Pitagoras głosił przeciwstawną teorię. To nasz organizm jest aktywny w procesie percepcji. Oko „dotyka przedmiotu za pomocą wysyłanych czułków, które obmacują przedmiot i w ten sposób poznają jego kształt, barwę i fakturę. Empedokles



Pobieranie 87.54 Kb.
Data08.05.2016
Rozmiar87.54 Kb.
Teorie widzenia

Już starożytni łamali sobie głowy nad poznaniem tajemnicy percepcji, Zgodnie twierdzili, że widzenie rodzi się z pewnego rodzaju kontaktu pomiędzy naszymi oczami a przedmiotem. Ale który z tych czynników podejmuje inicjatywę - oko czy przedmiot? Co zapewnia kontakt między nimi? Dlaczego widzimy barwy? Od V wieku p.n.e. najtęższe umysły szukały odpowiedzi na te pytania. Demokryt, Pitagoras, Empedokles, Arystoteles, Kartezjusz, Huygens i Newton odsłaniali kolejno rąbek tajemnicy.



Demokryt i atomiści przypisywali inicjatywę w procesie percepcji przedmiotowi. To przedmioty emitują z siebie maleńkie ,,odbitki", rodzaj meldunku odzwierciedlającego kształt, fakturę i barwę. Fundamentalną była przyjęta przez nich zasada, że każde ciało zbudowane jest z maleńkich, niepodzielnych atomów. Ilustracją istoty tej filozofii był obraz drobinek kurzu oglądanych w słońcu.

Pitagoras głosił przeciwstawną teorię. To nasz organizm jest aktywny w procesie percepcji. Oko „dotyka" przedmiotu za pomocą wysyłanych czułków, które obmacują przedmiot i w ten sposób poznają jego kształt, barwę i fakturę.

Empedokles był bez wątpienia mistrzem kompromisu. Twierdził, że w procesie widzenia aktywny jest zarówno przedmiot, jak i oko. Percepcja jest wypadkową zarówno emisji z przedmiotu, jak i emisji z oka.

Arystoteles mówi o bliżej nieokreślonym ruchu, który odbywa się od przedmiotu do oka, ulegając zmianie przy przejściu przez ciało przeźroczyste. U podstaw jego filozofii leży twierdzenie, że każde ciało podzielne jest w nieskończoność, a próżnia jest niemożliwa. Wzrok nie postrzega światła, tylko barwę przedmiotu, „bo światło jest aktem rzeczy przeźroczystej jako przeźroczystej". Według Arystotelesa światło nie jest substancją, tylko „obecnością ognia lub czegoś w tym rodzaju w materii przeźroczystej". Zjawisko percepcji barw jest wynikiem ułożenia obok siebie małych niewidzialnych cząstek białych i czarnych. Osłabienie lub wzmocnienie bieli prowadzi do powstania barwy od jasnej czerwieni do fioletu. Barwa jest więc wynikiem mieszania światła i ciemności.

Kartezjusz wypełnił swój świat różnymi rodzajami cząstek, które krążąc, wywołują różne zjawiska. Cała materia składa się z cząstek różniących się kształtem i wielkością. Światło przypomina pewien ruch lub działanie pochodzące od przedmiotu, a percepcja jest jak gdyby macaniem laską przez ślepca. Laska ta jest wrażliwa na ruchy, które związane są z barwą. Barwa jest wiec wynikiem własności mechanicznych światła, takich jak rotacja własna korpuskuł.

Huygens podobnie jak Kartezjusz uważał, że świat wypełniony jest eterem (nie ma próżni), a światło jest ruchem wywołanym przez sprężyste cząstki eteru. Wielka prędkość światła (obliczona przez Roemera w 1676 roku) ma dowodzić ogromnej sprężystości eteru. Światło jest czynnikiem decydującym o percepcji. W swojej teorii falowej Huygens unika jednak mówienia o barwach.

Newton głosił teorię, że światło składa się z cząstek (przeciwstawna teorii falowej Huygensa). Swoim słynnym doświadczeniem (1666) nad rozszczepieniem światła białego przez pryzmat wykazał, że barwa związana jest ze zjawiskiem załamania światła, Newton udowodnił prosty charakter światła jednorodnego; ma ono własną barwę, której nic nie może zmienić. Stwierdził również, iż promienie nie są być może zabarwione same w sobie, ale jest w nich pewna „dyspozycyjność" do pobudzania wrażeń tej lub innej barwy. Widzenie barw jest następstwem uderzenia promieni świetlnych o siatkówkę oka i przeniesieniem powstałych w ten sposób drgań wzdłuż nerwów do mózgu.

Można zaryzykować twierdzenie, że ludzkie pojęcie o percepcji liczy tyle wieków, ile historia ludzkości. Jeszcze w XV wieku sam Leonardo da Vinci hołdował teorii empedoklesowej. W pewnym sensie teoria „podwójnego biegu" jest słuszna. Z pewnością coś fizycznego powinno w procesie widzenia dojść od przedmiotu do oka (i tym czymś jest światło), Tajemnicę percepcji jeszcze bardziej potęgowała barwa. Blisko połowę wrażeń odbieranych naszymi zmysłami odbieramy za pomocą wzroku. Percepcja barw odgrywa w tym procesie szczególną rolę. Zdolnością postrzegania barw obdarzeni są tylko nieliczni. Widzenie barw stwierdzono u ryb, owadów, płazów, gadów i ptaków dziennych. Nie ma natomiast pewności co do widzenia barw u wielu ssaków poza wiewiórkami, małpami i końmi. Nie zdołano dowieść widzenia barw u kotów i psów. Jeszcze nie tak dawno uważano, że owady, w tym pszczoły, widzą barwy tak, jak ludzie chorzy na daltonizm. Drogą trenowania pszczół wykazano jednak, że ich widzenie barw jest trój chromatyczne, ale z barwami podstawowymi przesuniętymi, czyli żółtą, niebieską i nadfioletową, zamiast czerwonej, zielonej i niebieskiej, jak w przypadku człowieka. Rola biologiczna widzenia barw jest znacząca. To dzięki przystosowaniu się do zapylania barwy kwiatów cieszą nasze oczy. To fakt zamieszkiwania na drzewach i żywienia się owocami wyostrzył u małp zdolność percepcji barw. Także człowiek dzięki swym oczom stał się homo faber i homo sapiens. Właśnie patrząc, posiadł wiedzę o prawach przyrody, o harmonii i o pięknie.

Percepcja jest zadziwjającym zjawiskiem. Clev Backster w jednym z eksperymentów (w 1966 roku) zdecydował się zastosować do badań rośliny doniczkowej (dracena massangeana) poligraf (tzw. wykrywacz kłamstw, który u ludzi mierzy szybkość oddychania, zmiany ciśnienia krwi i pulsu oraz zakłócenia w przewodnictwie elektrycznym skóry). Backster chciał zmierzyć szybkość z jaką przemieszcza się woda od korzeni do liści draceny. Podłączył elektrody do dwóch stron liścia, ale nie stwierdził żadnej specjalnej reakcji na wodę. Zauważył jednak, że od samego początku eksperymentu poligraf kreśli wzory podobne do wzorów reakcji człowieka, poddanego stymulacji emocjonalnej. Kiedy badacz zaczął myśleć o podpaleniu liścia, urządzenie zarejestrowało gwałtowna reakcję rośliny, co świadczy o istnieniu tak zwanej „pierwotnej percepcji" u roślin.

Znaczenie barw w życiu codziennym trudno jest przecenić. Barwa dnia codziennego to nie tylko błękit nieba czy zieleń drzew. Jest barwa w architekturze, w wyrobach przemysłowych, w modzie, filmie, reklamie, telewizji i w poligrafii. Obok kształtu i ruchu stanowi ona ważną cechę komunikacji wizualnej. Ale barwa, którą widzimy nie jest cechą fizyczną obiektów, taką jak długość czy masa. W rzeczywistości percepcja barw jest niezwykle złożonym procesem psychofizjologicznym i głównie z tego powodu aż do czasów Kartezjusza miała charakter metafizyczny. Właśnie Kartezjusz jako pierwszy usiłował wyjaśnić barwę własnościami mechanicznymi światła i optował za trzema barwami głównymi: czerwoną, żółtą i niebieską. Słynne doświadczenie Newtona rozszczepienia światła białego przez pryzmat pozwoliło wyciągnąć nowe wnioski - barwa związana jest ze zjawiskiem załamania światła. Newton podaje siedem barw głównych czerwoną, pomarańczową, żółtą, zieloną, niebieską, indygo i fioletową. Praktyka malarzy, farbiarzy i drukarzy przemawia jednak za trzema barwami głównymi. Rozstrzygnięcie przynosi dopiero rok 1802. Angielski lekarz Thomas Young podaje triadę barw głównych R,G,B (czerwona, zielona, niebieska). W swojej pracy pisał; „...ponieważ jest prawie niemożliwe do przyjęcia, aby każdy czuły punkt siatkówki zawierał nieskończenie wiele cząstek zdolnych do wykonania drgań zgodnych z określoną falą świetlną, trzeba przyjąć, że liczba ich jest ograniczona, na przykład do trzech barw głównych R,G,B."

Pięćdziesiąt lat później Helmholtz udowodnił słuszność teorii Younga wykazując, że siatkówka oka posiada zespól trzech receptorów wywołujących wrażenie jednej tylko barwy: czerwonej, zielonej lub niebieskiej. Zatem wrażenie postrzeganej barwy powstaje jako wypadkowa tych trzech pobudzeń (RGB) i zależy od poziomu każdego z nich. Tak poznaliśmy tajemnice percepcji barw. Schematycznie można ten proces przedstawić jako efekt działania trzech składowych bodźców fizjologicznych, ale w rzeczywistości jest to bardziej skomplikowane zagadnienie związane z postrzeganiem wielkości, kształtów, faktury i odległości. Na wrażenie to, poza światłem pobudzającym receptory siatkówki, wpływ mają również inne bodźce niebezpośrednie, jak pamięć wrażeń doznanych, indukcja przestrzenna i czasowa czy metameryzm. W następnym wykładzie dowiecie się, że percepcja płata nam figle, że można widzieć niewidzialne, ale można także nie widzieć widzialnego. Dlatego mówiąc o barwie, należy pamiętać o trzech elementach, które decydują o percepcji: światło, oko, mózg. W dalszych rozważaniach wykażemy, że decydującym czynnikiem w percepcji barw jest ośrodek mózgowy. Z tego faktu można wysnuć nieco szokującą tezę, że otaczający nas świat jest bezbarwny, a postrzeganie barw jest tylko psychofizycznym doznaniem.
Fizjologia widzenia

Oko - bez tego narządu nie ma barw. Wnętrze gałki ocznej stanowi ciemnię optyczną, która na całej niemal powierzchni wyłożona jest wewnętrzną błoną barwnikową siatkówką. Nieprzejrzysta błona zewnętrzna - twardówka przechodzi z przodu oka w błonę przeźroczystą - rogówkę. Promień świetlny odbity od oświetlonego przedmiotu przenikając przez rogówkę, ulega załamaniu. Następnie promień przechodzi przez źrenicę, która dzięki odruchowi źrenicznemu reguluje wielkość strumienia świetlnego (w skrajnym przypadku 25:1). Dalsze działanie skupiające wywiera na wiązkę światła soczewka. Dzięki akomodacji (nastawności) soczewka ma zdolność zmieniania w szerokich granicach zdolności zbierającej oka. Głębokość gałki ocznej jest tak dobrana do układu zbierającego (rogówka, soczewka, ciało szkliste), że obraz optyczny oglądanego przedmiotu powstaje na tylnej ściance wyłożonej siatkówką, czyli na dnie oka. Powstały w ten sposób obraz na siatkówce jest obrazem odwróconym. To odwrócenie obrazu siatkówkowego sparaliżowało na kilka wieków teorię widzenia. Najtęższe umysły nie mogły wytłumaczyć tego problemu. Leonardo da Vinci pochłonięty fałszywą przesłanką, że obraz nie może być odwrócony wykonał pewien interesujący rysunek na którym promienie świetlne wpadające do oka przecinają się dwa razy: po raz pierwszy w środku źrenicy i po raz drugi w środku soczewki. Oczywiście problem byt tu niewłaściwie postawiony, ponieważ my nie widzimy naszego obrazu na siatkówce, ale dzięki niej.

Pozostaje do wyjaśnienia to co najtrudniejsze. W jaki sposób obraz, który pada na siatkówkę może wywołać wrażenie wzrokowe z jego wszystkimi właściwościami.

Soczewka oka rzutuje obraz na siatkówkę, w której rozłożonych jest 125 milionów receptorów. Receptory zamieniają pochłoniętą energię promienistą w sygnały elektryczne, które są przekazywane przez nerw wzrokowy do potylicznej części kory


frame1

mózgowej. Dopiero tam zachodzi właściwy proces percepcji. W siatkówce zlokalizowane są dwa rodzaje receptorów- czopki i pręciki, które odkrył Max Schultz w 1866 roku. Receptory są rozmieszczone nierównomiernie w błonie siatkówkowej, W centralnej części siatkówki (tzw. dołku środkowym plamki żółtej) gęstość czopków jest największa. Brak tam natomiast pręcików. Wyjątkowo duża gęstość rozmieszczenia czopków stwarza w tym miejscu najlepsze warunki analizy obrazu. Toteż obserwując szczegóły, automatycznie kierujemy wzrok tak, aby obraz powstał w dołku środkowym. Naturę fotochemicznego działania światła na czopki i pręciki ustalił Boli (1876), który obserwując w ciemni siatkówkę żaby stwierdził, że ma ona odcień, różowy znikający pod wpływem światła. Ta purpura wzrokowa, zwana rodopsyną, istnieje tylko w pręcikach. Inne substancje podobne do rodopsyny zawierają czopki.




A - pręcik B - czopek

Prześledźmy teraz, co dzieje się w siatkówce po wywołaniu reakcji fotochemicznej? Sygnały wywołane przez światło w receptorach zostają zmodyfikowane przez komórki dwubiegunowe i zwojowe. Następnie rozchodzą się wzdłuż nerwu wzrokowego i docierają do kory mózgowej w potylicznej części mózgu. Mimo ogromu badań nauka niewiele może powiedzieć o procesach zachodzących w korze mózgowej. Zostańmy jeszcze przez chwilę przy naszych pręcikach. Rodopsyna znajduje się w ich najdalszej części. Proszę sobie wyobrazić, jak czuła jest to substancja, jeśli z obliczeń wynika, że 80% energii promienistej wpadającej do oka pochłania rogówka, z pozostałych 20% dalsze 80% pochłania soczewka, którą opuszcza zaledwie 4% energii. Część z tych 4% pochłonie jeszcze ciało szkliste i naczyniówka. Receptory pochłoną zatem niewielki ułamek wpadającego do oka światła. Prześledźmy teraz, jakie procesy zachodzą przy zamianie tej odrobiny energii w impuls nerwowy, który przekazany do kory mózgowej zmieni się w to, co nazywamy widzeniem,

