ფერი

დაისი

ფერი — ოპტიკური დიაპაზონის ელექტრომაგნიტური გამოსხივების ხარისხობრივ სუბიექტური მახასიათებელი, რომელიც განისაზღვრება ფიზიოლოგიურ, მხედველობით შეგრძნების წარმოშობის საფუძველზე და დამოკიდებულია მთელი რიგ ფიზიკურ, ფიზიოლოგიურ და ფსიქოლოგიურ ფაქტორებზე. ფერის აღქმა განისაზღვრება ადამიანის ინდივიდუალურობით, ასევე სპექტრული შემადგენლობით, ფერის და სიკაშკაშის კონტრასტზე მიმდებარე სინათლის წყაროსთან შედარებით, ასევე საგნებზე რომლებიც არ ანათებენ. ძალიან მნიშვნელოვანია ისეთი მოვლენები, როგორიცაა მეტამერია, განსაკუთრებულად ადამიანის თვალის დაფსიქიკის.

შესავალი

მხედველობის მიერ სუბიექტურად აღქმული გამოსხივების ფერი დამოკიდებულია მის სპექტრზე, ადამიანის ფსიქოფიზიოლოგიურ მდგომარეობაზე (გავლენა აქვს: ფონის შუქს/ფერს, მის ფერის ტემპერატურას; მხედველობით ადაპტაციას), და ინდივიდუალური თვალის სპეციფიკურ თვისებებზე (დალტონიზმი). იხ. ასევე ფერის აღქმის ფსიქოლოგია.

განასხვავებენ აქრომატულ ფერებს (თეთრი, ნაცრისფერი, შავი) და ქრომატულ ფერებს, ასევე სპექტრული და არასპექტრული (მაგალითად, შინდისფერი ან ყავისფერი).

„ფერის“ არაერთგვაროვანი გაგება

სპექტრი მონიტორის ეკრანზე (მარჯვნივ დამატებულია არასპქტრალური შინდისფერი მონაკვეთი).
სიკაშკაშე წითელზეა, მწვანეზეა და ცისფერზეა მართკუთხედებში სპექტრის ქვევით ნაჩვენებია შეგრძნების შედარებითი ინტენსივობა ადამიანის მხედველობის რეცეპთორების ყოველ სამ დამოუკიდებელ ტიპზე — კოლბებზე.

„ფერის“ გაგებას აქვს 2 მნიშვნელობა: ის შეიძლება მიეკუთვნებოდეს როგორც ფსიქოლოგიურ შეგრძნებას, გამოწვეულს შუქის არეკვლით რაიმე ობიექტიდან (ნარინჯისფერი ფორთოხალი), ასევე შეიძლება იყოს ერთმნიშვნელოვან მახასიათებლად თვითონ შუქის წყაროსთვის (ნარინჯისფერი). ამიტომაც აღსანიშნავია, რომ იმ შემთხვევებში, როდესაც ჩვენ გვინდა მივცეთ შუქის წყაროს ფერის დახასიათება, ზოგიერთის ფერის სახელწოდება უბრალოდ „არ არსებობს“ — არაა ნაცრისფერი, ყავისფერი შუქი.

შუქის სხვადასხვაგვარ სპექტრალურ შემადგენლობას შეუძლია მოგვცეს ერთნაერი გამოსახულების ანარეკლი მხედველობის რეცეპტორებზე (ფერის მეტამერიის ეფექტი).

ფერის აღქმის ფიზიოლოგია

ადამიანის ფერის რეცეპტორების მგრძნობიარობის საშუალო ნორმალიზებური სპექტრული მახასიათებლები — კოლბები. შტრიხით ნაჩვენებია ბინდური მხედველობის რეცეპტორების - ჩხირების მგრძნობიარობა. გრაფიკზე ტალღების სიგრძეების ღერძს აქვს ლოგარითმული მასშტაბი

ფერის შეგრძნება წარმოიქმნება ტვინში, ადამიანის ან რომელიმე ცხოველის თვალის ბადურის რეცეპტორების ფერის მგრძნობიარე უჯრედების კოლბების აღზნებით ან დამუხრუჭებით. ითვლება (თუმცა დღეს არაა დამტკიცებული), რომ ადამიანებს და პრიმატებს სპექტრული მგრძნობიარობით აქვთ სამი სახის კოლბები — ρ (პირობითად „წითელი“), γ (პირობითად „მწვანე“) და β (პირობითად „ლურჯი“), შესაბამისად. კოლბების შუქმგრძნობიარობა არაა მაღალი, ამიტომაც ფერის კარგი აღქმისათვის საჭიროა საკმარისი განათება ან სიკაშკაშე. ფერის რეცეპტორებით ყველაზე მდიდარია ბადურის ცენტრალური ნაწილი.

ყოველი ფერის შეგრძნება ადამიანში შეიძლება იყოს წარმოდგენილი ამ სამი ფერის ჯამის შეგრძნებით (ე. წ. „ფერის მხედველობის სამკომპონენტიანი თეორია“). დადგენილია, რომ ქვეწარმავლებს, ფრინველებსა და ზოგ თევზებს აქვთ უფრო ფართო შეგრძნებითი ოპტიკური გამოსხივების არეალი. ისინი აღიქვამენ სპექტრის ახლო ულტრაიისფერს (300—380 ნმ), ლურჯს, მწვანეს და წითელ ნაწილს. ფერის აღქმისათვის საჭირო სიკაშკაშის მიღწევის დროს ბინდური მხედველობის ყველაზე მგრძნობიარე რეცეპტორები - ჩხირები — ავტომატურად გამოირთვებიან.

ფერის სუბიექტური აღქმა დამოკიდებულია ასევე მისი ცვლილების სიკაშკაშეზე და სიჩქარეზე (გაზრდასა და შემცირებაზე), თვალის ადაპტაციაზე ფონის შუქზე (იხ. შუქის ტემპერატურა), მეზობელი ობიექტების ფერებზე, დალტონიზმის არსებობაზე და სხვა ობიექტურრ ფაქტორებზე; ასევე თუ რომელ კულტურას მიეკუთვნება ეს ადამიანი (ფერის სახელწოდების გაცნობიერების უნარი); და სხვა, სიტუაციურ, ფსიქოლოგიურ მომენტზე.

სპექტრის ფერები

უწყვეტი სპექტრი

უწყვეტი ოპტიკური სპექტრი. გამა-კორექციის მაწვენებლიანი მონიტორებისათვის 1.5.

ფერების უწყვეტი სპექტრის ნახვა შეიძლება დიფრაქციულ ბადეზე. სპექტრის კარგ დემონსტრაციას წარმოადგენს ბუნებრივი მოვლენა ცისარტყელა.

სპექტრის ფერები და ძირითადი ფერები

პირველად უწყვეტი სპექტრი შვიდ ფერად დაშალა ისააკ ნიუტონმა. ეს დაშლა პირობითია და უფრო მეტად შემთხვევითი. სავარაუდოდ, ნიუტონი იმყოფებოდა ევროპული ნუმეროლოგიის გავლენის ქვეშ და ეფუძნებოდა შვიდი ნოტის ანალოგიას ოქტავაში (შეადარეთ: 7 ლითონი, 7 პლანეტა…), რამაც გამოიწვია სწორედ შვიდი ფერის გამოყოფა. XX საუკუნეში ოსვალდ ვირტმა წარმოადგინა „ოქტავური“ სისტემა (შემოიღო 2 მწვანე — ცივი, ზღვის და თბილი, ბალახისფერი), მაგრამ შემდგომი გავრცელება მან ვერ ჰპოვა.

