Aditiivne värvisüntees

Iga monokromaatiline valgus (vt Spektrivärvid) tekitab meie nägemissüsteemile veidi erineva mõjutuse, siiski ei erista me neid kõiki erineva värvina (vt Värvitoonide eristamine). Lisaks spektrivärvidele näeme veel nn mittespektraalseid värve (vt Purpurvärvid), mis moodustuvad äärmiste spektrivärvide segunemisel. Koos moodustavad need tervikliku värvitoonide ringi.

Valgusvärvide aditiivne segunemine baseerub inimese kolmevärvi-nägemisel (Vt Trikromaatiline nägemine). Vastavalt inimsilma võrkkesta kolmele kolvikestetüübile, mis on tundlikud vastavalt punasele, rohelisele ja sinisele valguskiirgusele, ongi nimetatud kolm värvi aditiivse sünteesi põhivärvideks. Neid võib nimetada ka genereerivateks ehk tekitavateks põhivärvideks. Nende kahe- või kolmekaupa segamisel värvide valgusjõud kasvab ja tekivad heledamad värvid:

• punane + roheline = kollane,
• roheline + sinine = tsüaan,
• sinine + punane = purpur (magenta),
• punane + roheline + sinine = valge.

Aditiivset värvide segunemist esitleb RGB-värvimudel (vt RGB-mudel). Valgusvärvide aditiivne segunemine toimub näiteks juhul, kui kolme valgusallika, mis edastavad vastavalt punast, rohelist ja sinist valgust, valgusjoad ekraanil kattuvad. Läbi värviliste filtrite tulev valgus ei ole monokromaatiline vaid on liitvalgus, mille koostis sõltub filtrite läbilaskevõimest.

Väikesemõõduliste värvistiimulite aditiivse segunemise üheks tuntud näiteks on värvide kuvamine elektroonilistel monitoridel, kus kolm värvistiimulit ‒ punane, roheline ja sinine ‒ formeerivad iga piksli. 32 bitises protsessoris on igal värvikanalil 256 astet, mis teeb kokku ligi 17 miljonit erinevat aktiviseerimisseisundit.

Üksteisele järgnevate värvistiimulite aditiivne segunemine vilkuvate valgusallikatega. Värvilised valgused, mis üksteisele küllalt kiiresti järgnevad või vahetuvad, liituvad aditiivselt. Näiteks vaheldumisi punaselt ja roheliselt vilkuv valgusallikas tekitab liitumisel kollase värvimulje.

Subtraktiivne värvisüntees

Kõik pinnavärvid jõuavad meieni peegelduva valgusena. Pinnavärvid neelavad teatud osa valguskiirgusest, värviaistingu tekitab reflekteeruv osa. Peegelduva valguse korral on kolmeks primaarvärviks: tsüaan (cyan, C), magenta (M) ja kollane (yellow, Y). Kollane neelab sinise, magenta rohelise ja tsüaan punase valguskiirguse. Kahe ja kolme primaarvärvi segamisel neelduva valguskiirguse hulk suureneb, seetõttu on need primaarvärvidest tumedamad:

• kollane + magenta = punane,
• magenta + tsüaan = sinine,
• tsüaan + kollane = roheline,
• kollane + magenta + tsüaan ~ must.

Kolme primaarvärvi segamisel peaks tekkima must, s.t antud pind peaks neelama kogu talle langeva valguse. Viimane kehtiks juhul, kui meil oleksid olemas ideaalsed värvid, s.t tindid või pigmendid, mis peegeldaksid ja neelaksid 100% vastava lainepikkusega kiirgust. Reaalsed värvid seda aga ei taga, nii on tulemuseks "mudane" tumehall. (vt CMY- ja CMYK-mudel)

Subtraktiivne segunemine järjestikusel valguse filtreerimisel. Subtraktiivse värvisünteesi põhinäiteks on värvide segunemine valguse läbiminekul järjestikustest värvifiltritest (vt joonis). Seda kasutatakse näiteks filmilindile fotografeerimisel.

