مجموعة من الألوان الأساسية ، بشكل ملموس ، عبارة عن مجموعة من الوسائط الطبيعية الحقيقية الملونة أو الأضواء الملونة التي يمكن دمجها بكميات مختلفة لإنتاج سلسلة من الألوان. هذه هي الطريقة الأساسية المستخدمة في التطبيقات التي تهدف إلى الحصول على تصور لمجموعات متنوعة من الألوان ، على سبيل المثال. الشاشات الإلكترونية والطباعة الملونة واللوحات. يتم التنبؤ بالمفاهيم المرتبطة بمزيج معين من الألوان الأساسية من خلال تطبيق نموذج الخلط المناسب (الإضافي ، الطرحي ، المتوسط المضاف إلى آخره) الذي يجسد الفيزياء الأساسية لكيفية تفاعل الضوء مع الوسائط وفي النهاية شبكية العين.
يمكن أيضًا أن تكون الألوان الأساسية مفهومًا ، إما كعناصر رياضية مضافة لمساحة اللون أو كفئة ظاهرية غير قابلة للاختزال في مجالات مثل علم النفس والفلسفة. يتم تحديد الدورات التمهيدية لفضاء الألوان بدقة وتجربتها تجريبياً في تجارب مطابقة الألوان الفيزيائية الفيزيائية التي تعتبر أساسية لفهم رؤية الألوان. تم الانتهاء من المرحلة الأولية لبعض مساحات اللون (أي ، كل الألوان المرئية يتم وصفها من حيث المبالغ المرجحة بأوزان غير متساوية) ولكن بالضرورة متخيلة (أي ، لا توجد طريقة معقولة يمكن تمثيل تلك الألوان الأساسية جسديًا ، أو إدراكها) . من الصعب وصف الألوان الأساسية من منظور الظواهر ، لكن الحسابات الظاهرية ، مثل الانتخابات التمهيدية النفسية ، أدت إلى رؤى مفيدة عمليا.
جميع مجموعات الانتخابات التمهيدية الحقيقية والفضائية هي تعسفية ، بمعنى أنه لا توجد مجموعة واحدة من الانتخابات التمهيدية التي يمكن اعتبارها مجموعة قانونية. الصباغات الأولية أو مصادر الضوء المختارة لتطبيق معين على أساس التفضيلات الذاتية بالإضافة إلى العوامل العملية مثل التكلفة ، الاستقرار ، التوافر. الخ. يمكن أن تتعرض الدورات الأولية للفضاء إلى تحولات ذات معنى لشخص لواحد بحيث يتغير الفضاء لا يزال مكتملاً ويتم تحديد كل لون بمجموع فريد.
غالبًا ما تُعرّف مواد التعليم الفني الأولي والقواميس ومحركات البحث الإلكترونية الألوان الأساسية على نحو فعال كألوان مفاهيمية (عامة ، حمراء ، صفراء ، وزرقاء ، أو حمراء ، خضراء ، وزرقاء) يمكن استخدامها لخلط “جميع” الألوان الأخرى وغالبًا ما تذهب كذلك ، ونقترح أن هذه الألوان المفاهيمية تتوافق مع ألوان محددة وأطوال موجية دقيقة. لا تقدم هذه المصادر تعريفًا متماسكًا ومتسقًا للألوان الأساسية نظرًا لأنه لا يمكن استكمال الانتخابات الأولية الحقيقية.
الخلط الاضافي للضوء
إن الإدراك الذي يثيره العديد من مصادر الضوء الذي يشترك في تحفيز نفس المنطقة من شبكية العين هو مضاف ، أي متنبأ به عن طريق جمع توزيعات القدرة الطيفية أو قيم المريخ لمصادر الضوء الفردية (بافتراض سياق مطابقة الألوان). على سبيل المثال ، يمكن مطابقة الأضواء الأرجوانية على خلفية داكنة مع الأضواء الزرقاء والحمراء المتداخلة التي تكون أخفض من أضواء الأضواء الأرجواني. إذا تضاعفت شدة ضوء الأضواء الأرجواني ، فيمكن مضاعفته بمضاعفة شدة الأضواء الحمراء والزرقاء التي تطابق اللون الأرجواني الأصلي. تتجسد مبادئ خلط الألوان المضافة في قوانين Grassmann.
تم تطبيق الخلط الإضافي للأضواء الموضعية المتزامنة في التجارب المستخدمة لاستخلاص ألوان CIE 1931. تم استخدام البدائل الأولية الأحادية اللون للأطوال الموجية (التعسفية) من 435.8 نانومتر (البنفسجي) ، 546.1 نانومتر (أخضر) ، و 700 نانومتر (أحمر) في هذا التطبيق بسبب الراحة التي توفرها للعمل التجريبي.
يُعد الضوء الأحمر والأخضر والأزرق بمثابة الانتخابات التمهيدية المثالية لمزيج الألوان المضاف ، حيث أن الأضواء الأولية بتلك الألوان توفر أكبر مجموعة لونية مثلثة. تمزج العناصر الصغيرة الحمراء والخضراء والزرقاء في شاشات العرض الإلكترونية بشكل إضافي من مسافة المشاهدة المناسبة لتجميع الصور الملونة الجذابة.
إن الألوان الدقيقة التي تم اختيارها لإجراء انتخابات أولية مضافة هي حل توفيقي تقني بين الفوسفورات المتوفرة (بما في ذلك الاعتبارات مثل التكلفة واستخدام الطاقة) والحاجة إلى مجموعة اللونية الكبيرة. تعتبر عمليات الأساس التمهيدية ITU-R BT.709-5 / sRGB نموذجية.
من المهم ملاحظة أن المزج الإضافي يوفر تنبؤات ضعيفة للغاية لإدراك اللون خارج سياق مطابقة الألوان. تظهر المظاهرات المعروفة جيداً مثل الثوب والأمثلة الأخرى كيف أن نموذج الخلط الإضافي وحده غير كافٍ للتنبؤ بالألوان المدركة في العديد من حالات الصور الحقيقية. بشكل عام ، لا يمكننا التنبؤ بشكل كامل بجميع الألوان المدركة المحتملة من تركيبات الأضواء الأولية في سياق الصور الحقيقية وظروف المشاهدة. تشير الأمثلة المذكورة إلى مدى سوء هذه التنبؤات.
اختلاط الطرح من طبقات الحبر
ويتنبأ نموذج اختلاط ألوان الاختزال بتوزيعات القدرة الطيفية للضوء الذي تتم تصفيته من خلال المواد الممتصة جزئيًا الممتصة على سطح عاكس أو شفاف. وتستوعب كل طبقة بعض الأطوال الموجية للضوء من طيف الإضاءة مع السماح للآخرين بالمرور بشكل مضاعف ، مما يؤدي إلى ظهور ملون. طبقات متراكبة من الحبر في مزيج الطباعة على نحو متساو على عكس الورق الأبيض بهذه الطريقة لتوليد صور ملونة واقعية. يتراوح العدد النموذجي للأحبار في عملية الطباعة هذه من 3 إلى 6 (على سبيل المثال ، عملية CMYK ، سداسي البروم Pantone). بشكل عام ، قد يؤدي استخدام عدد أقل من الأحبار في وقت تؤدي فيه الانتخابات التمهيدية إلى طباعة أكثر اقتصادية ولكن استخدام المزيد إلى إنتاج ألوان أفضل.
يعتبر اللون السماوي والأرجواني والأصفر إجراءً تجزئةً ناجحًا جيدًا حيث يمكن الجمع بين توزيعات الطاقة الطيفية للضوء المنعكسة من الأحبار المثالية من أجل أكبر نطاقات اللونية. كما يتم استخدام حبر مفتاح إضافي (اختزال لوحة الطباعة الرئيسية التي أبهرت التفاصيل الفنية لصورة ، عادةً ما تكون سوداء) نظرًا لأنه من الصعب مزج حبر أسود غامق بما فيه الكفاية باستخدام الأحبار الثلاثة الأخرى. قبل استخدام أسماء اللون كان السماوي والأرجواني يستخدمان بشكل شائع ، وكانت هذه الانتخابات الأولية تعرف في كثير من الأحيان باللون الأزرق والأحمر على التوالي ، وتغير لونها الدقيق بمرور الوقت مع إمكانية الوصول إلى أصباغ وتكنولوجيات جديدة.
خلط الدهانات في لوحات محدودة
لا يقترب لون الضوء (أي توزيع القدرة الطيفية) الذي ينعكس من السطوح المضيئة المطلية في خليط الطلاء ، أو الطين من جزيئات الصباغ ، بشكل جيد بواسطة نموذج الخلط الطرفي أو الإضافي. تتطلب تنبؤات الألوان التي تتضمن تأثيرات تشتت الضوء لجسيمات الصباغ وطبقة طبقة الطلاء طرقًا تعتمد على معادلات Kubleka – Munk. وحتى مثل هذه الطرق لا يمكنها التنبؤ بلون مخاليط الطلاء تحديدًا ، نظرًا لأنه قد يكون من الصعب قياس التباينات الصغيرة في توزيع حجم الجسيمات ، وتركيزات الشوائب وما إلى ذلك ، ولكنها تنقل تأثيرات ملحوظة على الطريقة التي ينعكس بها الضوء من الطلاء. يعتمد الفنانون عادة على تجربة الخلط و “الوصفات” لخلط الألوان المرغوبة من مجموعة أولية صغيرة من الانتخابات التمهيدية ولا يستخدمون النمذجة الرياضية.
هناك المئات من الأصباغ المتاحة تجارياً للفنانين المرئيين لاستخدامها والاختلاط (في وسائل الإعلام المختلفة مثل الزيت والألوان المائية والاكريليك والباستيل). الطريقة الشائعة هي استخدام مجموعة محدودة من الصبغات الأولية (غالباً ما بين أربعة وثمانية) يمكن خلطها جسدياً مع أي لون يرغبه الفنان في العمل النهائي. لا توجد مجموعة محددة من الصبغات التي هي ألوان أساسية ، واختيار الصباغ يعتمد كليًا على تفضيل الفنان الشخصي للموضوع وأسلوب الفن وكذلك الاعتبارات المادية مثل ثبات الضوء وخلط الاستدلال. غالباً ما دعا الواقعيون الكلاسيكيون المعاصرون إلى أن مجموعة محدودة من الصباغ الأبيض والأحمر والأصفر والأسود (غالباً ما توصف بأنها “لوحة زورن”) كافية لعمل مقنع.
يمكن أن يوضح الرسم البياني اللوني سلسلة خيارات مختلفة من الانتخابات التمهيدية ، على سبيل المثال إظهار الألوان المفقودة (المكتسبة) إذا كنت تستخدم RGB لمزج الألوان المختلط (بدلاً من CMY).
الانتخابات التمهيدية في الفضاء
يوفر الوصف المعاصر لنظام رؤية الألوان فهمًا للألوان الأساسية المتوافقة مع علم الألوان الحديث. عادة ما تحتوي العين البشرية على ثلاثة أنواع فقط من المستقبلات الضوئية الملونة ، والمعروفة باسم الطول الموجي الطويل (L) ، والطول الموجي المتوسط (M) ، والخلايا المخروطية ذات الطول الموجي (S). تستجيب هذه الأنواع مستقبلة للضوء لدرجات مختلفة عبر الطيف الكهرومغناطيسي المرئي. يفترض عمومًا أن استجابة المخروط S تكون ضئيلة جدًا عند أطوال موجات طويلة أكبر من حوالي 560 نانومتر في حين تستجيب مخروط L و M عبر الطيف المرئي بأكمله. الانتخابات التمهيدية في LMS هي خيالية حيث لا يوجد طول موجي مرئي الذي يحفز نوعًا واحدًا من المخروط (بمعنى أن البشر لا يمكنهم عادة رؤية لون يتوافق مع التحفيز L أو M أو S النقي). اكتمال الانتخابات التمهيدية في LMS نظرًا لأن كل لون مرئي يمكن تعيينه إلى ثلاثة أضعاف يحدد الإحداثيات في مساحة لون LMS.
تم استنتاج منحنيات استجابة L و M و S (أساسيات المخروط) من وظائف مطابقة الألوان التي تم الحصول عليها من تجارب مطابقة الألوان المطابقة (على سبيل المثال ، CIE 1931) حيث قام المراقبون بمطابقة لون سطح مضاء بواسطة ضوء أحادي اللون مع مخاليط من ثلاثة مصابيح أولية أحادية اللون تضيء سطح مقارن. تستخدم التطبيقات العملية بشكل عام تحويلًا خطيًا أساسيًا لمساحة LMS المعروفة باسم CIEXYZ. عادةً ما يكون التمرينات الأولية لـ X و Y و Z أكثر إفادة حيث يتم تحديد النصوع (Y) بشكل منفصل عن لونية اللون. وأي انتخابات تمهيدية لفضاء الألوان التي يمكن أن تعينها في إجراء انتخابات تمهيدية ذات صلة من الناحية الفسيولوجية عن طريق التحول الخطي هي بالضرورة إما خيالية أو غير كاملة أو كليهما. دائمًا ما يكون سياق مطابقة الألوان ثلاثي الأبعاد (نظرًا لأن مساحة LMS ثلاثية الأبعاد) ولكن نماذج مظهر ألوان أكثر عمومية مثل CIECAM02 تصف اللون في ستة أبعاد ويمكن استخدامها للتنبؤ بكيفية ظهور الألوان تحت ظروف عرض مختلفة.
