Колориметрия
Компьютерные и видео технологии играют всё более важную роль во многих областях человеческой жизни. Обработка изображений - интенсивно развивающаяся направление науки и техники, которое находит все более широкое применение в различных информационных технических системах: связи, телевизионных и т.п.
Важной составляющей компьютерной графики является цвет. Цвет – один из самых значимых элементов для создания полной картины. Цвет может привлекать и отталкивать, вселять чувство спокойствия и комфорта или возбуждать и тревожить. Достоверно установлено, что каждый цвет вызывает подсознательные ассоциации. Цвет существенно влияет на психоинтеллектуальное состояние человека. Цвета обращаются к чувствам, а не к логике человека (вызывают психологическую реакцию: подчеркивают качество, настроение, чувство; создают теплую или холодную среду). Отсюда возрастает роль цветового решения.
Область естественно-научных знаний о цветности называется колориметрией (от лат. color — цвет и греч. μετρώ — измеряю).
Еще в конце 17 века Юнг и Гельмнгольц на основе волновой теории света и биологических основах зрения развили гипотезу Ломоносова о трех цветной основе человеческого зрения. По их теории в основе цветового зрения лежат красный, зеленый и синий цвета.
Согласно волновой теории свет — это электромагнитное излучение с длиной волны от 380-770 нм (1 нм = 
м). Человеческий глаз способен воспринимать электромагнитное излучение только в узком диапазоне длин волн, ограниченного участком от 380 до 760 нм, который называется участком видимых длин волн. Излучения до 380 и выше 760 нм мы не видим, но они могут восприниматься нами другими механизмами осязания (как, например, инфракрасное излучение) либо регистрироваться специальными приборами.
Рис. 1. Спектр электромагнитных излучений и спектр видимого света
Наибольшую длину волны имеет красный цвет (620-780 нм), наименьшую длину волны имеют оттенки фиолетового света (380-450 нм).
| Цвет | Диапазон волны в нм |
| Красный | 620-780 |
| Оранжевый | 585-620 |
| Желтый | 575-585 |
| Желто-Зеленый | 550-575 |
| Зеленый | 510-550 |
| Голубой | 480-510 |
| Синий | 450-480 |
| Фиолетовый | 380-450 |
Цветоощущение человека происходит следующим образом Свет, проникая в глаз, проходит сквозь кристаллическую линзу — хрусталик и попадает на сетчатку. Сетчатка — это тонкая мембрана, покрывающая заднюю внутреннюю поверхность глаза, проходя сквозь нее, свет пересекает тонкий слой ткани, два слоя нервных клеток и слой многочисленных светочувствительных рецепторных клеток, называемых фоторецепторами. Имеется две разновидности фоторецепторов: три вида называются колбочками, один — палочками. Колбочки (всего их в сетчатке 7 миллионов) отвечают за цветное зрение. Палочки обеспечивают черно-белое восприятие мира. Их в сетчатке 130 миллионов. Особенно заметно «разделение труда» между ними в темноте, когда колбочки не действуют, а работают одни палочки и нам все видится серым, бесцветным. Поглощая свет, фоторецепторы образуют с помощью биохимических реакций электрические потенциалы, которые в виде пиковых электрических разрядов передаются по зрительному нерву в кору головного мозга. Там и рождается ощущение цвета.
В колбочках имеются вещества, которые реагируют на электромагнитное излучение, соответствующее красному, зеленому и синему цветам.
В оптике — ещё одном естественно - научном направлении исследования законов света, — рассматривают хроматический (окрашенный) и ахроматический (неокрашенный, в черно-белой шкале) свет. Среди хроматических потоков выделяют монохроматические — соответствующие электромагнитным излучениям конкретного диапазона (например, с длиной волны 620-780 нм – красного). Цвет, идентичный по восприятию некоторому монохроматическому можно получить, смешивая два или более других монохроматических цветов.
Известно 3 способа практической реализации смешения цветов.
1. Осветив площадку двумя монохроматическими потоками света (например, красным и зелёным или жёлтым и голубым), на их пересечении получим другой цвет (соответственно, жёлтый или зелёный).
2. Если раскрасить диск в два цвета (например, красный и зелёный или жёлтый и голубой) и начать его вращать со скоростью большей 24 об/сек, то он будет восприниматься окрашенным в другой цвет (соответственно, жёлтый или зелёный).
3. Если «попиксельно» перемешать на площадке точки, например, красного и зелёного цветов, то на некотором удалении площадка будет восприниматься как одноцветная (жёлтая).
Простейшие правила смешения цветов.
Наиболее простые законы цветообразования получаются, если рассматривать набор из 6 цветов: красного, жёлтого, зелёного, голубого, синего и пурпурного (пурпурными называют малиново-сиреневые цвета, их нет в спектре). Расставив данные цвета в вершинах правильного шестиугольника, получим удобную диаграмму для определения цвета смеси:
1. если смешать два цвета, стоящие через один, то получается цвет, расположенный между ними (красный + зелёный = жёлтый и т.д.);
2. если смешать два цвета, стоящие напротив, то получается ахроматический цвет (светлый из чёрно-белой шкалы). Например, красный + голубой = ахроматический.
Два цвета, которые в сумме дают ахроматический, называют дополнительными.
Чтобы запомнить набор основных цветов (к, ж, з, г, с, п), можно их названия связать с какой-либо фразой. Например, "Каждый желает знать, где сидит попугай".
Непрерывный вид цветового круга:
