Сущность субстантивного синтеза цвета, его практическое использование. Общие сведения о свете и цвете

Цветовоспроизведение в полиграфии основано на общих принципах синтеза цвета. Если на глаз действует смесь излучений, то реакции рецепторов на каждое из них складываются. Смешение окрашенных световых лучей дает луч нового цвета. Смесь красок имеет также иной цвет. Такой эффект получения нового цвета получил название синтез цвета.

Различают два основных вида синтеза цвета — аддитивный (смешение излучений, световых лучей) и субтрактивный синтез цвета (смешение вещественных сред, красок, растворов).

Аддитивный синтез цвета — воспроизведение цвета в результате оптического смешения излучений базовых цветов (красного, зелёного и синего — R, G, B). Используется при создании цветных изображений на экране в телевидении, в мониторах компьютеров издательских систем, возникает на отдельных участках растровых изображений оттиска (в светах изображения, где наложения разноцветных растровых элементов вследствие малых размеров менее вероятно) при автотипном синтезе цвета в полиграфии. 

Субтрактивный синтез цвета — получение цвета в результате вычитания отдельных спектральных составляющих из белого света. Такой синтез наблюдается при освещении белым светом, цветного оттиска. Свет падает на цветной участок; при этом часть его поглощается (вычитается) красочным слоем, а остальная часть, отражаясь, в виде окрашенного потока попадает в глаз наблюдателя. Этот синтез используется в полиграфии при смешении окрашенных сред, например, красок вне машины, для получения нужных цветов или оттенков на участках изображения при наложении растровых элементов разных красок на оттиске (на участках цветного изображения, где растровые элементы разных красок перекрываются в офсетной и высокой способах печати). В способе традиционной глубокой печати синтез цвета на оттиске по всему изображению является субтрактивным.

Автотипный синтез цвета — воспроизведение цвета в полиграфии, при котором цветное полутоновое изображение формируется разноцветными растровыми элементами (точками или микроштрихами) с одинаковой светлотой (насыщенностью) отдельных печатных красок, но различных размеров и форм. При этом эффект полутонов сохраняется благодаря тому, что тёмные участки оригинала воспроизводятся более крупными растровыми элементами, а светлые — более мелкими. При наложении растровых элементов на оттиске в процессе печатания синтез цвета носит смешенный аддитивно — субтрактивный характер.

Известно, что трехкомпонентная теория зрения является теоретической базой цветного синтеза при многокрасочном репродуцировании цветных оригиналов средствами полиграфической технологии, где используют триаду цветных красок — желтая (ж), пурпурная (п), и голубая (г). Применение четвертой черной (ч) краски не противоречит принципу трехкрасочного воспроизведения цветов, так как черную краску теоретически и практически можно рассматривать как смесь трех цветных красок. Черная краска одновременно заменяет три цветные и вместе с тем увеличивает их общее количество за один краскопрогон в печатной машине.

В полиграфии при воспроизведении цветных оригиналов способами офсетной и высокой печати ввиду растрового построения многокрасочной репродукции имеет место синтез цветов, содержащий признаки как аддитивного, так и субтрактивного синтезов, где в создании цветовых оттенков на цветной репродукции участвуют 16 разноокрашенных растровых элементов — незапечатанная бумага, три одинарные (основные цветные печатные краски ж, п, г) и черная ч, три бинарные (парные) наложения трехцветных печатных красок — ж+п, ж+г, п+г, двойные наложения цветная + черная — ж+ч, п+ч, г+ч, тройные наложения основных печатных (цветные и черная — ж+п+ч, ж+г+ч, п+г+ч, ж+п+г) красок и их четырехкратное наложение друг на друга с участием черной ж+п+г+ч. Восемь из них образованы с участием черной краски. Как уже было подчеркнуто, этот синтез назван автотипным, а способы печати, в которых используется этот синтез цвета, определяют как способы автотипной печати. В традиционном способе глубокой печати синтез цвета на оттиске является классическим субтрактивным синтезом.

Существует 2 основных способа получения нового цвета:

1. Аддитивный синтез («слагательный»).

2. Субтрактивный синтез («вычитательный»). Аддитивный синтез - это способ получения нового цвета путем сложения трёх исходных излучений: красного, зелёного и синего. Причем сложении может происходить двумя путями:

1. Вне глаза человека. Например, при проецировании трех цветных излучений на экран (например, прожекторами).