وهكذا بالنسبة لعلامات ثلاثية الألوان مثل البشر ، فإننا نستخدم ثلاثة (أو أكثر) من الانتخابات الأولية لمعظم الأغراض العامة. لا يمكن أن يؤدي انتخابان أوليان إلى إنتاج بعض أكثر الأنواع شيوعًا بين الألوان المحددة. يمكن أن يؤدي إضافة خيار معقول من المستوى الأساسي الثالث إلى زيادة نطاق السلسلة بشكل كبير ، في حين أن إضافة رابع أو خامس قد يؤدي إلى زيادة التدرج اللوني ، ولكن ليس بشكل طبيعي.
تحتوي معظم الثدييات المشيمية ، بخلاف الرئيسيات ، على نوعين فقط من المستقبلات الضوئية الملونة ، وهما بالتالي ثنائي اللون ، لذا من الممكن أن تكون توليفات معينة من عمليتين انتخابيتين فقط قد تغطي بعض التدرج اللوني المرتبط بنطاق إدراك الألوان. في هذه الأثناء ، الطيور والجرابيات لها أربعة مستقبلات ضوئية ملونة في عيونهم ، وبالتالي هي رباعي الأطراف. هناك تقرير علمي واحد لرباعي رباعي إنساني وظيفي.
لا يشير وجود أنواع الخلايا المستقبلة للضوء في عيون الكائن الحي بشكل مباشر إلى أنها تُستخدم في إدراك اللون العملي. يعد قياس التمييز الطيفي الوظيفي في الحيوانات غير البشرية تحديا بسبب صعوبة إجراء تجارب نفسية فيزيائية على مخلوقات ذات مردود سلوكي محدود لا يستطيع الاستجابة باستخدام اللغة. وقد أثبتت القيود في القدرة التمييزية للروبيان التي لديها 12 مستقبلة ضوئية ملونة متميزة أن وجود المزيد من أنواع الخلايا بحد ذاتها لا يحتاج دائمًا إلى الارتباط مع رؤية ألوان وظيفية أفضل.
الانتخابات التمهيدية النفسية
عملية الخصم هي نظرية لونية تنص على أن النظام البصري البشري يفسر المعلومات عن اللون عن طريق معالجة الإشارات من الأقماع والقضبان بطريقة عدائية. تنص النظرية على أنه يمكن وصف كل لون بأنه خليط على طول المحاور الثلاثة للأحمر مقابل الأخضر والأزرق مقابل الأصفر والأبيض مقابل الأسود. قد يطلق على ستة ألوان من الأزواج “ألوان أولية نفسية” ، لأنه يمكن وصف أي لون آخر من حيث بعض مزيج هذه الأزواج. على الرغم من أن هناك قدرا كبيرا من الأدلة على الخصم في شكل الآليات العصبية ، لا يوجد حاليا مسح واضح من الانتخابات التمهيدية النفسية إلى ركائز عصبية.
قام ريتشارد س. هنتر بتطبيق المحاور الثلاثة للنتائج التمهيدية النفسية في الانتخابات التمهيدية لمساحة الألوان التي عرفت في نهاية المطاف باسم CIELAB. كما أن نظام الألوان الطبيعية مستوحى مباشرة من الانتخابات التمهيدية النفسية.
التاريخ
هناك العديد من أنظمة الألوان الأساسية المتنافسة عبر التاريخ. العلماء والباحثين الذين شاركوا في الجدل حول الأشكال الأكثر ملائمة يصفون أحاسيس اللون الأساسية للعين. اقترح توماس يونج الأحمر والأخضر والبنفسجي كالألوان الثلاثة الأساسية ، في حين فضّل جيمس كلارك ماكسويل تغيير اللون البنفسجي إلى اللون الأزرق. اقترح هيرمان فون هيلمهولتز “حمراء مسترجلة قليلاً ، خضراء نباتية ، صفراء قليلاً ، وأزرق زائف” كثالث. في الفهم الحديث ، لا تتوافق الخلايا المخروطية البشرية تحديدًا مع مجموعة محددة من الألوان الأساسية ، حيث أن كل نوع مخروطي يستجيب إلى نطاق واسع نسبيًا من الأطوال الموجية.