managementul_culorii
Post on 05-Apr-2018
213 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
7/31/2019 managementul_culorii
1/115
40
Cap. 2 Utilizarea managementului de culoare
Managementul de culoare,"Color management", exprim conceptul potrivit cruia
descrierile de culoare dependente de echipamentele i programele de editare dintr-un flux de
reproducere a imaginilor, cunoscute cu precizie, sunt transformate ntr-o descriere generic
utilizat pentru controlul reproducerii corecte, cu acuratee, a culorilor.
Managementul de culoare este termenul utilizat n domeniul tehnologiei digitale i al
calculatoarelor pentru descrierea conversiei controlate a culorii ntre diferitele echipamente de
reproducere a acesteia, ca de exemplu scannere, camere digitale, monitoare TV, imprimante,
prese offset i mediile de reproducere corespunztoare.
Obiectivul managementului de culoare este asigurarea transferului imaginilor color
ntre diferitele tipuri de echipamente de intrare (de captare) i de ieire (de afiare i de
imprimare) dintr-un flux de reproducere, minimiznd, pe ct posibil, diferenele perceptibile
dintre culorile captate, afiate sau imprimate de echipamentele respective. Managementul de
culoar are ca obiectiv transformarea descrierilor de culoare dependeni de echipament,
denumite n mod uzual parametri de culoare sau date de culoare, ntr-o descriere generic,
care poate fi interpretat de toate echipamentele de procesare a culorii, astfel nct imaginile
color obinute s semene ct mai mult cu imaginile originale.
Importana managementului de culoare n reproducerea predictibili consistent a
culorilor ntr-un flux de lucru digital este dat de faptul c asigur compatibilitatea ntre
diferitele echipamente de intrare i ieire, diferitele sisteme de operare i diferitele aplicaii de
procesare (producere i editare) a imaginilor color. Managementul de culoare este important
pentru c permite integrarea ntr-un singur flux tehnologic continuu a diferitelor tipuri de
echipamente de procesare a imaginilor color, de la echipamente de captare, la echipamente de
afiare, pn la echipamente de imprimare, fr necesitatea efecturii unor conversii de
imagine intermediare sau a unor corecii de culoare la nivel de operare (de ctre utilizator).
Culoarea real este meninut automat de hardware- ul, sistemele de operare i software- ul
dedicat de scanare, editare, compoziie, proofing i distribuie a imaginilor color.Elementul cheie n reproducerea corect, cu precizie, a imaginilor color, folosind o
gam larg de echipamente i programe de la diferii productori, este sistemul de
management al culorii cunoscut n literatura de specialitate sub numele de CMS (Color
Management System).
-
7/31/2019 managementul_culorii
2/115
41
Reproducerea unor imagini color, dac nu identice, aproape identice cu imaginile
originale, necesit cunoaterea managementului de culoare ca tiin i aplicarea sa de-a
lungul ntregului flux de lucru. n acest scop, specialitii n domeniu trebuie s neleag att
procesele de reproducere a culorilor ct i modul n care funcioneaz i descriu culoarea
echipamentele de reproducere i programele de editare a imaginilor disponibile. De asemenea,trebuie s neleag natura i modul n care se comport diversele medii de reproducere a
culorii n raport cu aceasta. i pentru asta e necesar s cunoasc conceptul de lumini teoria
de baz a culorii, modul de percepie al culorii la nivelul sistemului vizual uman i
complexitatea factorilor care l afecteaz, modul de descriere (reprezentare sau specificare) i
de msurare a culorilor, complexitatea conceptului de reproducere a imaginilor color. i, nu n
ultimul rnd, trebuie s cunoasc, la nivel conceptual, prile componente ale unui sistem de
management de culoare i modul lor de funcionare, n ansamblu, pentru atingerea scopului
propus: obinerea imaginilor color reale folosind tehnologia digital.Industria tipografic i publicistic, arta grafic i comunicaiile multimedia sunt
principalii beneficiari ai managementului de culoare i ai avantajului major pe care l ofer
societii globale de astzi utilizarea sistemelor de management de culoare: posibilitatea de
comunicare, fr bariere geografice, a informaiilor din orice domeniu de activitate, exprimate
prin imagini color complexe, mai sugestive i mai uor de neles.
2.1. Noiuni de teorie a culorii
Senzaia de culoare
Senzaia de culoare, denumit simplu culoare, reprezint senzaia vizual produs de
lumina care atinge retina ochiului uman. Ea este determinat de variaia sensibilitii
sistemului vizual uman la lumina din mediul nconjurtor. Razele de lumin care ating ochiul
genereaz culoarea vzut de om. Soarele, sursa primordial de lumin, emite raze de lumin.
Obiectele din mediul nconjurtor, naturale sau construite de om, care produc i emit, ca i
soarele, raze de lumin sunt numite surse de lumin sau iluminani. Culoarea obiectelor saumaterialelor din mediul nconjurtor care nu produc i nu emit raze de lumin, este vizibil
numai dac sunt iluminate de o surs de lumin.
Crearea senzaiei de culoare implic lumina emis de o surs ctre obiectul de
vizualizat, care reflect o parte din aceast lumin pe direcia ochiului uman i, ca reacie,
acesta transmite ctre creierstimulii interpretai drept culoare la acest nivel.
-
7/31/2019 managementul_culorii
3/115
42
Prin urmare, senzaia de culoare a omului este determinat de urmtorii factori:
- proprietile fizice ale luminii i caracteristicile surselor care-o genereaz;- proprietile optice ale materialelor care formeaz obiectele luminate;- construcia fiziologic a ochiului i psihologia creierului uman.Avnd n vedere complexitatea factorilor care afecteaz senzaia de culoare,
reproducerea culorilor din natur necesit nelegerea conceptelor de lumin, a modului de
comportare a materialelor din natur n contact cu lumina i a mecanismelor de creare a
culorii la nivelul creierului uman, lucru care implic cunotine aprofundate cu privire la:
- fizica culorii: lumin, spectru vizibil, culoare;- conceptele care exprim cantitatea de lumin emis de o surs: flux luminos, emitan,
iluminan, intensitate luminoas exprimat prin temperatura culorii, luminan;
- proprietile optice ale materialelor: reflexia, transmisia, absoria;- interpretarea culorii: indexul de interpretare CRI (ColourRendering Index)- percepia vizual a culorii: percepie fizic, fiziologici psihologic;- culoarea obiectelor din natur: surse de lumini obiecte colorate;- caracteristicile culorilor: nuana, saturaia, strlucirea- tipuri de culori: culori acromatice/ monocromatice/ policromatice, primare/secundare,
aditive / substractive.
Fizica culorii
Lumina este o form de energie radiant, numit radiaie electromagnetic. Maxwell
(1831-1879) a definit lumina ca fiind o und electromagnetic care se propag cu viteza de
300.000 Km / secund. Domeniul undelor de radiaie electromagnetic formeazspectrul de
obiect
raze de lumin
raze de luminreflectateraze de lumin
ochiul omului
surs delumin
-
7/31/2019 managementul_culorii
4/115
43
radiaie electromagnetic. Diferitele tipuri de radiaii electromagnetice creeaz unde de
lungimi diferite, unele foarte scurte, altele foarte lungi.
Luminaeste radiaia electromagnetic caracterizat prin:
- lungime de und sau frecven (numrul de oscilaii realizate/ secund), perceputde om ca fiind culoarea luminii;
- intensitate sau amplitudine, care este asociat percepiei umane de strlucire(brightness) a culorii.
Lungimea unei unde de lumin se msoar n metri, cu multiplii i submultiplii
acestuia, iar frecvena sa se msoar n Hertz (Hz). Unitatea de msur pentru intensitatea
unei unde de lumin este candela (cd).
Culoarea este proprietatea luminii determinat de:
- lungimea sa de und, care-i defineteparametrii de cromaticitate, percepui de omdrept culoare;
- intensitatea sa, care- i definete parametrul luminan, perceput de om ca strlucirea culorii.
Cele dou proprieti fizice ale luminii definesc culoarea prin parametri de culoare
independeni, cromaticitatea unei culori fiind determinat numai de lungimea de und, iarluminana numai de intensitatea acesteia.
Generic vorbind, orice combinaie de unde de energie electromagnetic care
impresioneaz, n mod specific, retina ochiului uman, definete o culoare care este mai
ntunecat sau mai strlucitoare, n funcie de intensitatea lungimilor de und componente.
unde:= lungimea undei de lumin, msurat n metri;= lungimea undei de lumin, msurat n metri;
n = indexul de refracie al mediului de propagare a undei de lumin;c 3 x108 metri/secund, viteza de propagare a undei de lumin n vid;f = frecvena undei de lumin msurat n hertzi, 1x Hz= 1/1x secund.
f
c
n fx n
c ,
Und de lumin
Lungime de und
Intensitate
-
7/31/2019 managementul_culorii
5/115
44
Spectrul vizibilreprezint domeniul lungimilor de unde electromagnetice care poate fi
detectat de ochiul omului. Este format din undele de lumin vizibile, cu lungimi cuprinse
aproximativ ntre 380 nm (lumin ultraviolet) i 760 nm (lumin infrarou).
Spectrul vizibil este inclus n spectrul de radiaie electromagnetic deoarece ochiul
omului nu poate detecta dect o mic parte din undele radiaiei electromagnetice pe carecreierul le interpreteaz ca lumin colorat care poate fi:
- monocromatic, dac este format dintr-o singur lungime de und vizibil;- policromatic, dac este o combinaie de mai multe lungimi de und vizibile.Spectrul vizibil, vzut ca lungimi de und separate, se ntlnete n natur, sub form
de curcubeu. Lumina alb, compus din toate culorile spectrului vizibil, se poate descompune
n toate componentele sale, culorile curcubeului.
Culoarea violet, cea mai scurt lungime de und vizibil, se afl la o extremitate a
spectrului vizibil, iar culoarea rou, cea mai lung lungime de und vizibil, se afl la cealalt
extremitate a sa. Dac se reprezint pe o ax, n funcie de lungimea lor de und, ordinea
culorilor spectrului vizibil este Violet, Albastru (Blue), Verde (Green), Galben (Yellow),
Orange i Rou (Red). Cea mai scurt lungime de und situat n exteriorul spectrului vizibil
este UltraViolet- UV, iar cea mai lungInfraRed- IR. Dei nu sunt direct percepute de om,
undele ultraviolete pot determina unele materiale s emit lumin vizibil, iar undele
infraroii pot fi detectate de unele echipamente (camere) i convertite n lumin vizibil.
Cu ajutorul unei prisme, orice raz de lumin emis de o surs se descompune n
componentele sale color, culorile curcubeului, cunoscute sub denumirea de culori spectrale
sau monocromatice. Cunoscnd compoziia spectral a luminii astfel determinat, se pot afla
parametrii de cromaticitate care definesc culoarea suprafeelor iluminate de aceasta.
