ipsace i tiskace

Od minulého dílu uplynula delší doba. Je to proto, že moc dobře vím, že subtraktivní mísení je článek na déle než dvě minuty čtení (a hodinu psani). Ale teď už to konečně zvládneme. Soustřeďte se.

Zopakujme si z minula, že bílé světlo bývá častěji realisováno plným spektrem s rovnoměrným zastoupením všech barev. Vůbec nejlépe uděláte, když si teď kliknete a osvěžíte si paměť...

Zdrojové bílé světlo
křivka je rovná – světlo je bílé
(obr.1)

Máte?
Tak teď se přeneseme na koncert vaší oblíbené kapely. V záři reflektorů tam stojí váš idol. Ty reflektory jsou nádherně sytě barevné. My se teď podíváme, jak je toho dosaženo.

útlum
90%

útlum
50%

červený filtr
(obr.2)

Zdrojem světla je halogenová žárovka nebo výbojka, svítící (přibližně) bíle (obr.1). Před tento zdroj světla je přidán filtr, který světlo obarví. Filtr je deska či fólie, která světlo určité vlnové délky propustí, jiné pohltí. Je důležité si uvědomit, že filtr žádné světlo nevyzařuje ¹⁾. Jen má pro různé barvy různý útlum. Například červený filtr má nepatrný útlum pro červené světlo, větší pro žluté a velký pro modré. Podívejme se na druhý obrázek. Je zde nakreslena křivka propustnosti filtru v lineárním měřítku. V oblasti červené je útlum nulový, křivka je na 100%, v zelené 530nm je poloviční, postupně k modré barvě klesá, v oblasti 450nm je útlum 90%, čili filtr propustí jen 10% původního světla blankytné barvy.

A co tedy vychází z reflektoru po průchodu filtrem? Světlo, jehož spektrální křivka odpovídá původnímu bílému světlu halogenky mínus to, co pohltil filtr. V našem případě má výsledek křivku odpovídající propustnosti filtru. Filtr tedy odečítá modrou barvu od původního zdroje.

Teď si udělejme analogický obrázek pro reflektor svítící modře

útlum
50%

útlum
90%

modrý filtr
(obr.3)

Situace je zrcadlově obrácená (obr.3). Poloviční útlum je opět na vlnové délce 530nm. Tuto délku jsem zvolil záměrně, ve skutečnosti mohou mít filtry libovolný průběh, mohou mít mnohem užší nebo naopak širší vrchol, mohou mít i vrcholy dva. My ale pro lepší názornost máme dva filtry, které mají na vlnové délce 530nm poloviční propustnost

Pokud tento filtr použijeme k naší halogence, opět nastane odečtení části spektra od původního zdroje. Výsledný průběh bude opět kopírovat křivku filtru. Reflektor svítí sytě modře. Nyní přistoupíme k experimentu. Co se stane, když tyto dva filtry necháme prosvítit postupně za sebou?

Máme tedy dvě "barvy", které zkusíme "smíchat". Jednu representuje červený filtr, druhou modrý. Filtry vložíme do reflektoru současně, tedy tak, aby veškeré světlo prošlo nejprve červeným, pak modrým filtrem a teprve poté opustilo reflektor. Už víme, že dojde k postupnému pohlcení části světla. Obě pohlcené části zmizí, odečtou se.

útlum
75%

útlum
90%

útlum
90%

Pokusíme se výsledek zakreslit do grafu. Nejjednodušší je to pro zelený paprsek délky 530nm. Prvním filtrem proleze polovina, druhým filtrem z této poloviny další polovina, celkem tedy čtvrtina. Útlum bude tedy 75% pro paprsek 530nm, pro všechny jiné bude ještě větší. Křivka se na obě strany bude blížit křivkám obou filtrů. Výsledná barva bude v našem případě zelená! Dostáváme pro někoho neuvěřitelný závěr: Subtraktivním (odečítacím) smícháním červené a modré barvy dostáváme barvu zelenou.

Některé si asi říkáte, co je to za nesmysl? Přece modrá a červená musejí dát filajovou. Ano, ale to bylo při aditivním mísení! Subtraktivní mísení totiž připomíná alchymii. Když si přectavíme, že onen modrý filtr z příkladu bude mít křivku vpravo o něco povlovněji klesající, a filtr červený bude vlevo naopak o něco strmější, může nám výsledná barva vyjít třeba žlutá. Přitom tu změnu na barvě původních filtrů prakticky okem ani nepoznáme.

Aditivní nebo subtraktivní?

Nerad bych, abyste teď měli v hlavinkách zmatek, proto si ještě posvítíme na to, v čem spočívá rozdíl mezi aditivnim a subtraktivním mícháním. Hodně napoví samotný překlad. Součtový (aditivní) versus rozdílový (subtraktivní). Uděláme si dva obrázky se stejnými filtry a jejich spektrální grafy a posléze i grafy gamutové. Jak uvidíte, celé to spočívá v uspořádání cesty světelného paprsku.

Vlevo je uspořádání pro subtraktivní mísení. Filtry jsou uspořádány za sebou, neboli sériově. Světlo projde celé nejdřív jedním, poté druhým filtrem.

Vpravo je uspořádání pro aditivní mísení. Filtry jsou vedle sebe, neboli paralelně, část světla projde jedním, část druhým, teprve potom se jejich paprsky promítnou na pomyslné plátno, čili sečtou. Zatímco v prvním případě (vlevo) dostaneme paprsek oškubaný a slabý, (což je vidět na jeho nezdravé barvě), při aditivním mísení je výsledný paprsek vždy jasnější než jednotlivé složky.

Odbočka o energii

Ještě je třeba si připomenout, že barva je nezávislá na energii. Proto mluvíme i o paprsku z levého obrázku jako o zeleném, přestože vidíme spíš tmu než světlo. Stejně tak barvy tmavohnědá a oranžová jsou z kolorimetrického hlediska totožné, pouze první obsahuje méně energie než druhá.

Ovšem pravdou zůstává, že čistě subtraktivní mísení barev je značným plýtváním energií. Abyste si udělali přectavu, velikost energie je u spektrálních grafů daná plochou pod křivkou spektra. Pokud u obr.1 měl zdroj jednotkový zářivý výkon, pak červený filtr snížil energii na polovinu (plocha pod červenou křivkou je poloviční, obr.2). Totéž udělal modrý filtr s bílým světlem (obr.3). Ovšem oba filtry za sebou už ponechaly z původní energie sotva desetinu, což vidíte na velikosti plochy pod zelenou křivkou na obr.4.

Obě mísení v gamutovém grafu

Pro názornost si obě popsané situace zakreslíme do kolorimetrického grafu. Výchozí barvy jsou modrá a červená, ne zcela syté, neboť oba filtry jsou poměrně ploché.

Modrý bod je vlevo dole, červený je vpravo. Mezi nimi je fialový bod a nad středem bod zelený. Zašmrdlejte si nad jednotlivými body myší, zvíte více.

Protože vrchol spektrální křivky byl v oblasti 530nm, leží bod na přímce mezi body 530nm a bílým bodem.

 
Přibližný bod modrého filtru.

 
Přibližný bod červeného filtru.

 
Aditivní bod obou filtrů

Neutrální bod (bezbarvý)

Zatímco při aditivním mísení leží výsledek vždy na přímce mezi body jednotlivých složek, při subtraktivním může ležet prakticky kdekoliv, což dokazuje i náš zelený bod nad středem. Ale jak jsme si řekli, mohl by výsledek být i žlutý. Abychom mohli určit výslednou barvu subtraktivního míchání, musíme znát konkrétní spektrální složení každé barvy.

Zatímco u aditivního mísení je výsledná sytost vždy menší než sytost sytější složky, u subtraktivního mísení můžeme sytost výsledku neomezeně zvýšit. Ovšem jedno omezení zde existuje. Subtraktivním mísením nelze vytvořit purpurovou barvu. Vzpomínáte, co jsme si o tom psali?

Milé uživatelky, teď už víme dost na to, abychom si rozebrali, co se děje při patlání temperovek i olejovek a proč po smíchání všech barev dohromady dostaneme khaki barvu. Ale obávám se, že jste již poněkud unaveny. Že na vás čekají milenci, popřípadě jiné krásné zážitky. A proto mám nápad: Povíme si to příště!

A slibuju, že to tentokrát nebude za půl roku, jako teď :-)

Díly miniseriálu