Miért a piros, a sárga és a kék az elsődleges színek a festészetben, de a számítógépek képernyőjén miért a piros, a zöld és a kék?

Kategória: Kategória: Biológia
Közz: 2015. január 22.

A piros, a sárga és a kék nem a festészet fő alapszínei, és valójában semmilyen alkalmazásban nem túl jó alapszínek.

Az emberi szemnek leginkább megfelelő színrendszer a vörös-zöld-kék színrendszer. Az additív színrendszerek, például a számítógépes képernyők esetében az ilyen típusú rendszer elsődleges színei a vörös, a zöld és a kék. Az olyan szubtraktív színrendszerek esetében, mint a tinták, az ilyen típusú rendszer elsődleges színei a vörös, a zöld és a kék ellentétei, azaz a cián, a magenta és a sárga. A vörös-sárga-kék festészeti színrendszer gyakorlatilag a cián-magenta-sárga rendszer elrontása, mivel a cián közel áll a kékhez, a magenta pedig a vöröshöz. Public Domain Image, forrás: Christopher S. Baird.

Először is, bármilyen színt meghatározhat a színrendszer “elsődleges színeiként”, így a többi színt az elsődleges színek keverésével kapja. Bár végtelen számú színrendszer létezhet, nem mindegyik egyformán hasznos, praktikus vagy hatékony. Én például szabadon létrehozhatok egy olyan színrendszert, amelyben a világoskéket, a középkéket és az ibolyát határozom meg elsődleges színként. Bár szabadon meghatározhatom az alapszíneimet, ez a színrendszer általánosságban nem túl hasznos, mert ezen alapszínek semmilyen keverésével nem lehet vöröset, narancssárgát, sárgát stb. előállítani. Ezért különbséget kell tennünk egy színrendszer és egy hatékony színrendszer között. Egy színrendszer hatékonyságát leginkább úgy lehet mérni, hogy hány különböző színt lehet létrehozni a rendszer alapszíneinek keverésével. Ezt a színkészletet nevezzük a rendszer “színskálájának”. Egy nagy színskálával rendelkező színrendszer hatékonyabban képes a különböző színeket tartalmazó képek széles skáláját ábrázolni.

A leghatékonyabb színrendszerek azok, amelyek szorosan megfelelnek az emberi szem fizikai működésének, mivel a színeket végső soron az emberi szem érzékeli. Az emberi szem kis kúpok és pálcikák alakú fényérzékelő sejtek ívelt sorát tartalmazza. A színes fényt a kúpsejtek érzékelik. A kúpsejteknek három fajtája van: vöröset, zöldet és kéket érzékelő sejtek. Azért kapták ezt a nevüket, mert a vörös kúpsejtek főként a vörös fényt, a zöld kúpsejtek főként a zöld fényt, a kék kúpsejtek pedig főként a kék fényt érzékelik. Megjegyzendő, hogy bár a vörös kúpsejtek túlnyomórészt a vörös színt érzékelik, néhány más színből is képesek egy kicsit érzékelni. Ezért, bár az embernek nincsenek sárga kúpsejtjei, mégis látjuk a sárga fényt, ha az beindít egy vörös és egy zöld kúpsejtet. Ily módon az embernek van egy beépített színdekódoló mechanizmusa, amely lehetővé teszi számunkra, hogy több millió színt érzékeljünk, annak ellenére, hogy csak olyan látósejtjeink vannak, amelyek túlnyomórészt a vörös, a zöld és a kék színt látják. Ezen a ponton nyilvánvalónak kell lennie, hogy a leghatékonyabb színrendszerek azok, amelyek szorosan megfelelnek az emberi szemnek, azaz a vörös, zöld és kék fényt keverő színrendszerek.

Egy kis bonyodalom van, mert valójában két fő módja van a fénysugár létrehozásának. Vagy közvetlenül fényforrások segítségével hozzuk létre a fényt, vagy visszaverhetjük a fehér fényt egy olyan anyagról, amely elnyel bizonyos színeket. A közvetlenül fényt létrehozó rendszert “additív” színrendszernek nevezzük, mivel a különböző fényforrásokból származó színek összeadódva adják ki a végső fénysugarat. Az additív színrendszerek példái a számítógépes képernyők. A számítógép képernyőjének minden egyes képpontja nem más, mint különböző színeket kibocsátó fényforrások kis gyűjteménye. Ha egy sütőtök képét jeleníti meg a számítógép képernyőjén, akkor valójában nem kapcsolt be egyetlen narancssárga fényforrást sem a képernyőn. Inkább apró, vöröset kibocsátó fényforrásokat, valamint apró, zöldet kibocsátó fényforrásokat kapcsoltál be a képernyőn, és a vörös és a zöld fény összeadódva narancssárgát eredményez.

A felső kép azt mutatja, hogy a vörös, a zöld és a kék összeadódva hogyan eredményez más színeket, például a számítógép képernyőjén. Az alsó kép azt mutatja, hogy a cián, a magenta és a sárga hogyan vonnak el más színeket, például a tintákban. Public Domain Image, forrás: Christopher S. Baird.

Az additív rendszerrel ellentétben az olyan színrendszereket, amelyek abszorpcióval távolítják el a színeket, “szubtraktív” színrendszereknek nevezik. Azért nevezik őket így, mert a végső színt úgy érik el, hogy fehér fényből indulnak ki (amely minden színt tartalmaz), majd bizonyos színeket kivonnak belőle, más színeket hagyva meg. A szubtraktív színrendszerek példái a festékek, pigmentek és tinták. Az újságban nyomtatott narancssárga tököt nem feltétlenül úgy hozzák létre, hogy narancssárga tintát permeteznek a papírra. Inkább sárga és magenta tintát fújnak a papírra. A sárga tinta elnyeli a kék fényt és egy kis zöldet és pirosat a fehér fénysugárból, míg a magenta tinta elnyeli a zöld fényt és egy kis kéket és pirosat, így csak a narancssárga fényt veri vissza.

A színek létrehozására tehát két egyformán érvényes módszer létezik: az additív rendszerek és a szubtraktív rendszerek. Ezt szem előtt tartva tehát két olyan színrendszer létezik, amely a leghatékonyabb (azaz az emberi szemnek leginkább megfelelő): (1) egy additív rendszer, amely vörös, zöld és kék fényt hoz létre, és (2) egy szubtraktív rendszer, amely vörös, zöld és kék fényt hoz létre.

Az additív rendszer esetében a fényt közvetlenül hozzuk létre. Ez azt jelenti, hogy a leghatékonyabb additív színrendszer alapszínei egyszerűen a vörös, a zöld és a kék (RGB). Ezért van az, hogy a legtöbb számítógép képernyőjén, az iPodoktól a televíziókig, kis piros, zöld és kék fényforrásokból álló rácsháló található.

A szubtraktív színrendszer esetében egy bizonyos visszavert színt az ellenkező szín elnyelésével kapunk. Ezért a leghatékonyabb szubtraktív rendszer elsődleges színei a vörös, a zöld és a kék ellentétpárjai, amelyek történetesen a cián, a magenta és a sárga (CMY). Ezért van az, hogy a legtöbb nyomtatott kép kis cián, magenta és sárga tintapöttyökből álló rácsot tartalmaz. A cián a vörös ellentéte, és félúton van a zöld és a kék között. A magenta a zöld ellentéte, és félúton van a kék és a vörös között, a sárga pedig a kék ellentéte, és félúton van a vörös és a zöld között.

Összefoglalva, a leghatékonyabb színrendszerek a piros-zöld-kék az additív színrendszereknél és a cián-magenta-sárga a szubtraktív színrendszereknél.

Honnan származik tehát a piros-sárga-kék színrendszer, amit az általános iskolában tanítanak? A diákok általában akkor találkoznak először a színfogalmakkal, amikor az általános iskolában rajzórán festenek. A festék egy szubtraktív színrendszer, ezért a festészetben a leghatékonyabb alapszínek a cián, a magenta és a sárga. Megjegyzendő, hogy a jó minőségű festményeken jellemzően nem csak három alapszínt használnak, mivel élénkebb jeleneteket lehet elérni több tucat alapszín használatával. A művészet tanításakor azonban egyszerűbb egyszerűbben kezdeni; mindössze három alapszínnel. Nos, egy kis általános iskolás számára a “cián” és a “magenta” szavak nem sokat jelentenek. Ráadásul egy avatatlan kisgyerek szemének a cián nagyon közel áll a kékhez, a magenta pedig nagyon közel áll a piroshoz. Ezért a cián-mágneses-sárga elferdül kék-piros-sárgává. Az általános iskolai rajztanárok vagy tudatlanságból állandósítják ezt a kevésbé hatékony színmodellt (mert gyerekkorukban így tanították őket), vagy szándékosan állandósítják (mert túl nehéz megtanítani a hatéveseknek a cián és a kék közötti különbséget). A történelmi hagyomány szintén a vörös-sárga-kék színrendszer egyik fő mozgatórugója volt, mivel történelmileg ezt tartották hatékonynak, mielőtt az emberi látás részleteit megértették volna. Mivel a piros-sárga-kék színrendszer kevésbé hatékony, manapság nem igazán használják sehol, kivéve az általános iskolai művészeti oktatásban.

Témák: CMY, RGB, szín, színkeverés, színelmélet, fény, primer szín, primer színek, látás

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.