Цвет неба на планетах и спутниках

[Андрей Суворов]

...люди реагировали на цвета одинаково.

Вот меня, как раз, и интересует - как это они "реагировали"? Т.е. говорили что-то типа "это светло-зеленый"?

Нет. Методика таких опытов проработана давно. Берётся три фонаря. Свет одного направлен на одну половину экрана, свет двух других - на вторую половину. В первый фонарь вставляется жёлтый светофильтр с довольно узкой (и известной) полосой пропускания. В два других вставляются зелёный и красный фильтры. Полосы трёх фильтров не перекрываются. Но!
Вращением ручек, управляющих специальными диафрагмами, можно регулировать яркость всех трёх фонарей. Испытуемый должен крутить ручки так, чтобы с его точки зрения цвета на обеих половинах экрана совпали.

Были получены пять групп людей:

1. Люди с нормальным цветовым зрением
2. Люди с отсутствующей реакцией на красный цвет (классические дальтоники)
3. Люди с отустствующей реакцией на зеленый цвет (тоже цветослепота, встречается гораздо реже, но встречается)
4. Люди с аномальной чувствительностью к красному - им нужно было вдвое меньше красного, чем нормальным людям, чтоб воспринимать смесь, как жёлтый
5. Люди с аномальной чувствительностью к зеленому - им нужно было почти в три раза меньше зеленого, чтобы воспринимать смесь, как желтый.

Теоретически должна существовать и шестая группа, но в неё не попал ни один испытуемый.

Интересно, что цветослепота в синем цвете встречается ещё на несколько порядков реже, чем в зелёном, и людей с аномальной чувствительностью к синему не встречается вовсе.

Поскольку все эти вещи хорошо наследуются - классические рецессивные аллели - был сделан вывод, что ген, отвечающий за чувствительность к синему, более древний, чем те, которые отвечают за красный и зелёный.

[Игорь Суслов]

...люди реагировали на цвета одинаково.

Вот меня, как раз, и интересует - как это они "реагировали"? Т.е. говорили что-то типа "это светло-зеленый"?

Нет.

Понятно, что "нет". Вот меня и интересовало - "как"

Берётся три фонаря. Свет одного направлен на одну половину экрана, свет двух других - на вторую половину. В первый фонарь вставляется жёлтый светофильтр с довольно узкой (и известной) полосой пропускания. В два других вставляются зелёный и красный фильтры. Полосы трёх фильтров не перекрываются. Но!
Вращением ручек, управляющих специальными диафрагмами, можно регулировать яркость всех трёх фонарей. Испытуемый должен крутить ручки так, чтобы с его точки зрения цвета на обеих половинах экрана совпали.

Теперь все ясно.

[В А Д И М]

В дополнение темы: http://www.astronomy.ru/forum/index.php?board=8;action=display;threadid=3629;start=340

здесь есть немало интересных цифровых фотографий неба. Правда, с Земли. От NASA за год ничего приличного "с Марса" так и не дождались. Технологии не позволяют?

[avmich]

Чувствительность глаза к цветам - вещь довольно-таки дискретная. Речь идёт о молекулах в глазных колбочках - у одинаковых молекул, понятно, физические свойства одинаковые. Так что не может быть непрерывного спектра людей, упорядоченных по чувствительности к цветам - если чувствительность другая - то она заметно другая.

[Nixer]

Вы не правы. Цвет задается не длиной волны и не спектром. Пространство цвета трехмерно и задается набором 3х составляющих.

[ДмитрийК]

Вы не правы. Цвет задается не длиной волны и не спектром. Пространство цвета трехмерно и задается набором 3х составляющих.

Нет, мы правы Все гораздо сложнее и круче. Цвет как раз задается спектром. В три компоненты он превращается уже в глазу человека. При этом мозг автоматически осуществляет поправку на условия освещения. Существующие фото/видео и пр. камеры фактически пытаются имитировать этот процесс  (с переменным успехом). Из-за того что спектральная чувствительность камеры отличается от глаза, цвета начинают сползать при изменении условий освещения. Для компенсации этого эффекта камеры обычно имеют ручную, автоматическую или полуавтоматическую настройку баланса белого.Алгоритмы цветокоррекции обычных земных камер построены так чтобы максимально правильно передать цвет кожи, даже в ущерб остальным цветам. Все эти  механизмы сносно работают при известных условиях освещения (солнечный свет, лампы накаливания) и начинают врать при необычных условиях (тут приводился пример с натриевыми фонарями у которых очень узкие спектральные линии).  Кроме того человеческий мозг легко компенсирует цветовые искажения если видит на фотографии знакомые объекты. К сожалению если речь идет о другой планете то а) условия освещения там не такие как на земле и б) нет знакомых объектов к которым можно было бы привязаться. Поэтому-то если мы хотим увидеть цвета на другой планете такими какие они есть на самом деле, по хорошему нужно снимать  откалиброваной камерой, а также снять хотя бы одну спектрограмму и затем на ее основе произвести цветовую коррекцию. Ну и естественно наблюдать результат на правильно настроенном мониторе