Värvilise valguse segunemine värvilise pinnaga. Värviline valgus tähendab teatud spektriosa eraldamist valgest valgusest. Objektile/pinnale kiirguv värviline valgus "korrutatakse" objektilt peegelduva valgusega. Näiteks kollane valgus (R+G) muudab tsüaansinise objekti (G+B) silmale roheliseks.

Traditsioonilise maalimeedia puhul on meil tegemist värvivate ainete segunemisega reaalse segamise või lasuurimise protsessis, kus valguse peegeldumist ja neeldumist mõjutab iga osakese loomus. Tihti esineb siin metamerismiks nimetatav nähtus, kus teatud maalimisvärvid või nende segud paistavad silmale ühesugused, kuigi nende reflektsioonigraafikud võivad olla erinevad. Sellegipoolest annab iga tsüaan koos kollasega rohelise, varieeruda võib vaid selle konkreetne väljanägemine.

Digitaalsel maalimisel jäljendatakse subtraktiivset segunemist kihtide ühendamisel Multiply režiimil, mis "korrutab" pealmise kihi RGB-väärtused alumise kihi RGB-väärtusega. Segunemine on oma olemuselt eelmisest lihtsam, sest arvestada tuleb vaid kolme spektrilõiguga. Väga küllastunud ja eredad digitaalsed värvid, mis jäävad väljapoole looduslikele objektidele iseloomulikku värviulatust, võivad anda ebareaalseid tulemusi. Nutikalt jäljendab maalivärvide segunemist maalimisprogramm Painter, siiski esineb ka siin probleeme, näiteks võivad mõned sinised ja kollased seguneda rohelise asemel halliks.

Ühtlustav (keskmistav) segunemine

Üksteisele järgnevate värvistiimulite ühtlustav segunemine pöörlevate ketastega. Katseid pöörlevate ketastega tegi 1850ndail James Clerk Maxwell. Erivärvilisteks sektoriteks jaotatud kettad tekitavad pöörlemisel üksteisele järgnevaid värvistiimuleid, mis liituvad vaatleja silmades aditiivselt. Kuna värvitud pinnad neelavad osa valgusest (subtraktsioon), siis tekivad segunemisel "keskmised" värvid ning kolme primaarvärvi segu annab halli värvimulje.

Väikesemõõduliste värvistiimulite ühtlustav segunemine toimub juhul, kui kõrvutiolevad värvipinnad on eristamiseks liiga väikesed. Trükiprotsessis saadakse hall musta rastri printimisel valgele paberile. Neljavärvi-protsessis kasutab printer tsüaani, magenta, kollase ja musta tindi täpikesi (raster), mis vaid osaliselt kattuvad. Silm näeb nende eristamatute täppide (k.a valge) ühtlustavat/keskmistavat segunemist. Näiteks punane ja roheline, mis aditiivselt seguneks kollaseks ja subtraktiivselt pruuniks, seguneb ühtlustavalt oliivroheliseks, mis on ligilähedaselt sama kui kollase segunemine mustaga. Trükivaldkonnas nimetatakse sellist aditiivse ja subtraktiivse värvisegu kombinatsiooni autotüüpseks värvide segunemiseks (autotypical colour mixture), kus termin "autotüüp" viitab rastrile. Kunstiajaloost on tuntud väikeste punktidega maalimise tehnika ‒ püantillism, mille kõige kuulsamaks meistriks oli Georges Seurat. Tajuteoorias nimetatakse värvide optilist segunemist assimilatsiooniks 'sarnastumiseks'. (Vt assimilatsioon)

Loe edasi: Värvikarakteristikud

Aditiivne värvisüntees, RGB-värvimudeli primaar- ja sekundaarvärvid ning valge.

 

RGB-värvimudel kuubikujulises esituses.
Autor: SharkD, allikas: Wikipedia.

 

Subtraktiivne värvisüntees, CMY-värvimudeli primaar- ja sekundaarvärvid ning must.

Välisviited:

Interactive demonstration of additive
colour mixing

Autotüüpne värvisüntees pooltoontrükkimisel (suurendatult).

Marje Tammert, 2013