Hur skapas färger och varför ser vi dem? Färgmodeller och metoder för deras beskrivning

Eftersom vi känner till färgernas betydelse i konsumenters och producenters liv, har vi förberett en stor mängd information om detta ämne.

Ljus som färgkälla

När man pratar om färger är det omöjligt att inte tala om ljus. Det är en av de viktigaste frågorna, och kunskap inom detta område hjälper dig att förstå mekanismen för färgskapande och hitta svaret på frågan om hur vi kommer att se saker. Så låt oss börja från början. Ljusets natur har varit mystisk och svår att förstå i många år. Idag vet vi att ljus beter sig både som en våg och som en ström av partiklar. Detta fenomen kallas en våg-partikeldualitet. Elektromagnetiska vågor med en längd på 380-780 nanometer kallas för synligt ljus . Vitt ljus framställs genom att blanda sju enkla enkelfärger som kallas grundfärgerna. Efter nedbrytning kan de observeras i form av de allmänt kända sju regnbågens färger. Detta fenomen dyker upp på himlen under soliga dagar när det regnar. Fallande vattendroppar fungerar som ett prisma och delar upp vitt ljus i dess komponenter, det vill säga färger. Var och en av de sju färgerna motsvarar ett specifikt våglängdsområde. Elektromagnetisk våg med den längsta våglängden (635-770 nm) är röd, medan den kortaste (380-450 nm) är ansvarig för att se lila. De grundläggande färgerna som vi ser visas nedan. Om vågen är av mellanlängd från två intilliggande områden skapas övergångsfärger .

Varför ser vi färger?

Nu när vi vet att vissa elektromagnetiska våglängder har en definierad färg, låt oss fundera över varför vi ser färgglada föremål. Färgseende är ett direkt resultat av känsligheten hos respektive receptor i ögat för ljusets våglängd. Vi kan se färgerna på olika föremål (t.ex. kritor eller blommor) eftersom de reflekterar och absorberar ljusstrålarna som faller på dem. Dessa föremål lyser inte med sitt eget ljus, utan absorberar specifika elektromagnetiska våglängder från det synliga ljusområdet och reflekterar de återstående. Vi ser en viss färg eftersom en del av den strålning som reflekteras från föremålets yta når våra ögon. För en bättre förståelse av denna mekanism är det bäst att förklara den med ett exempel. Röda vallmo absorberar elektromagnetiska strålar av alla våglängder utom de som motsvarar röd färg. Vågor av denna längd reflekteras, vilket gör att ögat ser röd färg när vågorna når ögat. När ett föremål är vitt betyder det att allt vitt ljus reflekteras från det. Svarta föremål, å andra sidan, absorberar alla våglängder i det synliga ljusområdet.

Färguppfattningens fysiologi – hur kommer det sig att vi ser?

Fenomenet absorption och reflektion av elektromagnetiska vågor, tack vare vilka vi kan se världen omkring oss i färg, skulle inte vara möjligt utan ögon. De är extremt känsliga organ för synen, som deltar i skapandet av bilder, allmänt känd som syn. För att ta reda på varför vi ser elektromagnetiska vågor som färg måste vi titta på ögats struktur. Synorganet är utrustat med ljuskänsliga receptorer, det vill säga stavceller och kottar. Ljuskänsliga celler finns på baksidan av ögongloben som kallas näthinnan. Stavceller är ansvariga för att uppfatta form och rörelse. De är så känsliga att de kan fånga till och med en enda foton. Koner, å andra sidan, är ansvariga för att se färger. Det finns tre typer av koner i det mänskliga ögat, som reagerar på olika våglängder, och som följaktligen låter en se röda, blå och gröna färger. Om receptorerna registrerar mellanliggande våglängder reagerar alla tre grupperna av koner på stimulansen och skapar ett intryck av en mellanfärg i hjärnan som består av tre grundfärger.

Bildskapande mekanism

Synligt ljus är inget annat än elektromagnetiska vågor i intervallet 380-780 nm. Ljus som faller på ett föremål absorberas delvis och delvis reflekteras av det. Därefter riktas den elektromagnetiska vågen som reflekteras från föremålet till receptorerna i ögat, det vill säga koner och stavceller i näthinnan, där en reducerad och inverterad bild skapas. I nästa steg överför receptorerna en impuls till hjärnan, där data tolkas, och på grundval av den produceras en bild av objektet. Allt sker extremt snabbt, vilket du kan se genom att titta runt. Färgerna som vi ser registreras och bearbetas omedelbart, vilket skapar en bild. Det otroliga synorganet, ögat, urskiljer ett enormt antal färger. Enligt litteraturen finns det flera miljoner av dem. Det är värt att notera att färg inte är en egenskap hos ljus, utan bara ett intryck som produceras av en elektromagnetisk våg av en viss längd i hjärnan. Att se en färg är tillfälligt och finns inte registrerat i vårt minne. Därför är det extremt svårt att känna igen samma färg igen eftersom vi inte har ett mönster som vi kan jämföra en färg med. Att veta att färgseende är subjektivt, är det viktigt att komma ihåg att tolkningen av färg av olika observatörer kan vara tvetydig och oprecis.

Metoder för färgbeskrivning och bedömning

Det mänskliga ögat kan inte objektivt bedöma färgen, men det finns enheter som mäter färgen exakt. Instrumentella metoder gör det möjligt att definiera färgen i numerisk form baserat på en standardiserad beräkning med hjälp av kolorimetrar eller spektrofotometrar. Den matematiska färgregistreringen har utvecklats av International Commission on Illumination (CIE) och överensstämmer med den visuella bedömningen. Färg kan beskrivas med hjälp av tre attribut : nyans, ljusstyrka och mättnad.

• Nyans är en färgfunktion som beror på strålningen från en specifik våglängd, som fångas upp av receptorerna i ögat. Då kan vi se en specifik färg, t.ex. grön, röd eller blå. Färger som har nyans kallas kromatiska färger.
• Ljusstyrka , eller färgintensitet, är den känslighet för strålningsintensitet som gör att färgen utvecklas. Ett mått på färgens ljusstyrka är luminans som i dagsljus har det högsta värdet för den gulgröna färgen med en våglängd på 555 nm och på natten för en våglängd på 510 nm motsvarande den blågröna färgen.
• Mättnad innebär att blanda en kromatisk färg med vit, grå eller svart. Pastellfärger kallas omättade eftersom de innehåller mycket vit färg.

Färgattributen som presenteras är också standardiserade av CIE-systemet, vilket gör det möjligt att fullständigt beskriva en färg med hjälp av de tre variablerna.

Färgtolerans

Med tanke på att en modell med idealisk färgmatchning i industriell skala är ouppnåelig, är det vanligt att ställa in färgtoleransintervall . Avsaknaden av 100 %färgmatchning kan bero på ett antal orsaker, bland annat skillnader i tillgången på råvaror för produktion som har färgats. En annan orsak är färgbyte under uppföljningsprocesser i produktionen. Faktum är att varje produktparti har en viss färgavvikelse. Omfattningen av detta fel är det intervall inom vilket färgen kan anses acceptabel och nästan i linje med det etablerade mönstret. Definitionen av färgacceptans fastställs vanligtvis individuellt mellan entreprenörer.

RGB-modell

Ett annat sätt att beskriva färger är RGB-modellen. Det är ett sätt att uttrycka färgrymd i ett koordinatsystem, beskrivet av RGB-förkortningen som kommer från engelska namn på färger: R – röd, G – grön, B – blå. Det är baserat på intrycket av att se med ett mänskligt öga vilken färg som helst som skapas genom att blanda tre ljusstrålar i dessa färger i specifika proportioner. Endast denna modell kan förklara hur färgintrycket i den mänskliga hjärnan skapas. Tyvärr har modellen några nackdelar – den förklarar till exempel inte varför ljusare färg eller rent vitt inte produceras när ljusa färger blandas ihop. Det är viktigt att komma ihåg att RGB-modellen bara är teoretisk och dess reproduktion beror på en specifik enhet.

CMY- eller CMYK-modell

Den befintliga CMY-färgmodellen är i praktiken inte en tillräcklig grund för att erhålla alla färger som differentieras av det mänskliga ögat. Att blanda ihop komponenterna i modellen, dvs blått (cyan), rött (magenta) och gult, ger aldrig svart. Det är därför vi ofta talar om en CMYK-modell som kompletteras med den svarta färgen som kallas K – nyckelfärgen (svart). Det är den vanligaste färgmodellen för att skapa flerfärgstryck eller datorgrafik. De individuella färgerna i CMYK-modellen kan erhållas genom att kombinera de fyra huvudfärgerna med lämpliga proportioner.

Teori kontra praktik – färgbeskrivning och bedömning

Nu när du känner till de mest populära färgbedömningsmodellerna kan det konstateras att det räcker att blanda RGB-modellens färger med CMYK-modellens färger och teoretiskt sett bör vi skaffa alla möjliga färger. Det är dock inte fallet. Varför? Eftersom det mänskliga ögat inte reagerar linjärt, och färgämnen och färgglada material är inte perfekta. Därför används olika metoder för att maskera brister i praktiken. Metoderna för att kompensera för dessa defekter kallas för färgproduktion , vilket inkluderar t.ex. tryckning, industriell färgning eller tillverkning av kritor, färger och fernissor. Det visar sig att problemet inte är att producera en specifik färg, utan att uttrycka den – exakt hur den ska se ut. Hur definierar och namnger man en färg så att namnet förstås av alla på samma sätt? Denna fråga har ännu inte besvarats, men kanske i framtiden kommer ett universellt färgkodningssystem att utvecklas för att lösa detta problem.