Verde/ Green
(546nm)
Rou/ Red
(436nm)
Albastru/ Blue
(436nm)
Lungimi de und mai scurte Lungimi de und mai lungi
Spectrul vizibil Infrarou
(103nm)
Ultraviolete
(101nm)
Unde radio
(10-13
nm)
Raze X
(10-1
nm)
Lungimile de und din spectrul vizibil (nm)
-
7/31/2019 managementul_culorii
6/115
45
Concepte care exprim cantitatea de lumin emis de o surs
Fluxul luminos( sauF), denumit i putere luminoas sau simplu lumin, reprezint
partea puterii radiante generat de o surs pe care omul o percepe drept lumin.
Sensibilitatea ochiului uman transform fluxul radiant, care definete puterea totalradiat de o surs exprimat n watts (W), n flux luminos, exprimat n lumens (lm). Defini ia
standard pentru fluxul luminos este urmtoarea:
Flux luminos- lumens = (Flux radiant- watts) x (683 lumens/ watt) x
x (Eficiena luminoas a sursei de lumin)
Unitatea de msur pentru fluxul luminos emis de o surs este lumenul (lm).Un lumen
este egal cu fluxul luminos emis de o surs punctiform cu intensitatea de o candel, care
radiaz uniform, n toate direciile. Lumenul a fost derivat din candela, unitatea standard de
msur pentru intensitatea luminoas, o candel reprezentnd fluxul luminos emis de o surs
punctiform ntr-o anumit direcie, n timp ce un lumen reprezint fluxul luminos emis de
aceasta n toate direciile.
Fluxul luminos reprezint o msur a puterii luminoase radiate de o surs deoarece
cantitatea de lumin dintr-o raz este aceeai, indiferent de suprafaa iluminat de aceasta, nu
reprezint ns o msur a strlucirii suprafeei iluminate deoarece:
- ochiul uman nu este uniform sensibil la toate lungimile de und vizibile;- o surs de lumin nu emite o putere egal pentru toate lungimile de und vizibile.Sensibilitatea ochiului uman la diferitele lungimi de und din spectrul vizibil definete
eficiena luminoas a unei surse de lumin, exprimat prin raportul dintre puterea echivalent
a luminii emise de sursi puterea electric a sursei respective. Practic, eficiena luminoas se
definete prin raportul dintre watts de lumin i watts Se exprim prin relaia:
Eficiena luminoas = (Flux luminos- lumen)/ [(Flux radiant-watt) x (683 lumens/ watt)]
Spre exemplu, pentru un bec incandescent cu flux luminos de 1700 lumeni i putere de 100W:
Eficiena luminoas = (1700 lumeni)/683 lumens / Watts x 100 Watts = 1700/683 x 100 = 2,49%.
Eficiena luminoas permite conversia fluxului radiant emis de o surs de lumin n
flux luminos, pentru orice lungime de und. Constanta 683 lumens/ wattface conversia de la
unitatea de msur a fluxului randiant (watt) la unitatea de msur a fluxului luminos (lumen),
ambele n fond puteri radiante, lucru necesar pentru c lumenul a fost definit cu mult nainte
de sistemul internaional de uniti de msur.
-
7/31/2019 managementul_culorii
7/115
46
Curbele eficienei luminoase spectrale, ridicate experimental de Comission
Internationale de lEclarage/ International Commission on Illumination- CIE exprim
sensibilitatea ochiului uman la orice lungime de und, att n starea de adaptat la lumin
(photopic) ct i la starea de adaptat la ntuneric(scotopic), relativ la sensibilitatea maxim
corespunztoare lungimilor de und de 555nm i respectiv 507nm.
Curba pentru viziune photonic definete funcia vizibilitii (V) folosit n practic
pentru vizualizarea imaginilor color la lumina zilei.
Curbele eficienei luminoase spectrale sunt stabilite pentru observatorul standard
definit de CIE, ca medie statistic a populaiei care vizualizeaz culoarea normal. n practic
exist ns multe deviaii de la observatorul standard i este puin probabil ca orice individ s
vizualizeze culoarea la fel ca observatorul standard sau ca doi indivizi diferii s vizualizeze
culoarea n mod identic.
Ochiul uman lucreaz n mod integrativ, nsumnd efectul tuturor stimulilor pe care i
recepioneaz de la lumina cu diferite lungimi de und. Din acest motiv, fluxul luminos, care
exprim efectul produs asupra ochiului uman de puterea unei raze de lumin emis de o surs,
se determin prin nsumarea efectelor produse asupra ochiului de puterea fiecrei lungimi de
und din raza de lumin respectiv. Ca urmare a acestui lucru, fluxul luminos radiat de o surs
de lumin se poate determina pe baza uneia din urmtoarele relaii:
Curbele de eficien
luminoas
s ectral
determinate ex erimental de CIE (CIE 1931)
Eficienalumin
oass
pectral
-
7/31/2019 managementul_culorii
8/115
47
- pentru sursele care emit un spectru de lumin liniar (sursa cu vapori de mercur):fluxul luminos total = (flux luminos pentru fiecare lungime de und emis de surs)
- pentru sursele care emit un spectru continuu de lumin- neliniar (sursa cu luminincandescent):
fluxul luminos total = (flux luminos pentru intervale regulate de lungimi de undemise de surs)
Fluxul luminos se exprim n funcie de distribuia puterii spectrale- SPD (Spectral
Power Distribution) care caracterizeaz complet puterea luminii pe care o emite o surs
pentru fiecare lungime de und din spectrul vizibil. SPD variaz mult n funcie de tipul sursei
de lumin. Spre exemplu, sursele de lumin incandescente i soarele, prin lumina natural a
zilei, produc un spectru de lumin continuu i neted. Sursele de lumin fluorescent produc un
spectru de lumin combinat, format dintr-un un spectru continuu, foarte ntins, produs de
particulele de phosphori dintr-un spectru liniar, produs de descrcarea mercurului.
Distribuia puterii spectrale a unei surse se poate msura cu un aparat de msur
dedicat, numit spectrofotometru. ns de regul, pentru fiecare surs de lumin, fabricantul
determin i specific fluxul luminos pe corpul sursei de lumin. Spre exemplu, fluxul
luminos pentru un bec cu lumin incandescent de 100 W este de 1.700 lumeni.
Dac distribuia puterii spectrale a sursei de lumin se mparte n intervale nguste de
lungimi de und, fluxul luminos, ca efect total produs asupra ochiului uman de puterea unei
raze de lumin emis de o surs, este egal cu suma efectelor produse de toate intervalele de
lungime de und din raza respectivi se exprim prin relaia:
F = km PV, km = 683 lumens/watt
Distribuia puterii spectrale relativ la lungimea de und:
surs incandescent stn a) i surs fluorescent drea ta)( Colour engineering SID 2002- ArturTarrant)
-
7/31/2019 managementul_culorii
9/115
48
unde F reprezint fluxul luminos, P puterea intervalului unitate de lungime de und de
lime , iar km este constanta care transform fluxul de energie radiant emis de o surs n
flux luminos.
Modul de determinare a fluxului luminos emis de o surs de lumin, n funcie de
sensibilitatea ochiului uman la diferitele lungimi de und din spectrul vizibil i de percepia
luminii la nivelul creierului uman ca sum a efectelor produse de fiecare lungime de und n
parte, este reprezentat, sintetic, n figura urmtoare:
Rezult c, fluxul luminos emis de o surs de lumin se determin n funcie de:
- funcia vizibilitii (V= V ), care exprim rspunsul ochiului uman la stimuliirecepionai de la diferitele lungimi de und luminoas, determinat experimental
de CIE;
Flux radiant(Putere radiant)= puterea radiat
de sursa de lumin
Flux luminosF(Putere luminoas)
= partea din puterea radiantperceput de om ca lumin(cantitatea total de lumin
vizibil dintr-o raz )
Sensibilitateaochiului uman
Eficiena luminoas a sursei de lumin =puterea radiant perceput de om ca lumin (putere luminoas)
puterea radiant total emis de surs (putere electic)
Curbele de eficien luminoas spectral =rspunsul ochiului uman la stimulii recepionai dela diferitele lungimi de und din spectrul vizibil:
- curba viziunii photopice (adaptat la ntuneric)denumit funcia vizibilitii sau funciaV ;
- curba viziunii scotopice (adaptat la ntuneric);
Percepia integrativa ochiului uman
F = km V P
Distribuia puterii spectrale a
sursei de lumin SPD = P (puterea radiant relativ la fiecare
lungime de und din spectrul vizibil)
Distribuia puterii spectrale a unei surse de lumin incandescent relativla lungimea de und. mprirea n intervale de lungimi de und,
-
7/31/2019 managementul_culorii
10/115
49
- distribuia puterii spectrale a sursei de lumin (SPD = P ), care exprimputerea radiant de o surs de lumin pentru fiecare lungime de und din spectrul
vizibil, indicat de fabricantul sursei respective.
Fluxul luminos reprezint o msur a luminii care trece dintr-un loc n altul i anume
de la suprafaa unui obiect care emite lumin, numit surs de lumin, la suprafeele altorobiecte care, fie emit la rndul lor alt lumin (obiectele fluorescente sau fosforescente), fie
reflect, mai mult sau mai puin, lumina incident ctre ochiul omului, care- o percepe drept
culoare, sau ctre alte obiecte. Din acest punct de vedere, suprafeele obiectelor din natur se
mpart n dou mari categorii:
- suprafa de emisie: este suprafaa unei surse de lumin care emite un flux luminosctre suprafeele altor obiecte (chiari surse de lumin) pentru a le ilumina;
- suprafa de reflexie: este suprafaa unui obiect care reflect, sub form de fluxluminos, o parte din fluxul luminos incident care o ilumineaz.
Prin urmare, compoziia spectrali puterea unui flux luminos depind de capacitatea
suprafeelor obiectelor din natur de a emite lumin sau de a fi iluminate de aceasta.
Conceptele care caracterizeaz un flux luminos n raport cu suprafaa sursei de lumin
care-l radiazi cu suprafeele obiectelor pe care le ilumineaz sunt prezentate schematic n
figura urmtoare:
Dintre acestea, n reproducerea culorii intereseaz luminana, caracteristica luminii
care este perceput de om drept strlucire a culorii, pentru determinarea creia se folosete
intensitatea luminoas exprimat n funcie de iluminan, care descrie iluminarea unei
suprafee de ctre un flux emis de o surs.
Sursa delumin Obiect
Ochi
Emitana (M)= fluxul luminos care pleac de pe unitatea de suprafa (1lux= 1lumen/m2)
Iluminana (E)= flux luminos incident (care cade) pe unitatea de suprafa (1lux= 1lumen/m2)
Intensitatea luminoas (I)= fluxul luminos radiat de o surs ntr-o anumit direcie (candela)
Luminana (L)= intensitatea luminoas eliberat de unitatea de suprafa s (candela/m2 )
Suprafa de emisie
Flux luminos
Intensitate luminoas
Flux luminos
Intensitate luminoas
Flux luminos
Intensitate luminoas
Suprafa de reflexie
-
7/31/2019 managementul_culorii
11/115
50
Iluminana (E) unei surse de lumin caracterizeaz lumina care sosete (ajunge) pe
suprafaa unui obiect. Reprezint o msur a cantitii de lumin care ilumineaz o suprafa
(suprafaa unui obiect). Se definete ca fiind fluxul luminos care cade pe o unitate de
suprafa.