Podczas pierwszej wojny światowej stwierdzono nasilenie występowania u żołnierzy kurzej ślepoty (hemaralopii), czyli utraty zdolności widzenia w nocy. Przyczyną było pożywienie złożone wyłącznie z konserw, a dokładniej brak w nim witaminy A. To nasunęło przypuszczenie, że witamina ta bierze udział w syntezie rodopsyny. Witamina A jest alkoholem o wzorze C19H27CH2OH. Badania wykazały, że rodopsyna powstaje przez połączenie drobiny białka z retinenem, który jest aldehydem witaminy A. Gdy foton światła zostaje pochłonięty przez rodopsynę, następuje uwolnienie grupy tiolowej. Wynikające stąd zakłócenie równowagi chemicznej i elektrycznej wywołuje impuls nerwowy. Białko i retinen rozdzielone przez światło rekombinują spontanicznie w ciemności, ale jeśli działanie światła będzie zbyt silne, retinen przemieni się w witaminę A. Badania wykazały ponadto, że retinen i witamina A powstałe z rozkładu rodopsyny mają postać trans, natomiast do syntezy potrzebne są składniki w postaci cis (izomeria cis-tmns polega na różnicy w położeniu atomów w cząsteczkach izomerów względem wybranej płaszczyzny). Przejście jednego izomeru w drugi dokonuje się w wyniku działania specyficznych enzymów.

Badania Schultza wykazały, że pręciki działają przy bardzo słabym świetle, nie dając wrażeń barwnych. Widzenie takie nazywamy widzeniem skotopowym. Czopki służą do widzenia dziennego, zapewniając percepcję barw. Widzenie takie nazywamy widzeniem fotopowym. Jak łatwo wywnioskować, istnieje także trzeci rodzaj widzenia - pośredni między widzeniem skotopowym i fotopowym, zwany widzeniem mezopowym (oba receptory działają w zakresie ograniczonym - o zmierzchu). Przy widzeniu fotopowym (czopkowym) zakres wrażeń jest znacznie szerszy (rozróżniamy barwy, kształty, wymiary, fakturę itp.). Przy widzeniu skotopowym (pręcikowym) widzenie jest bezbarwne (dlatego przysłowie mówi, że w nocy wszystkie koty są czarne), postrzegamy tylko kształty i kontury. Przy przechodzeniu z widzenia skotopowego do fotopowego mamy do czynienia z procesem widzenia mezopowego. Zmiany te noszą nazwę efektu Purkiniego. Ten sławny fizjolog czeski zauważył, że słupy przed koszarami malowane na niebiesko i czerwono, które za dnia wyglądają równie jasno, o świcie wydawały się jasnoszare i czarne. Szukając wyjaśnienia tego problemu, można metodą empiryczną w stosunkowo prosty sposób ustalić względną czułość siatkówki oka na różne długości fal. Odkładając na rzędnej względną widmową skuteczność świetlną, a na odciętej długości fał (w nanometrach, l nrn=10"I) m) promieniowania monochromatycznego (jednokolorowego) w zakresie widzialnym, otrzymamy krzywe względnych skuteczności świetlnych dla widzenia skotopowego i fotopowego. Krzywe te mają przebieg analogiczny, są jednak przesunięte względem siebie.



Maksimum krzywej skotopowej S występuje przy długości fali 515 nm, a krzywej fotopowej F przy długości fali 555 nm.

Jak widać z wykresu, szeroki zakres czerwieni od 630 nm do 770 nm jest przy widzeniu skotopowym niewidziany, a promieniowanie pomarańczowe (600 nm), które przy widzeniu fotopowym wykazuje taką samą jasność jak zielone (515 nm) przy widzeniu skotopowym wymaga dla zrównania jasności 31 razy większej mocy. Przesunięcie krzywych świadczy o tym, że w słabym świetle dostrzegamy promieniowanie (fale krótkie) niedostrzegalne przy silnym oświetleniu. Nie stwierdzono dotychczas przyczyny tego zjawiska. Można natomiast wytłumaczyć przesunięcie krzywych w zakresie fal długich. Powodem jest rodopsyna zawarta w pręcikach, która nie pochłania promieniowań o długiej fali, lecz tylko fale krótkie i średnie, a przecież jedynym nieodzownym warunkiem percepcji jest pochłonięcie przez receptor energii promienistej. W percepcji barw kluczowe znaczenie ma związek między światłem a wzrokiem. W tej sprawie nauka ma wciąż niewiele do powiedzenia. Mówi nam, że foton światła biegnący od oglądanego przedmiotu przechodzi przez oko i tworząc na siatkówce obraz odwrócony, uruchamia zespół reakcji chemicznych i elektrycznych w nerwie wzrokowym i korze mózgowej. Następnie, w zupełnie zagadkowy sposób, pojawia się subiektywny obraz tego co postrzegamy i jest on na zewnątrz nas, mimo że powstał i mieści się gdzieś w potylicznej części naszego mózgu, w postaci elektrochemicznego wzoru.

Sheldrake uznaje światło i widzenie za dwa aspekty tego samego zjawiska. Tym samym otwiera zupełnie nowe rejony pozornej metaforyczności światła - „światła świadomości". Mamy tu klucz do obrazów sennych. We śnie mamy zamknięte oczy (nie ma światła), ale widzimy wszystko spowite światłem. Tak wiec w pewnym sensie nasza zdolność obrazotwórcza jest sama dla siebie źródłem światła. Przy normalnym widzeniu, w pełnym oświetleniu, wzrok jest wtórny w stosunku do światła. Jeśli światła zabraknie, nic nie zobaczymy. Ale przy snach czy wizjach psychodelicznych same obrazy się rozświetlają „światłem świadomości". Jeśli światło fizyczne występuje w powiązaniu ze świadomym widzeniem, to prawdopodobne jest występowanie zjawiska odwrotnego, w którym obrazy naszej świadomości i podświadomości mają własne światło. Co jest źródłem tego wewnętrznego światła? Terence McKenna (znawca etnofarmakologii i szamanizmu) twierdzi, że ,,środki halucynogenne zawierające tryptarninę zalewają umysł światłem. Pokrewna nim serotonina, odgrywająca ważną rolę w chemicznych procesach mózgu, przetwarzana jest na melatoninę w reakcji zachodzącej pod wpływem światła. Inaczej mówiąc, światło wpadające do oka podąża kanałem wzrokowym, który się rozgałęzia i prowadzi do szyszynki. Tam fotony wywołują chemiczną zmianę w serotoninie, w wyniku czego powstaje melatonina. Związki te spokrewnione są z grupą tryptamin, które są psychotropowymi składnikami grzybów halucynogennych. Wszystko odbywa się w szyszynce pod wpływem światła."

Neurochemiczne procesy powielają wiec efekty powstające przy uderzeniu fotonu w siatkówkę oka. Powstają kolejno po sobie fale chemiczne i elektromechaniczne. W którymś momencie muszą włączyć się związki psychotropowe, które zajmują miejsce fotonów w powstającej na tym etapie jasności.

Prawo stałości wrażeń
Siatkówka naszego oka odbiera miliardy pobudzeń receptorów, które przekazują lawinę impulsów korze mózgowej. Mimo to widzimy świat stabilny. Tę przepaść zapełnia nasza wyobraźnia i niezwykle złożona aparatura, jaką stanowi mózg. Proces percepcji ma swój początek gdzieś między siatkówką a świadomym osądem. Barwa i kształt wydają się w zasadzie niezmienne, chociaż dostrzegamy różnice na skutek zmian oświetlenia, zmiany odległości czy kąta patrzenia. Mamy zadziwiającą zdolność tolerowania różnych odstępstw. Na przykład, kiedy w kinie usiądziemy na skrajnym miejscu i obserwujemy ekran pod ostrym kątem, obraz oglądany jest tak nieprzyjemnie zniekształcony, że mamy ochotę wyjść z kina. Jednak po kilku minutach oglądania proporcje obrazu wracają do równowagi. Nasz zmysł wzroku przystosował się do zaistniałej niedogodności. Ten mechanizm przystosowania psychologia nazywa prawem stałości wrażeń.

Pobudzenie siatkówki oka nie jest jedynym sprawca naszej percepcji, W postrzeganiu bodźcowe wzory na siatkówce modyfikuje wiedza o oglądanym przedmiocie. Inaczej mówiąc, doznania są modyfikowane przez przewidywania i założenia. W sytuacji, kiedy możemy się czegoś domyśleć, nie potrafimy rozdzielić widzenia od wiedzy. Znajomy kształt będzie się zawsze kojarzył z oczekiwana barwą. Jeśli z kartonów szarego i zielonego polecimy wyciąć kształt liścia i osła, to zawsze liść wycinany będzie z zielonego kartonu a osioł z szarego. Interpretowanie i klasyfikowanie kształtów wywiera istotny wpływ na jakość postrzeganej barwy. Znany psycholog Hering posługuje się terminem kolor z pamięci. W naszych rozważaniach precyzyjniejsze jest, jak sądzę, określenie barwa z pamięci lub barwa z oczekiwania.



Złudzenia w przedstawianiu obrazowym

Niektóre zestawienia barw i form sprawiają nam nieustanne figle zwane złudzeniami. Takie przykłady opisywane we wszystkich podręcznikach psychologii przedstawiają rysunki 5 i 6. Na pierwszym z nich linie równoległe pokreskowane skośnie wyglądają na zbieżne, natomiast linia pionowa wydaje się dłuższa od identycznej linii poziomej.





Rys. 5 Rys. 6


Rysunek 6 przedstawia spiralę Frasera, która nie jest oczywiście spiralą, lecz serią koncentrycznych okręgów. Złudzenie jest tak doskonale, że tylko wodząc ołówkiem, możemy się przekonać, że mamy tu do czynienia z okręgami a nie spiralą.

Co przedstawia rysunek 7? (rysunek ten był publikowany w austriackim czasopiśmie „Fliegende Blatter") Królika, czy kaczkę? Obie wersje wydają się jednakowo prawdopodobne. Nie da się jednak opisać, co się dzieje, gdy z jednej interpretacji przechodzi się do drugiej. Oddzielenie ujrzanego kształtu od jego interpretacji jest w praktyce niewykonalne.



Rys. 7


W sztukach plastycznych twórcy od niepamiętnych czasów umieli podbudować swoje dzieła iluzją. Czyż nie zadziwia nas ludzka zdolność wyczarowywania z barwnych plam i linii niezwykłych widziadeł, które zwiemy obrazami? Platon w Sofiście pisze: „ ... czy nie powiemy, że umiejętność nasza z pomocą architektury stwarza dom, a z pomocą malarstwa pewien dom inny - niby widziadło senne, ludzką ręką wykonane dla tych, którzy nie śpią". Powstanie takich widziadeł sennych jest możliwe tylko wtedy, gdy obraz odtwarza te cechy, które wywołują magiczne działanie.

Jeśli przedstawiać znaczy tworzyć, to czy nadmiar sił magicznych nie może umknąć naszej kontroli? Źródła pisane mówią o przypadkach wiązania obrazów z obawy by nie ruszyły z miejsca, czy o malarzach, którzy nie kończyli dzieła z obawy, że ożyje. Przykłady można tu mnożyć, W inskrypcjach umieszczonych na egipskich piramidach pominięto lub skrócono wszystkie znaki powstałe z wyobrażenia niebezpiecznych zwierząt - skorpion jest bez śmiercionośnego ogona a lew jest przecięty na pół. W średniowiecznych hebrajskich manuskryptach postacie są bez twarzy. Stary Testament zabrania tworzenia rzeźbionych wizerunków, a komentarze rabinackie dopuszczają tylko używanie sygnetów wklęsło rzeźbionych. Kiedy w Kościele Wschodnim zezwolono wreszcie na przedstawianie sakralnych wizerunków, kontrolowano płaskość malowanych ikon chwytaniem za święty nos. Płasko namalowane obrazy podlegały dalszym ograniczeniom, W Bizancjum i Etiopii złoczyńcy, tacy jak Judasz, nigdy nie patrzyli na wprost z obrazu, aby nie rzucali złego uroku. Kiedy zwiedzacie stare zamczyska, czy nie odnosicie wrażenia, że z portretów wiszących na ścianach obserwują Was dawni domownicy? Specjaliści od reklamy wykorzystują te właściwości odczuwania obecności portretowanych osób. W jednym z amerykańskich uniwersytetów przeprowadzono eksperyment wywołania złudzenia. Studentów biorących udział w eksperymencie posadzono przed ekranem informując, że będzie badana ich wrażliwość na światło. Na ekran rzucano kolejno wiązki światła o różnym natężeniu, przy czym obserwatorzy mieli meldować o każdej zauważonej zmianie. Od czasu do czasu ekran nie był w ogóle oświetlany. Okazało się, jednak, że osoby biorące udział w eksperymencie widziały światło nieprzerwanie. Ich silne psychiczne nastawienie na ciągłość zmian światła doprowadziło do złudzenia - widzieli niewidzialne. Nikt nie potrafi lepiej od kuglarzy wywoływać takich nibypercepcji. Potrafią oni stworzyć pewien ciąg oczekiwań, którym nasza wyobraźnia wybiega naprzeciw i usłużnie je uzupełnia, przy czym nawet sobie nie uświadamiamy, w którym momencie ulegamy iluzji. Jeden z dziennikarzy opisał takie zdarzenie ze swojej podróży do Indii. Dziennikarz ów był przypadkowym świadkiem takich kuglarskich pokazów w małej wiosce hinduskiej. Fakir za pomocą piszczałki zmusił grubą okrętową linę do podniesienia się z ziemi i ustawienia w pozycji poziomej. Następnie, na oczach widzów, kilkuletni pomocnik kuglarza wspiął się po tej linie do nieba, gdzie zniknął. Dziennikarz kilkakrotnie oglądał to fascynujące widowisko, robiąc z ukrycia zdjęcia. Jakież było jego zdziwienie, gdy po wywołaniu filmów na fotografiach poza fakirem, jego pomocnikiem i grupą gapiów nie było niczego więcej. Podobnych przykładów znamy wiele. Co pewien czas prasa donosi o pojawiających się świętych wizerunkach na dachach kościołów, w konarach drzew, czy oknach mieszkań. Historia podaje przykłady sakralnych postaci, które były kąpane, namaszczane, ubierane i noszone w procesjach. Czyż można się dziwić, że wywoływały złudzenia, że wyznawcy widzieli jak spoza dymów kadzideł wyłaniały się święte uśmiechy, jak się marszczyły święte czoła i pochylały święte głowy. Sztuka znalazła artystyczne środki potęgujące iluzję, tworząc świat wiary-niewiary. Po raz pierwszy zrobili to Grecy. Świetną ilustracją jest tu anegdota o Perrazjosie i Zeuksisie. Obaj byli malarzami znanymi w starożytnej Grecji zarówno z talentów, jak i bezpardonowej rywalizacji. Razu pewnego Zeuksis namalował na swoim obrazie winogrona tak doskonale, że nadlatujące ptaki usiłowały je dziobać. Chełpił się tym niezmiernie, podkreślając na każdym kroku swoją wyższość nad rywalem. W odpowiedzi Perrazjos namalował obraz i zaprosił Zeuksisa do swojej pracowni, aby go ocenił, Kilkakrotnie przekładał jednak termin wizyty w pracowni, wprowadzając tym rywala w irytacje. Kiedy doszło do spotkania i Zeuksis stanął wreszcie przed zasłoniętym obrazem, szybkim ruchem ręki chciał odsłonić zasłonę przykrywającą dzieło. Jakież było jego zdziwienie, gdy przekonał się, że zasłona jest namalowana. Był zdruzgotany, tym bardziej, że zasłona była namalowana niechlujnie, ledwie kilkoma niedbałymi plamami. Wówczas z pokorą przyznał wyższość rywalowi, za to, że potrafił zwieść nie bezrozumne ptaki, ale jego, mistrza nad mistrzami.

Transformacja i iluzja
Na ekranach telewizyjnych i kinowych, na plakatach i reklamach w komiksach i ilustrowanych czasopismach pojawiają się różne obrazy, które nieustannie nas atakują i przyciągają naszą uwagę, Niektóre z nich nas zaskakują, zadziwiają, inne - nie. Wyobraźmy sobie mistrza Leonarda da Vinci lub jemu współczesnych robiących dziś zakupy w supermarkecie. Czyż kolorowa etykieta na słoiku dżemu nie wprawiłaby ich w zdumienie? Znana maksyma starożytnych Greków mówi: przestając się dziwić - przestajesz poznawać. Jak pisze Durkheim „gdy wyjaśnia się rzecz związaną z człowiekiem. trzeba zacząć od cofnięcia się do najpierwotniejszej i najprostszej formy". Spoglądając więc wstecz, do źródeł historii możemy się dowiedzieć czegoś o nas samych.

Malarze XVII i XVIII wieku potrafili w pejzażu sugerować światło i dal, stopniując kolory od jasnego błękitu do ciemnego brązu. W wieku XVII wynaleziono specjalne urządzenie, które miało pomóc malarzowi w sprowadzaniu koloru lokalnego na węższą skalę tonów. Było to pomniejszające lusterko o przyciemnionej powierzchni (zwane zwierciadłem Lorraina), które miało podobnie jak czarno-biała fotografia, sprowadzić różnobarwność światła do gradacji walorowych.


Proponuję mały test z zawsze dostępnym narzędziem złudzenia jakim jest lustro. W łazience eksperyment ten udaje się najlepiej z lustrem nieco zamglonym parą wodną. Stojąc przed nim, należy obrysować palcem kształt swojej głowy i oczyścić z pary wnętrze konturu. Dopiero teraz widać, jak mały obraz daje złudzenie, że oglądamy się twarzą w twarz w stosunku 1:1. Wymiary odbicia mają się do oryginału jak 1:2.

Dzieła plastyczne nie są wprawdzie zwierciadłami, ale jak one są obdarzone magiczną mocą transformacji i iluzji.

Problemem, który nęka nie tylko historyków sztuki, jest pytanie: dlaczego różne epoki i narody przedstawiają swój świat na tak różne sposoby? Czyżby obrazy, które dziś uważamy za wierne odbicie rzeczywistości, miały przyszłym pokoleniom wydać się równie nieprawdopodobne jak nam stare malowidła egipskie? Są to pytania z zakresu historii sztuki, ale historyczne metody nie wystarczą, by na nie odpowiedzieć. Wyjaśnienie tego faktu nie należy do historyków sztuki - do kogo zatem? Max Friedlander w swojej pracy Von Kunst und Kennerschaft pisze „ ... ponieważ sztuka, czymkolwiek by była, zawsze pozostaje sprawą ducha, to każda nauka o sztuce musi być psychologią. Co prawda, może zarazem być i czymś innym, ale psychologią będzie zawsze".

Rozwój nauk przyrodniczych z początkiem XIX wieku przyniósł zainteresowanie obserwacją i zachęcił artystów do dyskusji na temat widzenia. Jak mawiał Constable „sztuka widzenia natury niemal równie jest rozpowszechniona, co umiejętność czytania hieroglifów". Ostrze tej złośliwości skierowane było raczej do publiczności niż artystów. Pouczający przykład znajdujemy w listach tego genialnego malarza, który na wieść, że ktoś chce kupić jego obraz tak pisał: „ ...szkoda, że nie smarowałem błotem i kopciem, bo jeśli to koneser, nad świeżość i piękno przedkłada zapewne obrzydliwy brud... Zamazane i brudne płótna zajmują miejsca dzieł Boga." Z historii pamiętamy, że punkt widzenia Constable'a, który tak bardzo chciał oddać na płótnie światło, wreszcie zwyciężył i ciemne werniksy ustąpiły wraz ze zwierciadłem Lorraina. Constable ubolewał nad przyzwyczajeniem publiczności oswojonej z "brudnymi" płótnami. XIX wiek przyniósł malarskie eksperymenty impresjonistów, które dowiodły, że można przezwyciężyć ograniczenie środków wyrazu. Impresjoniści nie traktowali malarstwa jak dyscypliny naukowej -badania praw natury. Według ich filozofii artystę interesuje nie tyle świat fizyczny, ile nasza na niego reakcja. Środki malarskie jakie należy zastosować musza być tak dobrane, aby wyczarowywały obraz przekonywający, choć ani jeden fragment obrazu nie będzie odpowiadał fizycznej rzeczywistości. Dziś sytuacja się odwróciła. Nowoczesna, jaskrawa paleta (nie mówiąc już o plakatach, wideoklipach, animacjach komputerowych] utrudnia nam odbiór spokojnych „brudnych" XIX-wiecznych obrazów. Jednego możemy być pewni - gusta nasze z pewnością różnią się od upodobań naszych pradziadków.



Percepcja ruchu

Przedstawione przykłady dowodzą ścisłego powiązania estetyki z psychologią. Dowodzą także, że artystyczne przedstawianie jest nierozerwalnie związane z psychologią percepcji. Percepcji ruchu towarzyszyć mogą także złudzenia i z tego powodu poświecę kilka słów temu zagadnieniu.

Percepcja ruchu może odbywać się dwojako: nieruchome oko patrzy na ruchomy przedmiot, lub oko patrząc na ruchomy przedmiot, podąża za nim. Wygląd przedmiotu będącego w ruchu zależy nie tylko od jego szybkości, ale i od jego barwy i barwy tła. Ilustracją tego problemu są słynne pływające serca Helmholtza. Ten niezwykły uczony amator, baron Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz, ozdoba salonów, uwielbiany przez damy, zabawiał je niezwykłym doświadczeniem. Otóż, wyciął z czerwonego papieru serca i nakleił je na niebieski karton. Gdy poruszał kartonem przed podnieconymi damami, wszystkie piszczały z zachwytu, że serca ślizgają się czy też pływają. Wyjaśnienie tego złudzenia przynosi teoria barwy, która podkreśla, że przy jednakowej jasności barw, różne kolory mają różne opóźnienia, krótsze dla czerwieni niż dla niebieskich. Różne zjawiska mogą dawać złudzenie ruchu, mimo że ruch ten fizycznie nie występuje. Jeśli np. źródła światła są niejednakowo jasne, to nieruchome wydaje się światło silniejsze. Jest też szczególny przypadek, który każe nam przypisać ruch przedmiotowi, na który patrzymy, a nieruchomość przypisać tłu, choć w rzeczywistości jest odwrotnie - przykład księżyca biegnącego przez chmury. Z psychologicznego punktu widzenia także prędkość jest postrzegana według swoich praw. I nie ma nic wspólnego ze znanym z fizyki ilorazem drogi przez czas. Tak więc prędkość przedmiotu ruchomego wydaje się nam znacznie mniejsza, gdy wodzimy za nim wzrokiem, niż gdy oko pozostaje nieruchome. Także przy równej prędkości ruch pionowy wydaje się nieco szybszy niż ruch poziomy. Poza tym oddalenie pozornie zmniejsza prędkość, a różnorodność tła wydaje się ją powiększać.

