Miksi punainen, keltainen ja sininen ovat maalauksen päävärit, mutta tietokoneiden näytöissä käytetään punaista, vihreää ja sinistä?

Kategoria: Luokka: Biologia
Julkaistu: Tammikuu 22, 2015

Punainen, keltainen ja sininen eivät ole maalauksen tärkeimmät päävärit, eivätkä ne itse asiassa ole kovin hyviä päävärejä mihinkään sovellukseen.

Värijärjestelmä, joka vastaa parhaiten ihmissilmää, on punavihreä-sininen värijärjestelmä. Additiivisissa värijärjestelmissä, kuten tietokonenäytöissä, tämän tyyppisen järjestelmän päävärit ovat punainen, vihreä ja sininen. Subtraktiivisissa värijärjestelmissä, kuten musteissa, tämän tyyppisen järjestelmän päävärit ovat punaisen, vihreän ja sinisen vastakohdat eli syaani, magenta ja keltainen. Puna-kelta-sininen maalauksen värijärjestelmä on käytännössä syaani-magenta-keltaisen järjestelmän muunnos, koska syaani on lähellä sinistä ja magenta lähellä punaista. Public Domain Image, lähde: Christopher S. Baird.

Aluksi voit määritellä haluamasi värit värijärjestelmäsi ”pääväreiksi”, jolloin muut värit saadaan sekoittamalla päävärejä. Vaikka värijärjestelmiä voi olla ääretön määrä, ne eivät kaikki ole yhtä hyödyllisiä, käytännöllisiä tai tehokkaita. Voin esimerkiksi vapaasti luoda värijärjestelmän, jossa määrittelen pääväreiksi vaaleansinisen, keskisinisen ja violetin. Vaikka voin vapaasti määritellä päävärini sellaisiksi, tämä värijärjestelmä ei ole yleisesti ottaen kovin käyttökelpoinen, koska mikään määrä näiden päävärien sekoittamista ei tuota punaista, oranssia, keltaista ja niin edelleen. Siksi meidän olisi tehtävä ero värijärjestelmän ja tehokkaan värijärjestelmän välillä. Värijärjestelmän tehokkuus mitataan parhaiten sillä, kuinka monta eri väriä voidaan luoda sekoittamalla järjestelmän perusvärejä. Tätä värijoukkoa kutsutaan järjestelmän ”väriskaalaksi”. Värijärjestelmä, jolla on suuri väriskaala, pystyy tehokkaammin esittämään monenlaisia eri värejä sisältäviä kuvia.

Tehokkaimpia värijärjestelmiä ovat ne, jotka vastaavat läheisesti ihmissilmän fyysistä toimintaa, koska viime kädessä ihmissilmä kokee värin. Ihmissilmässä on kaareva joukko valoa aistivia soluja, jotka ovat pienten käpyjen ja sauvojen muotoisia. Värillisen valon havaitsevat kartiosolut. Kartiosoluja on kolmea erilaista: punaista, vihreää ja sinistä havaitsevia. Ne ovat saaneet nimensä siksi, että punaiset käpysolut havaitsevat pääasiassa punaista valoa, vihreät käpysolut havaitsevat pääasiassa vihreää valoa ja siniset käpysolut havaitsevat pääasiassa sinistä valoa. Huomaa, että vaikka punainen kartiosolu havaitsee pääasiassa punaista väriä, se voi havaita hieman myös joitakin muita värejä. Vaikka ihmisillä ei ole keltaisia kartiosoluja, voimme silti nähdä keltaista valoa, kun se laukaisee punaisen kartiosolun ja vihreän kartiosolun. Näin ihmisellä on sisäänrakennettu värien dekoodausmekanismi, jonka ansiosta voimme kokea miljoonia värejä, vaikka meillä on vain näkösoluja, jotka näkevät pääasiassa punaista, vihreää ja sinistä. Tässä vaiheessa pitäisi olla selvää, että tehokkaimmat värijärjestelmät ovat sellaisia, jotka vastaavat läheisesti ihmissilmää, eli värijärjestelmiä, jotka sekoittavat punaista, vihreää ja sinistä valoa.

Tässä on pieni komplikaatio, koska valonsäteen luomiseen on oikeastaan kaksi päätapaa. Voimme joko luoda valon suoraan käyttämällä valonlähteitä tai voimme heijastaa valkoista valoa materiaalista, joka absorboi tiettyjä värejä. Järjestelmää, joka luo valoa suoraan, kutsutaan ”additiiviseksi” värijärjestelmäksi, koska eri valonlähteiden värit summautuvat yhteen antaen lopullisen valonsäteen. Esimerkkejä additiivisista värijärjestelmistä ovat tietokoneiden näytöt. Tietokonenäytön jokainen kuvapikseli on vain pieni kokoelma eri värejä lähettäviä valonlähteitä. Jos näytät tietokoneen näytöllä kurpitsan kuvan, et ole oikeastaan sytyttänyt yhtään oranssia valoa lähettävää valonlähdettä näyttöön. Pikemminkin olet sytyttänyt näyttöön pieniä punaista säteileviä valonlähteitä sekä pieniä vihreää säteileviä valonlähteitä, ja punainen ja vihreä valo summautuvat yhteen muodostaen oranssin.