Unitatea de msur a iluminanei este lux-ul, definit ca iluminana produs de fluxulluminos de un lumen care cade pe o suprafa de un metru ptrat.
Iluminana este egal cu fluxul luminos emis de o surs de lumin punctiform, care
ilumineaz unitatea de suprafa de arie s, reprezentat de conul cu vrful n sursa respectiv
i baza s, care acoper un spaiu foarte mic.
Matematic, iluminana se exprim prin formula:
E = lim F/ss0
n practic intereseaz iluminana pentru suprafeele iluminate din toate direciile, nu
dintr-un singur punct, pentru determinarea creia se aplic acelai principiu.
Iluminana se specificat pentru un punct de pe suprafaa iluminat de o surs de
lumin.Valoarea iluminanei variaz considerabil de la un punct la altul al suprafeei iluminate
de surs. Practic, este foarte greu de obinut, chiari cu aproximaie, o iluminan uniform
pentru o suprafa mai mare de civa centimetri ptrai. Spre exemplu, o surs de lumin,
care ilumineaz o ncpere, poate produce pe suprafaa de lucru a unui birou o iluminan
cuprins n intervalul [150 lux, 500 lux]. ntr-o zon cu clim temperat, iluminana produs
de soare pe suprafaa pmntului poate varia n intervalul [5000 lux, 50.000 lux], de la o zi
nnorat la o zi cu soare strlucitor.
Experimentele au demonstrat c la nivele de iluminare ridicate sau sczute, ochiul
uman distorsioneaz percepia vizual a culorii. Astfel, la nivele de iluminare sczute viziunea
culorii nu mai este normal deoarece viziunea photopic ncepe s fie nlocuit cu viziunea
scotopic. Starea de tranziie de la viziunea photopic la viziunea scotopic, cunoscut sub
denumirea de visiune mesopic, se produce la nivelul de iluminare de adaptare care produce
pe suprafeele din jur o iluminan cuprins n intervalul [10lux (amurg), 0,1lux (lumina
lunii)]. Nivelul de iluminare normal, necesar pentru a asigura viziunea normal a culorii, este
produs de surse de iluminare cu iluminana cuprins n intervalul [50lux, 10.000lux].
Valoarea iluminanei unei surse variaz considerabil de la un punct la altul al unei
suprafee deoarece iluminarea suprafeei variaz n funcie de poziia sa n spaiu iluminat.
Spre exemplu, iluminana n colurile unei ncperi este mai mic dect n centrul acesteia
deoarece fluxul luminos care ptrunde n aceste locuri este mai redus. Din acest motiv, pentru
-
7/31/2019 managementul_culorii
12/115
51
fiecare tip de surs se determin iluminana ambiant a unei ncperi ca medie a valorilor
iluminanei pe planul orizontal al ncperii, la nlimea bncii sau partea de sus a biroului.
Dei conceptul de iluminan ambiant al unei surse n raport cu un tip de ncpere nu este
agreat pe plan internaional, valorile iluminanei recomandate pentru sursele de lumin se
calculeaz ca medie a valorilor iluminanei pentru fiecare tip de ncpere i sunt publicate despecialitii n domeniu pentru a fi utilizate de cei interesai.
Pentru determinarea mediei iluminanei unei surse de lumin ntr-un spaiu dat se
folosesc diferite metode. Dac fluxul de lumin emis de o surs punctual ntr-un con ngust
cade pe o suprafa normal s, perpendicular pe direcia razei de lumin, atunci iluminana
E0= F/s. Dac se nclin suprafaa astfel nct poziia sa normal formeaz un unghi fa de
direcia razei de lumin, acelai con de lumin acoper o suprafa mai mare (s / cos ) i
iluminana devine E0 = F cos / s , adic E0 = E0 cos . Rezult c, dac lumina cade pe o
suprafa oblic, iluminana produs de un flux luminos depinde de cosinusul unghiului de
inciden. Aceast relaie este numit legea cosinusului iluminanei. Photometrele,
instrumentele f olosite pentru msurarea iluminanei, sunt proiectate cu respectarea acestei
legi.
Trebuie luat n considerare i distana ntre sursa de lumini suprafaa pe care cade
aceasta. Dac fluxul luminos F produs de o surs de lumin punctiform ilumineaz suprafaa
s1 dintr-o zon a conului situat la distana d1 de sursa respectiv, atunci iluminana este:
E1 = F/ s1.
Dac se mut suprafaa de recepie a fluxului luminos mai departe de surs, la distana
d2 >d1, n care aria suprafeei este s2, iluminana devine:
E2 = F/ s2.
n aceste condiii:
E1/ E2 = s2 / s1 i E2/ EI = (d1/ d2)2.
Suprafaa:
s/ cos
Flux luminos F
Fluxul de lumin emis de osurs punctiform ilumineaz o
unitate de suprafa nclinatfa de direcia sa cu un unghi .
Suprafaa s
Flux luminos F
Unitatea de suprafailuminat de o surs
punctiform de lumin.
Suprafaa s
Flux luminos F
Fluxul de lumin emis de o surspunctiform cade normal pe unitatea
de suprafa pe care o ilumineaz.
-
7/31/2019 managementul_culorii
13/115
52
Aceast relaie este numit n mod uzual legea ptratului invers. Potrivit acestei legi,
iluminana unei surse de lumin punctiform care ilumineaz o suprafa este invers
proporional cu ptratul distanei de la sursa de lumin la suprafaa iluminat. Altfel spus,
dac distana se dubleaz, iluminanta scade la un sfert din valoarea iniial.
Intensitatea luminoas (I) caracterizeaz lumina radiat de o surs de lumin.
Reprezint o msur a cantitii de lumin emis de o surs ntr-o anumit direcie. Se
definete ca fiind fluxul luminos radiat de o surs de lumin pe o direcie dat.
Intensitatea luminoas a unei surse variaz mult n funcie de direcia n care semsoar lumina emis, motiv pentru care se specific numai mpreun cu direcia respectiv.
Spre exemplu, becul incandescent cu difuzie prin lustr emite cantiti de lumin semnificativ
diferite pe direciile orizontali n jos, dar nu emite n direcia vertical n sus deoarece nu
permite lustra. Un proiector emite numai printr-un con ngust cu o deschidere foarte mici
nimic n orice alt direcie.
Intensitatea luminoas eliberat de o surs de lumin punctiform, care emite un flux
luminos F ntr-un con ngust, pe direcia care formeaz un unghi cu direcia normal, se
exprim matematic prin relaia:
I = lim F/
0
Unitatea de msur standard a intensitii luminoase este candela. Intensitatea
luminoas de 1 candel reprezint un flux luminos de un lumen emis de o surs de lumin
punctiform ntr-un unghi solid de un steradian. Sursele de lumin uzuale au intensitatea
luminoas cuprins n mod tipic ntre 80 i 100 candela.
De regul, intensitatea tuturor lungimilor de und din spectrul vizibil se exprim prin
temperatura sursei care le emite. Altfel spus, temperatura culorii este msura intensitii
luminii radiate de o surs. n fond, este o msur a intensitii relative a tuturor lungimilor de
und din spectrul vizibil deoarece este determinat prin comparaie cu temperatura la care este
nclzit o surs de lumin de referin (radiator cu corp negru).
Fs2s1
d1d2
Legea ptratului invers:E1/ E2 = s2 / s1 i E2/ EI = (d1/ d2)
2.
-
7/31/2019 managementul_culorii
14/115
53
Temperatura culoriiunei surse de lumin se definete ca fiind temperatura la care se
nclzete radiatorul cu corp negru etalon pentru a obine nuana de culoare a luminii emis de
sursa respectiv. Prin definiie, temperatura culorii radiatorului cu corp negru etalon este egal
cu temperatura suprafeei sale, exprimat n grade Kelvin (KO).
Unitatea de msur standard pentru temperatura culorii este gradul Kelvin (KO
).O raz de lumin cu intensitatea de o candel are temperatura culorii de 1800 KO.
Experimentele efectuate de CIE au demonstrat c temperatura culorii poate fi
reprezentat simbolic sub urmtoarea form:
Aceast reprezentare arat c intensitatea luminii, exprimat prin temperatura culorii
sursei care o emite, variaz n funcie de lungimea sa de und. Se observ c intensitateaculorilor spectrale crete de la Red ctre Blue, rou fiind cea mai rece culoare vizibil, iar
albastru cea mai fierbinte, lucru total opus asocierilor tradiionale fcute de om pentru aceste
culori. Rou este considerat culoare fierbinte deoarece metalele ncinse radiaz rou i focul
este roiatic, dar roeaa acestor surse considerare calde este dat de faptul c rou este prima
culoare emis de surs atunci cnd cldura crete. Drept dovad, becurile incandescente
radiaz o culoare roiatic spre glbui pe toat durata lor de via. Albastru este considerat
culoare rece deoarece gheaa reflect culoarea luminii zilei fcnd-o s apar albastr, iar
gerul apare uneori tot albastru.
Temperatura culorii, ca msur a intensitii luminii, definete condiiile de iluminare
specifice unei surse de lumin. Experimentele efectuate de CIE au demonstrat c temperatura
culorii variaz considerabil de la o surs de lumin la alta, prin urmare condiiile de iluminare
variaz corespunztor, cu implicaii majore n interpretarea culorilor la nivelul creierului
uman. Spre exemplu, pentru o surs de lumin incandescent, temperatura culorii este aproape
egal cu cea a radiatorului cu corp negru etalon, n timp ce temperatura culorii unei surse de
lumin fluorescent este mult diferit de cea a sursei de referin i de aceea cele dou
definesc condiii de iluminare mult diferite.
Pentru a defini clar condiiile de iluminare determinate de diferite surse de lumin,
CIE a definit pentru acele surse care difer mult de sursa de referin aa numita temperatur
color corelat- CCT (Correlated ColorTemperature). CCT este egal cu temperatura culorii
sursei de referin cea mai apropiat de temperatura culorii sursei de iluminare.
-
7/31/2019 managementul_culorii
15/115
54
Condiiile de iluminare variaz mult n funcie de tipul sursei de lumin care le
definete, deoarece temperatura culorii acestora variaz mult de la una la alta. n consecin,
pentru descrierea corect a culorilor majoritatea productorilor de echipamente care reproduc
digital culorile (Adobe, Scitex) spectrului vizibil au adoptat ca temperatur color pentru cele
mai uzuale surse de lumin urmtoarele valori:Lumina soarelui de la 4,300 pn la 6,500 oK
Cer albastru- senin de la 12.000oK pn la 27.000 oK
Cer acoperit- nnorat 7,000 oK
Sursa fluorescent cu lumin alb 6,500 oK
Sursa cu arc electric 5,000 oK
Bec incandescent de la 2,400 oK pn la 2,700 oK
Blitz de culoare albastr 6,000 oK
Pentru a evita interpretarea greit a culorilor, CIE a standardizat intensitatealuminoas pentru vizualizarea culorilor la temperatura culorii de 5000 K0 , iar sursa care o
emite a fost denumit generic D50. A aproximat lumina alb la lumina soarelui la intensitatea
luminoas de 6774K0 , iar sursa care o radiaz, soarele, a denumit-o generic iluminant C.
