Цветовая дисперсия как сделать
Добавил пользователь Алексей Ф. Обновлено: 18.09.2024
Направив на призму белый свет, мы увидим два новых явления: во-первых, тонкий пучок превратится в расширяющийся и, во-вторых, белый свет превратится в многоцветный. Поместив на его пути белый экран, мы увидим радужную полоску – сплошной спектр (см. рисунок).
Цвета тел. На средней фотографии ракетки и теннисный шарик освещены белым светом. Посмотрим на них сквозь зелёное стекло: белый шарик стал зелёным, малиновая ракетка чёрной, а зелёная сохранила свой цвет (фото слева). Если же мы используем красное стекло, то белый шарик станет красным, зелёная ракетка чёрной, а малиновая красной (фото справа).
Правая ракетка видится нам зелёной, так как из всего спектра падающего на неё белого света она отражает лишь жёлто-зелёно-голубые лучи, дающие в смеси зелёный цвет. Лучи остальных цветов ракетка не отражает, а поглощает. Аналогично, если левая ракетка видится нам красной, значит, из всего спектра падающего на неё белого света она отражает только жёлто-красно-оранжевые лучи. Лучи других цветов ракетка поглощает.
Теперь объясним, почему ракетки поочерёдно выглядят чёрными: малиновая при рассматривании через зелёное стекло и зелёная – при рассматривании через красное. Оно потому и красное, что поглощает лучи всех цветов, пропуская лишь красно-оранжевые. А поскольку от зелёной ракетки таких лучей не исходит, она выглядит чёрной – от этой ракетки в наши глаза свет не поступает вообще, что наш мозг считает чёрным цветом. Аналогично, зелёное стекло поглощает лучи всех цветов, кроме сине-зелёно-жёлтых. Поэтому, наблюдая красную ракетку сквозь него, мы не видим испускаемого ею света – она выглядит чёрной.
Подтверждением такого объяснения поглощения цветного света служат опыты по измерению количества теплоты (см. § 6-в). Например, при пропускании красного цвета через красное и зелёное стёкла, в зелёном выделится больше теплоты, что говорит о более интенсивном поглощении им энергии света. И наоборот. Вместо цветных стёкол можно использовать и цветные фонари. Результат будет аналогичным: зелёный предмет, освещаемый красным светом, будет поглощать больше энергии.
Избирательная корректировка цвета — это техника, применяемая высококлассными сканерами и программами разделения для изменения объема составных цветов в каждом из основных цветовых компонентов изображения. Можно выборочно изменить объем составного цвета в любом из основных цветов, не меняя другие основные цвета. Например, избирательную корректировку цвета можно применить, чтобы существенно уменьшить объем голубого цвета в зеленом компоненте изображения, оставив голубой в синем компоненте в первоначальном объеме.
Меняет текущий объем голубого, пурпурного, желтого или черного цвета в зависимости от его процентного содержания в общем значении цвета. Например, если выбрать пиксел, содержащий 50 % пурпурного цвета, и добавить к нему 10 %, то к общему цветовому значению пиксела будет добавлено 5 % пурпурного (10 % от 50 % = 5 %) и в результате получится пиксел, содержащий 55 % пурпурного цвета. (Этот параметр не позволяет корректировать чистый белый цвет в отсветах, которые не содержат цветовых компонентов.)
Корректирует цвет в абсолютных значениях. Например, если выбрать пиксел, содержащий 50% пурпурного цвета, и добавить 10%, то в итоге получится пиксел, содержащий 60% пурпурного.
Посмотрев этот видеоурок, учащиеся узнают, что такое дисперсия света. Выяснят, как зависит преломление света от цвета светового луча. Познакомятся с приборами для визуального наблюдения спектров. А также узнают, чем обусловлены различные цвета тел.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока "Дисперсия света"
Проведём небольшой эксперимент. Возьмём три одинаковые трёхгранные призмы и пропустим через них пучки монохроматического света различных цветов, например, красного, зелёного и фиолетового. Как видим, лучи фиолетового цвета испытают большее преломление по сравнению с зелёными.
