SINTEZA ADITIVA SI SUBSTRACTIVA A CULORII

UNIVERSITATEA DIN ORADEA

FACULTATEA DE ARHITECTURA SI CONSTRUCTII

SPECIALIZAREA: MASURATORI TERESTRE SI CADASTRU

SINTEZA ADITIVA SI SUBSTRACTIVA A CULORII

Culorile ocupa un loc important in viata si activitatea noastra, isi pun amprenta pe tot ce ne inconjoara: de la culorile din interiorul locuintei, la cele din exteriorul ei. De modul cum aceasta ne influenteaza, aducandu-ne raceala sau caldura, fericire sau tristete, liniste sau agitatie, depinde intr-o foarte mare masura linistea noastra interioara si gama trairilor afective.

Culoare reprezinta perceptia de catre ochi a uneia sau a mai multor frecvente (sau lungimi de unda) de lumina Culoarea este in acelasi timp unul din factorii fundamentali ai dezvoltarii capacitatii creatoare a omului. Din marea gama a radiatiilor electromagnetice ochiul percepe doar lumina, aceasta fiind definita, ca radiatia care poate fi sesizata cu ajutorul ochiului. Lumina alba se descompune printr-o prisma de cristal, in cele sapte culori ale curcubeului. Perceptia culorilor a fost explicata, utilizand principiile de optica si neurofiziologie. Cel mai remarcabil proces al perceptiei culorilor are insa loc la nivelul retinei.

Principalele legi care influenteaza efectele culorilor sunt:

. Legea acomodarii. Ochiul se acomodeaza variatiei cantitative a luminii, prin iris si variatiei lungimilor de unda, prin cristalin
. Legea contrastelor simultane. Aceasta lege actioneaza la combinatiile dintre culorile care se invecineaza. De exemplu: rosu apare langa portocaliu, mai activ si mai cald si langa purpura, mai portocaliu; galbenul apare langa verde, mai cald si mai roscat si langa portocaliu, mai rece si mai verzui
. Legea contrastelor succesive. Ochiul tinde sa aduca fiecarei culori, principalul ei contrast valoric sau complementar.
. Legea raporturilor dintre viteza perceptiei si lungimea de unda a culorilor. Nu toate cele trei tipuri de celule vizuale reactioneaza cu aceeasi viteza. Din aceasta cauza rosu este perceput mai repede ca albastrul. De asemenea culorile din centrul bandei spectrale se vad mai bine decat cele din extremitati
. Legea iradierii. Un obiect de culoare deschisa pare mai mare decat altul (identic ca forma, dimensiune si material) de culoare inchisa
De toate aceste fenomene cromatice trebuie sa se tina seama in proiectarea moderna din arhitectura, urbanism si design.

Culorile aditive se obtin prin combinarea (adunarea) undelor de lumina de diferite lungimi care cad pe ochiul uman. Altfel spus, culorile prezentate in lumina, ca lungimi diferite de unda, se aduna pentru a forma o noua culoare pe care o poate distinge sistemul vizual uman.

Sinteza aditiva a unei culori consta in obtinerea luminii de o anumita culoare prin combinarea unor surse de lumina de diferite culori fixate, numite culori primare.

Culori Aditive primare sunt : albastru, verde, rosu - compun spectrul vizibil. Se numesc culori aditive deoarece alb se compune din albastru (255), verde (255), rosu (255).

O imagine color va rezulta din combinarea a trei imagini in tonuri de gri prin aplicarea fiecarei imagini unul din cele trei filtre si anume: albastru, verde, rosu.

Majoritatea culorilor din spectrul vizibil se formeaza prin combinarea unor cantitati diferite de albastru, verde, rosu.

Sinteza aditiva se realizeaza, de exemplu, in tuburile catodice ale televizoarelor si monitoarelor de calculator, precum si in monitoarele TFT si in videoproiectoare. Multimea culorilor ce pot fi create de un dispozitiv constituie gamutul dispozitivului.

În cadrul sintezei aditive, intensitatea fiecarei surse individuale poate fi variata, astfel ca distributia sa spectrala a puterii se inmulteste cu un factor, iar distributia spectrala a puterii luminii rezultate este suma functiilor de distributie spectrala a puterii ale surselor individuale. Sinteza aditiva este deci un proces liniar.

Sinteza aditiva a culorilor spectrului din rosu, verde si albastru. Cele trei bare de jos arata ce intensitate s-a folosit din fiecare culoare primara pentru a obtine culoarea, din dreptul pozitiei respective, din bara de sus

De exemplu, culoarea rezultata prin sinteza aditiva din rosu verde si albastru intr-un tub catodic este caracterizata de valorile XYZ:

R, G si B fiind intensitatile luminoase emise de luminofoarele celor trei culori, in conformitate cu semnalele aplicate tubului catodic. Prima coloana a matricii de mai sus reprezinta culoarea, in sistem XYZ, a luminoforului rosu; a doua coloana reprezinta culoarea luminoforului verde, iar a treia a celui albastru.

Gamutul obtinut prin sinteza aditiva din trei culori primare. Culorile primare sunt reprezentate de varfurile triunghiului, iar gamultul este reprezentat prin interriorul triunghiului

Pentru a determina valorile RGB necesare producerii unei anumite culori, trebuie inmultit vectorul XYZ de obtinut cu inversa matricii de mai sus:

De remarcat ca, intrucat matricea de transformare din XYZ in RGB are elemente negative, este posibil ca, pentru anumite valori XYZ, una sau mai mai multe dintre valorile RGB rezultate sa fie negative. Aceste culori nu pot fi create de catre un dispozitiv bazat pe culorile specificate aici. Obtinerea unui gamut adecvat se poate face printr-o alegere adecvata a culorilor primare sau prin utilizarea a mai mult de 3 culori primare. Selectionarea culorilor rosu, verde si albastru este dictata de considerentul obtinerii unui gamut cat mai mare. Este insa falsa ideea ca orice culoare ar putea fi produsa prin sinteza aditiva din rosu, verde si albastru.

Culorile substractive se obtin prin extragerea unor lungimi de unda din lumina pe baza proprietatii unor substante de a absorbi anumite lungimi de unda. Practic, se extrag (se scad) din lumina selectiv, prin absorbtie, anumite lungimi de unda pentru a fi reflectate pe directia ochiului uman numai cele care determina culoarea dorita.

Culori substractive primare sunt: galben, magenta (purpuriu), cyan (albastrui). Fiecare dintre cele trei culori substractive se formeaza prin substragerea unei culori aditive primare, astfel:

Cyan = Green + Blue   

Magenta = Red + Blue

Yellow = Red + Green   

Suprapunerea celor trei filtre substractive (galben, magenta, cyan) duce la negru.   

În cadrul sintezei substractive, culoarea se obtine prin filtrari succesive ale unei surse albe prin filtre de diferite culori si "tarii" ale filtrarii.

Filtrarea se face, de obicei, prin plasarea unei cerneli pe hartie: daca cerneala nu este aplicata, ramane hartia alba, care reflecta aproape in totalitate lumina incidenta; daca se aplica cerneala, in zona respectiva cerneala absoarbe selectiv anumite lungimi de unda, culoarea hartiei fiind data de lungimile de unda deabsorbite. Daca mai multe cerneluri se aplica una peste alta, coeficientul de transmisie pentru fiecare lungime de unda rezulta ca produs al coeficientilor de absorbtie ai cernelurilor individuale. Pentru a controla "taria" aplicarii fiecarei cerneluri, cerneala se aplica in puncte mici unul langa altul, acoperind un anumit procentaj din suprafata hartiei.

Fenomenele care determina culoarea obtinuta sunt puternic neliniare. Ca urmare, modelarea obtinerii culorilor prin sinteza substractiva este o problema dificila.

Bibliografie:

https://ro.wikipedia.org/wiki/Culoare

https://www.poynton.com/notes/colour_and_gamma/ColorFAQ.html

https://color.org/faqs.xalter

Qtransform.com - culori

https://www.infoterra-global.com/satellite.htm