Przetwarzanie danych osobowych

Nasza witryna korzysta z plików cookies

Wykorzystujemy pliki cookie do spersonalizowania treści i reklam, aby oferować funkcje społecznościowe i analizować ruch w naszej witrynie, a także do prawidłowego działania i wygodniejszej obsługi. Informacje o tym, jak korzystasz z naszej witryny, udostępniamy partnerom społecznościowym, reklamowym i analitycznym. Partnerzy mogą połączyć te informacje z innymi danymi otrzymanymi od Ciebie lub uzyskanymi podczas korzystania z ich usług i innych witryn.

Masz możliwość zmiany preferencji dotyczących ciasteczek w swojej przeglądarce internetowej. Jeśli więc nie wyrażasz zgody na zapisywanie przez nas plików cookies w twoim urządzeniu zmień ustawienia swojej przeglądarki, lub opuść naszą witrynę.

Jeżeli nie zmienisz tych ustawień i będziesz nadal korzystał z naszej witryny, będziemy przetwarzać Twoje dane zgodnie z naszą Polityką Prywatności. W dokumencie tym znajdziesz też więcej informacji na temat ustawień przeglądarki i sposobu przetwarzania twoich danych przez naszych partnerów społecznościowych, reklamowych i analitycznych.

Zgodę na wykorzystywanie przez nas plików cookies możesz cofnąć w dowolnym momencie.

Optyczne.pl

Poradniki

Fotografia barwna - podstawy

18 stycznia 2013
Leszek J. Pękalski Komentarze: 9

5. Dodawanie i odejmowanie świateł — arytmetyka barw. Metoda addytywna i subtraktywna

Skoro już wiemy, w jaki sposób odbieramy barwy otoczenia, tzn. że wystarczy odpowiednio dobrać proporcję trzech zaledwie świateł: czerwonego, zielonego i niebieskiego, by uzyskać dowolne wrażenie barwne, pora wykorzystać to w praktyce. Powiedzmy tylko jeszcze przedtem, że wszystko, co tu nastąpi, daje receptę na prawidłową reprodukcję barw tylko dla gatunku homo sapiens — wszelkie istoty, które mają receptory światła i barw ulokowane w innym zakresie widma elektromagnetycznego, nic znajomego na naszych kolorowych zdjęciach czy świecących ekranach nie zobaczą. To na wypadek, gdyby nas kiedyś odwiedzili goście z innych planet...

Fotografia barwna - podstawy - Dodawanie i odejmowanie świateł — arytmetyka barw. Metoda addytywna i subtraktywna
rys. 08-4-01 Diagram chromatyczności CIE (Commission Internationale de l’Eclairage)

Diagram przedstawiony na rysunku (08-4-01) to najbardziej chyba popularny sposób klasyfikacji barw; istnieją też inne. Dzięki temu, że dodanie do siebie w równych proporcjach świateł R, G i B daje barwę białą (przypiszmy jej wielkość 1), możemy przejść do obrazu dwuwymiarowego — kolor niebieski traktujemy po prostu jako brak światła zielonego i czerwonego, czyli zero na osi zarówno R, jak i G2. Ta „podkowa” odzwierciedla tzw. gamut, tzn. obszar barw, jakie postrzega przeciętny, wzorcowy przedstawiciel naszego gatunku. Na obwodzie znajdują się barwy nasycone, im bliżej środka, czyli bieli3, tym bardziej pastelowe, nienasycone. Za pomocą tego diagramu można łatwo unaocznić pewne fakty związane z mieszaniem świateł, tzn. tworzeniem barw pochodnych:

Fotografia barwna - podstawy - Dodawanie i odejmowanie świateł — arytmetyka barw. Metoda addytywna i subtraktywna
rys. 08-4-02 Mieszanie barw nasyconych daje barwę o mniejszym stopniu nasycenia

Każda barwa, jaką można otrzymać w wyniku mieszania świateł A i B, znajduje się na prostej łączącej te punkty; w zależności od wzajemnej intensywności tych świateł różny będzie odcień barwy pochodnej — bliższy A lub B. Zwróćmy jednak uwagę, że nawet mieszając barwy nasycone (na obwodzie gamutu), zawsze otrzymamy barwę o mniejszym nasyceniu, leżącą bliżej punktu bieli — ukośna prosta wyznacza na obwodzie odpowiednik nasycony. Zatem za pomocą metody trójbarwnej nie jesteśmy w stanie otrzymać czystych, nasyconych barw — zawsze będą one mniej lub bardziej rozbielone lub przybrudzone.

