Цапля

Белое и черное. Суммирующее и вычитательное смешение, аддитивные и субтрактивные модели

Задача построения цветовой модели находится на стыке психофизиологии и физики.

Вычитательное и суммирующее смешение

О суммирующем смешении говорят, когда цветные точки на картине или световые лучи, отбрасываемые на экран проектором, располагаются так близко, что при восприятии их цвета сливаются. Когда мы смешиваем красную и синюю гуашь, мы не получаем какую-то новую гуашь, а получаем смесь, в которой частицы красного и синего пигмента настолько малы и расположены близко друг к другу, что воспринимаются нами как единый новый цвет.

вычитательное смешение цветов (красный и серый)
рис. 1

О вычитательном смешении говорят, когда источники цвета расположены таким образом, что цвета не объединяют усилия, а один цвет поглощает или компенсирует другой. Например, на рис. 1 точки на красном фоне кажутся немного голубоватыми или голубовато-зелеными, а точки на рис. 2 кажутся немного фиолетовыми. На обоих рисунках точки серого цвета, без оттенков.

Дополнительными цветами можно назвать сочетания цветов, которые при суммирующем смешении воспринимаются как белый цвет, а при вычитательном смешении — как черный.

вычитательное смешение (желто-зеленый и серый)
рис. 2

Понятие «основные цвета» (primary colors) возникает, когда говорят о какой-либо цветовой модели. Так называют набор цветов, смешивая которые, можно получить все другие оттенки. Также основные цвета называют взаимоисключающими. Выделяют также вторичные оттенки (secondary colors) — это те, что получаются при смешивании двух основных (primary + primary -> secondary). Третичные оттенки (tertiary colors) получаются при смешивании основного и дополнительного оттенка (primary + secondary -> tertiary).

Красный, желтый, синий (в иностранной литературе RYB model)

В школе нас учат, что любой оттенок формируется путем смешения в разных пропорциях основных оттенков: красный, синий, желтый. Если взять краски и попробовать получить зеленый, то результирующий цвет всегда будет тяготеть чуть больше к синему или к желтому. Черного цвета тоже получить не удастся. Если смешать всё краски, как ни пыхти, получится темно-коричневый и не больше. А чтобы получить белый, надо не смешивать краски вообще и убрать те, что были нанесены на холст. Цветовые модели, в которых белый оттенок получается путем вычитательного смешивания называются субтрактивными.

Для RYB model основными считаются оттенки red, yellow, blue (в английском языке, кстати, blue обозначает и синий, и голубой в зависимости от контекста).

CMYK

Еще один пример субтрактивной цветовой модели — CMY (primary colors: cуan — цвет морской волны, magenta — фуксия, yellow — желтый). В этой модели при смешивании всех оттенков действительно получается почти черный, на глаз едва ли различимо отличие. И с момента изобретения эта модель используется в типографском деле. Однако, в целях экономии расходов и из-за особенностей нанесения краски, к набору трех цветов был добавлен так называемый типографский черный (blacK). В итоге модель получила название CMYK.

Интересно, как получается цветное изображение при печати. Оно формируется из множества точек основных цветов (cyan, magenta, yellow, black). Сетка точек каждого цвета характеризуется линиатурой (расстояние между линиями точек) и углом поворота растра (угол наклона линий точек от вертикали). Изображение в субтрактивной цветовой модели получается суммирующим смешиванием.

RGB

RGB (primary colors: red — красный, green — зеленый, blue — синий) является аддитивной моделью. То есть, в ней белый цвет получается путем суммирующего смешения. Например, если сектора бумажного круга последовательно окрасить основными цветами, а потом этот круг быстро раскрутить, то он будет казаться белым или светло-серым. Другой эксперимент можно провести, если взять три проектора: с красным светом, зеленым и синим, и направить их свет в одну точку. В области объединения всех цветов получится белый. В аддитивной модели отсутствие всех цветов даёт черный цвет, то есть черный — это цвет холста.

Интересно, что при смешении основных цветов этой модели, получаются основные цвета CMY: green + blue = cyan, red + blue = magenta, red + green = yellow.