А лучи красного цвета преломляются меньше всего. Это говорит нам о том, что угол преломления красных лучей больше, чем для лучей зелёного и фиолетового цветов. Тогда, из закона преломления света следует, что красный свет в среде распространяется быстрее. Но поскольку цвет, воспринимаемый человеческим глазом, определяется только частотой световой волны, то цвет при переходе из вакуума в вещество или из одного вещества в другое не изменяется.
Зависимость скорости распространения световых волн в среде (или зависимость показателя преломления среды) от частоты (или длины волны) света называют дисперсией света.
Впервые подробно исследовал дисперсию света сэр Исаак Ньютон. До Ньютона считалось, что цвет тела — это свойство самого тела. Например, Аристотель объяснял наличие различных цветов смешением белого света с определённым количеством темноты: немного темноты, добавленной к свету, даёт красный свет; большее количество темноты — и вот мы уже видим фиолетовый свет. И эта теория господствовала в плоть до середины XVII века.
Следуя многовековой традиции, согласно которой радуга считалась состоящей из семи основных цветов, Ньютон тоже выделил семь цветов: фиолетовый, синий, голубой, зелёный, жёлтый, оранжевый и красный. Саму же радужную полоску Ньютон назвал спектром.
Казалось бы, простейший опыт Ньютона показал, что белый свет является сложным: пройдя через призму, он разлагается на пучки различных цветов.
Однако не все приняли результаты опыта — слишком уж необычным казалось это предположение. Основные вопросы сводились к следующему: почему белый свет, входящий в призму, выходил из неё в виде цветной полосы, содержащей именно семь цветов; почему круглый в сечении пучок после преломления в призме оказался существенно растянутым в длину; и, может это вещество, из которого изготовлена призма, окрашивает белый свет?
Для решения всех этих вопросов Ньютон провёл ещё несколько простых, но в то же время гениальных экспериментов. В начале он на пути пучка, прошедшего через призму, поместил собирающую линзу. Пройдя через неё пучок разноцветных лучей в точке схождения вновь становился белым. Такой же результат давала и вторая призма, повёрнутая на 180 о относительно первой. Таким образом было доказано, что свет действительно имеет сложную структуру.
Следующие опыты Ньютона были посвящены изучению влияния вещества призмы на характер окрашивания светового пучка. Закрыв отверстие красным стеклом, Ньютон наблюдал на стене только красное пятно, закрыв синим стеклом — синее пятно и так далее. Это означало, что не призма окрашивает белый свет, так как она не может влиять на цвет светового пучка.
Отдельные цветные лучи, которые после прохождения призмы не разлагались на составляющие, были названы простыми или монохроматическими.
Друзья, избегайте тёмной комнаты,
Где вам искажают свет
И самым жалким образом
Склоняются перед искажёнными образами.
Ранее мы с вами показали, что показатель преломления среды зависит от скорости света в веществе. Следовательно, пучок фиолетового цвета преломляется в большей степени потому, что фиолетовый цвет имеет в веществе наименьшую скорость. Красные же лучи преломляются меньше других потому, что их скорость в веществе наибольшая. Это означает, что показатель преломления вещества, из которого сделана призма, зависит не только от свойств самого вещества, но и от частоты проходящего через него света.
С помощью дисперсии света объясняются многие явления природы, например, радуга. Она является одним из самых красивых явлений природы и поэтому поэтизировалась многими народами:
Как неожиданно и ярко,
На влажной неба синеве,
Воздушная воздвиглась арка
В своём минутном торжестве!
Один конец в леса вонзила,
Другим за облака ушла — Она полнеба обхватила
И в высоте изнемогла.
Радуга возникает из-за того, что солнечный свет преломляется и отражается капельками воды, парящими в атмосфере. Эти капельки по-разному отклоняют свет разных цветов, в результате чего белый свет разлагается в спектр.
