Обговорюючи кількість кольорів, сприйнятих людським оком, я схиляюся до 2,4 мільйона кольорів кольорового простору CIE 1931 XYZ. Це досить солідне, науково обґрунтоване число, хоча, я визнаю, воно може бути обмеженим у контексті. Я думаю, що людське око може бути чутливим до 10-100 мільйонів чітких "кольорів", якщо говорити і про хроматичність, і просвіченість.
Я буду базувати свою відповідь на роботі, виконаній CIE, яка почалася в 30-х роках і знову прогресувала в 60-х роках, з деякими поліпшеннями алгоритмічності та точності до формули за останні пару десятиліть. Що стосується мистецтва, включаючи фотографію та друк, я вважаю, що робота, проведена CIE, є особливо актуальною, оскільки це основа корекції кольорів та сучасних математичних кольорових моделей та перетворення кольорового простору.
CIE, або Інтернаціональна комісія декларації комісій , у 1931 р. Створила кольоровий простір XIE CIE 1931 року CIEЦей кольоровий простір являв собою графік кольору чистоти, відображений від 700 нм (ближній інфрачервоний червоний) до 380 нм (біля УФ) і просувався по всій довжині хвилі "видимого" світла. Цей кольоровий простір заснований на баченні людини , що є три-стимулом, створеним трьома типами конусів на наших очах: конусами короткої, середньої та довгої хвиль, які відображають довжину хвиль 420-440nm, 530-540nm та 560-580nm. Ці довжини хвиль відповідають синьому, зеленому і жовто-червоний (або оранжево-червоний) первинні кольори. (Червоні шишки трохи унікальні, оскільки їх чутливість має два піки, первинна в діапазоні 560-580 нм, а також друга в 410- Діапазон 440 нм. Ця подвійна чутливість вказує на те, що наші "червоні" шишки насправді можуть бути "пурпуровими" конусами з точки зору реальної чутливості.) Криві тристимульної реакції виводяться з поля зору 2 ° на фовеї, де наші шишки найбільш концентровані, і наше кольорове бачення при середній та високій інтенсивності освітлення є найвищим.
Фактичний кольоровий простір CIE 1931 відображається із значень тристимулу XYZ, які генеруються із похідних червоного, зеленого та синього кольорів, які базуються на фактичних значеннях червоного, зеленого та синього кольорів (модель добавки.) Значення тристимулів XYZ коригуються для "стандартний освітлювач", який зазвичай балансує білим сонячним світлом 6500 К (хоча оригінальний кольоровий простір CIE 1931 був створений для трьох стандартизованих освітлювачів A 2856K, B 4874K і C 6774K), і зважувався відповідно до "стандартного спостерігача" (на основі на цьому поле зору 2 ° Foveal.) Стандартний кольоровий сюжет CIE 1931 XYZ має підкову та наповнений діаграмою «хроматичності» чистих «кольорів», що охоплює діапазон відтінку від 700 нм до 380 нм і коливається в насиченні від 0 % з центром у точці білого до 100% по периферії. Це "2,38 мільйона кольорів, які людське око може виявити при освітленні помірно високої інтенсивності приблизно однакової колірної температури та яскравості денного світла (не сонячне світло, яке ближче до 5000 к, але сонячне світло + світло блакитного неба, близько 6500 к.)
Тож чи може людське око виявити лише 2,4 мільйони кольорів? Відповідно до роботи, проведеної CIE в 30-х роках, під специфічним освітлювачем, який прирівнюється до інтенсивності та кольорової температури денного світла, якщо враховувати лише 2 ° шишок, зосереджених у фовеї наших очей, то, здається, ми справді можемо. див. 2,4 мільйона кольорів.
Однак специфікації CIE обмежені за обсягом. Вони не враховують різний рівень освітленості, освітлювачі різної інтенсивності чи кольорову температуру, або той факт, що у нас більше шишок, розповсюджених принаймні на 10 ° області сітківки навколо ямки. Вони також не враховують того факту, що периферійні шишки здаються більш чутливими до блюзу, ніж шишки, зосереджені у фовеї (це в першу чергу червоні та зелені шишки).
Уточнення сюжетів хроматичності CIE були здійснені в 60-х і знову в 1976 році, які вдосконалили «стандартного спостерігача», щоб включити повну 10 ° кольорову пляму в наші сітківки. Ці вдосконалення стандартів CIE ніколи не набули великої користі, і широке дослідження чутливості до кольорів, яке було проведено стосовно роботи CIE, значною мірою обмежилося оригінальним графіком кольорового простору та хроматичності CIE 1931 року.
Зважаючи на обмеження чутливості кольорів лише до 2 ° плями на ямці, є велика ймовірність того, що ми можемо побачити більше 2,4 мільйонів кольорів, особливо поширюючись на блюз і фіалку. Це підтверджується вдосконаленням кольорових просторів CIE 1960-х років .
Тон, можливо, краще позначений світністю (яскравість або інтенсивність кольору) - ще один аспект нашого зору. Деякі моделі поєднують хроматичність та світність разом, а інші чітко розділяють ці дві. Людське око містить сітківку, що складається з обох шишок ... "кольорових" чутливих пристроїв, а також стрижнів, які мають кольорово-агностичний характер, але чутливі до змін освітленості. Людське око має приблизно в 20 разів більше стрижнів (94 мільйони), ніж шишок (4,5 мільйона). Стрижні також приблизно в 100 разів чутливіші до світла, ніж шишки, здатні виявляти один фотон. Стрижні, здається, є найбільш чутливими до синювато-зелених довжин хвиль світла (близько 500 нм) і мають меншу чутливість до червонуватої та майже ультрафіолетової довжин. Слід зазначити, що чутливість стрижнів є кумулятивною, тому чим довше спостерігає статичну сцену, тим чіткіші рівні освітленості в цій сцені будуть сприйняті розумом. Швидкі зміни сцени або панорамування руху зменшать здатність диференціювати тонку градацію тону.
Зважаючи на значно більшу чутливість стрижня до світла, здається, логічно зробити висновок, що у людини є більш тонка і чітка чутливість до змін інтенсивності світла, ніж вони до змін відтінку і насичення, коли людина спостерігає статичну сцену протягом певного часу. Я не можу точно сказати, як це впливає на наше сприйняття кольору та як це впливає на кількість кольорів. Простий тест на чутливість до тону можна зробити в ясний вечір дня, так само, як заходить сонце. Синє небо може коливатися від біло-блакитного до глибокого темного півночі. Хоча відтінок такого неба охоплює дуже невеликий діапазон, тональний рівень неосяжний і дуже тонкий. Спостерігаючи таке небо, можна побачити нескінченно плавну зміну від яскраво-біло-блакитного до небесно-блакитного до темно-північного синього.
Дослідження, не пов'язані з роботою CIE, показали широкий спектр "максимальних кольорів", які людське око може сприймати. Деякі мають верхню межу в 1 мільйон кольорів, а інші мають верхню межу в 10 мільйонів кольорів. Більш недавні дослідження показали, що деякі жінки мають унікальний четвертий тип конуса, "помаранчевий" конус, який, можливо, може розширити їх чутливість до 100 мільйонів, однак це дослідження враховувало як хроматичність, так і світність при їх розрахунку "кольору".
Зрештою, виникає питання, чи можна відокремити хроматичність від світимості при визначенні "кольору"? Чи вважаємо за краще визначити термін "колір", щоб означати відтінок, насиченість та світність світла, який ми сприймаємо? Або краще розділити ці дві, щоб зберегти хроматичність відмінністю від світності? Скільки рівнів інтенсивності може насправді бачити око, порівняно з тим, скільки чітких відмінностей у хроматичності? Я не впевнений, що на ці питання насправді відповіли науково.
Інший аспект сприйняття кольору передбачає контраст. Легко помітити різницю в двох речах, коли вони добре контрастують між собою. Намагаючись візуально визначити, скільки «кольорів» бачить людина, дивлячись на різні відтінки червоного, може бути досить складно сказати, чи відрізняються два подібних відтінки чи ні. Однак порівняйте відтінок червоного з відтінком зеленого, і різниця дуже чітка. Порівняйте цей відтінок зеленого послідовно з кожним відтінком червоного, і око може легше підібрати відмінності червоних відтінків у периферійному відношенні один до одного, а також на відміну від зеленого. Ці фактори є усіма аспектами бачення нашого розуму, який є набагато більш суб'єктивним приладом, ніж сам очей (що ускладнює наукове вимірювання кольорового сприйняття поза рамками самого ока.в контексті, ніж налаштування без будь-якого контрасту.