Trikromaattinen väriteoria

Esittelyt > Havaitseminen > Visuaalinen havaitseminen > Trikromaattinen väriteoria

Kuvaus | Esimerkki | Keskustelu | Mitä sitten?

Kuvaus

Trikromaattinen väriteoria perustuu olettamukseen, jonka mukaan on olemassa kolme perusväriä: Punainen, vihreä ja sininen (RGB). Kaikki muut värit voidaan luoda näiden sekoituksesta.

Tämä teoria perustuu silmän käyttämään järjestelmään, joka koostuu punaisen, vihreän ja sinisen valon tunnistimista (käpyistä). Itse asiassa, vaikka tämä on hyvä approksimaatio, tämä ei pidä aivan paikkaansa, sillä jokainen kartio vangitsee laajan jakauman värejä (vaikka ne vangitsevat enemmän sinistä, vihreää ja vihreää). Nämä tunnetaan myös nimillä S, M ja H, jotka tarkoittavat lyhyttä, keskipitkää ja suurta aallonpituutta (sininen, vihreä ja punainen).

Esimerkki

Ensisijaiset RGB-värit ja toissijaiset CMY-värit on esitetty alla:

Kuten valon-RGB-järjestelmä on additiivinen, kolme punaista, vihreää ja sinistä valonheittimen valoa näyttää toissijaiset värit, kun ne ovat päällekkäin:

Tämä voi hämmentää ihmisiä, jotka ovat tottuneet maaleihin, joissa päävärit ovat punainen, sininen ja keltainen ja jotka sekoittuvat keskenään eri tavalla. Punaista, sinistä ja keltaista sekoittamalla pitäisi saada mustaa, mutta maalien todellisuus johtaa usein samean ruskeaan lopputulokseen.

Keskustelu

Trikromaattisen teorian kehitti ensimmäisenä Thomas Young, joka esitti vuonna 1802, että silmässä on kolme erityyppistä anturia, jotka havaitsevat valon eri aallonpituudet. Noin 50 vuotta myöhemmin Hermann von Helmholtz kuvasi silmän käpyjen reagoivan kukin yhteen lyhyistä, keskipitkistä tai pitkistä aallonpituuksista. Tuloksena syntynyttä teoriaa kutsutaan myös Young-Helmholtzin värinäköteoriaksi.

S-, M- ja H-kartioiden (sinisen, vihreän ja punaisen) herkkyys on erilainen, ja siniset kartiot ovat herkimpiä (mikä selittää osaltaan sen, miksi asiat näyttävät yöllä sinisävyisiltä). Ne kattavat myös hyvin erilaiset jakaumat koko valospektrissä, punaisilla ja vihreillä kävyillä on merkittävä päällekkäisyys. Punainen harhautuu myös hieman siniseen. Tämä voi tuntua melko oudolta, ja saatamme ihmetellä, miten värit erotetaan toisistaan, mutta silmä ja aivot onnistuvat siinä jotenkin (ilmeisesti).

Trikromaattista teoriaa voidaan verrata näkemisen vastaprosessiteoriaan (Vision Opponent Process Theory), joka niin ikään perustuu siihen, miten silmä toimii, mutta keskittyy sen sijaan siihen, miten värisignaalit välittyvät aivoihin.

Televisiot, tietokonenäytöt, puhelimet ja kamerat perustuvat trikromaattisiin periaatteisiin, erityisesti siihen, että jokainen pikseli edustaa kolmea pistettä (punaista, vihreää ja sinistä), ja jokaisen pisteen kirkkautta voidaan lisätä pois päältä täysin päälle. Kun kaikki kolme pistettä ovat pois päältä, näemme mustan värin (koska kontrasti viereisiin pisteisiin nähden on liian suuri). Kun kaikki kolme pistettä ovat päällä, näemme valkoista (ellei näyttöä suurenneta). Jos kaikki kolme pistettä on asetettu samalle osittaisen kirkkauden tasolle, näemme harmaata. Monia muita värejä voidaan näyttää vaihtelemalla yksittäisten pisteiden kirkkautta.

Monissa digitaalisissa järjestelmissä kullakin pisteellä voi olla 256 eri kirkkaustasoa, koska se esitetään tietokoneessa 8-bittisenä ”tavuna” (tätä kutsutaan usein ”8-bittiseksi väriksi”). Tämä tarkoittaa, että mahdollisia värejä on 256 x 256 x 256 = 16 777 216 (tämä edellyttäisi 4096 x 4096 pikselin kuvaa, jotta jokaisesta pisteestä näkyisi yksi). Tämä vaikuttaa paljolta, mutta analoginen silmä näkee paljon enemmän. Kamerat voivat tallentaa jopa 16-bittisiä värejä (”high color”), mikä on noin 281 474 980 000 000 väriä. Tämä kuulostaa hyvältä, mutta kunkin kuvan tiedostokoko on paljon suurempi kuin 8-bittinen. Voit saada jopa 24-bittisiä värejä (”true color”) ja 48-bittisiä ”deep color” -värejä. Kun otetaan huomioon, että ihmiset pystyvät havaitsemaan noin 2,8 miljoonaa erilaista värisävyä, tällaiselle vaihtelulle ei näytä olevan tarvetta.

Kun näytät värejä, muista, miten silmä havaitsee ne, ja tarjoa kuville sopiva väritys.

Katso myös

Näkemisen vastapuolen prosessiteoria

.