Природа цвета

Все электромагнитные излучения характеризуются длиной волны. Установлено, что лучистая энергия с разной длиной волны воспринимается нами как излучения различной окраски.

Если же на наши органы зрения одновременно воздействует сумма всех цветных излучений, у нас возникает ощущение белого цвета. То, что белый солнечный свет - сложное излучение, состоящее из бесконечного множества цветных излучений, подтверждается опытом разложения солнечного луча на составляющие с помощью трехгранной призмы (рис. 2). Излучения с различной длиной волны, а следовательно, и различной окраской, проходя через призму, отклоняются на разные углы, в результате чего на белом экране можно наблюдать цветной спектр от красного до фиолетового с массой промежуточных тонов.

Рис. 2. Разложение луча белого света трехгранной призмой

Если цвет излучений зависит от их длины волны, то от чего зависит окраска несамосветящихся предметов, которые в основном и служат объектами фотографирования?

Известно, что любое тело какую-то часть падающего на него светового потока поглощает, а какую-то часть - отражает. Именно этой избирательностью поглощения и отражения разных излучений определяется физическое свойство той или иной поверхности, которое мы называем ее окраской. Зеленая трава в яркий солнечный день воспринимается нами зеленой потому, что из спектра белого солнечного света, являющегося суммой всех цветных излучений, она отражает только зеленые лучи, тогда как все остальные ею поглощаются и становятся нами невидимыми. Однако естественную окраску предметов мы можем воспринимать только в том случае, если они освещаются белым светом, имеющим непрерывный спектр и содержащим все цветные излучения в соответствующей пропорции, В тех случаях, когда источник света излучает не белый, а окрашенный свет, то есть такой, в котором доминируют излучения какой-то одной длины волны, цвет предметов, освещаемых этим источником, будет восприниматься нами с искажением. Например, белый лист бумаги при красном свете лабораторного фонаря кажется нам красным, а если же его осветить синим светом, то он будет восприниматься нами как синий.

Рис. 3. Спектральное распределение энергии источников с непрерывным спектром

В повседневной жизни нам редко приходится встречаться со светом, содержащим излучения какого-либо одного цвета. Свет обычных источников освещения имеет всегда сложный спектральный состав, то есть состоит из суммы различных цветных излучений; причем отличаются источники света один от другого не только интенсивностью общего излучения, но и распределением энергии по спектру, которое можно выразить графически. На таких графиках хорошо видно, какой длины волны, а следовательно, и цвета преобладают в свете того или иного источника (рис. 3). Помимо источников света с непрерывным спектром, существуют источники с прерывистым или, как иногда его называют, линейчатым спектром. Результат освещения предметов светом таких источников может иногда оказаться неожиданным. Если, например, освещать красную поверхность светом ртутной лампы, спектральный состав которого представлен на рис. 4, то она будет казаться черной, так как в спектре ртутной лампы полностью отсутствуют красные лучи. Помимо источников с непрерывным и линейчатым спектром, существуют источники со смешанным спектром (рис. 5). К ним в основном относятся газоразрядные и люминесцентные лампы. Цвет предметов, освещаемых такими источниками, искажается, так как в нем будут подчеркиваться те цвета, которые преобладают в свете этого источника.

Рис. 4. Спектральное распределение энергии источника света с линейчатым спектром

Из всего сказанного можно сделать вывод, что видимый нами или воспроизводимый на цветной фотографии цвет предметов зависит от двух факторов: от физических свойств самого тела - его окраски и от спектрального состава света, которым освещается этот предмет.

Рис. 5. Спектральное распределение энергии источника света со смешанным спектром

Понимание этого положения имеет очень большое значение для грамотного решения чисто практических вопросов в цветной фотографии.