Наблюдатель, который стоит спиной к источнику света, видит разноцветное свечение, которое исходит из пространства по концентрическим окружностям (дугам). При этом радуга появляется только в том случае, если угловая высота Солнца над горизонтом не превышает 42 о .
Дисперсией света объясняется возникновение и такого явления, как гало. Его можно наблюдать зимой в виде кругов, столбов или крестов вокруг Солнца и Луны. Здесь дисперсия происходит в ледяных кристалликах на высоте около 10 км в верхних слоях тропосферы.
Дисперсия присуща всем средам, кроме вакуума. Её можно представить в виде зависимости показателя преломления вещества от частоты падающего света. Как показали различные опыты, для большинства веществ показатель преломления уменьшается с уменьшением частоты. Причём зависимость эта нелинейная. Дисперсию такого рода называют нормальной.
Однако в парах йода и в некоторых жидкостях учёные наблюдали и аномальную дисперсию. При такой дисперсии показатель преломления увеличивается с увеличением длины волны. Проще говоря, в них скорость распространения красных лучей меньше, чем фиолетовых.
В настоящее время, для получения хороших и ярких дисперсионных спектров используются специальные оптические приборы — спектроскопы и спектрографы. Первый спектроскоп был изобретён в 1815 году немецким физиком Йозефом Фраунгофером. Он состоял из окуляра, зрительной трубы, двух объективов, коллиматора и дифракционной щели.
В оригинальном дизайне спектроскопа свет, прошедший через щель, расположенную в фокальной плоскости коллиматорной линзы, преобразовывался в тонкий световой пучок и попадал на призму. Из призмы выходят уже параллельные пучки разного направления, которые, преломившись в линзе зрительной трубы, образуют в её фокальной плоскости изображение щели. Если исследуется белый свет, то изображения щели сливаются в одну цветную полосу всех основных цветов. Если же исследуемый свет является монохроматическим, то спектр получается в виде узких линий, разделённых широкими тёмными промежутками.
Таким образом, с помощью призмы, как и с помощью дифракционной решётки, можно получить спектр некоторого излучения. Однако в дисперсионном и дифракционном спектрах имеются различия:
1) для дифракционного спектра можно создать равномерную шкалу по λ. Для дисперсионного спектра этого сделать нельзя, так как зависимость показателя преломления от длины волны является нелинейной функцией.
2) в дисперсионном спектре большее отклонение от первоначального направления испытывают фиолетовые лучи, в дифракционном же — красные.
3) в дифракционном спектре наблюдается несколько порядков спектра, в дисперсионном — один.
Итак, мы уже выяснили, что окружающий нас мир является красочным именно потому, что солнечный свет является сложным. Но всё же пока не ясно, почему же окружающий нас мир пестрит различными красками. И почему различные предметы, освещённые одним и тем же солнечным светом, имеют разный цвет?
Чтобы разобраться в этом, получим на экране спектр белого света. Теперь возьмём цветную бумажную полоску (например, зелёного цвета) и закроем ей часть спектра. Обратите внимание на то, что цвет полоски остался зелёным только в той области спектра, где на неё падают зелёные лучи. В жёлтой области спектра наша бумажка изменила оттенок. А в остальных частях спектра она выглядит тёмной.
Это говорит нам о том, что тела, имеющие зелёную окраску, способны отражать в основном лучи зелёного цвета, а остальные поглощают. Аналогично тела, имеющие красную окраску, в основном отражают красные лучи. Белые тела, которые освещаются дневным светом, в равной степени отражают лучи всех цветов, поэтому мы их и видим белыми. Чёрные же тела, наоборот, поглощают практически все падающие на них лучи. Что касается прозрачных тел, то их цвет обусловлен составом того цвета, который прошёл через них.
