Немного о свойствах цветоощущения в фотографии

Выполняя фотосъёмку и создавая фото, практически всё время приходится иметь дело с цветом. Цветное зрение, которым обладают люди (и многие другие живые существа) — особый вид ощущения, восприятия и различения светового излучения.

Это излучение имеет разную частоту и соответственно разную длину волны. Оно испускается световыми источниками, или отражается от других тел. Восприятие эффекта цвета наступает при достаточном уровне освещения. При достижении такого определённого уровня активизируются фоторецепторы периферических отростков нервных клеток, выстилающих сетчатку глаза. Из-за их формы, напоминающей лабораторные колбы, эти рецепторы назвали колбочками.

Колбочки, когда на них попадает свет, вырабатывают биоэлектрические сигналы и передают их зрительным анализаторам коры головного мозга. Так функционирует зрение. И именно фоторецепторы колбочки отвечают за восприятие цвета. В темноте и сумерках колбочки неактивны и цвета не различаются (тогда задействованы другие фоторецепторы глаза, палочки, отвечающие за сумеречное зрение).
Когда на сетчатку глаза попадает видимый свет, то и возникает состояние ощущения цвета. Это физиологический процесс, который является ответной реакцией на воздействие электромагнитного излучения. Но в то же время восприятие цвета — индивидуальная психологическая особенность каждого человека. Она напрямую связана со зрительной памятью и жизненным опытом. И соответственно, при наблюдении за конкретным цветом, возникнут определённые чувства и ассоциации.

Цвета, которые мы зрительно воспринимаем как одинаковые, чаще всего имеют различный спектральный состав. То есть смесь красных и зелёных лучей будет восприниматься так же, как и смесь жёлтых и оранжевых. А смесь оранжевых и синих лучей будет такого же цвета, что и смесь голубых и красных. Цвета, воспринимаемые зрительно как одинаковые, но имеющие при этом различный состав спектра называются метамерными. Если в смеси начнёт увеличиваться насыщенность какого-то одного цвета, то начнёт уходить и одинаковость в восприятии цвета. Метамерность уменьшится.
Метамерность свойственна всем серым (ахроматичным) цветам, т.к. их можно получить сочетанием очень большого количества цветов.

Если съёмка будет проводиться без экспонометра, то высока вероятность ошибочной оценки цветовой яркости снимаемых предметов. Это является следствием недостаточных адаптационных возможностей зрения. При определённом времени работы в условиях недостаточного освещения световая чувствительность глаз увеличивается. Это называется явлением темновой адаптации. При этом происходит завышение оценки существующей яркости и снижение способности к различению теневых градаций. Напротив, при избытке света наступает световая адаптация.

Здесь наступает своего рода некоторая ослеплённость от света и световая чувствительность понижается. Следствием этого будет то, что детали высших яркостей будут различаться заметно хуже, а яркость низших светлот и вовсе перестанет распознаваться. Если свет слишком яркий, то цветовосприятие заметно искажается. Все цвета будут казаться более светлыми, а слабонасыщенные и вовсе белыми. Оптимальным условием для зрительного восприятия будет средняя степень освещённости поверхности ( от 200 до 2000 люкс), коэффициенте светового отражения р = 0,2 и цветовой температуре равной 5500 K.

Несколько слов о цветовой температуре. Из определений физики следует, что цветовая температура это та температура абсолютно чёрного тела, при которой излучение этого тела будет иметь тот же цветовой тон, что и излучение рассматриваемого конкретного предмета. Измеряется в кельвинах. Цветовая температура предмета характеризует его спектр излучения и соответственно определяет цвет. Широко распространённые технические источники света стандартизованы по их цветовой температуре.

Цветная фотоплёнка выпускается для определённого диапазона цветовых температур источника света. Слайдовая плёнка рассчитана для использования на проекторе с определённым диапазоном цветовых температур. Особенность слайдовой плёнки в том, что для съёмки на неё используется дневной свет, а вот для просмотра уже нужен свет лампы накаливания. На цифровых фотоаппаратах производителями часто предустанавливается желательная цветовая температура для конкретных съёмочных сюжетов. В ряде случаев цветовую температуру возможно переопределить в ходе последующей обработки цифрового снимка.

Цветовая адаптация вырабатывается в процессе приспособления к окружающему освещению. Перерабатывая информацию о цветовых свойствах предмета, зрительная система стремится увеличить устойчивость к изменяющемуся в течение дня освещению и обеспечить постоянство цветовосприятия видимых предметов. Глаз предоставляет информацию не о составе спектра света, который отразился от предмета, а о самом предмете. Цветоощущение при этом увязано с окраской данного предмета при средней силы освещении белым дневным светом. Если же освещение будет иным, то зрительная система самостоятельно введёт поправку и восприятие цвета останется прежним. Если пренебрегать явлениями адаптации, то визуальные оценки яркости и цвета будет ошибочными.