HTML Info

Webről, magyarul, mindenkinek

Színkörök és a valóság

egy megjegyzés

Miután a Facebookon közzétett meglehetősen hasznos, színekkel foglalkozó oldalra mutató linkhez érkezett hozzászólások között megjegyezte valaki, hogy jó lenne ezt magyarul is olvasni, vettem magamnak a bátorságot, hogy magyarítsam az eredetit.

Mitől különlegesek a művészek?

Ha megkérdezünk egy festőt, hogy miképp működnek a színek, lelkesen elkezdik magyarázni a színkör három alapszínét: a vöröset, a kéket és a sárgát.

Elsődleges színek

Elsődleges színek

De miért szinkör? Az összes többi szín e három szín különböző arányú kerverékéből áll össze – mondanák. Vagyis, két-két elsődleges szín egyenlő arányú keveréke adja ki a másodlagos színeket: a narancsot, zöldet és bíbort.

Másodlagos színek

Másodlagos színek

Ha tovább folytatjuk a kevergetést, létrejön a híres színkör, amivel már talán mindenki találkozott; egy jóképű, szimmetrikus, megfelelő eszköz, amelyben minden árnyalat simán és lineárisan kapcsolódik a következőhöz:

Színkör

Színkör (primary: elsődleges, secondary: másodlagos, tertiary: harmadlagos)

Balszerencsénkre azonban egy alaposabb vizsgálat egészen más utakra vezet. Nyissuk fel, mondjuk, egy otthoni nyomtató fedelét – egészen más színeket fogunk látni.

Tonerek

Tonerek

Három tintaszín fogja a megfelelő arányban keverve megjeleníteni az összes többit: ciánkék, sárga és magenta (a fekete festéktakarékossági okokból van mellé csomagolva, olcsóbb külön fekete kazettát használni, mint kikeverni a feketét).

Várjunk csak! Eddig arról volt szó, hogy a vörös, a kék és a sárga az elsődleges színek, nem a ciánkék (kékeszöld), magenta (kékesvörös) és sárga! Ez másik három alapszín, amelyeket összekeverve az összes többi előállítható. Szóval, mit is jelent valójában az elsődleges megnevezés?

CYMK színkör

CYMK színkör

Nos, az nem lehet mondani, hogy bármely három színből kikeverhető az összes többi – egyszerűen azért, mert nem igaz. Azt sem lehet mondani, hogy a színkörön egymástól egyforma távolságra levő bármely három szín kiadhatja az összes többit, mert bár  a festőművész és a nyomtató alapszínei között a sárga közös, de a másik két elsődleges szín teljesen különbözik (a vörös és a kék elsődleges a festőművész számára, de másodlagos a nyomtató színkörén).

A TV-k és a számítógép képernyők megintcsak különböznek. Ha közelről szemügyre veszünk egy CRT (nem lapos) monitort, azt láthatjuk, hogy minden egyes pixel (vagy pont) valójában három színes foszforszemcse: vörös, zöld és kék.

CRT monitormaszk

CRT monitormaszk

Aki valaha is foglalkozott számítógépes grafikával, nem kerülhette el, hogy a színeket RGB értékük szerint nevezze el; a fanatikusok, ha meglátják a #FFFF00 színkódot, automatikusan a sárgára gondolnak.

Ez a gondolatmenet megint egy másik elsődleges színrendszerhez és színkörhöz vezet. Ezt egy kissé könnyebb elmagyarázni – a tinta és a festék szubsztraktív (a ciánkék, magenta és sárga keveréke feketét eredményez), míg a színes fény additív (ha maximálisra turbózzuk a vöröset, zöldet és kéket, fehéret kapunk):

Additív színképzés

Additív színképzés

Tehát, van még egy színkörünk, amelyben két (de nem mindhárom!) elsődleges szín megegyezik a művész színkörén találhatóakkal, de egyik sem található meg a nyomtató színkörén.

RGB színkör

RGB színkör

Ennek így semmi értelme. Forduljunk hát a tudományhoz.

A fizika csak még jobban összezavar

A fizika egyértelmű. A fény energiahullám (vagy részecske, de maradjunk a hullám-megközelítésnél), és egy a fényhullámok a gitárhúrhoz hasonlóan bizonyos frekvenciákon rezegnek. A fény frekvenciatartományának egy részét szemünkkel érzékelni tudjuk, és  a frekvencia határozza meg a színt.

Fényspektrum

Fényspektrum. Az energia növekedésével együtt növekszik a hullámhossz. Az ember által érzékelhető fénytartomány az ibolyától a vörösig terjed.

