Varför är rött, gult och blått de primära färgerna i måleri, medan datorskärmar använder rött, grönt och blått?

Kategori: Biologi
Publicerad:

Rött, gult och blått är inte de viktigaste primärfärgerna i måleri, och är faktiskt inte särskilt bra primärfärger för någon tillämpning.

Det färgsystem som bäst stämmer överens med det mänskliga ögat är det röd-gröna-blå färgsystemet. För additiva färgsystem som datorskärmar är de primära färgerna i denna typ av system rött, grönt och blått. För subtraktiva färgsystem som bläck är de primära färgerna i denna typ av system motsatserna till rött, grönt och blått, vilket är cyan, magenta och gult. Färgsystemet för röd-gul-blå målning är i praktiken en förvanskning av systemet cyan-magenta-gult, eftersom cyan ligger nära blått och magenta ligger nära rött. Public Domain Image, källa: För det första kan du definiera vilka färger du vill som ska vara ”primära färger” i ditt färgsystem, så att andra färger erhålls genom att blanda de primära färgerna. Även om det kan finnas ett oändligt antal färgsystem är de inte alla lika användbara, praktiska eller effektiva. Det står mig till exempel fritt att skapa ett färgsystem där jag definierar ljusblått, mellanblått och violett som mina primära färger. Även om jag är fri att definiera mina primärfärger som sådana är detta färgsystem inte särskilt användbart i allmänhet eftersom ingen blandning av dessa primärfärger kommer att ge upphov till rött, orange, gult osv. Därför bör vi skilja mellan ett färgsystem och ett effektivt färgsystem. Ett färgsystems effektivitet mäts bäst som antalet olika färger som kan skapas genom att blanda systemets primärfärger. Denna uppsättning färger kallas för systemets ”färgskala”. Ett färgsystem med en stor färgskala har större möjlighet att på ett effektivt sätt representera ett stort antal bilder som innehåller olika färger.

De mest effektiva färgsystemen är de som nära överensstämmer med det mänskliga ögats fysiska funktionssätt, eftersom det i slutändan är det mänskliga ögat som upplever färgen. Det mänskliga ögat innehåller en böjd rad av ljuskänsliga celler som är formade som små tappar och stavar. Färgat ljus upptäcks av kottcellerna. Kottcellerna finns i tre varianter: röddetekterande, gröndetekterande och blådetekterande. De kallas så eftersom de röda kottcellerna huvudsakligen upptäcker rött ljus, de gröna kottcellerna huvudsakligen upptäcker grönt ljus och de blå kottcellerna huvudsakligen upptäcker blått ljus. Observera att även om en röd kottcell huvudsakligen upptäcker den röda färgen kan den också upptäcka lite av vissa andra färger. Därför kan vi människor, även om vi inte har gula kottceller, ändå se gult ljus när det utlöser en röd kottcell och en grön kottcell. På så sätt har människan en inbyggd färgavkodningsmekanism som gör att vi kan uppleva miljontals färger, trots att vi bara har synceller som huvudsakligen ser rött, grönt och blått. Det borde vid det här laget vara uppenbart att de mest effektiva färgsystemen är de som nära överensstämmer med det mänskliga ögat, dvs. färgsystem som blandar rött, grönt och blått ljus.

Det finns en liten komplikation eftersom det egentligen finns två huvudsakliga sätt att skapa en ljusstråle. Vi kan antingen skapa ljuset direkt med hjälp av ljuskällor eller så kan vi reflektera vitt ljus från ett material som absorberar vissa färger. Ett system som skapar ljus direkt kallas ett ”additivt” färgsystem eftersom färgerna från de olika ljuskällorna adderas till varandra för att ge den slutliga ljusstrålen. Exempel på additiva färgsystem är datorskärmar. Varje bildpixel på en datorskärm är bara en liten samling ljuskällor som avger olika färger. Om du visar en bild av en pumpa på din datorskärm har du egentligen inte tänt några orange-emitterande ljuskällor på skärmen. Snarare har du tänt små röda ljuskällor samt små gröna ljuskällor på skärmen, och det röda och gröna ljuset adderas till varandra för att skapa orange.