----- R E K L A M A -----

Fotografia barwna - podstawy - Dodawanie i odejmowanie świateł — arytmetyka barw. Metoda addytywna i subtraktywna
rys. 08-4-03 Synteza trójbarwna

Ten schemat (rys. 08-4-03 i 04) unaocznia, że im więcej barw składa się na wynik mieszania, tym szerszą otrzymujemy przestrzeń barwną, a zatem rośnie szansa na otrzymanie bardziej nasyconych kolorów. Jest to jeden z powodów, dla których do drukowania z wysoką jakością używa się nie trzech pigmentów, a więcej, np. pięciu.

Fotografia barwna - podstawy - Dodawanie i odejmowanie świateł — arytmetyka barw. Metoda addytywna i subtraktywna
rys. 08-4-04 Synteza pięciobarwna

Podstawą jest jednak zawsze metoda trójbarwna. Można bądź dodawać bezpośrednio światła (ekrany świecące — TV, monitory; projektory; plamy słońca na posadzce bądź ścianach katedr, przesiane przez barwne szybki witraży — skąd średniowieczni mistrzowie czerpali wiedzę o mieszaniu barw?), bądź je odejmować od światła białego za pomocą filtrów: pigmentów w druku, barwnych warstw emulsji w tradycyjnej fotografii. Pierwszy sposób nosi nazwę metody addytywnej, drugi — subtraktywnej4.

Fotografia barwna - podstawy - Dodawanie i odejmowanie świateł — arytmetyka barw. Metoda addytywna i subtraktywna
rys. 08-4-05 Addytywne i subtraktywne mieszanie barw

R+G+B= 1;

R+G = Y;

R+B = M;

G+B = C.

W drugim odejmują się poprzez filtry:

Y = 1–B

filtr żółty (Yellow) zatrzymuje (pochłania) światło niebieskie (Blue),

M = 1–G

filtr purpurowy (Magenta) zatrzymuje (pochłania) światło zielone (Green),

C = 1–R

filtr niebiesko-zielony (Cyan) zatrzymuje (pochłania) światło czerwone (Red).

Fotografia barwna - podstawy - Dodawanie i odejmowanie świateł — arytmetyka barw. Metoda addytywna i subtraktywna
rys. 8-4-06 Działanie filtrów C, M, Y

A jeśli nałożymy na siebie dwa filtry?

Y+M = (1–B) + (1–G) = 1–B–G = (R+G+B)–B–G = R

(Dziwna arytmetyka: 1+1 = 1, ale bo też dodanie światła białego do światła białego daje nadal światło białe!).

Analogicznie:

Y+C = 1–B–R = G

M+C = 1–G–R = B

Fotografia barwna - podstawy - Dodawanie i odejmowanie świateł — arytmetyka barw. Metoda addytywna i subtraktywna
rys. 08-4-07 Synteza addytywna
rys. 08-4-08 Synteza subtraktywna

Zaś zebrać to wszystko można w postaci tzw. koła barw:

Fotografia barwna - podstawy - Dodawanie i odejmowanie świateł — arytmetyka barw. Metoda addytywna i subtraktywna
rys. 08-4-09 Koło barw

Ten schemat każdy fotograf powinien mieć w pamięci i umieć powtórzyć obudzony w środku nocy!

Konstrukcja jest prosta: w co drugie pole wpisujemy, w dowolnej kolejności, symbole barw podstawowych — R, G, B. Teraz można pójść dwiema drogami. Najprościej:

a) W każde puste PRZECIWLEGŁE pole wpisać odpowiednią barwę dopełniającą, tj. taką, która dodana do podstawowej da światło białe: żółty do niebieskiego, purpura do zielonego, niebiesko-zielony do czerwonego: B → Y, G → M, R → C. Gotowe.

b) Między dwa zajęte już pola wpisać barwę pochodną powstałą z mieszania tych dwóch podstawowych:

R+B = M,

R+G = Y,

B+G = C.

Rezultat oczywiście jest (musi być!) identyczny.

Teraz możemy już ćwiczyć reguły składania barw. Między dwiema sąsiednimi barwami podstawowymi (addytywnymi) mamy wynik ich mieszania; podobnie między dwiema barwami pochodnymi (subtraktywnymi) widnieje wynik nałożenia na siebie odpowiednich filtrów. Naprzeciwko każdego pola barwnego widnieje barwa dopełniająca: mniej purpury to więcej zielonego, mniej niebieskiego to więcej żółtego itd. Przydatne, prawda? Bardzo ważne to było w dobie tradycyjnej fotografii barwnej, np. przy filtrowaniu odbitek, ale i dziś ta wiedza jest pomocna przy korygowaniu za pomocą Photoshopa dominanty barwnej zdjęcia — no i w studiu, gdy operujemy lampami przysłoniętymi barwnymi filtrami, łatwiej można przewidzieć powstałe efekty.

Ten schemat nie obejmuje wszystkich barw — w tęczy nieobecne są kolory takie, jak brązowy, zgniłozielony i szary, by wymienić tylko niektóre. Ano, bo zapomnieliśmy o jeszcze jednym ważnym elemencie, mianowicie o jasności barwy! Brąz to nic innego jak żółty (cieplejszy lub chłodniejszy) z odpowiednią domieszką czerni, zgniłozielony to żółto-zielony plus czerń, a szary to oczywiście biały wymieszany z czernią, choć żaden malarz nie zrobi tego w ten sposób, a będzie się raczej starał mieszać kolory dopełniające z ewentualną domieszką bieli. Skądinąd warto pamiętać, że kolor szary jest najtrudniejszy ze względu na to, że natychmiast widać każdą, najdrobniejszą nawet zmianę odcienia.

Odcieni szarości jest bowiem bez liku. Przypomina mi się opowieść mojego stryja, malarza, który kiedyś w Paryżu zaszedł do sklepu z farbami kupić szare pastele. „A jaki szary kolor pan szanowny sobie życzy?” — zapytał sprzedawca. — „Bo widzi pan, mam tu około tysiąca odcieni: cieplejsze, chłodniejsze, jaśniejsze, ciemniejsze... Gołębi, stalowy, perłowy, grafitowy, neutralnie szary... ”.

Jak wiadomo, marzeniem każdego fotografa jest zrobić zdjęcie całe skąpane w subtelnych szarościach — i tylko gdzieś tam świeci jeden czerwony punkcik... Podobnie: duża biała ściana i na niej tylko jedno (za to jakie!) zdjęcie. Jedno i drugie przedstawia ideał prawie nieosiągalny...

Ale, wracając do tematu, warto pamiętać, że kolor charakteryzuje się trzema cechami: czystość (nasycenie, jaskrawość), jasność i odcień. Przekładając to na język komputerowo-fotograficzny: chrominancja odpowiada za nasycenie, luminancja za jasność, no a odcień to po prostu proporcje barw podstawowych RGB. Prawda, że proste?

2 Nie całkiem zero, ponieważ doskonałość naszego zmysłu wzroku daleka jest od ideału; podobnie ma się sprawa z barwami zieloną i czerwoną, których skrajnym wartościom daleko do jedynki.
3 O współrzędnych G = 0,33, R = 0,33, czyli sprawiedliwie po 1/3 dla każdej z barw.
4 additio, addition — dodawanie; substractio, substraction — odejmowanie.