Ezzel eljutottunk valahova. De hová?

Először is eltűnt a kör. Az eddigi színrendszerek mind ellentmondásba kerültek egymással, egyetlen dologban egyeztek meg: a színárnyalatok simán és folyamatosan követték egymást, és szépséges szimmetriával nélkülözték a kezdete és a véget.

Ám ennek a színskálának egyértelműen van eleje (vörös) és vége (ibolya). Köztük a színek folyamatosan olvadnak egymásba – és úgy látszik, a színek sorrendje megegyezik a különböző színkörökkel -, de hirtelen véget ér az ibolyával. Hogy jutunk vissza a vöröshöz? Mi van a fuksziával, magentával, a bíboras-vöröses színekkel, amelyek minden színkörnek részét képezik, de hiányoznak a fizikai spektrumból?

Hogy hiányozhat egy szín? Honnan jön egyáltalán? Várjunk csak, még nem végeztünk…

Még valami: ellentétpárok

Minden gyerek megtanulja, hogy “a vörös ellentéte a zöld”, és “a kék ellentéte a sárga”. (Ezt az ellentétet szép magyar kifejezéssel komplementer kontrasztnak hívják, de ne bonyolítsuk – htmlinfo.) De mit is jelent ez pontosan?

Akárhonnan is nézzük, a lineáris, fizikai színskálán nem mondhatjuk egyik színre sem, hogy egy másiknak ellentéte lenne, különösen igaz ez az említett párokra. A színkörök sem nyújtanak sok segítséget;ha megpróbáljuk párba állítani az ellentéteket, a festő színkörén borzasztó aszimmetria alakul ki: két elsődleges szín egymás ellentéte, a harmadik ellentéte viszont egy másodlagos szín:

Kontrasztok

Ellentétek

Mindennek ellenére az ellentétek valóságosak. Az 1800-as  évek elején Goethe (Igen, az a Goethe) felfedezte, hogy a vörös/zöld és a kék/sárga párokat sosem észleljük együtt, már abban az értelemben, hogy nincs olyan szín, amelyet e két színkombinációval lehetne leírni. Nincs olyan, hogy vöröseszöld, ha megpróbáljuk elképzelni a kékessárgát, semmi nem jut eszünkbe. Az elkövetkező 150 évben számos kísérlet tette próbára ezt a megállapítást, és mindegyik megerősítette a megfigyelést.

Tartozik ehhez még valami. Valami, amit sem a színkörök, sem a spektrum nem tud kifejteni. Ideje megnézni a színek valódi forrását: az emberi lények nevetséges bonyolultságát.

A válasz: a pszichológia (hát persze)

Megjegyzés: A következőkben szereplő leírás durva és felelőtlen leegyszerűsítéseket tartalmaz. Ennek ellenére általánosságban megfelelő leírása a tényleges folyamatoknak, amelyeket a Földön talán (engem kivéve) csak néhány ember tud pontosan kifejteni.

Természetesen az egész a szemben kezdődik, ahol a pálcikák és csapok azonosítják a retinát érő vörös, zöld és kék fény mennyiségét.

“Aha!” – már hallom is a CSS-gurukat – “hát csak az RGB-re épül az egész”. De vegyünk vissza a lendületből! A vörös, zöld és kék fény mennyisége kifejezés egy radikális egyszerűsítés. Ha kicsit mélyebbre tekintünk, azt láthatjuk, hogy a pálcikáknak és csapoknak három fajtájuk van, amelyeket S, M, és L betűkkel jelölhetünk (a short-rövid, medium-közepes, és long-hosszú szavak rövidítéseként), és amelyek az említett hullámhossz-tartományok érzékeléséért felelősek.

A csapok és az SRGB spektrum

A csapok és az SRGB spektrum

Szóval vannak R, G és B pálcikák és csapok. A tőlük érkező jelek nem egyenesen az agyba jutnak; először útba ejtenek ejtenek egy előfeldolgozó szűrőt (Részletesebben és tudományosabban), és ez a szűrő a nyitja mindennek. Három szűrő van.

Az 1-es szűrő:

Színfeldolgozás - 1
Színfeldolgozás – 1

Magyarázat: Minél nagyobb az R inger, annál pozitívabb a jel; minél nagyobb a G, annál nagyobb a negatív jel. Ha az R és G ingerek nagyjából egyformák, — vagy mindkettő hiányzik — a kimeneti jel zéró. Ez magyarázza, miért nincs zöldesvörös.

Mondjuk az R és G 0 és 100 közötti értéket vehet fel. Vegyük a “teljes vörös egy kis zölddel” esetet, ahol R=100 (teljes intenzitás), és G=25 (negyed intenzitás). Aztán vizsgáljuk külön az “erős vörös zöld nélkül” esetet, amikor R=75, és G=0.

Az 1-es szűrő mindkét esetben ugyanazt a kimenetet produkálja: 75-öt. De emlékezzünk, az agy nem a nyers R és G jeleket kapja, hanem a szűrő kimenetét, így nem tud különbséget tenni a két eset között. Tehát nincs olyan, hogy “vörös egy kis zölddel”, csak kevésbé intenzív vörös. Az agy fizikailag képtelen zöldesvöröset látni, mert a szűrő kiszűri ezt az információt.

Tudva, hogy a kék/sárga a másik ellentétpár, kitalálhatjuk, hogyan működik a 2-es szűrő:

Színfeldolgozás - 2

Színfeldolgozás – 2

Itt a kék (B) áll ellentétben a vörös (R) és a zöld (G) csatornák kombinációjával. Az R és a G csapok akkor kapnak ingerületet, ha vagy vörös és zöld fény ingerli őket (mint amikor a CSS kóder feltekeri a vöröset és a zöldet, hogy sárgát állítson elő #FFF00), vagy amikor 570 nanométeres fény (a látható spektrumban a sárga) stimulálja az R és a G csapokat.

A 3-as szűrő egyszerű:

Színfeldolgozás - 3

Színfeldolgozás – 3

Röviden, ez a szűrő méri a fény mennyiségét, nem figyelve az árnyalatokra. Ez a fényerősség, vagy fénysűrűség a színelmélet nyelvezetében.

És a magenta? Az a teljes erősségű R és B csatornákon érkezik, G nélkül; az 1-es szűrőn maximális pozitív, a 2-es szűrőn zéró kimenetet indukálva. A magenta nem található a fizikai színskálán, hanem a két szűrőkimenet kombinációja.

Az “igazi” színkör, egyszerűsítve

Ehhez a színkörhöz meg kell jelenítenünk a vörös/zöld és kék/sárga komplementereket. Ez egyáltalán nem nehéz, meg is lep, hogy milyen ritkán találkozni vele:

Négyosztatú színkör

Négyosztatú színkör

Négy elsődleges szín? Miért is ne? Ez áll a legközelebb a valós színérzékeléshez, anélkül, hogy túl bonyolulttá tennénk a dolgokat.

Bónusz: a színkörnyezet

Az eddig tárgyaltak csak bevezetésként szolgálhatnak a színelméletbe. Vessünk egy futó pillantást rá, hogy milyen bonyolultak is lehetnek a dolgok:

Ha egy szín más színek mellett helyezkedik el, eltérő színként érzékeljük. Például, a legtöbb ember a bal oldali négyzetet narancs színűnek, a jobb oldalit barnának látja:

Színek kölcsönhatása - 1

Színek kölcsönhatása – 1

Valójában a négyzetek pontosan ugyanolyan színűek! Az őket körülvevő környezet határozza meg az észlelt színt, a korábban leírt hullámhossz-pszichológia alapján.

Hogy még rosszabbá váljon a helyzet, az agy az általa ismert elvont dolgokat vetíti ki a színérzékelésre. Például, ösztönösen tudjuk, hogy az árnyékok mesterségesen sötétítik a színeket, így agyunk ezt automatikusan figyelembe veszi a színmeghatározásnál (Színállandóság). Például, tudjuk, hogy a képen látható hőlégballonon a sötét és világos színek tulajdonképpen ugyanazok:

Színállandóság

Színállandóság

De ez azt is eredményezi, hogy egy optikai csalódás esetén hiába tudjuk, hogy át vagyunk verve, mégsem látjuk megfelelően a színeket. Melyik négyzet sötétebb: az A vagy a B?

Optikai csalódás

Optikai csalódás

Valójában az A és B négyzet ugyanolyan színű (#787878), de ezt hiába tudjuk, mégsem érzékeljük. Aki nem hiszi e l, nyissa meg egy képet egy szerkesztőben és mozgassa egymás mellé a két négyzetet.

Aki szeretne a színelmélettel még egy-két további napot elvesztegetni az életéből, annak ajánlom a Fény és a szem című nyolcoldalas írást (angolul).

 

Írta: htmlinfo

2013. 07 06 at 7:36 am

Egy megjegyzés :: 'Színkörök és a valóság'

Feliratkozás a megjegyzésekre: RSS vagy Trackback küldése: 'Színkörök és a valóság'.

  1. […] Folytatás a HTM Info-n […]

Megjegyzés hozzáfűzése