Pentru interpretarea corect a culorilor reproduse pe monitoarele calculatoarelor sau
camerelor video, intensitatea luminoas a surselor de lumin utilizate de acestea a fost
stabilit la 5500K0 (D55), 6500K0 (D65), 7500K0 (D75) i 9300K0.
Luminana (L) reprezint intensitatea luminoas eliberat de unitatea de suprafa.
Dac unitatea de suprafa emite un flux luminos de intensitate luminoas I pe o direcie dat,
atunci luminana L este dat de raportul I/s. ntr-un singur punct al sursei :
L = lim F/ss0
Unitatea de msur standard pentru luminana unei suprafee este candela/ metru
ptrat, abreviat n mod uzual la cd/m2.
Luminana se specificat pentru un punct al suprafeei care radiaz lumina i variaz
mult, ca valoare, n funcie de:
- poziia fiecrui punct pe suprafaa care radiaz lumina;- unghiul de vizualizare al fiecrui punct de pe suprafaa care radiaz lumina.Valoarea luminanei unui punct de pe o suprafa care radiaz un flux luminos variaz
considerabil n funcie de poziia punctului respectiv pe suprafaa de emisie sau de reflexie.
De aceea, pentru determinarea luminanei trebuie specificate att poziia punctului pe
suprafaa care emite sau reflect o intensitate luminoas, ct i direcia n care suprafaa
-
7/31/2019 managementul_culorii
16/115
55
respectiv radiaz lumina. n mod evident, luminana oricrei suprafee de reflecie depinde
de iluminana sursei de lumin care lumineaz suprafaa respectiv. Deoarece iluminana unei
surse variaz mult de la un punct la altul al suprafeei pe care o lumineaz, luminana unei
suprafee de reflexie variaz i ea considerabil de la un punct la altul al su. Potrivit
msurtorilor efectuate de CIE valoarea luminanei pereilor variaz, pentru majoritateancperilor, n intervalul [30 cd/m2, 100 cd/m2]. Un monitor de calculator poate avea
luminana de aproximativ 100 cd/m2, iar suprafaa unui tub fluorescent 1.800cd/m2 .
Filamentul unui bec incandescent poate avea luminana de 50.000cd/m2 etc.
Luminana suprafeelor iluminate, ca suprafee de reflexie, variaz mult n funcie de
unghiul de vizualizare. Spre exemplu, majoritatea suprafeelor reale nu reflect lumina
uniform, n toate direciile, iar suprafeele lucioase reflect foarte puternic n direcii
speculative. O suprafa care asigur o difuzie uniform a unei radiaii incidente, aa fel nct
luminana sa s fie aceeai n toate direciile din care poate fi msurat, poart denumirea desuprafa lambertian. Reflexia unei suprafee lambertiene respect legea cosinusului de
distribuie a energiei reflectate potrivit creia acesta este proporional cu cosinusul unghiului
de reflexie. Potrivit acestei legi, o suprafa lambertian de arie A i luminan de 1 cd/m2,
radiz un total de A lumen ntr- o emisfer de 2 steradian. Reciproc, dac se ilumineaz
uniform o suprafa lambertian cu o iluminant de lux, atunci luminana acestei suprafee
este de o cd/m2 , dac aceasta este 100% reflexiv.
Luminana suprafeelor reprezint o msur a strlucirii luminii, fiind interpretat de
creier drept strlucire a culorii, parametru determinat de intensitatea luminii independent de
lungimea sa de und, care determin cromaticitatea culorii. Luminana suprafeelor de emisie
sau reflexie este o msur fizic a luminii, fiind determinat de intensitatea fluxului de lumin
emis sau reflectat de o suprafa, n timp ce strlucirea culorii suprafeei respective are o
semnificaie determinat de capacitatea de reacie a ochiului uman la stimuli de lumin.
n figura urmtoare este reprezentat, sintetic, modul n care iluminana unei surse, care
exprim capacitatea sa de iluminare a suprafeelor obiectelor, i intensitatea luminoas radiat
de aceastq, conduc la determinarea luminane,parametru de lumin care exprim strlucirea
culorilor spectrului vizibil.
-
7/31/2019 managementul_culorii
17/115
56
Proprietile optice ale materialelor
Reflexia este procesul prin care undele luminoase sunt ntoarse la trecerea dintre dou
medii materiale, mai precis sunt ntoarse de suprafeele obiectelor.
Reflexia nsoit de difuzie(mprtiere), proces de refracie (deviere) a unei raze
unidirecionale n mai multe direcii, atunci se numete reflexie difuz.
Reflexia unei raze unidirecionale ntr-o raz unidirecional, conform legilor optice,
care nu este nsoit de difuzie(mprtiere), se numete reflexie normal sau speculativ.
Reflexia normal sau speculativ exprim strlucirea suprafeelor netede la exterior,
lucioase i vopsite, care seamn cu un lichid. Este o reflexie de tip oglind, potrivit creia
lumina reflectat prsete suprafaa sub un unghi egal cu unghiul de incideni compoziia
spectral a luminii nu este alterat.
Mediul 2: Material obiect
Mediul 1:Aer
outin
Reflexie
Suprafa obiect
Specificarea caracteristicilor fluxului luminos pentru un punct al suprafeei, deemisie sau de reflexie, care radiaz lumina
Ochi
F2
F1
Fo
Fn
L2
M1
M2
Ln
En
E2
E1
Mn
L1
- de emisie - de reflexie
Iluminana (E) = fluxul luminos incident (care cade)e unitatea de su rafa 1 lux= 1 lumen/m2 :
- de emisie- de reflexie
Emitana (M)= fluxul luminosradiat de (care pleac de pe) unitatea
de suprafa (1lux=1lumen/m2
):
Luminana (L)= intensitatea luminoas eliberatde unitatea de suprafa (candela/m2):
- de emisie- de reflexie
Intensitatea luminoas (I) =fluxul luminos radiat de o surs
de lumin ntr-o anumit direcie(candela)
E
L
M
Suprafa de emisie
Sursa de
luminI Obiect 2
Obiect n
Obiect 1
Suprafa de reflexie
-
7/31/2019 managementul_culorii
18/115
57
Reflexia difuz exprim culoarea suprafeelor vopsite la exterior. Este reflexia luminii
n diferite direcii produs de particulele de form neregulat care formeaz pigmenii din
vopsea. Deoarece particulele de pigment absorb o parte din lungimile de und mai mult dect
pe altele, compoziia spectral a luminii se altereaz, determinnd astfel o schimbare a culorii
suprafeelor incidente.O suprafa vopsit ideal ar trebui s aib numai reflexie difuz. Dar majoritatea
suprafeelor vopsite prezint att reflexie speculativ ct i difuz, n funcie de gradul
luciului su, n timp ce o oglind prezint numai reflexie speculativ, nu i difuz.
Suprafeele structurale, care au o textur la exterior format din linii paralele aezate n
mai multe straturi subiri, paralele i ele, prezint reflexii diferite n direcii diferite. Aceste
suprafee se comport ca o gril de difracie care reflect anumite lungimi de und mai mult
dect pe altele datorit fenomenului de interferen, modificnd astfel caracteristicile luminii
incidente, cu implicaii vizuale.Reflexia, normal sau difuz, las lungimea de und a radiaiei luminoase
neschimbat, cu excepia efectului Doppler care determin o schimbare a lungimii de und
atunci cnd suprafaa reflectant este n micare.
Pentru a msura corect cantitatea de lumin reflectat de o suprafa trebuie specificate
cu grij condiiile de iluminare i de vizualizare. n acest sens, CIE a stabilit o serie de
standarde geometrice pentru msurtorile reflexiei.
Reflectana () unei suprafee caracterizeaz capacitatea sa de a reflecta lumina
incidenti reprezint o msur a proprietii de reflexie a acestei suprafee.
Reflectana se definete ca raport ntre fluxul luminos reflectat de o suprafai fluxul
luminos incident pe aceasta. Dac fluxul luminos reflectat de unitatea de suprafa dA se
exprim n funcie de emitana suprafeei M, iar cel incident n funcie de iluminana sursei de
lumin E, atunci:
= (dreflectat)/ (dincident)= MdA/ EdA = M / E sau M = E
Rezult c emitana, proprietatea de emisie a unei suprafee, este egal cu produsul dintre
reflectana sa i iluminana sursei de lumin incident.
Reflectana total a unei suprafee este egal cu suma dintre reflectana sa normal (n)
i reflectana sa difuz (d), determinate ca raport ntre fluxul reflectat normal sau difuz de
suprafaa respectivi fluxul luminos incident pe acea suprafa, ceea ce matematic se
exprim prin relaia:
= n+ d i rezult c M = (n+ d)E
-
7/31/2019 managementul_culorii
19/115
58
Reflectana unei suprafee depinde de:
- lungimea de und a luminii incidente;- polarizarea i distribuia geometric a luminii incidente.Dac este determinat de o singur lungime de und, reflectana unei suprafee este
monocromatic sau spectral. Pentru o anumit combinaie de lungimi de und, reflectanaunei suprafee depinde de distribuia spectral a luminii incidente care trebuie specificati
se cheam reflectan policromatic.
Raportul dintre reflectana unei suprafee iluminate i lungimea de und definete
distribuia reflectanei spectrale a suprafeei respective. Acest factor este folosit n mod uzual
pentru caracterizarea proprietii de reflexie a suprafeelor.
Distribuia puterii spectrale a luminii provenite de la suprafaa unui obiect cnd este
iluminat de o surs de lumin se numete distribuia puterii spectrale a luminii reflectate i
este definit de produsul dintre reflectana suprafeei respective i SPD aferent sursei careemite lumina ce cade pe aceast suprafa.
n practic, reflectana unei suprafee se determin prin comparaie cu reflectana unei
suprafee ideale, care reflect toat lumina, respectiv toate lungimile de und care cad pe ea,
la fel de puternic, n toate direciile. n acest context, reflectana oricrei suprafee se
calculeaz ca raport ntre lumina pe care o reflectat ea i lumina reflectat de o suprafa
ideal, n condiii geometrice definite.
Reflectana spectral este proprietatea unui material care reflect o singur lungime de
und din spectrul vizibil, i anume pe cea care-i definete culoarea. Reflectana unui material
alb pur, care reflect n mod egal toate lunfimile de und din spectrul vizibil, este 100%.
Experimentele au demonstrat ns c n realitate un material alb, ca de exemplu hrtia, are
reflectana de aproximativ 80%- 90%. n practic se folosesc eantioane albe cu reflectan de
80%- 90% ca standarde de reflexie.
Experimentele efectuate de CIE au demonstrat c suprafeele puternic colorate
prezint o variaie mare a reflectanei n raport cu lungimea de und, n timp ce suprafeele
acromatice prezint o variaie mai mic acestui factor. Reflectana culorilor gri i negru sunt
mult mai mici dect reflectana culorii alb, tipic 20%- 60 % pentru gri i 3%-5% pentru negru.