Barwy fałszywe, barwy prawdziwe

Dlaczego tak się dzieje, że każdy z nas nie postrzega barw w sposób identyczny? Po pierwsze, dlatego, że nasza pamięć wizualna jest bardzo uboga (w porównaniu z pamięcią słuchową) i ogranicza nasze możliwości zapamiętywania (zapamiętywania a nie odróżniania) wielu kolorów nawet wyraźnie różniących się od siebie, Po drugie, nazwy kolorów są nieadekwatne,

Chociaż na co dzień mamy do czynienia z ogromną ilością wrażeń barwnych, to język potoczny dysponuje tylko niewielką liczbą nazw, Na przykład w języku angielskim mamy około 30 nazw kolorów. Spróbujcie policzyć te nazwy w języku polskim. Ostatnie badania wykazały, ze nazwy barw podstawowych występują praktycznie we wszystkich językach, chociaż dotyczą one nieco innych zakresów, a ponadto nie wszystkie języki znają wszystkie nazwy. Badania antropologiczne Breneta Berlina i Paula Kaya opracowane na podstawie analizy 20 języków dowodzą, że na najniższym szczeblu rozwoju dokonywane są najprostsze rozróżnienia. Dopiero wraz z rozwojem liczba tych rozróżnień rośnie. Najbardziej prymitywne kultury rozróżniają tylko jasność i ciemność (biel i czerń). Ale kiedy język zawiera nazwę trzeciego koloru, jest to zawsze czerwony. Szczep pasterski będzie miał wiele słów na odróżnienie subtelnych różnic w kolorze bydła, ale ani jednego słowa, którym zaznaczy różnice błękitu i zieleni. Podobnie w naszej współczesności niektóre zawody wymagają precyzyjnego definiowania barw, choć inne doskonale obywają się bez tego. Normalny obserwator odróżnia od 300 tysięcy do l miliona barw. Grafika komputerowa wymaga wyjątkowo precyzyjnego nie tylko nazewnictwa ale i jednoznaczności w zdefiniowaniu barwy.

Przy pomocy techniki cyfrowej można na monitorze komputera przedstawić obraz w modelu RGB mający dokładność 24 bitów (3 kanały x 8 bitów). Każdy kanał barwy R,G,B jest opisany liczbą 8-bitową, co pozwala na uzyskanie w każdym kanale 256 poziomów jasności. Kombinacje 256 poziomów koloru czerwonego (R), zielonego (G) i niebieskiego (B) pozwalają zdefiniować przeszło 16 milionów barw. Zagadnienie to będzie szczegółowo omówione w następnych wykładach. Teraz zatrzymamy się nad pewnym problemem, nad którym już zastanawiali się mędrcy w starożytności. Seneka zauważa, że barwa nie jest równa barwie, że są barwy fałszywe i prawdziwe. Prawdziwe barwy przedmiotów wynikają z mieszania światła i ciemności. Od dawna zauważono też, że pewne barwy wydają się proste, a inne są z nich złożone. W teorii barwy spotykamy rożne definicje klasyfikujące barwy. Pojawiają się takie pojęcia jak: barwa prosta, barwa złożona, barwa główna, barwa dopełniająca, barwa niekolorowa (tak, tak, to nie przejęzyczenie), barwa procesowa, czy barwa miejscowa. Jak wynika z tej wyliczanki problem barwy (nie tylko w grafice komputerowej) jest dość skomplikowanym zagadnieniem. Zanim przejdziemy do omawiania bardziej złożonych problemów musimy omówić podstawowe definicje.



Definicje barw

Co to jest barwa? Odpowiedź jest następująca: barwa jest psychofizyczną cechą percepcji wzrokowej. Percepcja taka jest możliwa wtedy i tylko wtedy, gdy mają miejsce trzy procesy: a) emisja światła, b) pobudzenie receptorów siatkówki oka, c) przetworzenie w korze mózgowej pobudzeń przekazanych przez nerw wzrokowy.

Każdą barwę można w pełni i jednoznacznie zdefiniować trzema atrybutami: kolorem (odcieniem, walorem), nasyceniem i jasnością. Obserwując newtonowskie rozszczepienie światła białego przez pryzmat, zobaczymy poszczególne pasma widma o różnej długości fali (od 400 do 770 nanometrów) i stwierdzimy, że istnieje charakterystyczna różnica miedzy każdym z tych wrażeń. Doznawane wrażenia określa się kolejno: fioletowy, niebieski, zielony, żółty, pomarańczowy, czerwony. Tę cechę wrażenia wzrokowego nazywa się kolorem. Istnieje jednak mnogość innych barw. Każdą z nich można otrzymać przez zmieszanie promieniowania z wiązką światła białego. Dodając coraz więcej bieli, otrzymamy barwę postrzeganą jako niezmienioną w kolorze (np. wszystkie zielone), ale coraz bledszą. Tę cechę wrażenia wzrokowego pozwalająca ocenić udział atrybutu koloru nazywa się nasyceniem. Aby wywołać wrażenie zmiany barwy, można również zmienić strumień światła (zmniejszyć go lub zwiększyć). Wtedy nie stwierdzimy ani zmiany koloru, ani zmiany nasycenia, ale będziemy odbierać wrażenie zmiany barwy w wyniku słabszego lub mocniejszego światła. Tę cechę wrażenia nazywa się jasnością lub jaskrawością (w kolorymetrii - luminancją). W przypadku barw swobodnych (postrzeganych w polu fotometrycznym, tzn. bez możliwości zobaczenia kształtu i faktury) zmiana trzech omówionych atrybutów wyczerpuje wszelkie możliwe zmiany wrażeń barwnych. Wychodząc z definicji barwy, która mówi, że barwa jest cechą percepcji wzrokowej dającą się zdefiniować trzema atrybutami: kolorem, jasnością i nasyceniem, możemy podać definicję atrybutów. Tak więc kolor jest atrybutem barwy z pominięciem jasności i nasycenia. Kolor nie jest wiec barwą, jest barwy atrybutem, Analogicznie nasycenie definiujemy jako atrybut barwy z pominięciem koloru i jasności. Podobnie jasność jest atrybutem barwy z pominięciem koloru i nasycenia. Zostańmy jeszcze przez chwilę przy definicjach. W naszych dalszych rozważaniach pojawiać się będą nowe pojęcia takie jak barwa złożona i barwa prosta, czy barwa główna, lub dopełniająca czy niekolorowa. Spróbujmy rozszyfrować te nowe pojęcia.

Rys. 11


Barwa złożona to barwa mieszanin powstałych na drodze addytywnej (mieszanie barwnych świateł) lub substraktywnej (mieszanie farb), Mieszaninę addytywną barw otrzymujemy wtedy, gdy bodźce świateł o różnej barwie pobudzają równocześnie to samo miejsce siatkówki oka. W efekcie zamiast oddzielnych wrażeń powstaje jedno, wypadkowe wrażenie, proporcjonalne do natężenia i charakteru każdego z tych bodźców. W takim przypadku mówimy, że zaszło addytywne (sumującej mieszanie barw (rys. 11).

