اصول رنگ و درک رنگ

اصول رنگ و درک رنگ

رنگ چیست؟

اصول رنگ و درک رنگ چیست؟ ما در جهانی سرشار از تجربیات حسی – بینایی، بویایی، چشایی، لامسه – زندگی می کنیم که به طور مداوم از آنها نمونه برداری می کنیم. سیستم بصری ما ابزار شگفت انگیزی است. با استفاده از توانایی خود برای تشخیص تفاوت‌های رنگی ظریف و بزرگ، میلیون‌ها رنگ مختلف را پردازش و تفکیک می‌کنیم. این پایه ای برای یادگیری شکل، اندازه و چینش اشیاء در دنیای ما است. ما به آن تکیه می کنیم تا با موفقیت در محیط خود حرکت کنیم. درک ما از رنگ در لحظه دیدن ایجاد نمی شود. تجربه ما از رنگ از طریق تبادل اطلاعات بین چشم و مغز ایجاد می شود. مغز ورودی حسی را از گیرنده های چشم دریافت می کند و این اطلاعات را با اعمال یک سیستم طبقه بندی بسیار پیچیده پردازش می کند. این یک فرآیند آنی و مداوم است.

رنگ در مقابل ظاهر

تجربه‌ای که ما آن را رنگ می‌نامیم، تأثیر می‌گذارد و به نوبه‌ی خود تحت تأثیر سایر جنبه‌های اشیاء در دنیای ما قرار می‌گیرد. بافت، براقیت، کدری – ظاهر و احساس یک سطح – همراه با روشنایی همگی به رنگی که ما درک می کنیم کمک می کنند. با این حال، ما تمایل داریم آن ویژگی های ظاهری را مستقل از موادی که یک شی را رنگ می کنند، جدا کنیم.

برای مثال، می‌توان ظاهر یک فنجان پلاستیکی را با برجسته کردن یک بافت روی سطح صاف آن تغییر داد. در برخی از شرایط نوری، این تغییر می تواند به طور چشمگیری رنگ فنجان ها را تغییر دهد. این مکانیسم با ایجاد تغییر رنگ با تغییر دستور رنگ یا رنگدانه های مورد استفاده در ساخت لیوان پلاستیکی بسیار متفاوت است. ترکیب چشم/مغز برای ادغام تمام اطلاعات بصری که دریافت می‌کند، بسیار برتر از هر رابط کامپیوتری است. سیستم های ارزیابی رنگ هنوز توانایی پردازش دقیق رنگ و ویژگی های ظاهری را ندارند. با این حال، آنها می توانند دقیقاً رنگ یک شی را تجزیه و تحلیل کنند.

رنگ اجسام

اجسام در دنیای ما با جذب پرتوهای مختلف و بازتاب دیگران (بسته به ماده) رنگ خود را به دست می آورند. به عنوان مثال، آب، نور با طول موج بلند را بسیار بهتر از نور با طول موج کوتاه جذب می کند. بنابراین قسمت قرمز نور خورشید پس از چند متر زیر آب جذب می شود. با رفتن به عمق، قسمت های رنگی نارنجی، زرد و سبز یکی پس از دیگری ناپدید می شوند. از سوی دیگر، نور آبی کمترین جذب را دارد و بیشترین بازتاب را دارد، بنابراین به سطح منعکس می شود – و به همین دلیل است که دریاهای ما آبی هستند. بنابراین طیف رنگی غنی طبیعت چیزی نیست جز اجزای متفاوت جذب شده و منعکس شده نور خورشید ما. وقتی رنگ را می‌بینیم، اساساً نور رنگی را می‌بینیم که قبلاً از سطح یک جسم منحرف می‌شد.

سیستم بصری چشم 

چشمان ما حاوی دو نوع سلول یا گیرنده های نوری است که مسئول تجربه ما از رنگ هستند. آنها در شبکیه چشم قرار دارند.
1- سلول های استوانه ای به شدت روشنایی کلی حساس هستند و رنگ را تشخیص نمی دهند. اگر سلول های استوانه ای تنها نوع گیرنده های موجود در شبکیه چشم ما بودند، در دنیای سیاه و سفید زندگی می کردیم.
2- سلول های مخروطی مسئول دید رنگی ما هستند. سه نوع سلول مخروطی مختلف وجود دارد. هر نوع به محدوده طول موج متفاوتی حساس است که مربوط به قرمز، سبز و آبی است.
ما همچنین می دانیم که دقت بینایی رنگ ما به سطح روشنایی کلی بستگی دارد. در روشنایی کامل روز، سلول های مخروطی و سلول های استوانه ای با هم کار می‌کنند و تصویری دقیق از صحنه‌ای که در حال تماشای آن هستیم – در سطح رنگ و روشنایی – ایجاد می‌کنند. با محو شدن نور، فقط سلول های استوانه ای تحریک کافی دریافت می کنند و درک رنگ به طور فزاینده ای محدود می شود. با کاهش سطح کلی نور، ما فقط می توانیم سایه ها و اشکال را ببینیم، اما دیگر رنگ را نمی بینیم.