[Андрей Суворов]

Да, цвет задаётся спектром, безусловно, но такое определение цвета избыточно. Т.е. оно хорошо для научных исследований, а вот для разглядывания глазом, действительно трёх компонент достаточно.

Поскольку "цвет" существует только в мозгу, то когда мы говорим "цвет", "цветопередача", "цветовой тон", "оттенок", действительно, подразумевается трёхкомпонентная система.

"Спектр" не значит "цвет", ибо спектр может быть и рентгеновским. "Цвет" не значит "спектр", ибо в цвете всего три переменных.

[Nixer]

Кстати, а что люди думают по поводу, почему пространство цвета именно трехмерно?

Это связано с 3-мя типами чувствительных рецепторов (красный, синий, зеленый) или причина в том, что наш мозг содержит узлы, исторически предназначенные для работы с трехмерным пространством (прежде всего, для ориентации) и впоследнствии часть этих узлов или аналогичные были использованы для восприятия цвета?

Обращаю ваше внимание, что мозг человека абсолютно не способен наглядно представлять 4-х мерное пространство, как и 4-х мерный цвет.

[ДмитрийК]

Да, цвет задаётся спектром, безусловно, но такое определение цвета избыточно. Т.е. оно хорошо для научных исследований, а вот для разглядывания глазом, действительно трёх компонент достаточно.

Поскольку "цвет" существует только в мозгу, то когда мы говорим "цвет", "цветопередача", "цветовой тон", "оттенок", действительно, подразумевается трёхкомпонентная система.

Это все конечно так, вопрос откуда эти три компоненты взять и как их донести до человека без искажений. Речь вообще-то шла о том насколько можно доверять цветам на фотографиях, тем более с другой планеты К сожалению абсолютно точно цвет передать невозможно. Тут есть три основных проблемы.

Во-первых спектральная чувствительность камеры отличается от рецепторов в глазу человека. Что означает что существуют цвета неразличимые для камеры но разные для человека и наоборот. Грубая аналогия - это все равно как проекции одного и того же объекта в двух разных системах координат немного повернутых относительно друг друга - в общем то же самое но в мелочах может отличаться.

Во-вторых мозг очень лихо адаптируется к изменениям освещения, при этом часто мы подсознательно выбираем знакомые нам цвета и объекты и ним привязываемся.

В третьих существуют цвета (напр. некоторые оттенки коричневого) которые в принципе невозможно воспроизвести в трехканальной системе. Предположим мы сделали камеру с такой же спектральной чувствительностью по каналам как и у глаза человека, мы получили три сигнала, полностью описывающие цвет, каким его видит человек, дальше что? В идеале мы хотели бы стимулировать сигналом красного только красные колбочки, зеленым - зеленые и т.п. Проблема в том что спектры рецепторов в глазу сильно пересекаются, т.е когда мы зажигаем красный пиксел на экране монитора, красные колбочки в газу выдают максимальный сигнал, но и зеленые и синие тоже откликаются. Мы можем пытаться компенсировать этот эффект, соответственно уменьшая количество синего и зеленого, но мы не можем сделать их "чернее черного". Математически это выглядит как y = Ax, где y - цвет который видит глаз, x - яркость компонентов пиксела на экране, A - матрица чувствительности каждого типа колбочек к каждому типу фосфора на экране монитора, причем заметьте, все коэффициенты положительные. Чтобы ввести надлежащую предкомпенсацию нам нужно найти матрицу обратную к A, но при этом некоторые коэффициенты в ней станут отрицательными. Что означает, что для некоторых цветов на выходе нам нужно подать на вход отрицательные величины, что физически невозможно.

[Nixer]

Это что за "оттенки коричневого", которые нельзя предсавить в трехкомпонентной системе? Поподробнее пожалуйста.

Касательно инопланетных пейзажей. Меня бы вполне устроило качество как на фотографиях земных панорам. В конце концов, даже если лететь туда, все равно, истинные цвета врядли увидишь из-за стекла скафандра и солнцезащитного покрытия.