Mieszanie addytywne jest zawsze mieszaniem barwnych promieniowań. Mieszania takiego możemy dokonać za pomocą reflektorów zaopatrzonych w barwne filtry (jak w teatrze) lub na monitorze kolorowym komputera. Wypadkowa mieszanin addytywnych zawsze dąży do bieli, W przeciwieństwie do mieszania addytywnego mieszanie substraktywne (rys. 12) uzyskujemy na drodze mieszania farb i wypadkowa mieszanin substrakfywnych zmierza do czerni.

Malarz (podobnie jak drukarz], kładąc na płótnie farby, dokonuje mieszania substraktywnego barw, ponieważ każda farba usuwa ze światła tę jego składową , którą pochłonęła. Tak więc farba czerwona pochłonie fale krótkie i średnie (niebieskie i zielone), a rozproszy i odbije fale czerwone (długie). Farba zielona pochłonie fale długie (czerwone) i niebieskie (krótkie), a odbije fale średnie, czyli zielone. Malarz mieszając na palecie farbę zieloną i czerwoną, otrzyma w efekcie barwę brunatną, ponieważ zielona pochłonie promieniowanie niebieskie i czerwone, a farba czerwona pochłonie promieniowanie niebieskie i zielone. Przy mieszaniu farby żółtej i niebieskiej otrzyma wypadkową barwę mieszaniny zieloną, ponieważ

Rys. 12


farba składowa niebieska pochłonie promieniowanie fal długich (czerwone), a żółta fal krótkich (niebieski). Odbiciu ulegną tylko fale średniej długości, czyli zielone, i dlatego barwę mieszaniny odbierze jako zieloną.

Barwy proste, zwane także czystymi, to barwy jednorodnych promieniowań monochromatycznych charakteryzujących się jedną tylko barwą, której jak pisał Newton „nic nie może zmienić".

Barwy główne, zwane także pierwotnymi lub podstawowymi, to takie barwy proste, które spełniają zasadę syntezy trójchromatycznej. Mówiąc prościej, mieszając barwy główne w odpowiednich proporcjach, można odwzorować każdą barwę w mieszaniu addytywnym (RGB) lub substraktywnym (CMY).

Barwy dopełniające to dwie takie barwy, które przy mieszaniu addytywnym dają biel, a przy mieszaniu substraktywnym dają czerń.

Barwy niekolorowe to takie barwy, których atrybut koloru jest zerowy. Biel jest specyficzną barwą niekolorową, której nie tylko atrybut koloru jest zerowy, ale także zerowe jest nasycenie, za to atrybut jasności jest w najwyższym wymiarze. Czerń jest także barwą niekolorową, której atrybut koloru i jasności są w wymiarze zerowym, ale atrybut nasycenia jest w najwyższym wymiarze ilościowym. Między bielą i czernią jest cała paleta barw niekolorowych zwanych szarościami.

Światło a percepcja barw

Światło - bez niego nie ma barwy. W praktyce spotykamy różne źródła światła, które znacznie różnią się od siebie. Marny światło słoneczne, światło pochmurnego nieba, światło świec, żarówek, lamp jarzeniowych itp, W zależności od rodzaju oświetlenia zmienia się percepcja barw, Każde źródło można scharakteryzować jego natężeniem, składem widmowym i temperaturą barwową, Poprawne postrzeganie barw gwarantują źródła światła o charakterystyce ciągłej i temperaturze barwowej od 5000 K do 9000 K (K - stopnie Kełwina). Im wyższa temperatura barwowa, tym bardziej „zimna" jest barwa światła. Problem optymalizacji źródeł światła był przedmiotem prac Międzynarodowej Komisji Oświetleniowej CIE (Commision Internationale de 1'Eclairage), która w 1931 roku podała definicje trzech iluminantów (źródeł światła) normalnych A,B,C.

Iluminant normalny A, to źródło światła odpowiadające promieniowaniu ciała doskonale czarnego w temperaturze barwowej 2855,6 K.

Iluminant normalny B, to źródło światła odpowiadające bezpośredniemu światłu słonecznemu o temperaturze barwowej 4874 K.

Iluminant normalny C, to źródło światła odpowiadające przeciętnemu światłu dziennemu o temperaturze barwowej 6774 K.

W latach sześćdziesiątych wprowadzono jeszcze pojęcie iluminanta normalnego D, W procesach poligraficznych mają zastosowanie dwa znormalizowane źródła światła D 50 o temperaturze barwowej 5000 K, przeznaczone dla oryginałów przeźroczystych (np. slajdy), i D 65 o temperaturze barwowej 6500 K, przeznaczone dla oryginałów refleksyjnych (np. odbitki na papierze fotograficznym). Profesjonalne studia graficzne i drukarnie wyposażone są w specjalne stanowiska do oceny barw posiadające specjalne oświetlenie odpowiadające standardowi D 65. Wszędzie tam, gdzie mamy do czynienia z oceną lub porównywaniem barw, nie można stosować światła jarzeniówek, ponieważ te źródła światła nie maja ciągłej charakterystyki, co oznacza, że niektóre zakresy promieniowań w ogóle nie występują.



frame4
Rysunek 13 przedstawia charakterystykę naturalnego światła dziennego. Jest to światło nieba północnego o temperaturze barwowej 7500 K. Charakteryzuje się ono dobrą równowagą w całym zakresie spektrum widzialnego, od fioletów (400 nm) do czerwieni (700 nm). Wykres na rys.14 przedstawia charakterystykę sztucznego światła nieba północnego. Jest to magbetowskie, przefiltrowane światło dzienne - „światło specjalne". Krzywa ta jest zbliżona do charakterystyki naturalnego światła dziennego w całym zakresie widma widzialnego (rys. 13).





Rysunek 15 przedstawia charakterystykę typowej żarówki (iluminant A}. Uwagę zwraca bardzo wysoki poziom energii w zakresie barw czerwonych w porównaniu z barwami niebieskimi i fioletowymi. Przy takim oświetleniu zakłócona będzie percepcja barw niebieskich i fioletów.
Rysunek 16 przedstawia charakterystykę typowego światła fluorescencyjnego. Niedoskonałości występują na każdej krawędzi spektrum, co oznacza, że trudno jest oceniać różnice barw, Dlatego też takie oświetlenie nie może być zastosowane przy ocenie barw.

4. Metameryzm

Osobliwością postrzegania barw związaną z oświetleniem jest zjawisko metameryzrnu. Zagadnienie to zilustruję przykładem sześciokąta (rys. 17). W przykładzie tym część A sześciokąta wydrukowano farbą czerwoną uzyskaną z mieszaniny farb magenta i żółtej (M-l-Y). Część B wydrukowano również farbą czerwoną, ale otrzymaną przez zmieszanie farb cyan i czerwieni specjalnej (C + R). Wykresy widm obu barw, przedstawione obok, ilustrują ich różnice fizyczne. Dwie tego rodzaju wytworzone barwy są sobie równe tylko pod pewnymi warunkami, w języku barw mówimy, że są metamerami. Przy znormalizowanym świetle różnice w barwie A i B będą widoczne. Ale po zmianie oświetlenia cała powierzchnia sześciokąta może się wydawać jednolita. W praktyce drukarskiej efekt metameryzmu występuje dość często, szczególnie w przypadkach stosowania barw specjalnych. Kolorymetria rozpoznaje takie zmiany, oblicza je i pokazuje w postaci indeksu metamerii.



frame7

Indukcja barw

Inną osobliwością towarzyszącą percepcji barw są zjawiska wzajemnego oddziaływania barwnych plam na siebie. Niewielka szara plama na rozległym białym tle będzie się wydawała ciemniejsza (rys. 18a) niż na szarym (rys. 18b), na czarnym zaś będzie jaśniejsza (rys. 18c). Przeprowadzając próby z tą samą szarą plamą na tłach barwnych, stwierdzamy, że na obrzeżach przybiera ona zabarwienie zbliżone do barw dopełniających: na tle czerwonym będzie zielonkawa, na zielonym czerwonawa, na niebieskim żółtawa. Podobne zjawisko zaobserwujemy w przypadku plamy barwnej na barwnych tłach, np.: żółta na tle czerwonym przybiera zabarwienie zielonożółte, na tle zielonym pomarańczowe, na niebieskim pozostanie żółta, ale nabierze pozornie większego nasycenia.

Zjawisko to nosi nazwę indukcji przestrzennej lub kontrastu, współczesnego. Rysunek 18d ilustruje mechanizm tego zjawiska. Kiedy oglądamy rozdzielone plansze, widzimy wyraźnie cztery kolory zielone. Dopiero po zsunięciu plansz możemy się przekonać, że w rzeczywistości mamy do czynienia z trzema zieleniami. Indukcja przestrzenna zawsze powoduje zwiększenie wrażenia kontrastu ponad ten, jaki występowałby bez niej. Wreszcie indukcja przestrzenna wyraża się tym silniej, im większe jest nasycenie barwy indukującej i im bardziej różnią się jasności tych pól.

Drugim rodzajem indukcji towarzyszącej percepcji barw jest indukcja czasowa, zwana również kontrastem następczym. Istotą tego zjawiska jest oddziaływanie pobudzenia pierwotnego na pobudzenie następujące bezpośrednio po nim. Po zaniku bodźca świetlnego nie następuje natychmiastowe ustanie pobudzenia receptorów siatkówki, lecz trwa jeszcze jakiś czas w postaci przystosowania, a przy silniejszych bodźcach w postaci powidoków. Zjawiskiem indukcji czasowej tłumaczy się pozorne zabarwienie pola białego, na które spojrzymy po dłuższym patrzeniu na pole barwne. Takie pozorne zabarwienie jest tym silniejsze, im większe jest nasycenie barwy indukującej,






Progi barw

Powiedzieliśmy już, że normalny obserwator odróżnia od 300 tysięcy do miliona barw. Pozostaje do rozstrzygnięcia problem charakteru zmian naszej percepcji. Czy jest ona ciągła, czy skokowa? Badania wykazały, że percepcja barw nie zmienia się w sposób ciągły. Aby dostrzec jej najmniejszą zmianę, bodziec świetlny musi osiągnąć pewną progową wartość (różną dla różnych osobników). Tę najmniejszą dostrzegalną różnicę nazywamy progiem różnicy barw. Dla każdego z atrybutów barwy określamy analogiczne progi: próg różnicy koloru, próg różnicy nasycenia, próg różnicy jasności. Wartości progowe są różne dla różnych, obserwatorów i wynoszą od 1,5 do 2,5%. Zmiany bodźca poniżej 1% są przez nas praktycznie nierozpoznawalne. Komputer stawia do naszej dyspozycji wartości progowe rzędu 0,004%. Jeśli próg 1% stanowi szczyt możliwości naszej percepcji, to czy 0,004% nie jest tu swoistą sztuką dla sztuki? Nie, ponieważ mamy tu do czynienia z sytuacją, w której precyzja narzędzia przewyższa precyzję naszych zmysłów.



Prawo Webera-Fechnera

Spróbujmy problem progowego charakteru percepcji prześledzić, budując metodą Chevreula (rys. 19) 10-stopniowy klin szarości, zachowując stalą wartość progów nasycenia i jasności.



W tym celu arkusz kartonu dzielimy na 10 pól o szerokości 1/4 cala i nakładamy warstwę tuszu uprzednio rozcieńczonego, na wszystkie pola z wyjątkiem pierwszego. Następnie taką samą warstwę nakładamy na pola z wyjątkiem pierwszego i drugiego. W ten sposób zbudujemy klin o 10 stopniach szarości rosnących o wartość progową. Ale tu spotyka nas niespodzianka. Zapowiadane przez logikę narastanie progowo szarości nie występuje. Początkowo równomiernie narasta nasycenie szarości, ale ustaje w pewnym momencie pomimo oczywistego zwiększenia ilości tuszu. Analizując metodę nakładania kolejnych warstw tuszu zauważamy, że jasność maleje zarówno na skutek przybywania tuszu, jak i ubywania odbitego światła, przy czym tuszu przybywa, a światła ubywa w postępie arytmetycznym. Ale w widzeniu nie postrzegamy arytmetycznego przyrostu w końcowej części skali. Co więc należy zrobić, aby w procesie percepcji uzyskać równomierny przyrost stopni szarości przy zachowaniu stałego progu różnicy między stopniami klina? Odpowiedź przynosi prawo Webera-Fechnem: percepcja w postępie arytmetycznym zależy od geometrycznego postępu faktów fizycznych. Tak więc aby zbudować skalę szarości odbieraną w procesie percepcji w postępie arytmetycznym, musimy warstwy tuszy nakładać na kolejne pola w postępie geometrycznym, tzn. na drugim polu przybywa jedna porcja tuszy, na trzecim - 2, na czwartym - 4, na piątym - 8 itd.
3. Prawo Bezolda-Briickego

Prawo Webera-Fechnera podkreśla progowy charakter naszej percepcji. Pamiętamy także, że barwy na siebie oddziaływają (zjawiska indukcji). Zróbmy krok dalej i postawmy pytanie: czy atrybuty barwy są od siebie niezależne, czy też może wzajemnie na siebie oddziałują? Badania wykazały, że kolor, jasność i nasycenie (trzy atrybuty barwy) są ze sobą ściśle związane. Zmiana jednego atrybutu pociąga za sobą zmianę pozostałych. Problem ten opisuje prawo Bezolda-Brtickego: w zakresie widzenia fotopowego wraz ze zmianą jasności zachodzą zmiany barwy postrzeganej. Przy znacznym zwiększeniu jasności barwy (rozjaśnienie monitora), kolory pasma czerwono-pomarańczowego ulegają przesunięciuframe10 w kierunku żółtych, a pasma niebiesko-fioletowe w kierunku błękitu. Przy zmniejszeniu jasności poniżej granicy widzenia fotopowego następuje stopniowe znikanie kolorów żółtych i błękitnych, aż do widma trójkolorowego RGB, Wrażenie zmiany barwy obserwujemy również, gdy bez zmian koloru i jasności zmniejszymy nasycenie. Kolory czerwone i żółtozielone pozornie żółkną, a błękitnozielone niebieszczeją. Nieznajomość tego prawa przez grafików jest przyczyną wielu konfliktów zawodowych. Bardzo często grafik korzysta z usług profesjonalnego studia w zakresie skanowania. Bywa też tak, że sam zleca skanerzyście rozjaśnienie zbyt ciemnego slajdu. Po dokonaniu tej korekty okazuje się, że piękne czerwone jabłuszka na tle ciemnozielonych liści zmieniły się w pomarańcze. Grafik jest rozczarowany, uważa, że źle zeskanowano slajd, odmawia zapłaty za usługę, a w istocie jest to życiowy przykład funkcjonowania prawa Bezolda-Briickego, Cyfrowa obróbka obrazu daje praktycznie nieograniczone możliwości ingerowania w barwę. Każda taka nieprzemyślana ingerencja może przynieść nieobliczalne skutki. Dlatego gorąco polecam młodym grafikom komputerowym odrobinę pokory i odrobinę szacunku dla wysiłków naukowych panów Wilhelma von Bezolda i Ernesta Briickiego.


©absta.pl 2016
wyślij wiadomość

    Strona główna