Principy vnímání barev - fyzikální a fyziologická omezení

Vnímání barev je možné díky fyzikální vlastností světla, jež se nazývá vlnová délka. Právě díky tomu, že světlo obvykle nevyzařuje rovnoměrně na všech vlnových délkách a oku, které tyto délky umí rozpoznat, pak vnímáme světlo jako barevné (v opačném případě se jedná o světlo bílé). Barevnost předmětů je dána jejich odrazivostí, tedy vlastností, jež určuje, které vlnové délky předmět pohlcuje a které naopak odráží. Vnímání barev u lidí je zcela subjektivní. Tato odlišnost je nejvíce patrná mezikulturně. Lidé, kteří vyrůstali v rozdílných kulturních prostředích a mluví rozdílnými jazyky mají často rozlišný počet termínů označujících jednotlivé barvy.

Principy vnímání barev

Vjem barvy je dán spektrálním složením světla dopadajícího do oka. Záření o určitých vlnových délkách vždy vzbuzuje vjem určité barvy. Směs těchto záření o různých vlnových délkách vzbuzuje vjem, jehož barva závisí na spektrálním složení směsi. Oko vnímá záření aditivně a jednotlivě vlnové délky skládá na určitou barvu; nemá však schopnost analyzovat, tj. poznat z kterých vlnových délek je světlo složené. Předmět osvětlený bílým světlem se jeví jako bílý, jestliže difúzně odráží světla všech vlnových délek; odráží-li pouze v krátkovlné oblasti, oko jej vidí jako modrý; odráží-li pouze v dlouhovlné oblasti, jeví se jako červený; neodráží-li světelné paprsky vůbec jeví se jako černý.

Barevné spektrum

Většina barevných vjemů vzniká prostřednictvím směsi barev, u nichž se světlo dvou nebo více vlnových rozsahů překrývá. Vlnové délky mezi 380-480 nm oko vnímá jako fialovou až modrou barvu, 480-550 nm jako modrozelenou až žlutozelenou, 550-560 nm jako žlutou, 560-570 nm jako žlutočervenou a od 570 dp 750 nm jako červenou. Směs všech vlnových délek, podle spektra Slunce, vnímá oko jako bílé denní světlo.

Barva	vlnová délka
fialová (purpurová, nachová)	~ 380–430 nm
modrá	~ 430–500 nm
tyrkysová (azurová)	~ 500–520 nm
zelená	~ 520–565 nm
žlutá	~ 565–590 nm
oranžová	~ 590–625 nm
červená	~ 625–750 nm

Tabulka uvádí spektrum světla dle vlnové délky barev.

Neviditelné záření

Pod hranicí cca 380 nm se vyskytuje tzv. ultrafialového záření a naopak v pásmu od přibližně 750 nm směrem výše se jedná o tzv. infračervené záření. Lidské oko tato záření nevnímá, avšak někteří živočichové tento rozsah vnímat umí.

Míchání barev

RGB vs. CMYK

Aditivní míchání

Při aditivním (nebo také součtové míšení) barev se sčítají jednotlivé světelné toky a výsledné spektrum záření je poté vnímáno zrakem jako celek. K aditivnímu míchání tedy dochází tehdy, když se jednotlivé složky barev sčítají a vytváří světlo větší intenzity. Výsledná intenzita se rovná součtu intenzit jednotlivých složek.Při současném dopadu dvou nebo více světel a to buď přímo, nebo odrazem od bílé plochy, která má konstantní činitel odrazu pro všechny složky, vzniká nová barva. Intenzita zrakového vjemu se sčítá, tedy jas se zvětšuje. Příkladem takovéhoto míchání je model RGB, který se využívá např. v zobrazovacích zařízeních jako je monitor, mobil apod.

Subtraktivní míchání

Subtraktivní míchání barev je opačné aditivnímu. Barvy se zde vytváří překryvem - přidáváním na sebe. S každou další barvou se ubírá část předchozího světla. Např. tím, že z bílého (slunečního) světla odčítáme určité barevné složky, měníme poměr zbylých složek a dostáváme různé jiné barvy. Bílé světlo jakožto směs spektrálních barev ztrácí své složky zcela nebo do určité míry buď průchodem barevnými filtry, nebo odrazem od povrchu barevného tělesa. Např. žlutý filtr propustí jen spektrální žlutou barvu. Ukázkou subtraktivního míchání je např. model CMYK, který se využívá při tisku.

Omezení spojená s vnímáním barev

Fyziologická

Fyziologické působení barev často bývá spojováno s vlnovou délkou světla. Barvy o kratší vlnové délce uklidňují psychickou činnost, kdežto barvy o delší vlnové délce ji povzbuzují. Nejvíce je oko citlivé na žluté světlo. Naopak na tmavě modrou reaguje oko nejhůře. Toto zapříčiňuje i další omezení - červená, oranžová a žlutá se zdají při silném osvětlení jasnější a naopak zelená a modrá jsou jasnější i při nízkých hodnotách světla - jedná se o tzv. Purkyňův efekt. Lidské oko je navíc náchylné k mnoha poruchám vidění, jako je např. porucha barvocitu.

Odkazy

Související články

• 1 http://jazykove.fairlist.cz/2013/06/rozliseni-modre-a-zelene-barvy-v-ruznych-jazycich/
• 2
• 3
• 4
• 5

Archivovaná verze stránky je dostupná na tomto odkazu.

Podotázky Jaké jsou fyzikální vlastnosti světla důležité pro vnímání barev? Na jakém principu funguje aditivní a subtraktivní vytváření barev? Jaké základní fyziologické procesy se uplatní při zrakovém vnímání?