Всем привет! Сегодня я хочу рассказать вам о том, как делать цветокоррекцию в Фотошопе. Все инструменты, которые я покажу, будет несложно освоить даже начинающему. А еще в качестве бонуса я расскажу, как отредактировать фото так, чтобы оно выглядело словно кадр из фильма.
Что такое цветокоррекция?
Цветокоррекция применяется и для творческих экспериментов. С помощью изменения оттенков можно придать фотографии определенную атмосферу – все зависит только от вашей концепции.
Итак, давайте посмотрим, какие инструменты нам предлагает великий и ужасный Adobe Photoshop.
Цветокоррекция с кривыми (Curves)
Свет и тень
В левой нижней части кривых находятся тени. Посередине – средние тона. А правая верхняя часть демонстрирует светлые участки. Теперь попробуйте сделать фото более контрастным: просто щелкайте по линии и перетаскивайте точку.
Используем пипетки
Чтобы немного автоматизировать работу, попробуйте использовать пипетки.
- Выберите верхнюю пипетку. Она отвечает за точку черного – то есть за тень. Щелкните по самому темному участку фотографии. На фотографии с котом этот участок находится под лапами.
- Теперь выберите нижнюю и щелкните по самому светлому участку. Здесь это небо.
Наверное, вы заметили, что рядом с нашей кривой появились новые линии. Так отображаются каналы – RGB (красный, зеленый и синий). О них читайте в следующем пункте.
Каналы
Щелкните по стрелочке возле строки RGB. Вы увидите все три канала по отдельности.
Например, выбрав красный канал и поднимая кривую вверх, можно задать картинке красный оттенок.
А вот если опустить в правую нижнюю часть – все окрасится в голубой.
Таким образом, уменьшая влияние какого-либо из каналов, вы можете изменять оттенок фотографии.
Автоматическая цветокоррекция
Используем уровни (Levels)
Здесь мы видим гистограмму уровней. Этот инструмент позволяет менять уровни интенсивности света, средних тонов и теней.
Проще говоря, слева находятся тени, а справа – свет. Двигая точки, можно настроить интенсивность того и другого, выбрать правильное соотношение. Если переместить ползунок правее, тени становятся глубже.
Цветовой баланс (Color Balance)
Работая в Фотошопе с этим инструментом, вы можете легко изменять баланс оттенков фотографии.
Таким образом можно корректировать цвет фотографии в нескольких тонах одновременно. Попробуйте подвигать ползунки, и вы обязательно найдете свой оттенок. Мне больше понравились такие настройки:
Цветовой тон и насыщенность (Hue/Saturation)
С помощью этого инструмента можно изменять как все цвета, так и выбранный оттенок. Например, если вам придет в голову окрасить море в красный, нужно просто выбрать диапазон голубого или синего цвета и сместить цветовой тон к красному. Сейчас покажу подробно.
Коррекция цвета с помощью фильтров
Конечно же, в Фотошопе есть множество фотофильтров. И все можно настраивать самостоятельно!
Выбирайте абсолютно любой цвет из палитры.
Сочность и насыщенность (Vibrance)
Постарайтесь не переусердствовать – слишком большая насыщенность может испортить впечатление. Если, конечно, у вас не было изначальной идеи вывернуть все цвета по максимуму :)
Цветокоррекция с картой градиента (Gradient Map)
Бонус: цветокоррекция как в кино
Наверное, многим хотя бы раз в жизни хотелось сделать цветокоррекцию фото так, чтобы оно выглядело как кадр из любимого фильма. Есть множество способов воплотить это, а я покажу вам самый простой. Что нужно сделать:
Только посмотрите, кот в кино вместе с Нео!
Заключение
Да, инструментов для цветокоррекции в Фотошопе очень и очень много. Несмотря на то, что я лишь бегло рассказала о большинстве из них, вы уже можете менять цвета любых фотографий. Если у вас возникли какие-то вопросы, не стесняйтесь задавать их в комментариях. Удачи!
Читайте также: