اللون هو سمة للإدراك البصري البشري الموضح من خلال فئات الألوان ، مع أسماء مثل الأحمر أو البرتقالي أو الأصفر أو الأخضر أو ​​الأزرق أو الأرجواني. ويستمد هذا الإدراك للون من تحفيز الخلايا المخروطية في العين البشرية بواسطة الأشعة الكهرومغناطيسية في الطيف المرئي. تقترن فئات الألوان والمواصفات المادية للألوان بالكائنات من خلال طول موجة الضوء المنعكسة منها. يحكم هذا الانعكاس الخصائص الفيزيائية للكائن مثل امتصاص الضوء ، أطياف الانبعاثات ، إلخ.

من خلال تحديد فراغ اللون ، يمكن تحديد الألوان عدديًا عن طريق الإحداثيات. ففضاء اللون RGB على سبيل المثال هو فضاء لون يتطابق مع ثلاثية الألوان البشرية وأنواع الخلايا المخروطية الثلاثة التي تستجيب لثلاث نطاقات من الضوء: أطوال موجية طويلة ، تصل إلى الذروة بالقرب من 564-580 نانومتر (أحمر) ؛ الطول الموجي المتوسط ​​، وهو يبلغ ذروته بالقرب من 534-545 نانومتر (أخضر) ؛ وضوء قصير الموجة ، بالقرب من 420-440 نانومتر (أزرق). قد يكون هناك أيضًا أكثر من ثلاثة أبعاد لونية في فضاءات ألوان أخرى ، مثل نموذج ألوان CMYK ، حيث يتعلق أحد الأبعاد بلون الملون).

تختلف أيضًا قابلية التقاط الصور لـ “عيون” الأنواع الأخرى اختلافًا كبيرًا عن تلك التي لدى البشر ، وبالتالي ينتج عنها تصورات مختلفة للألوان لا يمكن مقارنتها بسهولة مع بعضها البعض. على سبيل المثال ، نحل العسل والنحل الطنان لهما رؤية ملونة ثلاثية الألوان حساسة للأشعة فوق البنفسجية ولكنها غير حساسة للأحمر. تمتلك فراشات بابيليو ستة أنواع من المستقبلات الضوئية وقد تكون لها رؤية خماسية. تم العثور على نظام رؤية الألوان الأكثر تعقيدًا في المملكة الحيوانية في stomatopods (مثل الروبيان السرعوف) مع ما يصل إلى 12 نوعًا من المستقبلات الطيفية التي يعتقد أنها تعمل كوحدات متعددة الألوان.

أحيانًا يطلق علم الألوان على الكروماتية أو قياس الألوان أو ببساطة علم الألوان. ويشمل دراسة تصور اللون بواسطة العين البشرية والدماغ ، أصل اللون في المواد ، نظرية اللون في الفن ، وفيزياء الإشعاع الكهرومغناطيسي في المدى المرئي (أي ، ما يشار إليه عادة باسم الضوء ).

فيزياء اللون

يتميز الإشعاع الكهرومغناطيسي بطول موجة (أو تردد) وكثافته. عندما يكون طول الموجة ضمن الطيف المرئي (نطاق الأطوال الموجية يمكن أن يدرك البشر ، من 390 نانومتر إلى 700 نانومتر) ، يُعرف بـ “الضوء المرئي”.

تنبعث معظم مصادر الضوء الضوء في العديد من الأطوال الموجية المختلفة ؛ طيف المصدر هو توزيع يعطي كثافة في كل طول موجة. على الرغم من أن طيف الضوء الذي يصل إلى العين من اتجاه معين يحدد الإحساس اللوني في هذا الاتجاه ، فهناك العديد من التجمعات الطيفية الممكنة أكثر من الأحاسيس اللونية. في الواقع ، يمكن للمرء أن يحدد رسمياً اللون كطبقة من الأطياف التي تؤدي إلى نفس الإحساس بالألوان ، على الرغم من أن هذه الطبقات قد تختلف اختلافاً واسعاً بين الأنواع المختلفة ، وبدرجة أقل بين الأفراد داخل نفس النوع. في كل فئة من هذا النوع يتم استدعاء الأعضاء من metamers من اللون المعني.

ألوان طيفية
تتضمن الألوان المألوفة لقوس قزح في الطيف – المسمى باستخدام الكلمة اللاتينية للمظهر أو الظهور من قبل إسحاق نيوتن في 1671 – كل تلك الألوان التي يمكن إنتاجها بالضوء المرئي لطول موجي واحد فقط ، الألوان الطيفية أو أحادية اللون. يعرض الجدول في اليمين ترددات تقريبية (في terahertz) وأطوال موجية (بمقاييس النانو) للعديد من الألوان الطيفية النقية. يتم قياس الأطوال الموجية المذكورة في الهواء أو الفراغ (انظر مؤشر الانكسار).