Yläkuvassa näytetään, miten punainen, vihreä ja sininen summautuvat yhteen muodostaen muita värejä, kuten tietokoneen näytöissä. Alemmassa kuvassa näkyy, miten syaani, magenta ja keltainen vähentävät ja muodostavat muita värejä, kuten musteissa. Public Domain Image, lähde: Christopher S. Baird.

Additiivisesta järjestelmästä poiketen värijärjestelmiä, jotka poistavat värejä absorboimalla, kutsutaan ”subtraktiivisiksi” värijärjestelmiksi. Niitä kutsutaan näin, koska lopullinen väri saavutetaan aloittamalla valkoisesta valosta (joka sisältää kaikki värit) ja vähentämällä sitten tiettyjä värejä pois, jolloin jäljelle jää muita värejä. Esimerkkejä subtraktiivisista värijärjestelmistä ovat maalit, pigmentit ja musteet. Sanomalehteen painettu oranssi kurpitsa ei välttämättä synny ruiskuttamalla paperille oranssia mustetta. Pikemminkin paperille ruiskutetaan keltaista mustetta ja magentaa mustetta. Keltainen muste imee valkoisesta valonsäteestä sinistä valoa ja hieman vihreää ja punaista, kun taas magenta-muste imee vihreää valoa ja hieman sinistä ja punaista, jolloin vain oranssi heijastuu takaisin.

Värien luomiseen on siis kaksi yhtä pätevää menetelmää: additiiviset järjestelmät ja subtraktiiviset järjestelmät. Tätä silmällä pitäen on siis olemassa kaksi värijärjestelmää, jotka ovat tehokkaimpia (eli jotka pystyvät parhaiten vastaamaan ihmissilmää): (1) additiivinen järjestelmä, joka luo punaista, vihreää ja sinistä valoa, ja (2) subtraktiivinen järjestelmä, joka luo punaista, vihreää ja sinistä valoa.

Additiivisessa järjestelmässä valo luodaan suoraan. Tämä tarkoittaa, että tehokkaimman additiivisen värijärjestelmän päävärit ovat yksinkertaisesti punainen, vihreä ja sininen (RGB). Tämän vuoksi useimmissa tietokoneiden näytöissä iPodista televisioihin on ruudukko pieniä punaista, vihreää ja sinistä säteileviä valonlähteitä.

Subtraktiivisessa värijärjestelmässä tietty heijastettu väri saadaan absorboimalla vastakkaista väriä. Siksi tehokkaimman subtraktiivisen järjestelmän päävärit ovat punaisen, vihreän ja sinisen vastakohtia, jotka sattuvat olemaan syaani, magenta ja keltainen (CMY). Tämän vuoksi useimmat tulostetut kuvat sisältävät pienistä syaanin, magentan ja keltaisen värin pisteistä koostuvan ruudukon. Syaani on punaisen vastakohta, ja se on vihreän ja sinisen puolivälissä. Magenta on vihreän vastakohta ja on sinisen ja punaisen puolivälissä, ja keltainen on sinisen vastakohta ja on punaisen ja vihreän puolivälissä.

Yhteenvetona voidaan todeta, että tehokkaimmat värijärjestelmät ovat puna-vihreä-sininen additiivisissa värijärjestelmissä ja syaani-magenta-keltainen subtraktiivisissa värijärjestelmissä.

Miten sitten syntyi puna-kelta-sininen värijärjestelmä, jota opetetaan peruskoulussa? Tyypillisesti oppilaat törmäävät ensimmäisen kerran värikäsitteisiin maalatessaan alakoulun kuvataidetunneilla. Maalaus on subtraktiivinen värijärjestelmä, ja siksi maalaamisessa tehokkaimmat päävärit ovat syaani, magenta ja keltainen. Huomaa, että laadukkaissa maalauksissa ei yleensä käytetä vain kolmea perusväriä, sillä elävämpiä kohtauksia voidaan saada aikaan käyttämällä kymmeniä perusvärejä. Taidetta opetettaessa on kuitenkin helpompi aloittaa yksinkertaisemmin; vain kolmella perusvärillä. Pienelle alakoululaiselle sanat ”syaani” ja ”magenta” eivät merkitse paljon. Lisäksi ymmärtämättömän nuoren silmä näkee, että syaani näyttää kauhean lähellä sinistä ja magenta kauhean lähellä punaista. Siksi syaani-magenta-keltainen muuttuu sinipuna-keltaiseksi. Peruskoulun kuvataideopettajat joko ylläpitävät tietämättään tätä vähemmän tehokasta värimallia (koska heille opetettiin niin lapsena) tai ylläpitävät sitä tarkoituksella (koska on liian vaikeaa opettaa kuusivuotiaille syaanin ja sinisen eroa). Historiallinen perinne oli myös punakelta-sinisen värijärjestelmän ensisijainen ajuri, koska sitä pidettiin historiallisesti tehokkaana ennen kuin ihmisen näkökyvyn yksityiskohtia ymmärrettiin. Koska puna-kelta-sininen värijärjestelmä on vähemmän tehokas, sitä ei käytetä nykyään oikeastaan missään muualla kuin peruskoulun taideaineissa.

Topics: CMY, RGB, väri, värisekoitus, väriteoria, valo, perusväri, perusvärit, näkökyky

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.