Den översta bilden visar hur rött, grönt och blått adderas för att skapa andra färger, till exempel på datorskärmar. Den nedre bilden visar hur cyan, magenta och gult subtraheras för att skapa andra färger, till exempel i bläck. Public Domain Image, källa: I motsats till ett additivt system kallas färgsystem som tar bort färger genom absorption ”subtraktiva” färgsystem. De kallas så eftersom den slutliga färgen uppnås genom att man börjar med vitt ljus (som innehåller alla färger) och sedan subtraherar bort vissa färger så att andra färger blir kvar. Exempel på subtraktiva färgsystem är färger, pigment och bläck. En orange pumpa som du ser tryckt i en tidning skapas inte nödvändigtvis genom att man sprutar orange bläck på pappret. Snarare sprutas gult bläck och magenta bläck på pappret. Det gula bläcket absorberar blått ljus och lite grönt och rött från den vita ljusstrålen, medan det magenta bläcket absorberar grönt ljus och lite blått och rött, vilket gör att endast orange reflekteras tillbaka.

Det finns därför två lika giltiga metoder för att skapa färg: additiva system och subtraktiva system. Med detta i åtanke finns det alltså två färgsystem som är mest effektiva (dvs. som bäst kan matcha det mänskliga ögat): (1) ett additivt system som skapar rött, grönt och blått ljus och (2) ett subtraktivt system som skapar rött, grönt och blått ljus.

För ett additivt system skapas ljuset direkt. Detta innebär att primärfärgerna i det mest effektiva additiva färgsystemet helt enkelt är rött, grönt och blått (RGB). Det är därför som de flesta datorskärmar, från iPods till tv-apparater, innehåller ett rutnät av små röda, gröna och blå ljuskällor.

För ett subtraktivt färgsystem erhålls en viss reflekterad färg genom att absorbera den motsatta färgen. Därför är primärfärgerna i det mest effektiva subtraktiva systemet motsatserna till rött, grönt och blått, vilka råkar vara cyan, magenta och gult (CMY). Det är därför som de flesta tryckta bilder innehåller ett rutnät av små cyan, magenta och gula prickar av bläck. Cyan är motsatsen till rött och ligger halvvägs mellan grönt och blått. Magenta är motsatsen till grönt och ligger halvvägs mellan blått och rött, och gult är motsatsen till blått och ligger halvvägs mellan rött och grönt.

Sammanfattningsvis är de mest effektiva färgsystemen rött-grönt-blått för additiva färgsystem och cyan-magenta-gult för subtraktiva färgsystem.

Varifrån kommer då det rött-gult-blå färgsystemet som de lär ut i grundskolan? Vanligtvis möter eleverna för första gången färgbegrepp när de målar i en konstklass i grundskolan. Färg är ett subtraktivt färgsystem, och därför är de mest effektiva primärfärgerna för målning cyan, magenta och gult. Observera att målningar av hög kvalitet vanligtvis inte använder bara tre primärfärger eftersom mer levande scener kan uppnås med hjälp av dussintals primärfärger. Men när man undervisar i konst är det lättare att börja enklare; med bara tre primärfärger. För en liten skolelev betyder orden ”cyan” och ”magenta” inte mycket. Dessutom ser cyan ut att vara väldigt nära blått och magenta väldigt nära rött för en ung människas öga. Därför blir cyan-magneta-gult förvanskat till blå-röd-gult. Konstlärare i grundskolan upprätthåller antingen okunnigt denna mindre effektiva färgmodell (för att det är så de fick lära sig som barn), eller så upprätthåller de den avsiktligt (för att det är för svårt att lära sexåringar skillnaden mellan cyan och blått). Historisk tradition var också en viktig drivkraft bakom det röd-gul-blå färgsystemet, eftersom det historiskt sett ansågs vara effektivt innan man förstod detaljerna i människans syn. Eftersom det röd-gul-blå färgsystemet är mindre effektivt används det inte riktigt någonstans nuförtiden utom i grundskolans konstundervisning.

Teman: CMY, RGB, färg, färgblandning, färglära, ljus, primära färger, primära färger, syn

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.