Trebuie subliniat c este foarte greu de produs o suprafa total absorbant, un negru ideal.
Practic negru ideal, cu factor de reflectan 0% nu exist.
-
7/31/2019 managementul_culorii
20/115
59
Transmisia este procesul prin care undele de lumin strpung suprafeele obiectelori
trec prin materialul din care sunt fcute acestea.
Transmisia nsoit de difuzie(mprtiere), proces de refracie (deviere) a unei raze
unidirecionale n mai multe direcii, se numete transmisie difuz.
Transmisia unei raze unidirecionale ntr-o raz unidirecional, conform legiloroptice, care nu este nsoit de difuzie(mprtiere), se numete transmisie normal sau
direct.
Transmisia normal sau direct se produce printr-o suprafa de sticl perfect
transparent, caz ideal care nu se regsete n practic. O suprafa de sticl lustruit reflectat
numai o mic parte din lumina incident, marea parte ptrunznd prin sticl, conform legii
fizice a refraciei. Dac bucata de sticl are dou fee, dou suprafee lucioase- paralele prin
care trece lumina, la prima suprafa o mic parte din lumin este reflectat, iar restul trece
prin sticl. La a doua suprafa, o mic parte din lumina refractat iniial este reflectat, iar
restul trece prin suprafai este refractat din nou, pe o direcie paralel cu cea iniial. La
trecerea prin sticl, o parte din lumin este absorbit, dimensiunea acestei absorii fiind
dependent de lungimea de und a luminii. Multe sticle au o culoare cu tent de verde
deoarece o parte a lungimilor de und lungi (rosu) i scurte (albastru) sunt absorbite n
trecerea lor prin sticl.
Pentru lumina care trece prin sticl normal intensitatea de lumin reflectat este dat
de ecuaia:
Ir= I0 (n-1)2/ (n+1)2,unde Ir= intensitatea reflectati I0 intensitatea incident.
Considernd c pentru majoritatea materialelor solide transparente n este aproximativ 1.5,
conform experimentelor efectuate de CIE, intensitatea luminii reflectate de o suprafa
transparent este dat de relaia:
Ir= aproximativ 4% I0
Suprafaa obiectelorMediul 1 (aer)
Mediul 2 (material component)
Transmisie
out
in
-
7/31/2019 managementul_culorii
21/115
60
Prin urmare, la trecerea prin orice material solid transparent ca sticla, 4% din lumin este
reflectat de suprafa. Prin urmare, cantitatea de lumin transmis printr-o foaie de sticl nu
poate depi 92% din cantitatea de lumin incident. Trebuie notat c proporia luminii
reflectate de o suprafa crete considerabil dac unghiul de inciden nu este normal i devine
mai oblic.Transmisia difuzse produce pentru materialele transparente care mprtie lumina,
adic o parte din lumina transmis strpunge n direcii total diferite de lumina incident.
mprtierea luminii se produce pe suprafeele plane deoarece:
a. procesul de lustruire produce zgrieturi pe suprafaa materialului transparent;b. textura suprafeei conine materiale cu diferii indexi de refracie.
n cazul materialelor transparente de tip foi de hrtie, se produce o mprtiere a luminii care
conduce la o transmisie difuz.
Transmisia normal sau difuz las lungimea de und a radiaiei luminoaseneschimbat.
Transmitana () unui mediu (obiect fcut dintr-un anumit material) exprim
proprietatea acestuia de a transmite o parte din lumina incident. Se definete ca raport dintre
fluxul luminos transmis prin mediul respectiv i fluxul luminos incident pe suprafaa acestuia
sau raportul dintre intensitatea total a luminii transmise, n toate direciile, i intensitatea
total a luminii incidente pe suprafaa acestuia.
Transmitana total a unei suprafee este dat de suma dintre transmitana sa normal
i transmitana sa difuz, determinate ca raport ntre fluxul transmis normal sau difuz, ceea ce
matematic se exprim prin relaia:
= n+ d
Transmitana unei suprafee depinde de:
- lungimea de und a luminii incidente;- polarizarea i distribuia geometric a luminii incidente.Dac este determinat de o singur lungime de und transmitana unei suprafee este
monocromatic sau spectral. Pentru o anumit combinaie de lungimi de und estepolicromatici depinde de distribuia spectral a luminii incidente care trebuie specificat.
La trecerea printr-o substan transparent, lumina transmis va suferi pierderi att
prin absorie ct i prin reflexie. Pentru orice material, transmitana variaz mult n funcie de
lungimea de und incident pe suprafaa sa. Transmitana unei singure lungimi de und se
numete transmitan spectral.
-
7/31/2019 managementul_culorii
22/115
61
Absoria este procesul de transformare a energiei radiante perceput de om drept
lumin ntr-un alt tip de energie, n mod uzual energia termic (cldura) care se produce la
interaciunea lungimilor de und luminoase cu suprafaa obiectelor (materia).
Absorbana () unui material (obiect fcut dintr-un anumit material) exprim
proprietatea suprafeelor de a absorbi o parte din lumina incident. Se definete ca raportdintre fluxul luminos absorbit de mediul respectiv i fluxul luminos incident pe suprafaa
acestuia.
Potrivit legii Beer- Lambert, absorbana fiecrei lungimi de und este proporional cu
numrul moleculelor absorbante pe care le ntlnete raza de lumin n calea sa. Prin urmare,
depinde de absoria intrinsec a materialului n raport cu lungimea de und respectiv, de
lungimea b traseului parcurs prin material i de concentraia c a acestuia:
A () = log10(1/ T ()) = a ()bc
Legea Beer- Lambert e folosit pe scar larg att n analiza chimic, ct i n multe
alte aplicaii din industria vopselelor, coloranilori tipografic.
Absorbana unei suprafee depinde de:
- lungimea de und a luminii incidente;- polarizarea i distribuia geometric a luminii incidente.Dac este determinat de o singur lungime de und absorbana unei suprafee este
monocromatic sau spectral. Pentru o anumit combinaie de lungimi de und este
policromatici depinde de distribuia spectral a luminii incidente care trebuie specificat.
Fiind definite ca raport ntre valori ale fluxului luminos sau intensitii luminoase
reflectana, transmitana i absorbana unei suprafee nu au unitate de msur, motiv pentru
care se mai numesc i factori de reflectan, transmitani absorban.
Reflectana, transmitana i absorbana unei suprafee exprim proprietile optice ale
materialelori de aceea caracterizeaz comportarea acestora n raport cu lumina incident
care le determin culoarea. Aceste proprieti nu sunt ns constante, deoarece depind de muli
ali parametri, ca de exemplu: grosimea materialului, natura suprafeelor, unghiul de
inciden, temperatur, distribuia spectral a luminii, efectele de polarizare etc.
Modul de determinare a proprietilor optice ale materialelor, n vederea exprimrii
comportrii acestora n raport cu lumina incident pentru descrierea culorilor acestor
materiale este descris n documentaia CIE 1930-1998.
-
7/31/2019 managementul_culorii
23/115
62
Culoarea obiectelor din natur
Culoarea este efectul produs asupra ochiului uman de undele electromagnetice emise
sau reflectate de corpurile din mediul nconjurtor pe direcia acestuia. Dup cum emit sau nu
unde electromagnetice, corpurile din natur se mpart n surse de lumini obiecte colorate.
Sursele de luminsunt corpuri sau obiecte care emit unde electromagnetice, respectivlumin. n funcie de compoziia undelor de lumin pe care le pot genera i emite ctre alte
obiecte din mediul nconjurtor acestea pot fi:
c. monocromatice, dac genereazi emit o singur lungime de und;d. policromatice, dac genereaz o combinaie de lungimi de und.Culoarea emis de o surs de lumin este dat de lungimea de und dominant care
produce senzaia de culoare i de intensitatea lungimii respective de und care produce
senzaia de strlucire sau luminozitate. Deoarece intensitatea luminii pe care o emit sursele
este de regul ridicat, ochiul uman distinge cu greu culoarea acestora, multe fiind perceputeca monocromatice, dei n realitate nu sunt.
Spectrulunei surse de lumin reprezint domeniul radiaiilor electromagnetice produs
i emis de sursa respectiv ca lumin vizibil, domeniul lungimilor de und pe care le poate
produce i emite ea fiind, de regul, mult mai larg.
Spectrul unei surse de lumin este inclus sau cel mult egal cu spectrul vizibil.
Obiectele colorate sunt corpuri din natur sau create de om care vin n contact cu
lumina emis de sursele de lumin.
Lumina se comport diferit n raport cu obiectele cu care vine n contact,undele de
lumin fiind absorbite, reflectate, transmise sau emise de suprafeele acestor obiecte. Astfel,
lumina reflectat este lumina care se lovete i se ndeprteaz de obiectul ctre care a fost
emis pe direcia ochiului uman. Lumina absorbit este cea care nu a fost nici reflectati nici
nu a trecut prin obiectul ctre care a fost emis. Lumina transmis este cea care a trecut prin
obiectul ctre care a fost emis.
Lumina reflectat Lumina absorbit Lumina transmis
-
7/31/2019 managementul_culorii
24/115
63
Culorile obiectelorsunt determinate nu numai de caracteristicile optice ale suprafeelor
lor, ci i de orientarea acestora n spaiu, care afecteaz compoziia luminii care ajunge la
suprafaa obiectului respectiv pe direcia ochiului uman.
Obiectele opace au culoarea determinat de lungimile undelor de lumin pe care le
reflect, restul undelor de lumin fiind absorbite de acestea. Obiectele care reflect toatelungimile de und au culoarea alb, iar cele care le absorb pe toate au culoarea negru.
Obiectele care reflect, absorb, transmit i eventual emit lungimile de und n proporii
diferite au nuana de culoare din spectrul vizibil determinat de combinaia undelor de lumin
reflectate
Obiectele translucide sau transparente teoretic nu au culoare deoarece transmit,
mprtiat sau nu, toate undele de lumin emise ctre ele. n realitate ns, ele tind s aib
culoarea puinelor lungimi de und pe care le reflect, absorb o mic parte i transmit marea
majoritate a lungimilor de und care cad pe suprafaa lor.Obiectele incandescente, care genereazi emit lungimi de unde luminoase datorit
temperaturii lor ridicate, au culoarea determinat de natura particulelor solide emise pe
direcia ochiului uman. n mod uzual, aceast culoare este perceput ca fiind rou ncins sau
alb ncins. Obiectele incandescente reprezint surse de lumin termale care emit o mic parte
din energia lor (aproximativ 10%), sub form de particule solide ncinse, ca lumin vizibil,
iar restul ca lumin infrarou sau ultraviolet.
Obiectele fluorescente i fosforescente, care absorb undele de lumin emise ctre ele
i, ca o consecin, emit alte unde de lumin cu caracteristici diferite, au culoarea determinat
de lungimile de unde pe care le emit pe direcia ochiului uman. Pentru c emit lumin,
obiectele fluorescente, care emit alte lungimi de unde pe ntreaga durat a procesului de
absorbie, i cele fosforescente, care continu emisia chiari dup ce procesul de absorbie
nceteaz, reprezint surse de lumin.
Interpretarea culorii. Indexul de interpretare a culorii
Culoarea unui obiect vizualizat este determinat n principal de distribuia puterii
spectrale (SPD) a luminii care trece de la obiect la ochiul uman, lumina reflectat de suprafaa
obiectului cnd este iluminat de o surs de lumin.
SPD-ul luminii reflectate de suprafaa unui obiect cnd este iluminat de o surs de
lumin este dat de produsul ntre SPD-ului sursei de lumini reflectana spectral pe fiecare
punct al suprafeei pe care o ilumineaz sursa respectiv, care definete distribuia reflectanei
spectrale a suprafeei iluminate.
-
7/31/2019 managementul_culorii
25/115
64
Deoarece SPD-ul unei surse de lumin variaz n limite foarte largi n funcie de tipul
acesteia, SPD-ul luminii reflectate de o anumit suprafa variaz semnificativ de la un tip de
surs de lumin la altul. Rezult c, o suprafa arat diferit, are culori diferite, dac este
iluminat de dou surse de lumin cu SPD diferit, ca de exemplu o surs cu lumin
incandescenti una fluorescent. Altfel spus, culoarea unui obiect vizualizat sub o luminincandescent este diferit de culoarea aceluiai obiect vizualizat sub o lumin fluorescent.
Cel mai surprinztor lucru este acela c suprafeele colorate pot fi recunoscute sub ambele
tipuri de iluminare deoarece sistemul vizual uman se adapteaz uor la schimbarea condiiilor
de vizualizare.
Deoarece unele tipurile de surse de lumin folosite n mod uzual produc o interpretare
corect a unei game largi de culori la nivelul creierului uman iar altele nu, apare necesitatea
determinrii proprietilor de interpretare a culorilor specifice surselor de lumin utilizate.
Spre exemplu, tubul fluorescent emite foarte puin putere n partea roie a spectrului, curezultatul c majoritatea suprafeelor roii arat mohorte cnd sunt iluminate astfel. Alte
surse de lumin emit numai o singur band ngust de lungimi de und, motiv pentru care
interpretarea culorilor este att de proast nct unele culori sunt de nerecunoscut.
Indexul de interpretare a culorii- CRI (ColorRendering Index -) caracterizeaz lumina
radiat (emis) de o surs de lumin, exprimnd particularitile de interpretare a culorilor
definite de lumina emis de sursa respectiv la nivelul creierului uman.
CRI este un numr care exprim efectul produs de lumina emis de o surs asupra
culorii obiectelor, prin comparaie cu o surs de referin. Acest numr este obinut pe baza
unei formule matematice determinat experimental de CIE, prin compararea iluminrii
produse de o surs asupra unor mostre de culoare cu iluminarea produs de o surs de
referin asupra acelorai mostre de culoare.
Rezultatele experimentelor efectuate de CIE au artat c CRI are valori mai mici sau
egale cu 100. O surs de lumin ideal are CRI = 100. O surs cu CRI care tinde ctre 0
distorsioneaz grav culorile. Se poate spune c o interpretare cu acuratee a culorii necesit
CRI = minim 90, dar puine tipuri de surse moderne ndeplinesc aceste condiii.
Pe baza formulei stabilite de CIE se poate determina CRI pentru orice surs de lumin.
Pentru ctorva surse de lumin folosite n mod uzual CRI are urmtoarele valori:
- lumina soarelui minim 95;- surs de lumin fluorescent rece de culoare alb 62;- surs de lumin fosforescent minim 80.
-
7/31/2019 managementul_culorii
26/115
65
La modul general, CRI este folosit pentru descrierea i evaluarea surselor de lumin
prin determinarea calitii luminii emise. n mod special, CRI se folosete pentru a caracteriza
lumina emis de sursele cu SPD diferit, culorile vizualizate la surse de lumin cu SPD diferit
fiind percepute diferit de sistemul vizual uman. Fenomenul este denumit metamerism iar
sursele respective se numesc surse metamerice.
Percepia vizual a culorii
Percepia culorii este definit de modul n care ochiul, prin construcia sa fiziologic,
interpreteazi deosebete culorile din spectrul vizibil.
Culoarea este senzaia dat de undele de lumin reflectate de un obiect luminat sau
emise de o surs de lumin ctre ochiul uman. La nivelul ochiului, irisul regleaz cantitatea de
lumin care ptrunde prin pupile (lentile), ctre retin. Pupilele focalizeaz lumina ctre
retin, funcie de lungimea sa de und.Retina, considerat parte a creierului, este o structur nervoas complex, care conine
dou tipuri de receptori sensibili la lumin, numii bastonae (rods) i conuri (cones), datorit
formei lor fizice. Aceti receptori transform lumina n impulsuri nervoase care creeaz
senzaia de culoare pe creierul uman.
Receptorii de tip bastona, sensibili la intensitatea luminoas, disting ntre ntuneric i
lumin. Structural, ei sunt activi la nivele sczute de lumin, au timp redus de rspuns la
stimuli luminoi i conin substane care absorb lumina. Din acest motiv ei nu deosebesc
culoarea, fiind responsabili cu vederea pe timpul nopii. Receptorii de tip con, sensibili la
diferitele lungimi de und pe care creierul le interpreteaz drept culori, sunt activi la nivele
ridicate de lumini permit percepia culorii pe timpul zilei. Structural, ei conin nite
substane chimice numite pigmeni, care contribuie la crearea senzaiei de culoare i au timp
rapid de rspuns la stimuli de lumin.
RETINA
PUPILA
IRIS
NERVUL
OPTIC
RECEPTORI TIP
BASTONAI CON
-
7/31/2019 managementul_culorii
27/115
66
Experimentele efectuate de Newton i confirmate de teoria Young-Helmholtz au
demonstrat c retina ochiului uman conine trei categorii de receptori tip con, fiecare categorie
fiind sensibil la o anumit gam de unde luminoase:
- receptori Long sau Red, sensibili la lumina roie, cu lungimi de und lungi, 500nm- 700nm;-receptori Middlesau Green, sensibili la lumina verde, cu lungimi de und medii, 450nm- 630nm;
- receptori Short sau Blue, sensibili la lumina albastr cu lungimi de und scurte, 400nm- 500nm. Percepia culorii la nivelul creierului uman trebuie definitinnd cont c:
-este rezultatul stimulrii simultane a celor trei categorii de receptori din retin;-este afectat de lumina mediului nconjurtori de adaptarea ochiului la aceast lumin;-diferite combinaii de lungimi de und pot fi percepute ca senzaii de culoare identice
(metamerism).
Oricum, n reproducerea culorilor din mediul nconjurtor, trebuie avut n vedere c
lumina vizibil perceput drept culoare de sistemul vizual uman este mai mult psiho-fiziologic dect fizic.
Percepia fizic a culorii se bazeaz pe pigmenii de culoare din retin, fiecare
categorie de receptori tip con coninnd cte un pigment care reflect una din cele trei
categorii de unde luminoase i le absoarbe pe celelalte dou. Practic, culoarea perceput de
sistemul vizual uman poate fi descris prin combinaia aditiv a lungimilor de und LMS,
corespunztoare culorilor RGB, pe care le reflect pigmenii din structura receptorilor tip con.
Acetia absorb, selectiv, o parte din lumin pentru a reflecta numai lungimile de und care
definesc o anumit culoare.Rspunsul receptorilor din retin la diferii stimuli de lumin are, n principiu, forma
curbelor de rspuns ridicate pe baza experimentelor lui Newton.
(Isaac
Newton)
Curbele de rspuns spectral pentru fiecare tip de con din retina ochiului uman
-
7/31/2019 managementul_culorii
28/115
67
Pe baza acestor curbe de rspuns au fost determinate curbele de combinare a culorilor
folosite pentru reprezentarea acestora n vederea descrierii, captrii, sau reproducerii.
Cele trei categorii de receptori tip con rspund n mod diferit la diferitele lungimi de
und din lumina vizibili, prin urmare, au curbe de rspuns diferite. Diferena ntre
semnalele recepionate de la cele trei categorii de receptori tip con permite creierului sperceap o gam larg de culori diferite.
Nervul optic interpreteaz impulsurile nervoase primite de la retin, prin intermediul
receptorilor sensibili la lumini creeaz, la nivelul creierului uman, senzaia de culoare. i
astfel, omul poate percepe i distinge milioane de culori i nuane de gri.
Percepia fiziologic a culoriieste determinat de particularitile fiziologice ale
indivizilor. Ca orice senzaie fiziologic, culoarea nu este perceput la fel de toate persoanele,
dup cum nici vederea aceleai persoane nu este la fel pe tot parcursul vieii sale. Practic, nu
exist culoare absolut deoarece particularitile fiziologie sau afeciunile ochiului uman potproduce anomalii de interpretare a culorilor. Din acest motiv, doi indivizi pot percepe culori
diferite pentru acelai obiect. Unii indivizi se pot nate cu defeciuni de vedere. De exemplu,
daltonitii nu disting culoarea roie, ei vd de culoare verde tot ceea ce oamenii normali
consider a fi de culoare rou.
Percepiapsihologic a culoriieste determinat de factorii emoionali specifici
mediului social n care triete fiecare persoani determin, la rndul ei, efectele socio-
economice ale culorilor. Culoarea poate fi considerat un fenomen psihologic deoarece
exprim numai caracteristicile luminii detectate de ochiul omului care sunt afectate de factori
emoionali pasai la nivelul subcontientului uman. n acest context unele culori creeaz
emoii diferite, uneori chiar opuse. Spre exemplu, n cultura multor popoare, negrul este
asociat cu moartea i durerea, iar albul semnific viai puritate. n Orient ns, albul este
culoarea tradiional pentru doliu i durere.
Caracteristicile culorii
La nivel conceptual, culoarea este caracterizat prin cromaticitatea sa, determinat de
lungimea de und sau de mulimea lungimilor de und care o definete, i de strlucirea sau
luminozitatea sa, determinat de intensitatea undei de lumin. Lungimea de undi
intensitatea culorii fiind determinate de energia electromagnetic, reprezint cantiti fizice, n
timp ce cromaticitatea i strlucirea acesteia, fiind determinate de percepia uman a culorii,
sunt psihologice. Percepia uman despre intensitatea culorii este neliniar, la schimbri de
intensitate diferite ochiul uman putnd percepe aceeai schimbare n strlucirea culorii.
-
7/31/2019 managementul_culorii
29/115
68
Caracteristicile pe baza crora ochiul uman deosebete culorile sunt nuana (hue),
saturaia i strlucirea (brightness). Sistemele de msurare i reprezentare a culorilor folosesc
pentru descrierea culorilor spectrului vizibil parametri (de culoare) care se refer la aceste trei
caracteristici intrinseci ale culorii.
Cromaticitatea unei culori este definit de nuana i saturaia acesteia, luate mpreun.Nuanaculorii (hue) este parametrul de culoare determinant de lungimea de und
dominant din mulimea lungimilor de und care formeaz culoarea respectiv. Este definit
de gradaia unei culori n interiorul spectrului vizibil.