لا ينبغي أن يفسر جدول اللون كقائمة نهائية – فالألوان الطيفية النقية تشكل طيفًا مستمرًا ، وكيف يتم تقسيمها إلى ألوان متميزة لغويًا هي مسألة ثقافة وتاريخية طارئة (على الرغم من أن الناس في كل مكان قد أظهروا إدراك الألوان في نفس الطريقة). تحدد القائمة الشائعة ستة نطاقات رئيسية: الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والبنفسجي. نيوتن يتضمن تصور اللون السابع ، النيلي ، بين الأزرق والبنفسجي. من الممكن أن ما نيوتن يشار إلى أن اللون الأزرق أقرب إلى ما يعرف اليوم باسم السماوي ، وأن النيلي كان ببساطة اللون الأزرق الغامق لصبغة النيلي التي تم استيرادها في ذلك الوقت.

إن شدة اللون الطيفي ، نسبة إلى السياق الذي ينظر إليه ، قد تغير نظرته إلى حد كبير ؛ على سبيل المثال ، الأصفر البرتقالي منخفض الكثافة هو اللون البني ، والأخضر والأصفر منخفض الكثافة هو الأخضر الزيتون.

لون الأشياء
يعتمد لون كائن ما على فيزياء الكائن في بيئته وخصائص العين والدماغ. من الناحية الفيزيائية ، يمكن القول بأن الأجسام لها لون الضوء الذي يترك أسطحها ، والتي تعتمد عادة على طيف إضاءة الحادث وخصائص الانعكاس على السطح ، وكذلك على زوايا الإضاءة والمشاهدة. بعض الأشياء لا تعكس الضوء فحسب ، بل تنقل أيضًا الضوء أو تنبعث منه الإضاءة نفسها ، والتي تساهم أيضًا في اللون. لا يعتمد إدراك المشاهد لألوان الجسم على طيف الضوء الذي يترك سطحه فحسب ، بل أيضًا على مجموعة من الإشارات السياقية ، بحيث يمكن تمييز اختلافات الألوان بين الكائنات بمعزل عن طيف الإضاءة وزاوية الرؤية وما إلى ذلك. يُعرف هذا التأثير باسم ثبات اللون.

يمكن استخلاص بعض تعميمات الفيزياء ، وإهمال الآثار الإدراكية في الوقت الحالي:

ينعكس الضوء الذي يصل إلى سطح معتم إما “براق” (أي ، بطريقة مرآة) ، مبعثر (أي ينعكس مع تشتت منتشر) ، أو ممتص – أو مزيج من هذه.
أما الأجسام المعتمة التي لا تنعكس على وجه البهاء (والتي تميل إلى أن تكون أسطحًا خشنة) فيتم تحديد لونها بواسطة أطوال موجات الضوء التي تشتت بقوة (مع عدم امتصاص الضوء المبعثر). إذا كانت الأشياء تشتت جميع الأطوال الموجية بقوة متساوية تقريبًا ، فإنها تظهر بيضاء. إذا استوعبت جميع الأطوال الموجية ، فإنها تظهر سوداء.
تبدو الأشياء المعتمة التي تعكس بضوء الأطوال الموجية المختلفة بكفاءات مختلفة كمرايا ملوّنة بألوان تحددها هذه الاختلافات. قد يبدو الجسم الذي يعكس جزءًا من الضوء الساقط ويمتص البقية أسود اللون ولكنه أيضًا يعكس بصوت ضعيف. الأمثلة هي كائنات سوداء مغطاة بطبقات من المينا أو اللاكيه.
الأشياء التي ترسل الضوء تكون إما شفافة (تشتت الضوء المرسل) أو شفافة (لا تبعثر الضوء المرسل). إذا قاموا أيضًا بامتصاص (أو عكس) الأطوال الموجية المختلفة بشكل مختلف ، فأنهم يظهرون ملونين بلون يحدده طبيعة ذلك الامتصاص (أو ذلك الانعكاس).
قد تبعث الأجسام الضوء الذي تولده من وجود إلكترونات مثيرة ، بدلاً من مجرد عكس الضوء أو نقله. قد تكون متحركة للإلكترونات بسبب درجة الحرارة المرتفعة (الانبساط) ، نتيجة التفاعلات الكيميائية (chemoluminescence) ، بعد امتصاص الضوء للترددات الأخرى (“fluorescence” أو “phosphorescence”) أو من الاتصالات الكهربائية كما في الثنائيات الباعثة للضوء ، أو غيرها مصادر الاضاءة.
وللتلخيص ، يكون لون الكائن نتيجة معقدة لخصائص سطحه وخصائص انتقاله وخصائص انبعاثه ، وكلها تساهم في مزيج الأطوال الموجية في الضوء تاركة سطح الجسم. ثم يتم تكييف اللون المدرك لطبيعة الإضاءة المحيطة ، وخصائص الألوان للأجسام الأخرى القريبة ، وعبر خصائص أخرى للعيون والدماغ.

المعرفة

تطوير نظريات رؤية اللون

على الرغم من أن أرسطو وعلماء آخرين قد كتبوا بالفعل عن طبيعة رؤية الضوء واللون ، إلا أن الأمر لم يكن كذلك نيوتن تم تحديد هذا الضوء كمصدر للإحساس بالألوان. في عام 1810 ، نشر جوته نظريته الشاملة للألوان ، حيث أعاد التأثيرات الفيزيولوجية للون التي يُفهمها الآن على أنها نفسية.

في عام 1801 ، اقترح توماس يونغ نظريته ثلاثية الألوان ، استنادًا إلى ملاحظة أنه يمكن مطابقة أي لون مع مجموعة من ثلاثة مصابيح. تم تنقيح هذه النظرية في وقت لاحق من قبل جيمس كلارك ماكسويل وهيرمان فون هيلمهولتز. كما يقول هيلمهولتز ، “مبادئ نيوتن وقد أكد ماكسويل في 1856 أن قانون يخلط الخليط تجريبيًا ، وأن نظرية يونغ لأحاسيس اللون ، مثل الكثير من الأشياء الأخرى التي حققها هذا المحقق الرائع قبل وقته ، لم يلاحظها أحد حتى قام ماكسويل بتوجيه الانتباه إليها.

وفي نفس الوقت الذي وضع فيه هلمهولتز ، طور إيوالد هرينج نظرية عملية المنافس للون ، مشيراً إلى أن عمى الألوان والأشكال اللاحقة تأتي عادة في أزواج الخصم (الأحمر والأخضر والأزرق البرتقالي والأصفر والبنفسجي والأبيض الأسود). في نهاية المطاف تم إنتاج هاتين النظريتين في عام 1957 من قبل هورفيتش وجيمسون ، اللذين أظهرا أن معالجة الشبكية تقابل النظرية ثلاثية الألوان ، في حين أن المعالجة على مستوى النواة الركبية الجانبية تتوافق مع نظرية الخصم.

في عام 1931 ، قامت مجموعة دولية من الخبراء تعرف باسم اللجنة الدولية للرقائق (CIE) بتطوير نموذج لوني رياضي ، والذي وضع مساحة للألوان القابلة للرصد وخصص مجموعة من ثلاثة أرقام لكل منها.

لون في العين
تعتمد قدرة العين البشرية على تمييز الألوان على حساسية مختلفة للخلايا المختلفة في الشبكية للضوء بأطوال موجية مختلفة. البشر هم ثلاثي الألوان – شبكية العين تحتوي على ثلاثة أنواع من خلايا مستقبلات اللون ، أو المخاريط. نوع واحد ، متميز نسبيا عن الاثنين الآخرين ، هو الأكثر استجابة للضوء الذي ينظر إليه على أنه أزرق أو أزرق بنفسجي ، مع أطوال موجية حوالي 450 نانومتر ؛ يطلق على هذا النوع من المخاريط أقماع قصيرة الطول الموجي أو مخاريط S أو مخاريط زرقاء. النوعان الآخران مرتبطان ارتباطًا وثيقًا جينيًا وكيميائيًا: فالمخاريط ذات الطول الموجي المتوسط ​​، أو المخاريط M ، أو المخاريط الخضراء أكثر حساسية للضوء الذي يُنظر إليه على أنه أخضر ، بأطوال موجية حوالي 540 نانومتر ، في حين أن المخاريط ذات الطول الموجي الطويل ، أو المخاريط L ، أو المخاريط الحمراء ، هي الأكثر حساسية للضوء وينظر إلى الأصفر المخضر ، مع الأطوال الموجية حوالي 570 نانومتر.

الضوء ، بغض النظر عن مدى تعقيد تركيبه لأطوال الموجة ، يتم تقليله إلى ثلاثة مكونات لونية بالعين. يلتزم كل نوع مخروط بمبدأ univariance ، وهو أن يتم تحديد كل ناتج مخروط من كمية الضوء التي تقع على طول جميع الأطوال الموجية. لكل موقع في المجال البصري ، تنتج الأنواع الثلاثة من الأقماع ثلاث إشارات على أساس مدى تحفيز كل منها. هذه الكميات من التحفيز تسمى أحيانًا قيم المريخ.

يختلف منحنى الاستجابة كدالة من طول الموجة لكل نوع من أنواع المخروط. نظرًا لتداخل المنحنيات ، لا تظهر بعض قيم المريث لأي تركيبة ضوء واردة. على سبيل المثال ، ليس من الممكن تحفيز الأقماع المتوسطة الطول (ما يسمى بالأخضر) ؛ سوف تحفز المخاريط الأخرى حتما إلى درجة ما في نفس الوقت. تحدد مجموعة كل قيم tristimulus المحتملة مساحة اللون البشرية. يقدر أن البشر يمكنهم تمييز حوالي 10 ملايين لون مختلف.

النوع الآخر من الخلايا الحساسة للضوء في العين ، القضيب ، له منحنى استجابة مختلف. في الحالات العادية ، عندما يكون الضوء ساطعًا بما فيه الكفاية لتحفيز المخاريط بقوة ، لا تلعب القضبان دورًا فعليًا في الرؤية على الإطلاق. من ناحية أخرى ، في الضوء الخافت ، يتم تفكيك المخاريط تاركة فقط الإشارة من القضبان ، مما يؤدي إلى استجابة عديمة اللون. (علاوة على ذلك ، فإن القضبان بالكاد حساسة للضوء في النطاق “الأحمر”.) في ظروف معينة للإضاءة المتوسطة ، يمكن أن تؤدي استجابة القضيب واستجابة المخروط الضعيف معًا إلى تمييز لون لا تُعزى إليه استجابات المخروط فقط. هذه التأثيرات ، مجتمعة ، ملخصة أيضًا في منحنى كرويثوف ، الذي يصف تغيير إدراك اللون والإرضاء للضوء كدالة لدرجة الحرارة والشدة.

لون في الدماغ
يتم عرض الدفق الظهري البصري (الأخضر) والتيار البطني (الأرجواني). التيار البطني هو المسؤول عن إدراك اللون.
في حين أن آليات رؤية الألوان على مستوى الشبكية موصوفة بشكل جيد من حيث قيم المثلث ، فإن معالجة اللون بعد تلك النقطة يتم تنظيمها بشكل مختلف. تقترح النظرية السائدة للرؤية اللونية أن معلومات اللون تنتقل من العين عن طريق ثلاث عمليات للخصم ، أو قنوات معارضة ، كل منها مبني من المخرجات الخام للمخاريط: قناة حمراء وخضراء ، وقناة زرقاء صفراء ، وسوداء. – قناة “الإنارة” البيضاء. تم دعم هذه النظرية من قبل البيولوجيا العصبية ، وحساب بنية تجربتنا اللونية الذاتية. على وجه التحديد ، يفسر لماذا لا يمكن للإنسان إدراك “أخضر محمر” أو “أزرق مصفر” ، ويتنبأ بعجلة الألوان: إنه مجموعة من الألوان التي تقيس فيها واحدة على الأقل من قناتين اللون قيمة في أحد نهاياتها. .

إن الطبيعة الدقيقة للإدراك اللوني إلى ما وراء المعالجة الموصوفة بالفعل ، وبالفعل حالة اللون كملامح للعالم المدرك أو بالأحرى كسمعة لتصورنا للعالم – نوع من المؤهلات – هي مسألة معقدة وفلسفية مستمرة خلاف.

إدراك اللون غير القياسي

نقص اللون
إذا كان هناك نوع واحد أو أكثر من أقماع استشعار لون الشخص مفقودة أو أقل استجابة من المعتاد للضوء الوارد ، يمكن لهذا الشخص تمييز ألوان أقل ويقال إنه غير ناقص اللون أو مصاب بعمى الألوان (على الرغم من أن هذا المصطلح الأخير يمكن أن يكون مضللاً ؛ يمكن للأفراد ناقصة اللون التمييز على الأقل بعض الألوان). تنتج بعض أنواع نقص اللون عن الشذوذ في عدد أو طبيعة الأقماع في شبكية العين. وتحدث أمراض أخرى (مثل الوخز بالإبر الوسطى أو القشرية) عن التشوهات العصبية في تلك الأجزاء من المخ حيث تتم المعالجة البصرية.

Tetrachromacy
في حين أن معظم البشر هم ثلاثي الألوان (لديهم ثلاثة أنواع من مستقبلات الألوان) ، فإن العديد من الحيوانات ، التي تعرف باسم رباعي التترونات ، لديها أربعة أنواع. وتشمل هذه الأنواع من العناكب ، ومعظم الجرابيات والطيور والزواحف والعديد من أنواع الأسماك. الأنواع الأخرى حساسة لمحاور لون فقط أو لا ترى اللون على الإطلاق. هذه تسمى dichromats و monochromats على التوالي. يتم التمييز بين تيتراكروميا الشبكية (وجود أربعة أصباغ في خلايا مخروطية في شبكية العين ، مقارنة بثلاثية في ثلاثي الألوان) ورابع رباعي وظيفي (وجود القدرة على جعل تباينات لون معززة على أساس هذا الفرق في الشبكية). ما يصل إلى نصف جميع النساء هي رباعي الأطوار الشبكية.: ص 256 تنشأ هذه الظاهرة عندما يتلقى الفرد نسختين مختلفتين من الجين إما لمخاريط الطول الموجي المتوسط ​​أو الطويل ، والتي تحمل على الكروموسوم X. للحصول على جيناتين مختلفتين ، يجب أن يكون لدى الشخص اثنين من كروموسومات X ، وهذا هو السبب في أن الظاهرة تحدث فقط في النساء. هناك تقرير علمي واحد يؤكد وجود تيتراكرومات وظيفية.

محاسة
في أشكال معينة من الحساسي / ideasthesia ، إدراك الحروف والأرقام (synthesia الحرف الرسومي – لون) أو سماع الأصوات الموسيقية (لون الموسيقى) سوف يؤدي إلى تجارب إضافية غير عادية لرؤية الألوان. وقد أظهرت تجارب التصوير العصبي السلوكية والوظيفية أن هذه التجارب اللونية تؤدي إلى تغيرات في المهام السلوكية وتؤدي إلى زيادة تنشيط مناطق الدماغ التي تشارك في إدراك اللون ، مما يدل على واقعها ، وتشابهها مع المفاهيم الحقيقية للون ، وإن كان يتم استحضارها عبر مسار غير معياري. .

Afterimages
بعد التعرض للضوء القوي في نطاق حساسيتها ، تصبح إزالة المستقبلات الضوئية من نوع معين غير حساسة. لثوانٍ قليلة بعد توقف الضوء ، سيستمرون في الإشارة بقوة أقل من غير ذلك. يبدو أن الألوان التي لوحظت خلال تلك الفترة تفتقر إلى المكون اللوني المكتشف من قبل المستقبلات الضوئية المزعجة. هذا التأثير هو المسؤول عن ظاهرة الأفيونات ، والتي قد تستمر العين في رؤية شخصية مشرقة بعد النظر بعيدا عنها ، ولكن في لون تكميلي.

كما استفاد الفنانون أيضًا من مؤثرات ما بعد العصر ، بما في ذلك فنسنت فان جوخ.

ثبات اللون
عندما يستخدم الفنان لوحة ألوان محدودة ، تميل العين إلى التعويض عن طريق رؤية أي لون رمادي أو محايد كاللون المفقود من عجلة الألوان. على سبيل المثال ، في لوحة محدودة تتكون من الأحمر والأصفر والأسود والأبيض ، سيظهر خليط من اللونين الأصفر والأسود كمجموعة متنوعة من اللون الأخضر ، وسيظهر خليط من الأحمر والأسود على هيئة مجموعة متنوعة من اللون الأرجواني ، وستظهر الألوان الرمادية الخالصة تبدو مزرق.

تكون النظرية ثلاثية الألوان صحيحة تمامًا عندما يكون النظام المرئي في حالة تكيف ثابتة. في الواقع ، يتكيف النظام البصري باستمرار مع التغيرات في البيئة ويقارن الألوان المختلفة في المشهد لتقليل آثار الإضاءة. إذا كان أحد المشاهد مضاءً بضوء واحد ، ثم بآخر ، فطالما ظل الفرق بين مصادر الضوء ضمن نطاق معقول ، فإن الألوان الموجودة في المشهد تبدو ثابتة نسبيًا بالنسبة لنا. وقد درس هذا من قبل ادوين لاند في 1970s وأدت إلى نظريته الريتينكس للثبات اللون.

يتم تفسير كلتا الظاهرتين بسهولة ونمذج رياضيين مع النظريات الحديثة للتكيف اللوني ومظهر اللون (مثل CIECAM02 و iCAM). ليست هناك حاجة لاستبعاد نظرية الرؤية ثلاثية الألوان ، ولكن يمكن تحسينها من خلال فهم كيفية تكيف النظام البصري مع التغيرات في بيئة المشاهدة.

تسمية اللون
تختلف الألوان بعدة طرق مختلفة ، بما في ذلك تدرجات الألوان (درجات اللون الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والبنفسجي) والتشبع والسطوع واللمعان. يتم اشتقاق بعض الكلمات اللونية من اسم كائن من هذا اللون ، مثل “برتقالي” أو “سمك السلمون” ، بينما تكون الكلمات الأخرى مجردة ، مثل “أحمر”.

في دراسة عام 1969: شروط اللون الأساسي: عالميتها وتطورها ، يصف برنت برلين وبول كاي نمطًا في تسمية الألوان “الأساسية” (مثل “الأحمر” وليس “الأحمر البرتقالي” أو “الأحمر الداكن” أو “أحمر الدم” ، والتي هي “ظلال” من اللون الأحمر). تميز جميع اللغات التي تحتوي على اسمين لونيين “أساسيين” ألوان داكنة / باردة من ألوان مشرقة / دافئة. الألوان التالية التي يتم تمييزها عادة ما تكون حمراء ثم أصفر أو أخضر. تتضمن جميع اللغات التي تحتوي على ستة ألوان “أساسية” الأسود والأبيض والأحمر والأخضر والأزرق والأصفر. يحمل النمط مجموعة من اثني عشر: الأسود والرمادي والأبيض والوردي والأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والأرجواني والبني والأزرق (مميز عن اللون الأزرق باللغتين الروسية والإيطالية ، ولكن ليس الإنجليزية).

ذات الصلة
للألوان الفردية مجموعة متنوعة من الجمعيات الثقافية مثل الألوان الوطنية (بشكل عام موصوف في المقالات الملونة الفردية ورمزية اللون). يحاول حقل علم نفس اللون تحديد تأثيرات اللون على العاطفة البشرية والنشاط. العلاج بالألوان هو شكل من أشكال الطب البديل يعزى إلى مختلف التقاليد الشرقية. الألوان لها ارتباطات مختلفة في مختلف البلدان والثقافات.

وقد أظهرت الألوان المختلفة أن يكون لها تأثيرات على الإدراك. على سبيل المثال ، الباحثون في جامعة من لينز في النمسا أظهرت أن اللون الأحمر يقلل بشكل كبير من الأداء المعرفي لدى الرجال.

ألوان طيفية واستنساخ اللون

الرسم البياني اللوني الفضاء CIE 1931. الحد الخارجي المنحني هو الموقع الطيفي (أو أحادي اللون) ، مع الأطوال الموجية التي تظهر في nanometers. تعتمد الألوان المبينة على مساحة لون الجهاز الذي تقوم بعرض الصورة عليه ، وبالتالي قد لا يكون تمثيلاً دقيقاً للون في موضع معين ، ولا سيما للألوان أحادية اللون.
معظم مصادر الضوء هي خليط من الأطوال الموجية المختلفة للضوء. العديد من هذه المصادر لا تزال قادرة على إنتاج ألوان طيفية بشكل فعال ، لأن العين لا تستطيع تمييزها عن مصادر الطول الموجي المفردة. على سبيل المثال ، تقوم معظم شاشات الكمبيوتر بإعادة إنتاج اللون البرتقالي الطيفي كمزيج من الضوء الأحمر والأخضر ؛ يبدو برتقاليًا لأن الأحمر والأخضر يمزجان بالنسب الصحيحة للسماح لمخاريط العين بالاستجابة للطريقة التي يعملان بها باللون البرتقالي الطيفي.

المفهوم المفيد في فهم اللون المدرك لمصدر ضوء غير أحادي اللون هو طول الموجة المسيطرة ، الذي يحدد الطول الموجي المفرد للضوء الذي ينتج إحساسًا شبيهًا بمصدر الضوء. الطول الموجي المسيطر يشبه إلى حدٍ ما تقريبًا اللون.

هناك العديد من تصورات اللون التي لا يمكن ، بحكم تعريفها ، أن تكون ألوانًا طيفية نقية بسبب التشبع أو لأنها أرجوانية (خليط من الضوء الأحمر والبنفسجي ، من نهايات الطيف المقابلة). بعض الأمثلة على الألوان غير الطيفية بالضرورة هي الألوان المتلألئة (الأسود والرمادي والأبيض) والألوان مثل اللون الوردي والتان والبنفسجي.

سوف يُنظر إلى طيفين مختلفين للضوء لهما نفس التأثير على المستقبلات اللونية الثلاثة في العين البشرية على أنهما نفس اللون. هم مترجمون من هذا اللون. يتجلى ذلك من خلال الضوء الأبيض المنبعث من المصابيح الفلورية ، والتي عادة ما يكون لها طيف من بعض الأشرطة الضيقة ، في حين أن ضوء النهار لديه طيف مستمر. لا يمكن للعين البشرية معرفة الفرق بين طيف الضوء فقط من خلال النظر في مصدر الضوء ، على الرغم من أن الألوان المنعكسة من الأجسام يمكن أن تبدو مختلفة. (غالبا ما يتم استغلال هذا ، على سبيل المثال ، لجعل الفواكه أو الطماطم تبدو أكثر كثافة حمراء.)

وبالمثل ، يمكن توليد معظم تصورات اللون البشري عن طريق خليط من ثلاثة ألوان تسمى الانتخابات التمهيدية. يستخدم هذا لإعادة إنتاج المشاهد الملونة في التصوير الفوتوغرافي والطباعة والتلفزيون والوسائط الأخرى. هناك عدد من الطرق أو فراغات اللون لتحديد لون من حيث ثلاثة ألوان أساسية معينة. كل طريقة لها مزاياه وعيوبه حسب التطبيق المعين.

ومع ذلك ، لا يمكن لأي خليط من الألوان أن ينتج استجابة متطابقة تمامًا مع لون طيفي ، على الرغم من أن المرء يمكن أن يقترب ، خاصة بالنسبة للأطوال الموجية الأطول ، حيث يكون الرسم اللوني للفضاء اللوني CIE 1931 له حافة مستقيمة تقريبًا. على سبيل المثال ، ينتج خلط الضوء الأخضر (530 نانومتر) والضوء الأزرق (460 نانومتر) ضوء سماوي غير مشبع قليلاً ، لأن استجابة مستقبل اللون الأحمر ستكون أكبر للضوء الأخضر والأزرق في الخليط مما سيكون عليه ضوء سماوي نقي عند 485 نانومتر له نفس كثافة خليط الأزرق والأخضر.

وبسبب هذا ، ولأن الانتخابات الأولية في أنظمة طباعة الألوان ليست نقية بحد ذاتها ، فإن الألوان المستنسخة لا تكون أبداً ألوانًا طيفية مشبعة تمامًا ، ولذلك لا يمكن مطابقة الألوان الطيفية تمامًا. ومع ذلك ، نادرًا ما تحتوي المشاهد الطبيعية على ألوان مشبعة تمامًا ، وبالتالي يمكن تقريبًا لهذه المشاهد تقريبًا جيدًا بواسطة هذه الأنظمة. ويسمى نطاق الألوان التي يمكن إعادة إنتاجها باستخدام نظام نسخ ألوان معين النطاق الكلي. يمكن استخدام مخطط اللونية CIE لوصف السلسلة.

هناك مشكلة أخرى تتعلق بأنظمة إعادة إنتاج الألوان مرتبطة بأجهزة الشراء ، مثل الكاميرات أو الماسحات الضوئية. غالباً ما تكون خصائص مستشعرات الألوان في الأجهزة بعيدة جداً عن خصائص المستقبلات في العين البشرية. في الواقع ، يمكن أن يكون اكتساب الألوان رديئًا نسبيًا إذا كان له أطياف خاصة ، “متعرجة” ، غالبًا ما تكون بسبب الإضاءة غير المعتادة للمشهد الذي تم تصويره. قد يعطي نظام إعادة إنتاج الألوان “الذي يتم ضبطه” إلى الإنسان ذي الرؤية اللونية العادية نتائج غير دقيقة للغاية بالنسبة للمراقبين الآخرين.

قد تكون استجابة الألوان المختلفة للأجهزة المختلفة مشكلة إذا لم يتم إدارتها بشكل صحيح. بالنسبة إلى معلومات الألوان المخزنة والمُحَوَلة في شكل رقمي ، يمكن لتقنيات إدارة الألوان ، مثل تلك القائمة على ملفات تخصيص ICC ، أن تساعد في تجنب تشوهات الألوان التي تم إنتاجها. لا تتحايل إدارة الألوان على حدود مجموعة معينة من أجهزة الإخراج ، ولكنها يمكن أن تساعد في العثور على خرائط جيدة لألوان الإدخال في التدرج اللوني الذي يمكن إعادة إنتاجه.

التلوين الإضافي
اللون الإضافي عبارة عن ضوء تم إنشاؤه عن طريق مزج معا ضوء لونين مختلفين أو أكثر. الألوان الحمراء والخضراء والأزرق هي الألوان الأساسية المضافة التي تُستخدم عادةً في أنظمة الألوان الإضافية مثل أجهزة العرض وأجهزة الكمبيوتر.

التلوين الانصهار
يستخدم التلوين الطرز الصبغات والأحبار والأصباغ أو الفلاتر لاستيعاب بعض الأطوال الموجية للضوء وليس غيرها. اللون الذي يعرضه السطح يأتي من أجزاء الطيف المرئي التي لم يتم امتصاصها وبالتالي تظل مرئية. بدون صبغات أو صبغ ، عادة ما تكون ألياف النسيج ، قاعدة الطلاء والورق مصنوعة من جسيمات تشتت الضوء الأبيض (كل الألوان) بشكل جيد في جميع الاتجاهات. عند إضافة صبغة أو حبر ، يتم امتصاص أطوال الموجات أو “طرحها” من الضوء الأبيض ، بحيث يصل ضوء لون آخر إلى العين.

إذا لم يكن الضوء مصدرًا أبيض نقيًا (حالة جميع أشكال الإضاءة الاصطناعية تقريبًا) ، سيظهر الطيف الناتج بلون مختلف قليلاً. قد يظهر اللون الأحمر باللون الأحمر. الطلاء الأحمر أحمر لأنه ينثر فقط المكونات الحمراء للطيف. إذا كان الضوء الأحمر مضاءً بالضوء الأزرق ، فسيتم امتصاصه باللون الأحمر ، مما يؤدي إلى ظهور مظهر أسود.

اللون الهيكلي
الألوان الهيكلية هي ألوان تسببها تأثيرات التداخل بدلاً من الصبغات. يتم إنتاج تأثيرات اللون عند تسجيل المادة باستخدام خطوط متوازية دقيقة ، تتكون من طبقة رقيقة واحدة متوازية أو أكثر ، أو تتكون من بنى مجهرية على مقياس طول الموجة. إذا كانت البُنى المجهرية متباعدة بشكل عشوائي ، فسوف يتشتت ضوء الأطوال الموجية الأقصر تفضيلاً لإنتاج ألوان تأثير تيندال: أزرق السماء (تشتت رايلي ، الذي يحدث بسبب تراكيب أصغر بكثير من طول موجة الضوء ، في هذه الحالة جزيئات الهواء) ، اللمعان من الأوبال ، والأزرق من قزحيات الإنسان. إذا تم محاذاة الهياكل المجهرية في صفائف ، على سبيل المثال مصفوفة الحفر في قرص مضغوط ، فإنها تتصرف على هيئة صريف حيود: يعكس الصريف الأطوال الموجية المختلفة في اتجاهات مختلفة بسبب ظواهر التداخل ، ويفصل الضوء “الأبيض” المختلط إلى ضوء أطوال موجية مختلفة. إذا كانت البنية عبارة عن طبقة رقيقة واحدة أو أكثر ، فستعكس بعض الأطوال الموجية وترسل أخرى ، اعتمادًا على سماكة الطبقات.

يدرس اللون الهيكلي في مجال البصريات الرقيقة. إن المصطلح العادي الذي يصف بشكل خاص الألوان الهيكلية الأكثر طلبًا أو الأكثر قابلية للتغيير هو التقزح اللوني. اللون البنيوي هو المسؤول عن البلوز والخضر من ريش العديد من الطيور (جاي الأزرق ، على سبيل المثال) ، وكذلك بعض أجنحة الفراشة وأصداف الخنفساء. الاختلافات في تباعد النمط غالباً ما تؤدي إلى تأثير قزحي ، كما هو الحال في ريش الطاووس ، فقاعات الصابون ، أفلام الزيت ، والصدف ، لأن اللون المنعكس يعتمد على زاوية الرؤية. قام العديد من العلماء بأبحاث في أجنحة الفراشة وقذائف الخنفساء ، بما في ذلك إسحاق نيوتن وروبرت هوك. منذ عام 1942 ، تم استخدام صورة مجهرية إلكترونية ، مما ساعد على تطوير المنتجات التي تستغل اللون الهيكلي ، مثل مستحضرات التجميل “الفوتونية”.