Nhận thức về màu sắc

Màu sắc chỉ tồn tại khi có cả ba điều kiện sau: người xem, đối tượng và ánh sáng. Mặc dù ánh sáng trắng tinh khiết được coi là không màu, nhưng thực sự nó chứa tất cả các màu quang phổ có thể nhìn thấy. Khi ánh sáng trắng chiếu vào một đối tượng, một phần màu sắc bị chặn lại và một phần khác phản xạ lại, và màu sắc phản xạ đã hình thành nên nhận thức màu sắc của chính người xem.


   

Nhận thức màu sắc của con người: Mắt & khả năng nhìn

Mắt của chúng ta có khả năng cảm nhận các quang phổ bằng cách kết hợp giữa các tế bào hình que và hình nón để có thể nhìn thấy. Những tế bào hình que chủ yếu dùng để cảm nhận cường độ của ánh sáng, nó làm việc tốt trong môi trường thiếu sáng, trong khi các tế bào hình nón được dùng để phân biệt màu sắc, và nó hoạt động tốt trong môi trường sáng.

Có ba loại tế bào hình nón trong mắt của bạn, mỗi tế bào bị nhạy cảm với các bức sóng sáng khác nhau, một là bước sóng ngắn (S), bước sóng trung bình (M), hoặc bước sóng dài (L). Các tín hiệu nhận được từ các tế bào hình nón này mô tả phạm vi màu sắc, mà chúng ta có thể nhìn thấy bằng mắt. Biểu đồ dưới đây minh họa độ nhạy tương ứng của mỗi loại tế bào trong toàn bộ dãy quang phổ. Các đường cong được gọi là các "chức năng tổng hợp ba màu” (Function tristimulus).



Số liệu trên có được do bởi sự giúp đỡ của CVRL - Phòng nghiên cứu màu sắc và khả năng nhìn. 

Chú ý rằng, mỗi loại tế bào không chỉ cảm nhận một màu sắc, mà còn nhạy cảm với các mức độ khác nhau thông qua phạm vi các bước sóng. Trong biểu đồ trên, bạn có thể thấy màu sắc nào đóng góp nhiều nhất đối với nhận thức của chúng ta về mức độ sáng. Nhận thức màu sắc của con người nhạy cảm nhất với ánh sáng trong dãy quang phổ từ vàng đến xanh lục, điều này được tận dụng triệt để trong bộ chuyển đổi màu sắc thành hình ảnh (Array Bayer) của máy ảnh kỹ thuật số hiện đại. 

Thêm và bớt các màu sắc khi trộn

Tất cả màu sắc mà chúng ta nhìn thấy đều có thể được tái tạo bằng cách kết hợp ba màu cơ bản, hoặc bằng quy trình thêm bớt màu. “Phương thức thêm màu” tạo ra màu sắc bằng cách thêm ánh sáng vào một nền tối. Trong khi “Phương thức bớt màu” dùng các màu nhuộm để chặn ánh sáng trắng. Mỗi phương thức là một nền tảng cho phép chúng ta hiểu cách màu sắc được tạo ra.


Phương thức thêm màu  & Phương thức bớt màu 

Các màu sắc trong ba vòng tròn, được gọi là màu cơ bản, và các màu này khác nhau trong mỗi sơ đồ ở trên. Những thiết bị sử dụng các màu cơ bản này có thể tạo ra các màu sắc. Màn hình máy tính phát ra ánh sáng dùng “Phương thức thêm màu”, trong khi máy in sử dụng “Phương thức bớt màu”. Đây là lý do tại sao tất cả các màn hình hiển thị sử dụng ba màu  đỏ, xanh lục và xanh lam (RGB) để tạo ra các màu sắc trong các điểm ảnh, trong khi hầu hết các máy in màu sử dụng mực màu lục lam, màu đỏ tía và màu vàng (CMY). Do 3 màu CMY không thể tái tạo màu đen hoàn toàn, nên nhiều máy in dùng thêm mực màu đen (CMYK). 

Phương thức thêm màu
 (RGB)

 

Phương thức bớt màu
(CMYK)

Màu đỏ + Lục

Vàng

Lục lam + Đỏ tía

Lam

Lục + lam

Lục lam

Đỏ tía + Vàng

Đỏ

Lam + Đỏ

Đỏ tía

Vàng + Lục lam

Lục

Đỏ + Lục + Lam

Trắng

Lục lam + Đỏ tía + Vàng

Đen


Phương thức bớt màu dễ bị thay đổi bởi ánh sáng xung quanh, bởi vì một số màu sắc sẽ bị chặn lại, nên không thể tái tạo tất cả các màu sắc. Đây là lý do tại sao những thiết bị in màu đòi hỏi một môi trường ánh sáng xung quanh đặt biệt để mô tả chính xác các màu sắc. 

Thuộc tính của màu sắc: sắc thái (Hue) và độ bão hòa (saturation)

Màu sắc có hai tính chất lạ thường, nó không ảnh hưởng với ánh sáng không màu, đó là: sắc thái và độ bão hòa. Mô tả chung một màu sắc dựa vào các tính chất này, có thể rất trừu tượng, tuy nhiên từng tính chất có thể được minh họa rất cụ thể bằng cách kiểm tra màu quang phổ của ánh sáng.

Một cách tự nhiên, màu sắc không chỉ là ánh sáng ở một bước sóng nào đó, nó thực sự chứa đựng hàng loạt các bước sóng. "Sắc thái” của một màu mô tả bước sóng nào chiếm ưu thế nhiều nhất. Màu quang phổ của một đối tượng được thể hiện dưới đây có thể coi là hơi xanh, mặc dù nó bao gồm các bước sóng màu khác.

Trong ví dụ trên, biểu đồ quang phổ của đối tượng chiếm ưu thế nhiều nhất ở vùng màu xanh, tuy nhiên thực tế có thể xảy các trường hợp khác. Nếu có hai phần ưu thế nằm trong vùng màu đỏ và màu xanh lá, thì sắc thái của nó sẽ là màu vàng.

Độ bão hòa dùng để đánh giá sự tinh khiết của một màu sắc. Độ bão hòa cao sẽ chứa rất hẹp các bước sóng và tương tự độ bão hòa thấp sẽ chứa nhiều hơn các bước sóng. Ví dụ sau đây minh họa độ bão hòa cao và thấp của dãy màu xanh.

(Dịch từ nguồn cambridgeincolour.com)