Saturaiaculorii este parametrul de culoare determinant de puritatea culorii, adic de
lungimile de und care se combinat cu lungimea de und dominant ce definete nuana
culorii. Reprezint intensitatea unei nuane de culoare. O nuan pur, fiind definit de o
singur lungime de und, este complet saturat.
Strlucirea(brightness) sau luminozitatea (luminance) culorii este parametrul deculoare determinant de intensitatea undelor de lumin care o definesc. Mai mult lumin
nseamn unde de lumin de intensitate mai mare care determin culori mai intense sau mai
strlucitoare. Intensitatea luminii se exprim prin temperatura culorii sursei care o emite.
Pentru a obine o descriere formal, nu i foarte precis, a culorilor spectrului vizibil
care s indice, generic, relaiile dintre aceste culori s-a reprezentat nuana culorii pe
circumferina Cercului color al lui Newton, iar saturaia acesteia pe raz. Strlucirea culorii a
fost reprezentat pe linia acromatic care trece prin centrul cercului, de la negru, prin diferite
nuane de gri, ctre alb, fiind considerat constant n raport cu cromaticitatea unei suprafee.
Culorile complet saturate (o singur lungime de und) sunt plasate pe circumferina
cercului, iar lumina acromatic (combinaie a tuturor lungimilor de und n proporii egale), n
centrul acestuia. Pornind, pe Cercul lui Newton, de la Red ctre Blue i de la origine ctre
circumferin, se trece de la lungimi de und lungi la cele scurte i de la combinaii n
proporii egale de lungimi de und ctre o singur lungime de und, parcurgnd astfel toate
Reprezentarea caracteristicilor de
culoare pe Cercul color al lui Newton
-
7/31/2019 managementul_culorii
30/115
69
culorile vizibile. Strlucirea culorilor, considerat constant n raport cu cromaticitatea lor,
este reprezentat n originea cercului.
O culoare spectral este complet saturat, prin urmare este situat pe cerc. Newton a
demonstrat experimental c nu toate culorile pot fi reprezentate prin culori spectrale. Spre
exemplu, Magenta nu este culoare spectral deoarece nu este format dintr-o singur lungimede und, ci din amestecul de Red i Blue, n cantiti egale, dar este o culoare complet saturat
Experienele lui Newton au artat c mai multe amestecuri de lungimi de und diferite
pot produce aceeai nuan de culoare i c, din punct de vedere al saturaiei, unele culori
spectrale sunt percepute ca fiind mai saturate dect altele. Spre exemplu, Red este perceput ca
fiind mai saturat dect Yellow. n plus, pentru aceeai nuan de culoare pot fi percepute mai
multe nivele diferite de saturaie.
Strlucirea sau luminozitatea unei culori se raporteaz la proprietile suprafeei pe
care cade lumina i la caracteristicile sursei de iluminare. Experimental s-a stabilit cstrlucirea culorii perceput de om nu este proporional cu reflexivitatea suprafeei de
inciden, ci se afl ntr-o relaie logaritmic. Totodat s-a observat c suprafee diferite,
iluminate diferit, pot fi percepute ca avnd aceeai strlucire i c nuana i saturaia culorii
sunt aceleai pentru o valoare dat a acesteia. Experimentele lui Maxwell au demonstrat c
strlucirea unei suprafee colorate este constant. Teoria lui Maxwell st la baza colorimetriei
moderne.
Tipuri de culori
Ochiul uman poate distinge aproximativ 16,7 milioane de culori diferite, care pot fi
grupate pe baza urmtoarelor trei criterii:
a. n funcie de caracteristicile fizice ale luminii care definete culoarea se
deosebesc culori acromatice, culori spectrale sau monocromatice i culori policromatice.
Culorile acromaticesunt produse de lumina acromatic, care nu are culoare, fiind
caracterizat numai de intensitatea sa. Obiectele din mediul nconjurtor vizualizate de om la
lumin acromatic sunt percepute de acesta ca avnd culoarea gri. Variind intensitatea
luminii, teoretic de la zero la infinit, se obine axa acromatic sau scala de gri, de la negru
(absena luminii), pn la alb (combinaie a tuturor lungimilor de und din spectrul vizibil n
proporii egale).
Culorile spectrale sau monocromaticesunt produse de o singur lungime de und din
spectrul vizibil. Sunt culorile curcubeului din spectrul vizibil. Exist tabele de culoare care
arat lungimile de und pentru diferite culori spectrale, care ns nu trebuie interpretate ca
-
7/31/2019 managementul_culorii
31/115
70
fiind definitive deoarece culorile spectrale i mprirea acestora n culori distincte reprezint
o problem de cultur, gust i limbaj. Mai mult chiar, intensitatea unei culori spectrale poate fi
alterat considerabil de percepia sa, motiv pentru care o surs de lumin nu trebuie s
produc ntocmai o anumit lungime de und pentru ca aceasta s fie perceput ca fiind o
culoare spectral.Culorile policromatice sunt culorile care pot fi produse prin combinarea mai multor
lungimi de und din spectrul vizibil, n diferite proporii. Majoritatea obiectelor sau imaginilor
din mediul nconjurtor sunt percepute de om de culori policromatice sau policromii.
b.n funcie de proprietatea anumitor lungimi de und de a se combina (amesteca
sau mixa) n diferite proporii pentru obinerea culorilor spectrului vizibilse deosebesc
culori primare i culori secundare.
Culorile primare sunt seturi de trei culori prin combinarea crora, n diferite proporii,
se pot obine, teoretic, toate culorile spectrului vizibil. Practic ns, s-a demonstrat c gama deculori obinute prin combinarea oricrui set de culori primare este mai restrns dect gama
de culori posibil a fi distins de om.
Culorile secundare se obin prin combinarea, n proporii egale, a dou culori primare.
Practic, sunt culori complementare culorilor primare.
Potrivit teoriei lui Newton, culorile RGB- rou (Red), verde (Green) i albastru
(Blue)- sunt culori primare, deoarece corespund lungimilor de und LMS- lungi (Long),
medii (Middle) i scurte (Short)- la care sunt sensibili receptorii ochiului uman, prin
combinarea crora n diferite proporii se pot obine diferite culori din spectrul vizibil.
Experimentele lui Newton, efectuate prin dispersia luminii cu ajutorul unei prisme de sticl,
au demonstrat c lumina alb este o combinaie a tuturor culorilor din spectrul vizibil i
conine cele trei culori primare n proporii egale. Culorile CMY, complementare culorilor
primare RGB, sunt culori secundare, deoarece:
Cyan = Blue (albastru) + Green (verde)
Magenta = Red (rou) + Blue (albastru)
Yellow (galben) = Red (rou) + Green (verde).
Absena luminii produce culoarea negru. Prin combinarea culorilor primare n proporii
inegale, se obin culori diferite de culorile spectrale, proporia, n sine, determinnd culoarea.
Maxwell a demonstrat c setul de culori primare nu este unic, c de fapt orice set de
culori care pot fi combinate pentru a produce culoarea alb formeaz un set de culori primare.
Cele mai uzuale seturi de culori primare folosite pentru specificarea culorilor pe care le poate
-
7/31/2019 managementul_culorii
32/115
71
percepe sistemul vizual uman, sunt derivate ns din culorile primare RGB definite de
Newton.
Pornind de la setul de culori primare RGB, determinat pe baza corelaiei ntre fizica i
percepia culorii, s-au definit mai multe seturi de culori primare, cu scopul de a lrgi gama de
culori din spectrul vizibil care pot fi descrise i reprezentate n vederea reproducerii cuajutorul tehnologiei disponibile.
c.n funcie de modul de combinare (de amestec sau de mixare) a undelor de
lumin folosit pentru obinerea unei culori vizibile se deosebesc culori aditive i culori
substractive
Culorile aditivese obin prin combinarea (adunarea) undelor de lumin de diferite
lungimi care cad direct pe ochiul uman. Altfel spus, culorile prezente n lumin, ca lungimi
diferite de und, se adun pentru a forma o nou culoare pe care o poate distinge sistemul
vizual uman.Cercul color al lui Newton reprezint, n mod intuitiv, proprietatea de combinare
aditiv a culorilor.
Culorile primare RGB sunt numite culori aditive primare deoarece lungimile de und care le
definesc se combin aditiv, n diferite proporii, pentru a forma culoarea corespunztoare
undelor de lumin care ating ochiul. Experienele au demonstrat c toate culorile ntlnite n
natur pot fi reproduse prin combinarea acestor trei lungimi de und de diferite intensiti.
Culorile secundare CMY, obinute prin combinarea aditiv a culorilor primare RGB,
sunt numite culori aditive secundare.
Cyan = Green + Blue
Magenta = Red + Blue
Yellow = Red + Green
Cercul lui Newton
Combinarea aditiva culorilor primare RGB
-
7/31/2019 managementul_culorii
33/115
72
Combinarea aditiv a culorilor primare RGB st la baza definirii sistemului aditiv de
reprezentare a culorilor RGB n care culoarea alb se obine prin proiectarea simultan a trei
fascicule identice de lumin RGB.
Culorile substractive se obin prin extragerea unor lungimi de und din lumin pe baza
proprietii unor substane de a absorbi anumite lungimi de und. Practic, se extrag (se scad)din lumin selectiv, prin absorbie, anumite lungimi de und pentru a fi reflectate pe direcia
ochiului uman numai cele care determin culoarea dorit. Se spune c diferitele lungimi de
und se combin substractiv pentru a obine alte culori pe care le poate distinge sistemul
vizual uman. Substanele naturale sau produse de om care, aplicate pe suprafeele obiectelor
iluminate, reflect numai lungimile de und care corespund culorii dorite, absorbind restul, se
numesc pigmeni.
Maxwell a stabilit experimental c n spectrul vizibil exist nuane de culoare care nu
pot fi obinute prin combinarea aditiv a culorilor primare RGB. Potrivit teoriei lui Maxwell,prin combinarea substractiv, n diferite proporii, a culorilor secundare CMY se poate descrie
o gam mai larg de nuane de culori din spectrul vizibil. Din acest motiv, culorile secundare
CMYau fost denumite culori substractive primareCMY, iar culorile obinute prin
combinarea substractiv, n pri egale, a dou dintre acestea au fost numite culori
substractive secundare RGB.
Red = Magenta + Yellow
Green = Yellow + Cyan
Blue = Cyan + Magenta
ntruct culorile substractive, dei obinute prin absoria selectiv a anumitor lungimi
de und din lumin, sunt determinate, n fond, de lungimile de und RGB reflectate care se
combin aditiv i cad direct pe ochiul uman pentru a forma culoarea dorit, culorile aditive
primare RGB formeaz un set culori primare general valabil, cruia i corespunde setul de
culori secundare format din culorile substractive primare CMY. Culorile substractive CMY
formeaz un set de culori primare numai pentru reproducerea culorilor n procesul de tiprire
sau imprimare.
Combinarea substractiv a culorilor primare CMY st la baza definirii sistemului
substractiv de reprezentare a culorilor CMYK n care culoarea negru se obine teoretic prin
amestecul a trei cantiti egale de cerneal CMY, dar practic prin adugarea unei cantiti
suplimentare de cerneal neagr.
