Co to jest kolor i jak rozwiązywać problemy z doborem koloru?
Kobiety rozróżniają kolory znacznie lepiej, a część mężczyzn niektórych barw nie rozróżnia w ogóle (daltoniści). Kobiety i mężczyźni różnią się nieco mózgami oraz receptorami w oku. Jedna z teorii zakłada, że w trakcie ewolucji człowieka kobiety zajmowały się głównie zbieractwem, a mężczyźni polowali. Przy zbieraniu jagód, ziół i owoców odróżnienie barwy było niezwykle ważne, pomyłka mogła kosztować życie i stąd większe zdolności percepcji barw u kobiet. Dla mężczyzn ważniejsze było określenie odległości do celu, żeby trafić przy rzucie dzidą, czy strzale z łuku oraz umiejętność odnalezienia drogi do domu po skończonym polowaniu, dlatego do dzisiaj mężczyźni rzadziej błądzą i lepiej określają wymiary niż kobiety. Żeby sprawdzić swoją zdolność postrzegania barw, proszę spojrzeć na rysunek (fig. 1) i spróbować określić ile odcieni koloru czerwonego umieszczonych jest w kwadratach. Właściwą odpowiedź znajdziemy na końcu artykułu.
Co to jest kolor? Żeby odpowiedzieć sobie na to pytanie musimy nieco zagłębić się w naturę światła. Dziś definiujemy światło jako przedział fal elektromagnetycznych o długości od nieco poniżej 400, aż do ponad 700 nm1). Foton, podstawowa jednostka światła, jest cząstką elementarną, nieposiadającą ładunku elektrycznego ani momentu magnetycznego, o masie spoczynkowej równej zero (m0=0), liczbie spinowej s=1 (fotony są zatem bozonami). Fotony są nośnikami oddziaływań elektromagnetycznych, a ponieważ wykazują dualizm korpuskularno-falowy, są równocześnie falą elektromagnetyczną. Światło białe jest mieszaniną fal (fotonów) o różnych długościach. Widać to najlepiej, gdy światło białe przechodzi przez pryzmat (fig. 2).
Fig. 2.
Światło nie kończy się na falach postrzeganych przez nas, ale to co znajduje się w zakresie fal dłuższych od widzialnej dla nas czerwieni nazywamy podczerwienią. Część podczerwieni możemy wyczuć innymi zmysłami w postaci ciepła, większość gadów, a szczególnie węże postrzega znaczną część widma podczerwonego przy pomocy wzroku. W drugą stronę fale niewidoczne o długości poniżej 400 nm, ale dłuższe od promieni rentgena nazywamy nadfioletem.
Fig. 3.
To, co postrzegamy jako kolor, w rzeczywistości kolorem nie jest. Nasze oko reaguje na fale elektromagnetyczne odbite przez obserwowany przedmiot. Jabłko przedstawione na rysunku zatrzymuje prawie wszystkie fale, oprócz tych o długości około 400 nm, które nasze zmysły przetwarzają na kolor czerwony. Nieco dokładniej to zjawisko obrazuje rysunek (fig. 4).
Fig. 4.
Każdy postrzegany przez nas kolor to bardzo rzadko pojedyncza fala o określonej długości, a prawie zawsze mieszanina barw. Mamy zatem kolor wynikowy będący mieszaniną fal elektromagnetycznych (rys. 5).
Fig. 5.
Barwa to tylko jeden z czynników mający wpływ na postrzeganie koloru. Barwna powierzchnia będzie wydawała się inna w zależności od rodzaju i natężenia światła. Farby są kolorowane przy pomocy barwników zwanych też kolorantami. Producenci farb korzystają z różnych systemów kolorowania wykorzystujących od kilku do kilkudziesięciu kolorantów. Dają one możliwość stworzenia setek tysięcy kolorów, ale nie wszystkich. Jeszcze 25-30 lat temu farby przemysłowe kolorowano w masie (całą szarżę), a zamówienie innego koloru niż oferował producent, w mniejszej ilości niż wielkość produkcyjna, np. 600 litrów było niemożliwe. Pierwszy wyłom poczynili producenci renowacyjnych lakierów samochodowych, później dołączyli do nich producenci farb przemysłowych. Z natury światła wiemy, że kolorów, tylko w zakresie światła widzialnego, może być nieskończona ilość. Do porównywania barw stworzono przestrzenny model światła i barw pozwalający na precyzyjne porównywanie kolorów (fig. 6).
Każdy kolor, łącznie z nasyceniem barwy, można opisać w tej przestrzeni za pomocą trzech wektorów:
L - jasność od czarnego do białego;
a - od zieleni (-a) do czerwieni (+a);
b - od niebieskiego (-b) do żółtego (+b).
Parametrem pozwalającym na porównywanie konkretnej barwy z jej wzorcem jest deltaE opisany wzorem:
Graficzną ilustrację takiego porównania w przestrzeni barwnej ilustruje rysunek (fig. 7).
Fig. 7. Graficzna ilustracja parametru deltaE.
A - położenie koloru porównywanego; A' - położenie koloru porównywanego sprowadzonego do tej samej jasności co kolor wzorcowy; B - kolor wzorcowy.
Na porównanie koloru wynikowego ze wzorcem bardzo duży wpływ ma połysk. Stopień połysku nie wpływa w rzeczywistości na kolor, chociaż ta sama barwa o różnym stopniu połysku może dawać subiektywne odczucie różnicy w kolorze. Stopień połysku to zdolność przez obserwowaną powierzchnię do odbicia światła. Oznaczanie połysku zwierciadlanego niemetalicznych powłok lakierowych pod kątem 20 stopni, 60 stopni i 85 stopni opisano w normie PN-EN ISO 2813. Norma podaje metodykę pomiarów połysku, natomiast nie definiuje stopni połysku. Stopnie połysku zdefiniowane są w niemieckiej normie DIN 67530, która rozróżnia następujące stopnie przy pomiarze przyrządem o kącie 60°:
