Доминирующая длина волны

В цветной науке доминирующая длина волны (и соответствующая дополнительная длина волны) являются способами характеризации любой легкой смеси в терминах монохроматического спектрального света, который вызывает идентичное (и соответствующее противоположное) восприятие оттенка. Для данной физической световой смеси доминирующая и дополнительная длина волны не полностью фиксированы, но изменяются в соответствии с точным цветом освещающего света, называемым белой точкой, из-за цветокоррекции зрения.

Определения
В координатном пространстве цвета CIE прямая линия, проведенная между точкой для заданного цвета и точкой для цвета источника света, может быть экстраполирована так, чтобы она пересекала периметр пространства в двух точках. Точка пересечения ближе к цвету, о котором идет речь, показывает доминирующую длину волны цвета как длину волны чистого спектрального цвета в этой точке пересечения. Точка пересечения на противоположной стороне цветового пространства дает дополнительную длину волны, которая при добавлении к цвету, о котором идет речь в правильной пропорции, даст цвет источника света (поскольку точка источника света обязательно находится между этими точками по прямой в пространстве CIE, согласно только что данному определению).

В ситуациях, когда конкретный источник света не указан, обычно обсуждается доминирующая длина волны относительно одного из нескольких «белых» стандартных источников света, таких как равная энергия (плоский спектр) или цветовая температура, такая как 6500 К. Для целей этого геометрического обсуждения можно наблюдать аналогию между цветовым пространством CIE 1931 подковообразной формы и круговым срезом цветового пространства HSV, где белая точка белого спектра CIE (1 / 3,1 / 3) аналогична белая точка HSV в (0,0). Это сравнение поясняет вывод идей оттенка и дополнительного цвета, общих для использования пространства HSV.

объяснение
Психологическое восприятие цвета обычно рассматривается как функция спектра мощности световых частот, падающих на фоторецепторы сетчатки. В простейшем случае чистого спектрального света (также известного как монохроматический) спектр света имеет мощность только в одном узком диапазоне частот. Для этих простых стимулов существует континуум воспринимаемых цветов, который изменяется по мере изменения частоты узкополосного пика. Это хорошо известный спектр радуги, который варьируется от красного на одном конце до синего и фиолетового на другом (что соответствует соответственно длинноволновым и коротковолновым краям видимого диапазона электромагнитного излучения).

Однако свет в естественном мире почти никогда не бывает чисто монохроматическим; большинство естественных источников света и отраженного света от природных объектов содержат спектры, которые имеют сложные профили, с разной мощностью на многих разных частотах. Наивная перспектива может заключаться в том, что поэтому все эти различные сложные спектры будут генерировать восприятие цвета, полностью отличное от тех, которые вызываются в радуге чистого спектрального света. Можно интуитивно видеть, что это неверно: почти все оттенки в естественном мире (пурины, являющиеся исключением, см. Ниже) представлены в спектре чистого радуги, хотя они могут быть более темными или менее насыщенными, чем они появляются в радуге. Как получается, что все сложные спектры в естественном мире могут быть сконденсированы до оттенков в радуге, которая представляет только простые монохроматические спектры пиков полосы? Это результат дизайна глаза: три цветных фоторецептора в сетчатке (конусы) уменьшают информацию в спектре света до трех координат активности. Таким образом, многие различные физические спектры света сходятся психологически с одним и тем же воспринимаемым цветом. В сущности, для любого единственного восприятия цвета существует полное параметрическое пространство в области мощности / частоты, которое соответствует одному цвету.

Для многих распределений энергии естественного света набор спектральных отображений в одно и то же восприятие цвета также включает в себя стимул, который является узкой полосой на одной частоте; т.е. чистый спектральный свет (обычно с некоторым белым светлым спектром белого света, добавляемым для обесцвечивания). Длина волны этого чистого спектрального света, который будет вызывать такое же восприятие цвета, как данная сложная световая смесь, является доминирующей длиной волны этой смеси.

Обратите внимание, что поскольку пурины (смеси красного и синего / фиолетового) не могут быть чистыми спектральными цветами, никакая цветовая смесь, воспринимаемая как фиолетовый оттенок, не может быть назначена правильной доминирующей длиной волны. Однако фиолетовым смесям может быть присвоена надлежащая дополнительная длина волны в зеленоватом диапазоне, на противоположной стороне белой точки и «доминирующий оттенок» в качестве неспектральной координаты вдоль линии пурпурных. См. CIE для стандартного представления цветового пространства, где граница состоит из кривой подковы, представляющей чистые спектральные цвета, с прямой линией, завершающей периметр вдоль дна и представляющей смеси красных и синих / фиолетовых смесей, которые дают чистый пурпурные. Тот же аргумент применяется к дополнительным цветам; для многих координат в зеленой зоне цветового пространства CIE существует правильная доминирующая длина волны, но не соответствующая дополнительная длина волны, но есть дополнительный фиолетовый оттенок.