მხატვრების პრაქტიკა თვალსაჩინოდ აჩვენებდა, რომ ბევრი ფერი და ელფერი შეიძლება მიღებულ იქნას საღებავების ცოტა რაოდენობის შერევით. ნატურფილოსოფოსების მისწრაფებამ „პირველსაფუძვლების“ პოვნისა მთელს სამყაროში, ბუნების მოვლენების გაანალიზებით, ყველაფერი დაწყობილ იქნას „ელემენტებად“, მიიყვანა იქამდე რომ გამოყოფილ იქნა „ძირითადი ფერები“, რომელთაგან თავიდან არ აურჩევიათ წითელი, მწვანე და ლურჯი.

ფერების ადიტური შერევა

ინგლისში ძირითად ფერებად დიდი ხნის განმავლობაში თვლიდნენ წითელს, ყვითელსა და ლურჯს, მხოლოდ 1860 წ. ჯეიმზ მაქსველმა შემოიღო ადიტური სისტემა RGB (წითელი, მწვანე, ლურჯი). ეს სისტემა ახლა დომინირებს მონიტორის და ტელევიზორის ელექტრონულ-სხივური მილაკების ფერთა რეპროდუქცირების (ფერთაწარმოება) სესტემებში.

1931 წელს CIE შეიმუშავა ფერების სისტემა XYZ, რომელსაც ასევე უწოდებენ „ნორმალურ ფერთა სისტემას“.

1951 წ. ენდი მიულერმა შესთავაზა სუბტრაქტიული სისტემა CMYK (ლურჯ-მწვანე, შინდისფერი, ყვითელი, შავი), რომელსაც ჰქონდა უპირატესობა პოლიგრაფიაში, ფერად ფოტოგრაფიაში, და ამიტომაც მალევე „მიღებულ“ იქნა.

ფერი	ტალღის სიგრძის დიაპაზონი, ნმ	სიხშირის დიაპაზონი, ტჰც	ფოტონების ენერგიის დიაპაზონი, ევ
წითელი	625—740	480—405	1,68—1,98
ნარინჯისფერი	590—625	510—480	1,98—2,10
ყვითელი	565—590	530—510	2,10—2,19
მწვანე	500—565	600—530	2,19—2,48
ცისფერი	485—500	620—600	2,48—2,56
ლურჯი	440—485	680—620	2,56—2,82
იისფერი	380—440	790—680	2,82—3,26

აღსანიშნავია, რომ ცხრილში მოყვანილია არა ნამდვილი სპექტრული ფერები, არამედ მხოლოდ მათი ყველაზე მსგავსი ანალოგები. ეს იმიტომ, რომ ელექტრონულ-სხივური მილაკების, თკ მონიტორების, პლაზმური ეკრანების საშუალებით „ნამდვილი“ სპექტრული ფერების რეპროდუქცია, წარმოება პრინციპულად შეუძლებელია. საქმე ისაა, რომ ყველა ფერი, რომლის წარმოება მიღება შეგვიძლია ამ ეკრანებზე, წარმოადგენს მხოლოდ სამი ლუმინოფორის (გამომსხივებელი) ფერების ჯამს. კერძოდ კი, თუ კი ავიღებთ ფერების სტანდარტულ სივცეს XYZ, და დავიტანთ მათზე ამ სამი ლუმინოფორის ფერებს, მაშინ ყველა შესაძლო ასასახი ფერები იქნებიან მოთავსებული მხოლოდ ლუმინოფორების წარმოქმნილი ფერების სამკუთხედის შიგნით. ამ სამკუთხედის შიგა სივრცეში ყველა არსებული ფერის მოთავსება შეუძლებელია — ფერები ყოველთვის იქნება უფრო მეტი, და ამიტომაც ფერების რაღაც ნაწილს ვერ აწარმოებს, ვერ ასახავს მონიტორი. რადგანაც სუფთა სპექტრული ფერები წარმოადგენენ ყველა არსებული ფერის საზღვრებს, ამიტომ ისინი უპირველეს ყოვლისა რჩებიან სამკუთხედის ფარგლებს გარეთ. შედეგად ლაზერული ტელევიზორის ეკრანი უკეთეს შემთხვევაში გამოსახავს სუფთა სპექტრულ ფერებიდან მხოლოდ სამს, ხოლო SRGB ყველაზე ხშირად - არც ერთს. ამიტომაც სუფთა ფერების (განსაკუთრებულად იისფერი) ნახვა უკეთესია ცისარტყელაზე ან მზის სხივების პრიზმაში გატარებელ შუქზე.

ძირითადი და დამატებითი ფერები

ფერების წრე

გაგება „დამატებითი ფერი“ შემოღებული იქნა „ძირითადი ფერების“ ანალოგიის მიხედვით. დადგენილ იქნა, რომ ზოგი ფერების წყვილების ოპტიკური შერევით შეიძლება მივიღოთ თეთრი ფერის შეგრძნება. ასე რომ ძირითადი ფერების ტრიადის წითელი-მწვანე-ლურჯი დამატებით ფერებს წარმოადგენს ცისფერი-შინდისფერი-ყვითელი. ფერების წრეზე ამ ფერებს ოპოზიციურად განათავსებენ ისე, რომ ორივე ტრიადის ფერები მორიგეობით დგანან. პოლიგრაფიულ პრაქტიკაში ძირითად ფერებად გამოიყენებენ „ძირითადი ფერების“ სხვადასხვა ნაკრებს შეხამებას.

აქრომატული ფერები

ნაცრისფერის ელფერები (თეთრი - შავის დიაპაზონში) ატარებენ პარადოქსალურ სახელწოდებას - აქრომატული ( ბერძ. α-დან უარყოფითი ნაწილაკი + χρώμα — ფერი, ანუ უფერო) ფერები. ყველაზე კაშკაშა აქრომატულ ფერს წარმოადგენს თეთრი ფერი, ყველაზე მუქს კი — შავი ფერი. შეიძლება ავღნიშნოთ, რომ ტონის გაჯერებულობის მაქსიმალური შემცირებით (სპექტრის გარკვეული ფერის მიმართ) ელფერი ხდება განურჩეველი.

ფერის დახასიათება

ყოველი ფერი ფლობს რიცხობრივად განზომილებად ფიზიკურ მახასიათებლებს (სპექტრული შემადგენლობა, სიკაშკაშე):

სიკაშკაშე

ერთნაირად გაჯერებული ელფერები, რომლებიც განეკუთვნებიან ერთი და იგივე სპექტრის ფერს, შეიძლება განსხვავდებოდნენ ერთმანეთისაგან სიკაშკაშის ხარისხით. მაგალითად, სიკაშკაშის შემცირების დროს ლურჯი ფერი თანდათან უახლოვდება შავ ფერს.

ყველა ფერი სიკაშკაშის მაქსიმალური დაწევისას ხდება შავი.

აღსანიშნავია, რომ სიკაშკაშე, როგორც რეალურად შეღებილი ობიექტის ფერის ყველანაირი მახასიათებელი, მნიშვნელოვნად დამოკიდებულია სუბიექტურ მიზეზებზე, რომელიც განპირობებულია პსიქოლოგიური აღქმით. მაგალითად, ლურჯი ფერი ყვითელის გვერდით უფრო კაშკაშა ჩანს.

ინტენსივობა (გაჯერებულობა, სავსებადობა)

ერთი ტონის ორი ელფერი შეიძლება განსხვავდებოდეს ფერის გაჯერებულობით. მაგალითად, ლურჯი ფერის ინტენსივობის შემცირებისას უახლოვდება ნაცრისფერს.

ფერის სინათლიანობა (სიღიავე)

ფერის თეთრთან სიახლოვის ხარისხს უწოდებენ ფერის სინათლიანობას.

ყველანაირი ელფერი სინათლიანობის, სიღიავის მაქსიმალური გაზრდით ხდება თეთრი.

ფერის ტონი

ფერის ტონი — არის სპექტრის ერთი ფერის მსგავსი ელფერების ერთობლიობა. ყოველი ქრომატიკული ფერი შეიძლება მიეკუთვნოს რომელიმე სპექტრის ფერს. ელფერები რომლებიც სპექტრის ერთი და იგივე ფერის მსგავია (მაგრამ განსხვავდება, მაგალითად ინტენსივობით და სიკაშკაშით), მიეკუთვნებიან ერთი და იმავე ტონს. ტონის შეცვლისას, მაგალითად, ლურჯი ფერის მწვანისკენ ის ხდება ცისფერი, საწინააღმდეგო მიმართულებით კი - იისფერი.

ზოგჯერ ფერის ტონის ცვლილებას თანაფარდებენ ფერის „სითბოს“. ასე მაგალითად, წითელ, ნარინჯისფერ და ყვითელ ელფერებს, რომლებიც შეესაბანებიან ცეცხლს და იწვევენ შესაბამის ფსიქოფიზიოლოგიურ რეაქციას უწოდებენ თბილ ტონებს. ცისფერს, ლურჯს და იისფერს, როგორც წყლისა და ყინულის ფერს — ცივ ტონებს. გასათვალისწინებელია, რომ ფერის „სითბოს“ აღქმა დამოკიდებულია როგორც სუბიექტურ ფსიქიკურ და ფიზიოლოგიურ ფაქტორებზე (ინდივიდუალურობაზე, დამკვირვებლის მდგომარეობაზე, ადაპტაცია და სხვა), ისე ობიექტურ ფაქტორებზეც (ფერის ფონის არსებობაზე და სხვა). უნდა განირჩეოდეს ზოგი შუქის წყაროს ფიზიკური მახასიათებელი - ფერის ტემპერატურა, სუბიექტური შეგრძნების შესაბამისი ფერის „სითბოსაგან“. სითბური გამოსივების ფერი ტემპერატურის გაზრდისას გადის „თბილ ელფერებს“ წითელიდან და ყვითელიდან თეთრისკენ, მაგრამ ფერის მაქსიმალური ტემპერატურა აქვს ცისფერს.

სხვა ფერები, მათ შორის არასპექტრული

(იხ. უფრო სრული ფერების სია)

ფერი	ფერის გამოსახულება
შავი
ნაცრისფერი
ვერცხლისფერი
თეთრი
ოქროსფერი
წაბლისფერი
ყავისფერი
მუქი ყავისფერი
ღია ყავისფერი
ზეთისხილის ფერი
ჭაობისფერი
ბალახისფერი
წყლისფერი
ზღვისფერი
ფირუზისფერი
ვარდისფერი
ჟოლოსფერი
ჟანგისფერი
შინდისფერი
ალისფერი
ბორდოსფერი
ალუბლისფერი
შოკოლადისფერი
სპილოსძვლის ფერი
ხაკისფერი
ბეჟისფერი

ფერის ფიზიკო-ქიმია

• ქრომოფორი
• შუქი
• ელექტრომაგნიტული სპექტრი
• გამოსხივების სპექტრული სიმჭიდროვე
• ფერების სიკაშკაშე
• შუქის ტემპერატურა
• ფერის თეორია

კოლორიმეტრია და ფერის წარმოება

ფერის კავშირი და სპექტრული ფერები

არსებობს რამდენიმე ფერების სკალა, რომლებიც ხელსაყრელია სხვადასხვა დარგში გამოსაყენებლად. ფერის გასაზომად იყენებენ კოლორიმეტრს და სპექტროფოტომეტრს. პრაქტიკაში მრეწველობაში და პოლიგრაფიაში გამოიყენება ფერების ატლასი.

CIE 1931-ის ფერების სივრცის დიაგრამა. გარე ხასზე, რომელიც ზღუდავს ფერების სვრცეს, ნაჩვენებია სპექტრული (მონოქრომატული) ფერების ტალღების სიგრძეები, ნმ.

ფერების გამოყენება

ფერი ფართოდ გამოიყენება - როგორც ადამიანის ყურადღების მართვის საშუალება. ფერების ზოგიერთი შეხამება ითვლებიან უფრო საუკეთესოდ (მაგალითად, ლურჯი + ყვითელი), სხვები — ნაკლებად ხელსაყრელებად (მაგ., წითელი + მწვანე).

ფერის აღქმის ფსიქოლოგია ხსნის, თუ რატომ და რომელი ფერების შეხამება მოქმედებს ძლიერ ადამიანის აღქმაზე და ემოციებზე.

• ფერების შეხამების ხელოვნებას უწოდებენ კოლორისტიკას.

ფერის აღქმის ფსიქოლოგია

• მეტამერია
• ფერის სახელწოდება
• სინესტეზია

ფერების ილუზია:

პარალელოგრამი А და В — ერთი ფერისაა

სხვა პარალელოგრამი იმავე ფერისაა აერთებს იმავე ორ პალალელოგრამს

პარალელოგრამები А და В, ხაზი, რომელიც მათზე გადის — ყველა ერთი ფერისაა. ნახევარტონების გაჩენა და გაქრობა, ხაზების საზღვრები ჩნდებიან ხაზების ხანგრძლივი დათვალიერებისას, მზერის გადატანით სხვადასხვა მონაკვეთხე

ზედა ელიფსი და ქვედა ელიფსი — ერთი ფერისაა

ფერი ისტორიულ მეცნიერებაში

• ფერი (ჰერალდიკა) — ფერები ჰერალდიკაში.
• ფერების სია
• ქვალია
  • ფერების სქემა
• პოლიტ. პარტიების ფერები და ემბლემები
• პოლიტიკური ფერები

იხილეთ აგრეთვე

• RAL-ის ფერები
• ფერები Web-ში
• ფერების მიქსერი
• ფერების სია
• კოლორიზაცია

ლიტერატურა

• არტუშინი ლ. ფ., ფერების წარმოების საფუძვლები ფოტოგრაფიაში, კინო და პოლიგრაფია, მ., 1970;
• ვავილოვი ნ. შუქი და ფერი ბუნებაში
• გურევიჩი მ. მ., ფერი და მისი განზომილება, მ. — ლ., 1950;
• კუსტარევი ა. კ., ფერადი ტელემაუწყებლობის კოლორიმეტრია, მ., 1967;
• ივენსი რ. მ., ფერის თეორიის შესავალი, თარგ. ინგლ., მ., 1964:
• Wyszecki G., Stiles W. S., Color science, N. Y. — L. — Sydney, 1967.
• Deane B. Judd and Gunter Wyszecki — Color in business, science and industry 1975, ISBN 0-471-45212-2

რესურსები ინტერნეტში

• Munsell Color Science Laboratory — ფერის შემსწავლელი ლაბორატორია
• Comparative Article examining Goethean and Newtonian Color — გიოთეს და ნიუტონის მიდგომების შედარება ფერების გაგების მიმართულებით დაარქივებული 2007-04-03 საიტზე Wayback Machine.
• Kruithof curve citation
• Article by technical lighting manufacturer on rod/cone vision, with cites to literature დაარქივებული 1997-12-21 საიტზე Wayback Machine.
• Stanford Encyclopedia of Philosophy entry
• რატომ ააქვს საგნებს ფერიт? დაარქივებული 2010-06-12 საიტზე Wayback Machine.
• როგორ ავაგოთ ფერების სქემა დაარქივებული 2006-02-20 საიტზე Wayback Machine.
• Why Should Engineers and Scientists Be Worried About Color?
• ფერი, კონტრასტი & სივრცე თანამედროვე დიზაინში დაარქივებული 2008-09-15 საიტზე Wayback Machine.
• მეცნიერება ფერის შესახებ