چشم و مغز – یک تیم خوب

بنابراین، رنگ به سادگی وجود ندارد. فقط در لحظه دید ایجاد می شود. درک ما از رنگ از همکاری بین چشم و مغز تشکیل شده است. مغز تکانه های نور و سبکی را بر اساس یک سیستم طبقه بندی بسیار پیچیده، بهتر از هر کامپیوتری در جهان دریافت و پردازش می کند. هر لحظه، دید ما به طور مداوم پردازش و تفسیر می شود و بنابراین ما می توانیم رنگ ها را درک کنیم.

طبقه بندی طبیعی رنگ ها

شرح ادراک حسی

به عنوان بچه های بسیار کوچک، ما طیف گسترده ای از رنگ ها را شناسایی و شناسایی می کنیم. بسیاری از کودکان مدت کوتاهی پس از یادگیری صحبت کردن، توانایی نامگذاری رنگ ها را پیدا می کنند. با این حال، در حالی که ما با یک پالت بزرگ رنگ زندگی می کنیم و اغلب در مورد آنها صحبت می کنیم، توانایی توصیف دقیق یک رنگ را نداریم. اگر از 10 نفر در مورد رنگ یک شی بپرسید، معمولاً 10 توصیف مختلف دریافت خواهید کرد.

رنگ ها چگونه تعریف و سازماندهی می شوند؟

دانشمندان آزمایش‌های مستقل مختلفی را برای تعیین اینکه آیا انسان‌ها یک سیستم ذاتی برای طبقه‌بندی رنگ‌ها دارند یا خیر انجام داده‌اند. هر یک از این آزمایش ها نمونه بزرگی از رنگ ها را در اختیار سوژه قرار داد. نمونه ها از نظر بافت مشابه بودند، اما طیف گسترده ای از رنگ ها را پوشش می دادند. علیرغم مجموعه نمونه مورد استفاده، مجموعه مشترکی از ویژگی های سازمان دهی بارها در این آزمایش ها ظاهر شده است. همه نمونه ها توسط ناظران بر اساس 3 ویژگی اساسی سازماندهی شدند:

1- رنگ غالب (hue)

سایه رنگ (hue) چیزی را توصیف می کند که ما معمولاً به آن رنگ می گوییم. اگرچه یک رنگ درک شده از چندین رنگ تشکیل شده است. اما معمولاً در محدوده خاصی از طیف مرئی متمرکز می شود. این رنگ غالب است، بنفش، آبی، سبز، زرد، نارنجی، قرمز، بنفش، و غیره. رنگ‌های اصلی در طیف مرئی به صورت گرافیکی از طریق یک دایره نشان داده می‌شوند که به آن چرخه رنگ گفته می‌شود.

2- شدت رنگ (chroma)

chroma کروما خلوص یک رنگ را توصیف می کند. با شدت رنگ مرتبط است. یک رنگ کروما بالا رنگی تند ایجاد می کند، در حالی که رنگ کروم پایین به عنوان یک رنگ خاموش درک می شود. کلمات روشنتر و کدرتر معمولاً با این ویژگی همراه هستند.
کروما مستقل از رنگ است و در چرخه رنگ با موقعیت آن در امتداد شعاع چرخ رنگ نشان داده می شود. با افزایش رنگ رنگ، محل رنگ به سمت لبه های چرخه رنگ حرکت می کند.

3- روشنی رنگ (lightness)

Lightness رنگ را در امتداد یک بردار کلی روشنایی/تاریکی قرار می دهد، با سفید در بالا و سیاه در پایین. این توصیفی از میزان نور کلی است که از جسم می‌آید. ویژگی lightness مستقل از رنگ است. 

این سیستم سه بعدی برای سازماندهی و طبقه بندی رنگ ها در مدل های فضای رنگی، معادلات تفاوت رنگ به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند.

جمع بندی اصول رنگ و درک رنگ

چشمان ما سیگنال های حسی در مورد اشیاء موجود در محیط و ویژگی های آنها مانند رنگ، براقیت، شکل، بافت و شفافیت ارائه می دهند.  قبل از ایجاد ادراک آگاهانه، مغز از آن سیگنال های حسی نمونه برداری و پردازش می کند. تجارب ناظر با اشیاء مشابه، صحنه های مشابه و نور بر تفسیر ذهن ما تأثیر می گذارد. خلق و خو، سن و شرایط جسمانی بر قضاوت ما تأثیر می گذارد. فرآیندهای روانی/عصبی داده های حسی را به تجربه و ارزیابی ذهنی تبدیل می کند. در واقع، رنگ یک پدیده روانی-فیزیکی است که در آن ادراک از رنگ فراتر از تشخیص اشیاء به مطلوبیت آنها گسترش می یابد – خواه خوشایند یا ناپسند، مطلوب یا منفور یا با کیفیت بالا یا پایین.