[ДмитрийК]

Это что за "оттенки коричневого", которые нельзя предсавить в трехкомпонентной системе? Поподробнее пожалуйста.

Продолжаем ликбез Вот  несколько ссылок:

http://www.fourmilab.ch/documents/specrend/
(Мотать вниз до подзаголовка Unrepresentable Colours)

http://www.realcolor.ru/lib/compuprint_2-00/part_1.shtml

Каждое устройство, которое работает с цветом, обладает способностью воспроизводить определенную гамму цветов, то есть имеет так называемый цветовой охват. Воспроизводимая гамма зависит от многих факторов, начиная с конструкции конкретного устройства, используемого цветового пространства или модели (CMYK, CMY, RGB) и заканчивая расходными материалами (чернилами для принтеров, красками для печатных машин и т. д.). При этом каждое устройство имеет свой, характерный только для него цветовой охват.

(Заметьте что цвет самого "цветового локуса" на картинке неправильный поскольку весь его нельзя правильно отобразить ни на одном мониторе )

http://www.realcolor.ru/lib/publish_3-99/new_suit_1.shtml

В теории желательно измерять, хранить и воспроизводить не цвет объекта, а полный его спектр. Современные приборы для измерения спектрального состава света, спектрофотометры, стоят посильных денег. Хранить спектральные распределения, к сожалению, дорого (правда, попытки уже предпринимаются), а воспроизводить — обычно невозможно, таких красок и люминофоров нет, и долго не будет. К счастью, все мы люди, и видим почти одинаково.

А вот еще - уже по теме

http://www.realcolor.ru/lib/bse/color.shtml

Оговорка о привычных (в широком смысле) условиях наблюдения весьма существенна — если сделать их резко необычными, суждения человека о цветах предметов (следовательно, и его цветовые ощущения) становятся неуверенными или ошибочными. (Так, описания и попытки воспроизведения цвета т. н. космических зорь, сделанные разными космонавтами, сильно отличались одно от другого и от цвета этих «зорь», зафиксированных объективными методами цветной фотографии.)

[Nixer]

Ну и где вы видите утверждение, что не все цвета можно представить линейной комбинацией 3х компонент???

В твоей статье говорится об отображении цвета в формате CIE (то есть, отражающем восприятие человека) в технический формат RGB. Оба формата 3-х компонентные. Но некоторые устройства не могут отобразить все цвета. Это зависит от устройства:

The handling of colours unrepresentable on a given output device varies from application to application. If precise appearance must be maintained, asking the user to choose another colour may be appropriate.

Это связано с тем, что в устройствах для смешивания используются не "чистые" цвета R, G и B, а некоторые их грязные приближения.
Хотя любой цвет всегда можно представить в виде линейной комбинации 3х независимых компонент, не зависимо от степени "чистоты", в "грязном" случае потребуются отрицательные коэффициенты, что технически невозможно реализовать (минус грамм красной краски - нонсенс).

Приведу пример. Нам нужно сделать чисто желтый, но зеленая краска у нас с оттенком синевы. Если мы смешаем зеленую с красной, мы полусим не чисто желтый, а грязновато-желтый. Чтобы получить чисто желтый нам надо убрать синеву (добавить минус-синей краски), что технически невозможно.

Но это не имеет никакого отношения к математике. В любом случае любой цвет можно представить в виде линейной комбинации 3х линейно-независимых компонент (пусть и с отрицательными коэффициентами). А в случае системы CIE, о которой идет речь в статье - можно представить в виде трех компонент с положительными коэффициентами, потому что в качестве базовых осна использует "чистые" цвета.

В статье показано, что не все цвета могут быть отображены в системах цветного телевидения NTSC, PAL/SECAM и SMTPE.

[ДмитрийК]

Хотя любой цвет всегда можно представить в виде линейной комбинации 3х независимых компонент, не зависимо от степени "чистоты", в "грязном" случае потребуются отрицательные коэффициенты, что технически невозможно реализовать (минус грамм красной краски - нонсенс).

Приведу пример. Нам нужно сделать чисто желтый, но зеленая краска у нас с оттенком синевы. Если мы смешаем зеленую с красной, мы полусим не чисто желтый, а грязновато-желтый. Чтобы получить чисто желтый нам надо убрать синеву (добавить минус-синей краски), что технически невозможно.

Но это не имеет никакого отношения к математике. В любом случае любой цвет можно представить в виде линейной комбинации 3х линейно-независимых компонент (пусть и с отрицательными коэффициентами). А в случае системы CIE, о которой идет речь в статье - можно представить в виде трех компонент с положительными коэффициентами, потому что в качестве базовых осна использует "чистые" цвета.

Нет, это вы не поняли (люблю русский язык, общение всегда начинается со слова "нет" ) Не "краски" грязные, а цветные фильтры у нас в колбочках как хорошо видно на этой диаграмме:

Если мы к примеру выберем в качестве основных монохромные цвета с длиной волн в 450, 550 и 560нм (соответствующие пикам чувствительности глаза) то видно что напр. чисто "синий" цвет будет стимулировать кроме синего также и красный рецептор. Соответственно ощущение света с длиной волны 500нм мы передать не сможем. И какие бы 3 базовых цвета мы не выбрали, всегда найдутся цвета которые через них не выражаются (с положительными коэффициентами). Вот еще картинка из той же статьи:

Рис. 2. По материалам Adobe: цветовые охваты трех вариантов RGB, используемых в Photoshop 5.02. Больший треугольник включает цвета, которые можно представить через предельно чистые компоненты. Меньший — цвета sRGB, характерные для офисных мониторов и сканеров.

Здесь хорошо видно что все цвета которые можно представить в трехкомпонентной системе обязаны лежать внутри треугольника в вершинах которого находятся выбранные нами базовые цвета. Как ни крути а всегда будут цвета которые лежат за пределами этого треугольника.

[Старый]

Нет, это вы не поняли (люблю русский язык, общение всегда начинается со слова "нет" )

Профессор-филолог читает лекцию:
-Ни в одном языке мира двойное подтверждение не означает отрицание...
Студент с места:
-Да уж! Конечно!

[Nixer]

Опять 25.   Во-первых, почему мы обязаны брать именно МОНОХРОМАТИЧЕСКИЕ цвета? Имелись в виду чистые для восприятия. Во-вторых, как я уже говорил, ограничение именно внутренностью треугольника связано с запретом на отрицательные коэффициенты в технике. То есть, если мы будем брать только положительные
коэффициенты, мы за пределы треугольника не выйдем. Но с точки зрения математики, это все равно - положительные коэффициенты или отрицательные. Если допустить отрицательные коэффициенты, то любой цвет - это линейная комбинация трех линейно-независимых цветов.

[X]

Но с точки зрения математики, это все равно - положительные коэффициенты или отрицательные. Если допустить отрицательные коэффициенты, то любой цвет - это линейная комбинация трех линейно-независимых цветов.

С точки зрения физики это полная билиберда. А это в данном случае гораздо существеннее.  :wink:

[ronatu]

Интересная подборка цветных фотографий Марса...

http://www.lyle.org/~markoff/methods.html

http://www.lyle.org/~markoff/Opportunity_pds_index_281_300.html

[В А Д И М]

Интересная подборка цветных фотографий Марса...

http://www.lyle.org/~markoff/Opportunity_pds_index_281_300.html

Спасибо, здесь много интересных объектов марсианского творчества  
тут кто-то камушек забыл (а ураганы за миллионы лет уронить его не смогли):[/size]

а здесь - три рядом положил:

марсианский череп с клювом:

неплохой сюрреализм:


Кстати, господа. А кто-нибудь в курсе, как они объясняют своим детям, что на Марсе коричневое небо и синие пески? А то мои, глядя на психоделичные картинки "с Марса", начинают бояться употреблять кока-колу и пепси, опасаясь потерять чувство реальности  :lol:

[В А Д И М]

Интересная подборка цветных фотографий Марса...


http://www.lyle.org/~markoff/Opportunity_pds_index_281_300.html

Неужели ещё одна команда дизайнеров взялась проектировать небо Марса?
о нет... две команды:



здесь: http://www.lyle.org/~markoff/spirit_index_281_300.html

Во дают, фантасты!!!    
синее небо на Марсе рисовать?  :shock:
да им ща Ю.Красильников кааак обоснует оранжевое небо, а поклонники Р.Брэдбери их здесь по стенке размажут...  :lol:

P.S. (шёпотом)  ... может быть...  намного темнее?... и каплю фиолетового?  :wink:
... хотя есть другой вариант: отправить видеокамеру на Марс.
 Человечество на это уже способно... я вас уверяю...  [/size]

[El Selenita]

P.S. (шёпотом)  ... может быть...  намного темнее?... и каплю фиолетового?  :wink:
... хотя есть другой вариант: отправить видеокамеру на Марс.
 Человечество на это уже способно... я вас уверяю...  [/size]

...А вот у меня на камере можно режим устанавливать - ночной, дневной, помещение. И в каждом из них цвета оказываются разными... А какой правильный - я так и не разобрался... И зачем делать режимы с неправильными цветами - тоже...