ipsace i tiskace

Na minulém výletě po duze jsme si nakreslili spektrální barvy jako kůrku krajíce. Víme už, že okraj tohoto krajíce tvoří nejsytější barvy, jaké můžeme vnímat.

Dnes si ukážeme, jak vznikají barvy uvniř "krajíce" a též na oné okrajové úsečce. Ta okrajová úsečka obsahuje barvy od fialové přes purpurovou k červené. A zajisté mi dáte za pravdu, že právě tyto nespektrální barvy se v přírodě vyskytují poměrně vzácně. Však purpurové barvivo bylo v dávných dobách mnohonásobně převažováno zlatem. Sytá purpurová barva není ani dnes nic běžného. Brzy si exaktně vysvětlíme, proč.

Abychom pochopili, jaxe barvy mísí, musíme opět zopakovat, co tvoří barevný prostor našeho grafu. Na osách jsu vyneseny poměrné barevné počitky jednotlivých čípků. Nikoliv tedy intensita světla, i když by vás to možná svádělo myslet si to.

Do grafu jsem od minula doplnil bílé nitky, na jejichž průsečíku leží neutrální bod. Odpovídá souřadnicím X=1/3 Y=1/3, čili signály všech čípků jsou stejné, třetinové. Někdy se mu říká též bílý, ale je to zavádějící. Tomu místu totiž odpovídá kromě bílé barvy i barva hodně tmavě šedá. Nezapoměňte, že se pohybujeme v prostoru s konstantním jasem. Na jasu nezáleží, pro nás je rozhodující pouze barva.

V bezprostředním okolí neutrálního bodu leží barvy málo syté, čím více se od něj vzdalujeme, tím jsou barvy sytější. V reálném světě převažují barvy málo syté.

Koukněte na graf. Pokud nad ním zahýbáte myší, uvidíte i vysvětlivky. (V IE6 nikoliv)

Pokud máte myš zde, vidíte jen "duhu" spektrálních barev. Tyto nejsytější viditelné barvy jsou tvořeny světlem o jediné vlnové délce.

V této oblasti je oko nejcitlivější, ale na vnímání barev to nemá vliv.

Pod 450nm citlivost oka prudce klesá

Neutrální bod (bezbarvý)

Vezměme si nyní dva zdroje světla. Jeden o vlnové délce 490nm, druhý 600nm. Podívejte se do grafu a zjistíte, že první je modrý, druhý oranžový. Necháme je svítit do jednoho místa na sítnici oka. Na začátku svítí jen ten modrý, který bude postupně slábnout a na konci bude svítit jen oranžový. Ve skutečnosti bude během tohoto jevu slábnout podráždění čípku Z na úkor čípku X, přičemž nepatrně stoupne i podráždění Y. Když si všechny tyto barvy zaneseme do grafu, dostaneme úsečku (viz myš). Krajní body leží na souřadnicích obou zdrojových světel. Změnou poměru těchto zdrojů dostaneme libovolnou barvu, která leží na spojnici mezi nimi.

To je velmi důležitá vlastnost zraku. Sečtením dvou barevných signálů dostaneme novou barvu. V případě námi zvolených barev modré a oranžové procházíme přes neutrální bod. Tedy vhodným poměrem právě těchto paprsků dostáváme bílou. Takovým dvojicím barev říkáme, že jsou doplňkové. Poznají se podle toho, že jejich spojnice prochází neutrálním bodem.

Mísit ovšem můžeme i nedoplňkové barvy. Výsledná barva vždy leží někde na jejich spojnici. A protože z geometrie víme, že v uzavřené oblasti nemohou krajní body jakékoliv úsečky ležet blíže středu oblasti než vnitřni body této úsečky, objevili jsme další zákonitost. Mísením nemůžeme nikdy dosáhnout sytější barvy než jsou barvy původní. Naopak v drtivé většině případů dostáváme barvu méně sytou.

Jak už jsem nakousl, odstíny purpurové leží na spojnici mezi nejkratší a nejdelší vlnovou délkou. Neodpovídají tedy žádné spektrální barvě. A tím se dostáváme k odpovědi, proč se v přírodě vyskytují méně. Zatímco k vytvoření "běžné" barvy stačí mít látku, která odráží nebo vysílá světlo libovolné převládající frekvence, k purpurové barvě potřebujeme shodu, aby potřebné frekvence byly právě dvě. Fialová a červená. Taková shoda nastává s mnohem menší pravděpodobností.

K tomu přistupuje fakt, že na obou koncích duhy citlivost lidského oka klesá. Avšak k tomu, aby byl nachový odstín dostatečně sytý, potřebujeme smíchat co nejkratší s co nejdelším světlem (jinak se nám tam bude plést "zelený" signál Y). A k tomu potřebujeme mnohonásobně vyšší energii právě kvůli nízké citlivosti oka na obě tyto frekvence. Barvivo, které to umí, je právě a jedině purpur. Cena odpovídá.

Ještě se vrátím k doplňkovým barvám, tedy těm, které prochází neutrálním bodem. S jejich pomocí lze vytvořit obrázky, které vypadaji poměrně "barevně". Pokud převzorkujeme fotografii do dvou doplňkových barev, může nám za určitých okolností připadat přirozeně barevná. Ale žádný zázrak to není, úsečka je málo, chce to plošný útvar. Chce to další zdroj barevného světla

Pokud budeme mísit barvy tří, výsledná barva bude ležet v trojúhelníku vymezeném spojnicemi mezi body. Abychom zvládli co největší rozsah barev, potřebujeme, aby krajní body ležely co nejdále od neutrálního bodu, nejlépe přímo na "kůrce chleba". Ale ani potom by nám tři body nestačily. Je to tím, že gamut lidského oka netvoří trojúhelníkovou oblast, ale zaoblený krajíc. Potřebovali bychom tedy mnoho dílčích zdrojů spektrálních barev, aby oblast mísení byla co nejméně "kostrbatá" a reprodukce byla věrná. Jenže to by bylo velmi složité a drahé. Proto se téměř ve všech barevných reprodudukčních zařízeních počet zdrojů světla kompromisně stanovil na tři.

V poctatě teoreticky nezáleží na tom, kde přesně si ty tři zdroje světla zvolíme. Jediný požadavek je, aby trojúhelník jimi vytvořený byl co největší. Když se na graf gamutu podíváte, na první pohled vás napadne, že se k tomu hodí mít jeden bod někde nahoře poblíž zelené barvy, jeden v modré oblasti a třetí někde vpravo v červené oblasti.

Odtud možná pramení oblíbený mýtus, že existují jakési "tři základní barvy". Nikoliv. Objektivně nic takového neexistuje. Jen z technického hlediska se nám hodí je používat. Ztráta sytosti mísením je přijatelná a celé je to technicky zvládnutelné. Nic jiného za tím nehledejte.

Pokračování příště

Protože jsem zjistil, že už to má moc slov, nechám si něco zas na příští díl. V něm se, milé uživatelky, konečně naučíte míchat barvy na paletě. Protože je rozdíl mezi aditivním a subtraktivním mísenim. Nějaxme to nestihli :-)

Díly miniseriálu