При перекрывании на экране красного и зеленого светового пятна образуется новый цвет - желтый. При перекрывании красного и синего световых пятен получается пурпурный цвет, а при «сложении» синего и зелёного излучений - голубой.

2. Внутри глаза человека:

■ Последовательное смешение, когда глаз из-за быстрой смены цветовых ощущений воспринимает их суммарно. Пример: быстро вертящийся детский волчек.

■ Пространственное смешение. Именно благодаря этой разно­видности аддитивного синтеза мы можем распознавать света и полутона цветного растрового оттиска: излучения от мелких разноцветных растровых точек (рассматриваемых с расстояния более 20 см) воспринимаются глазом в виде суммы излучений. В результате мы видим светлый цветной участок оттиска.

Аддитивный синтез цвета используется в телевизорах и мо­ниторах для создания цветного изображения, в изме-рительных приборах (спектрофотометр), в сканерах и цифровых фотоап­паратах и т. д. Компьютерная аддитивная цветовая модель RGB служит дизайнерам для обработки иизображения.

Субтрактивный синтез цвета - способ получения нового цвета путем наложения красочных слоев (голубого, пур­пурного, желтого и, дополнительного, черно го). Синтез назван «вычи-тательным», так как видимый глазом красочный слой вычитает, то есть поглощает из падающего излучения вза­имодополняющие лучи, а остальные - отражает. Например, голубой красочный слой вычитает (поглощает) из белого потока света красные излучения, а синие и зелёные отражает.

В результате парного и тройного наложения красочных слоев (голубого, пурпурного и желтого получается широкая гамма цветов и оттенков. Путем наложения голубой краски на пурпурную получается синий суммарный цвет (рис.7), так как голубой красочный слой (1) поглотил из падающего света красные излучения, а пурпурный слой (2) из двух дошедших до него излучений поглотил зелёные. Таким образом, до белой бумаги сумел дойти и отразиться от неё только синий луч.

Аналогично, при наложения голубой краски на желтую получается зелёный суммарный цвет, так как голубой красочный слой поглотил из падающего света красные излучения, а жёлтый слой из двух дошедших до него излучений поглотил синие. При наложения пурпурной краски на желтую получается красный суммарный цвет, так как пурпур­ный красочный слой поглотил из падающего света зелёные излуче­ния, ажёлтый слойиз двух доше­дших до него излучений по­глотил синие.Соответственно, при наложении друг на друга всех трёх красочных слоев (голубого, пурпурного и желтого) окажутся поглощёнными все падающие излучения, от подложки-бумаги нечему будет отражаться, то есть цвет поверхности будет черным. На практике же до'лжной черноты при тройном нало­жении не получается, поэтому возникает необходимость в использовании четвертой (дополнительной) черной краски,

К факторам, влияющим на результат многослойного нало­жения красок, относятся:

1. Прозрачность красок. Если одна из красок, например, верхняя окажется менее прозрачной, то цвет двойного наложения сместится к цветовому тону этой менее прозрачной краски.

2. Толщина красочных слоев. Чем толще слой той или другой краски, тем больше будет путь, пройденный светом в

толще этой краски. В результате в отраженном свете будут пре­обладать излучения, отражаемые более толстым красочным слоем. Таким образом, если в двухкрасочном наложении Ж+Г уве-личить толщину верхнего жёлтого красочного слоя, то цвет по-верхности окажется не зелёным, а жёлто-зелёным.

3. Порядок наложения красочных слоев.

Если краски прозрачны, тогда порядок их наложения практи­чески не повлияет на цвет двойного наложения, но если из двух красок одна менее прозрачна, тогда порядок их наложения имеет значение (см. п.1).

4. Характеристики бумаги (её цвет, впитывающая спо­собность и др.). Белая бумага расширяет цветовой охват от­печатанного изображения, предотвращает возможность появле­ния цветовых искажений, так как от белой поверхности отра­зятся все дошедшие до неё лучи. Использование бумаги с оттен­ком или цветной бумаги изменит цветопередачу. Например, цвет наложения пурпурной и голубой краски теоретически должен быть синим (при печатании на белой бумаге). Но если для печатания использовать желтоватую бумагу, то цвет оттиска окажется менее насыщенным, грязным из-за частичного поглощения синих излучений.