Combinarea substractiva culorilor secundare
-
7/31/2019 managementul_culorii
34/115
73
2.2. Sisteme de reprezentare i msurare a culorilor
Problema reprezentrii i msurrii culorilor dateaz nc din antichitate dar, odat cu
apariia i dezvoltarea tehnologiilor de reproducere a imaginilor color, s-a impus necesitatea
utilizrii unor sisteme unitare de descriere a culorilor la nivel internaional, care s asigurecomunicarea cu fidelitate a acestora dintr-un loc n altul i de la un echipament la altul.
Pentru descrierea culorii, ca form de comunicare, trebuie adoptat iniial un limbaj de
reprezentare (notare) a acesteia. Sistemul de reprezentare a culorii reprezint un model de
specificare a stimulilor de culoare n funcie de trei parametri care constituie coordonatele
unui spaiu de culoare tridimensional definit pe modelul viziunii color tristimulus proprie
omului. n acest context, s-au dezvoltat mai multe standarde de reprezentare i msurare a
culorilor bazate, fiecare, pe anumite principii, care rezolv problemele de culoare ntr-o
manier proprie i ofer soluii specifice de notare i descriere a acestora.
Pentru integrarea unor fluxuri tehnologice folosind echipamente i programe de la mai
muli fabricani, specialitii n domeniu au dezvoltat diverse soluii de interconectare i
implementare a diferitelor sisteme de culoare utilizate n procesul de prelucrare computerizat
a imaginilor color. Pentru aplicarea acestor soluii, toi cei implicai ntr-un proces de
reproducere a imaginilor color trebuie s aib cunotine despre:
- descrierea culorii: notarea, reprezentarea sau specificarea sa;- modele de culoare i gama de culori asociat fiecruia: RGB, CMY(K), CUBUL
COLOR, CIE;
- spaii de culoare: RGB, CMYK, CIEXYZ, CIEL*a*b*;- interconectarea spaiilor de culoare;- msurarea culorii: standardul CIE, indexul de interpretare a culorii, parametri de
culoare specifici echipamentelor de reproducere, sistem de culori de referin; sistem
de culori bazat pe calculator;
- instrumente de msurare a parametrilor de culoare: colorimetrul, spectroradiometrul,spectrofotometrul, densitometrul;
- procedura de determinare a parametrilor de culoare;- conversia de culoare;- sisteme tehnologice de reprezentare a culorilor: comparaie.
-
7/31/2019 managementul_culorii
35/115
74
Descrierea culorii. Notarea, reprezentarea sau specificarea sa
Descrierea oricrei culori din spectrul vizibil const n notarea, reprezentarea sau
specificarea sa prin trei parametri de culoare numerici care definesc un set de valori
tristimulusdeoarece percepia culorii la nivelul creierului uman este determinat de trei
categorii de receptori sensibili la lumin, care transmit ctre creier trei semnale pentru fiecareculoare din cmpul vizual. O valoare tristimulus exprim, direct sau indirect, proporiile n
care se combin culorile primare RGB pentru formarea unei noi culori i, implicit,
caracteristicile stimulilor de culoare sensibili la lungimile de und LMS corespunztoare
acestor componente primare de culoare.
Fiecare set de culori primare definete un set de valori tristimulus care este folosit
pentru reprezentarea culorilor spectrului vizibil n funcie de culorile primare respective.
Fiecare set de valori tristimulus reprezint, n fond, o msur a culorii exprimat prin trei
parametri de culoare care definesc, fiecare, o valoare tristimulus din setul respectiv.Cele mai uzuale seturi de valori tristimulus folosite pentru reprezentarea direct a
culorilor spectrului vizibil sunt:
(R, G, B)- asociat culorilor primare RGB, care se combin aditiv pentru obinereaunei culori din spectrul vizibil;
(C, M, Y)- asociat culorilor secundare CMY, care se combin substractiv pentruobinerea unei culori din spectrul vizibil.
Setul de valori tristimulus RGB, definit de culorile aditive primare RGB, permite
reprezentarea generic a culorilor printr-o relaie de forma:
Sensibilitatea ochiului fiind diferit pentru diferitele culori primare RGB, coeficienii de
culoare R, G, B, care au valori diferite de uniti de putere fizic (watts), sunt considerai
valori unitate, pentru simplificarea calculelor.
Culoarea alb, combinaia aditiv de culori primare RGB n proporii egale, poate fi
reprezentat, generic, prin relaia:
Alb = 1R+ 1G + 1B
n mod similar, setul de valori tristimulus CMY, definit de culorile substractive
primare CMY, permite reprezentarea generic a culorilor folosind urmtoarea relaie:
C = culoarea descris sau reprezentat (specificat)C = RR+ GG + BB, unde R, G, B = valori tristimulus care exprim intensitile relative
ale culorilor primare, 0 R, G, B 1R G B = culorile rimare ca lun imi de und.
C = culoarea descris sau reprezentat (specificat)C = CC+ MM+ YY,unde C, M, Y = valori tristimulus care exprim intensitile relative
ale culorilor primare prin valori unitare 0 C, M, Y 1;C, M, Y = culorile primare, ca lungimi de und.
-
7/31/2019 managementul_culorii
36/115
75
Culoarea negru, combinaia substractiv de culori primare CMY n proporii egale,
poate fi reprezentat, generic, prin relaia:
Negru = 1C+ 1M+ 1Y
Setul de culori primare RGBi valorile tristimulus asociate lui reprezint punctul de
plecare pentru definirea altor seturi de culori primare i valori tristimulus asociate, deoarecesunt definite pe baza percepiei fizice a culorii la nivelul ochiului uman, care creeaz senzaia
de culoare n contact direct cu diferite combinaii aditive de lungimi de undRGB.
Pentru reprezentarea unic a tuturor culorilor spectrului vizibil folosind trei valori
numerice, Comission Internationale de lEclarage/ International Commission on Illumination-
CIE a definit experimental urmtoarele dou seturi de valori tristimulus:
(X, Y, Z)- asociat culorilor primare virtuale CIEXYZ (fr reprezentare n domeniulvizibil), derivate din setul de culori primare RGB;
(L*, a*, b*)- asociat culorilor primare virtuale CIEL*a*b*, derivate din setul de culoriprimare virtuale CIEXYZ.
Orice culoare a spectrului vizibil, care poate fi obinut prin combinarea n proporii
diferite a culorilor dintr-un set de culori primare, poate fi exprimat printr-o relaie folosind
setul de valori tristimulus asociat, cu precizarea c valorile unitate trebuie reevaluate.
Reprezentarea sau specificarea culorilor din natur prin valori numerice permite
memorarea simpl a specificaiilor de culoare folosind tehnologia digitali eliminarea
ambiguitilor de descriere a acestora generate de faptul c exist o mulime de culori vizibile
n natur crora oamenii nu le cunosc denumirea i exist nuane de culoare pe care anumii
indivizi nu le deosebesc.
Modelul de culoare i gama de culori reprezentat pe baza lui
La modul general, modelul de culoare este un sistem tridimensional (trei coordonate-
3D) de reprezentare numeric a culorilor spectrului vizibil prin parametri de culoare care
descriu complet orice culoare perceput de om. Este un model matematic abstract care
permite reprezentarea sau specificarea numeric a culorilor din spectrul vizibil pe baza unui
set de valori tristimulus asociat unui set de culori primare care, prin combinare n anumite
proporii, conduc la obinerea unei noi culori.
Un model de culoare se definete n concordan cu principiul percepiei vizuale a
omului, pe baza proprietii lungimilor de und care cad direct pe ochiul omului de a se
combina aditiv pentru obinerea altei culori i a caracteristicilor suprafeelor obiectelor din
mediul nconjurtor de a absorbi anumite lungimi de und din lumin. Un model de culoare se
-
7/31/2019 managementul_culorii
37/115
76
definete pentru o tehnic de reproducere a culorilor folosit de o anumit tehnologe,
deoarece culorile specificate folosind modelul respectiv exist numai dac sunt detectate de
ochiul omului. De regul, un model de culoare este orientat ctre un hardware specific (RGB,
CMY, YIQ) sau ctre o anumit aplicaie de prelucrare a imaginilor (HSI).
Din punct de vedere matematic, orice model de culoare construit pe baza construcieifiziologice a sistemului vizual uman este tridimensional i se poate reprezenta numai ntr-un
spaiu tridimensional, definirea oricrui punct de culoare n acest spaiu fcndu-se cu ajutorul
a trei parametri de culoare care reprezint valoarea tristimulus corespunztoare unei culori din
spectrul vizibil. Dac fiecare parametru de culoare se reprezint pe o ax, se obine o poziie
unic n spaiu de culoare tridimensional pentru fiecare culoare posibil a fi detectat de ochiul
omului.
Vederea uman fiind trichromatic, pentru a descrie complet senzaia de culoare a
omului sunt necesari, n principiu trei parametri, dar pentru reprezentarea acesteia n vedereareproducerii pot fi necesari mai muli, n funcie de tehnologia de reprezentare a culorii
folosit. Majoritatea modelelor de culoare definite sunt tridimensionale (CIEXYZ, CIELAB,
RGB, CMY) sau extensii ale acestora (CMYK sau RGBA).
Un model de culoare generic ofer o modalitate standard de a descrie culorile
spectrului vizibil folosind trei parametri de culoare (valori tristimulus), corespunztori celor
trei tipuri de receptori sensibili la lumin din retin. De aceea, se reprezint ca un subspaiu al
unui spaiu tridimensional (3D) care conine toate culorile ce se pot reprezenta n interiorul
modelului respectiv. Orice culoare care poate fi specificat folosind un model de culoare
corespunde unui singur punct n interiorul acestuia.
n funcie de modul de obinere a culorilor dintr-un set de culori primare, exist trei
tipuri de modele de culoare:
- modelul de culoare aditiv RGB;- modelul de culoare substractiv CMY;- modelul de culoare CIExyz.
Modul de combinare a setului de culori primare pe baza cruia este construit fiecare
tip de model de culoare este reprezentat grafic sub una din urmtoarele forme:
Modelul colorRGB
Modelul colorCMYK
Modelul colorCIEx z
-
7/31/2019 managementul_culorii
38/115
77
Fiecare model de culoare poate reprezenta o anumit gam de culori care se definete
ca fiind mulimea de culori din spectrul vizibil care pot fi descrise (specificate) pe baza unui
asemenea model. La modul general, gama de culori (color gammut) care poate fi reprezentat
pe baza unui model de culoare este determinat, ca numr de culori reproductibile, de metoda
folosit pentru obinerea unei noi culori, de percepia uman a culorii, de modul deimplementare al modelului respectiv i de tehnologia folosit pentru implementarea acestuia.
Un model de culoare ofer fie o descriere exact, fie o reet standard de combinare a
culorilor dintr-un set de culori primare pe baza creia se poate obine o gam de culori mai
larg sau mai puin larg care ns este inclus n gama de culori perceptibile de sistemul
vizual uman.
n procesul digital de reproducere a culorilor, modelele de culoare se foloses
top related