Ihmissilmä on herkkä kapealle sähkömagneettisen säteilyn kaistalle, joka sijoittuu aallonpituusalueelle 400-700 nanometrin välille, jota yleisesti kutsutaan näkyvän valon spektriksi. Tämä pieni sähkömagneettisen säteilyn alue on ainoa värin lähde. Kaikki näkyvässä valossa esiintyvät aallonpituudet muodostavat yhdistettynä väritöntä valkoista valoa, mutta ne voidaan taittaa ja hajottaa yksittäisiksi väreikseen prisman avulla.

Punaista, vihreää ja sinistä väriä pidetään klassisesti pääväreinä, koska ne ovat perustavanlaatuisia ihmisen näkökyvylle. Kaikki muut näkyvän valon spektrin värit voidaan tuottaa lisäämällä asianmukaisesti näiden kolmen värin erilaisia yhdistelmiä. Lisäksi lisäämällä yhtä suuria määriä punaista, vihreää ja sinistä valoa saadaan valkoista valoa, ja siksi näitä värejä kutsutaan usein myös additiivisiksi pääväreiksi.

	Interaktiivinen Java-opas
Primääriset additiiviset värit Tutki, miten primääriset additiiviset värit vuorovaikuttavat keskenään muodostaen uusia värejä.

Kuten kuviossa 1 olevien päällekkäisten väriympyröiden avulla havainnollistetaan, että jos vihreän ja sinisen valon yhtäläiset osuudet liitetään toisiinsa, saadaan tuloksena syaaninvärinen väri. Vastaavasti yhtä suuret annokset vihreää ja punaista valoa tuottavat keltaisen värin, ja yhtä suuret annokset punaista ja sinistä valoa tuottavat magentan värin. Syaanin, magentan ja keltaisen värejä kutsutaan yleisesti komplementtiväreiksi, koska kukin väri täydentää yhtä pääväriä, mikä tarkoittaa, että nämä kaksi väriä voivat yhdistyä ja luoda valkoista valoa. Esimerkiksi keltainen (punainen plus vihreä) on sinisen komplementtiväri, koska kun nämä kaksi väriä lasketaan yhteen, syntyy valkoista valoa. Samalla tavalla syaani (vihreä plus sininen) on punaisen komplementti ja magenta (punainen plus sininen) on vihreän valon komplementti.

	Interaktiivinen Java-opas
Primääriset subtraktiiviset värit Tutki, miten primääriset subtraktiiviset värit yhdistyvät primäärisiksi lisäaineiksi, sekä mustan, kaiken värin poissaolon.

Komplementtivärejä (syaani, keltainen ja magenta) kutsutaan toisinaan vaihtoehtoisesti subtraktiivisiksi alkuväreiksi. Tämä johtuu siitä, että kukin niistä voidaan muodostaa vähentämällä valkoisesta valosta yksi primäärisistä lisäaineista (punainen, vihreä ja sininen). Esimerkiksi keltainen valo näkyy, kun kaikki sininen valo poistetaan valkoisesta valosta, magenta, kun vihreä poistetaan, ja syaani, kun punainen poistetaan. Näin ollen kun kaikki kolme subtraktiivista pääväriä yhdistetään, kaikki additiiviset päävärit vähennetään valkoisesta valosta, jolloin tuloksena on musta, kaiken värin puuttuminen.

Tähän asti tässä keskustelussa on keskitytty näkyvän valon ominaisuuksiin, jotka liittyvät läpäisevän näkyvän valon yhteen- ja vähennyslaskentaan, joka usein visualisoidaan tietokoneen tai television näytöllä. Suurin osa siitä, mitä todellisessa maailmassa nähdään, on kuitenkin valoa, joka heijastuu ympäröivistä esineistä, kuten ihmisistä, rakennuksista, autoista ja maisemista. Nämä esineet eivät itse tuota valoa, vaan ne säteilevät värejä niin sanotun värinpoistoprosessin kautta, jossa tietyt valon aallonpituudet vähennetään tai absorboituvat ja toiset heijastuvat. Esimerkiksi kirsikka näyttää luonnollisessa auringonvalossa punaiselta, koska se heijastaa punaisia aallonpituuksia ja absorboi kaikki muut värit. Jäljempänä kuvassa 2 esitetty valokuvasarja auttaa havainnollistamaan tätä käsitettä.

Vasemmalla olevassa ensimmäisessä valokuvassa pelikortti, vihreä paprika ja violetti viinirypälerykelmä valaistaan valkoisella valolla, ja ne näkyvät sellaisina kuin ne voisi olettaa näkevänsä luonnonvalossa. Toisessa valokuvassa esineet on kuitenkin valaistu punaisella valolla. Huomaa, että pelikortti heijastaa kaiken siihen osuvan valon, kun taas vain viinirypäleen varsi sekä viinirypäleiden ja paprikan kohokohdat heijastavat punaista valoa. Suurin osa punaisesta valosta absorboituu viinirypäleisiin ja paprikaan. Kolmannessa kuvassa kohteet on valaistu vihreällä. Erilainen säteilyn aallonpituus saa pelikortin symbolit näyttämään mustilta ja kortin rungon heijastamaan vihreää valoa. Viinirypäleet heijastavat jonkin verran vihreää valoa, kun taas paprika näyttää normaalilta, mutta siinä on vihreitä kohokohtia. Neljännessä valokuvassa kohteet näkyvät sinisessä valaistuksessa. Tässä tilanteessa rypälerykelmä näyttää normaalilta ja siinä on sinisiä korostuksia, mutta varsi on näkymätön, koska se sulautuu mustaan taustaan. Pelikortin runko heijastaa sinistä valoa ja symbolit näkyvät mustina, kun taas paprika heijastaa sinistä valoa vain korostuksina.

	Interaktiivinen Java-opas
Värisuodattimet Tutkitaan, miten värisuodattimet toimivat muuttaakseen valkoisessa valossa ja monokromaattisessa valaistuksessa visualisoitujen kohteiden näennäistä väriä.

Ihmissilmä kykenee hahmottamaan hyvin vähäisiä eroja väreissä, ja sen uskotaan kykenevän erottamaan 8-12 miljoonaa yksittäistä värisävyä. Useimmat värit sisältävät kuitenkin jonkin verran kaikkia näkyvän spektrin aallonpituuksia. Se, mikä todella vaihtelee väristä toiseen, on näiden aallonpituuksien jakautuminen. Värin vallitsevat aallonpituudet määräävät sen perussävyn, joka voi olla esimerkiksi violetti tai oranssi. Vallitsevien aallonpituuksien suhde muihin aallonpituuksiin määrittää kuitenkin näytteen värikylläisyyden ja sen, näyttääkö se vaalealta vai syvästi kylläiseltä. Värin voimakkuus ja kuvattavan kohteen heijastavuus puolestaan määrittävät värin kirkkauden, joka ohjaa esimerkiksi sitä, näyttääkö jokin asia tummalta vai vaaleansiniseltä.

Vuosien varrella on kehitetty erilaisia luokittelujärjestelmiä, joiden avulla väriä voidaan systemaattisesti ilmaista näiden käsitteiden avulla. Yksi laajimmin hyväksytyistä on ollut Munsellin väripuu, joka näkyy alla kuvassa 3. Kuten kuvassa on esitetty, tässä järjestelmässä kutakin väriä edustaa oma paikkansa puussa. Värisävyn väriarvoa edustaa sijoittuminen kehällä, värikylläisyyttä värin vaakasuora etäisyys keskiakselista ja kirkkautta pystysuora sijainti rungolla.

Väriä opittaessa on tärkeää ottaa huomioon myös pigmentit ja väriaineet, jotka ovat vastuussa suuresta osasta maapallolla esiintyviä värejä. Esimerkiksi silmissä, ihossa ja hiuksissa olevat luonnolliset proteiinipigmentit heijastavat ja absorboivat valoa siten, että ne luovat ihmisiin kauniin monimuotoisen ulkonäön. Jotta elottomissa esineissä, kuten autoissa, lentokoneissa ja taloissa, saataisiin aikaan samanlainen värien moninaisuus, ne päällystetään usein pigmenttejä sisältävillä maaleilla, ja niihin saadaan erilaisia sävyjä värinpoistoprosessin avulla. Painetut esineet, kuten kirjat, aikakauslehdet, kyltit ja mainostaulut, luovat värejä samalla perustavanlaatuisella tavalla, mutta pigmenttien sijaan väriaineiden tai musteiden avulla.

Kaikki värivalokuvat ja muut painetut tai maalatut kuvat tuotetaan vain neljällä värillisellä musteella tai väriaineella, jotka ovat magenta, syaani, keltainen (subtraktiiviset primäärit) ja musta. Näiden värien musteiden tai väriaineiden sekoittamisella eri suhteissa voidaan tuottaa värit, joita tarvitaan lähes minkä tahansa kuvan tai värin toistamiseen. Kolmea subtraktiivista alkuväriä voidaan teoriassa käyttää myös yksinään. Useimpien väriaineiden ja musteiden rajoitusten vuoksi on kuitenkin tarpeen lisätä mustaa, jotta saadaan aikaan todellisia värisävyjä.

Kun kuvaa valmistellaan painettavaksi kirjaan tai lehteen, se erotetaan ensin subtraktiivisiin alkuaineisiin joko valokuvaamalla tai tietokoneella, kuten edellä kuvassa 4 on esitetty. Kustakin erotetusta komponentista tehdään sitten kalvo, jota käytetään kyseisen värin painolevyn valmistamiseen. Lopullinen kuva luodaan tulostamalla peräkkäin kukin värilevy päällekkäin käyttäen sopivaa painoväriä, jolloin muodostuu yhdistelmä, joka jäljittelee alkuperäisen ulkoasun.

Taulu valmistetaan jokseenkin samalla tavalla. Jälleen kerran tarvitaan vain subtraktiiviset primäärit ja musta. Näitä värejä sisältävät peruspigmentit sekoitetaan keskenään lopullisissa maalivalmisteissa käytettävien eri värien muodostamiseksi.

	Interaktiivinen Java-opas
Värien erottelu Tutustu siihen, miten subtraktiiviset primäärit erotetaan kuvasta ja niistä tehdään värilevyjä, joista voidaan valmistaa realistisen värisiä vedoksia.

Edukäteen käsiteltyjen värikäsitteiden selkeä ymmärtäminen on äärimmäisen tärkeää, kun käytetään mikroskooppia värikuvien tarkasteluun ja kuvaamiseen. Mikroskoopin valonlähteet ovat yleensä volframi-halogeenilamppuja, jotka voivat lähettää kirkasta valoa, jonka värilämpötila on noin 3200 kelviniä. Tarkkailijalle tämä näkyy valkoisena valona, joka voi absorboitua, taittua, heijastua, polarisoitua ja/tai läpäistä mikroskooppialustalla olevan näytteen. Päävärien sääntöjä sovelletaan siihen, miten näyte on vuorovaikutuksessa mikroskooppivalon kanssa ja mitkä värit näkyvät, kun näyte visualisoidaan okulaareissa. Samat säännöt koskevat myös filmiä, jota käytetään mikrovalokuvien ottamiseen.

Kirjoittajat

Mortimer Abramowitz – Olympus America, Inc., Two Corporate Center Drive.., Melville, New York, 11747.

Shannon H. Neaves ja Michael W. Davidson – National High Magnetic Field Laboratory, 1800 East Paul Dirac Dr., The Florida State University, Tallahassee, Florida, 32310.

TAKAISIN VALOA JA VÄRIÄ

Kysymyksiä tai kommentteja? Lähetä meille sähköpostia.

© 1998-2021 Michael W. Davidson ja The Florida State University. Kaikki oikeudet pidätetään. Kuvia, grafiikkaa, skriptejä tai appletteja ei saa jäljentää tai käyttää millään tavalla ilman tekijänoikeuksien haltijoiden lupaa. Tämän verkkosivuston käyttö tarkoittaa, että hyväksyt kaikki omistajien asettamat oikeudelliset ehdot.

Tämän verkkosivuston ylläpitäjänä toimii
Graphics & Web Programming Team
yhteistyössä Optical Microscopy at the
National High Magnetic Field Laboratory:n
kansallisen korkean magneettikentän laboratorion
kansallisen korkean magneettikentän laboratorion
kanssa.

Viimeisin muutos:

Access Count Since March 10, 2003:164086

Vieraile koulutuskumppaneidemme sivustoilla: