LMS (цветное зрение)
→ Цветовое пространство CIE 1931
LMS — представляющее собой ответную реакцию трёх типов колбочек RGB при дневном освещении. (См. Ретиномоторная реакция фоторецепторов сетчатки глаза). В зависимости от спектральной чувствительности существуют колбочки с длинами волн:
- L — (long (длинная) wavelength)(красные);
- М — (middle (средняя) wavelength) (зелёные);
- S — (short (короткая) wavelength)(синие) не менее 498 нм.
Человек (приматы) являются трихроматами — сетчатка глаза имеет три вида экстерорецепторов (колбочек), ответственных за цветное зрение. Можно считать, что каждый вид колбочек даёт свой отклик на определённую длину волны видимого спектра.
Математическое определение[править]
Для света со спектром математические значения можно вычислить следующим образом:
Тут , , — функции спектрального отклика, которые задаются в зависимости от длины волны. Так как человеческое зрение обладает свойством адаптивности цветового восприятия, то их значения обычно приводятся в нормализованном к максимальному значению, или по значению общей площади под кривой.
Видно, что свет с различными спектральными составами может иметь один и тот же цветовой стимул и, таким образом, восприниматься человеком одинаково. Это явление называется метамерией.
Следует помнить, что конкретные виды функций , , могут различаться в исследованиях разных авторов и разных лет. Они зависят, например, от угла поля зрения, кроме того усредняются по некой выборке из испытуемых людей, а значит, зависят от выбора этой группы.
Важным свойством (для всех физически реализуемых цветов) является неотрицательность как функций отклика, так и результирующих цветовых координат для всех цветов.[1]
Различие понятий яркостей света и цвета[править]
При рассмотрении вопросов визуального цветного зрения следует различать и отличать понятия яркости света (физическая величина) от яркости цвета (биологическая величина).
Яркость цвета связана с цветным и чёрно-белым зрением, нашим личным восприятием световых видимых лучей (электромагнитных колебаний) (см. дневное зрение), с колбочками S,M,L (синих, зелёных, красных) с пиком длиной волны более 498 нм, которые нашим глазом воспринимаются как очень яркие, хотя они по энергетике относительно слабые. У них частота колебаний волн более низкая, чем синих, УФ лучей (длина волн менее 498нм). Понятно, почему мы не видим Уф лучи, рентгеновские лучи и т. д. Природа выбрала свой вариант приспособления, выживаемости. Например, синие, УФ лучи с длинами волн менее 498 нм для глаза являются не яркими, и даже не цветными! Хотя они более мощные. (Заслуга фоторецепторов ганглиозного слоя ipRGC).
При решении задачи на различение лучей при слабом освещении в условиях цветного зрения — «монохромных лучей» с длинами волн менее 498нм, в условиях «ночного видения» служат экстерорецепторы, называемые палочками, которые имеют пик чувствительности вокруг 498 нм и менее с фотопигментом высокой чувствительности при слабом освещении родопсином к лучам синим и УФ с высокой частотой колебаний (менее 498нм). (Колбочки их не воспринимают).
Откуда понятия яркости и контрастности цвета биологической при зрении отличаются от яркости и контрастности света физической.
Cм. также[править]
- Цветное зрение
- Визуальное цветное зрение
- Трихроматизм
- Основные цвета
- Цветовые координаты
- XYZ (цветовая модель)
- Цветное зрение у приматов