Bản dịch máy từ tiếng Nga (gpt-5-6-mini). Chưa được người kiểm tra. Bản gốc →
44
ЛАБОРАТОРИЯ КВАНТА
Г. И. Косоуров
BẦU TRỜI MÀU CAM
Trong bài viết này, chúng tôi giới thiệu một số thí nghiệm về thị giác màu. Tất cả chúng đều liên quan đến những ảo giác màu khác nhau do những điều kiện hoạt động khác thường của mắt hoặc do sự mỏi màu của mắt gây ra.
Cơ chế mắt cảm nhận màu sắc rất phức tạp và vẫn chưa được nghiên cứu hoàn toàn. Người ta biết rằng võng mạc mắt chứa hai loại tế bào nhạy sáng, được gọi là tế bào que và tế bào nón. Trong tế bào que có chứa sắc tố quang hóa nhạy sáng — sắc tố thị giác, hay rhodopsin. Dưới tác dụng của ánh sáng, rhodopsin bảo đảm và tác động lên các sợi thần kinh truyền kích thích vào não. Dưới ánh sáng mạnh, nó bị phân hủy hoàn toàn và các tế bào que trở nên mù. Trong bóng tối diễn ra
45
quá trình ngược lại — sự phục hồi sắc tố thị giác. Thị giác bằng tế bào que, thị giác trong ánh sáng yếu, có độ nhạy rất lớn, nhưng nó là không màu. Tế bào que không cảm nhận màu sắc. Khi độ sáng đủ lớn, cơ chế thị giác bằng tế bào nón bắt đầu hoạt động. Thị giác bằng tế bào nón nhạy với màu sắc. Có nhiều thí nghiệm thuyết phục dẫn đến kết luận rằng tế bào nón chứa các sắc tố nhạy quang hóa thuộc ba loại với cực đại độ nhạy nằm trong vùng đỏ, xanh lục và xanh lam của phổ. Mức độ phân hủy khác nhau của cả ba sắc tố tạo ra trong ý thức của chúng ta cảm giác về màu sắc và cho phép nhìn thấy thế giới trong toàn bộ sự đa dạng của màu sắc, sắc thái, bán sắc và chuyển tiếp.
46
Cơ sở ba màu của thị giác màu được dùng để tái tạo màu sắc trong điện ảnh, truyền hình, nhiếp ảnh màu và in ấn. Các phương pháp đo lường định lượng màu sắc cũng dựa trên nguyên tắc ba màu.
Tuy nhiên, sai lệch màu sắc có thể gây ra không chỉ bởi màu nhuộm, mà còn, chẳng hạn, bởi sự chiếu sáng quá mạnh. Hãy vẽ lại bằng mực trên giấy vẽ các đĩa đen trắng được trình bày trong hình 1 (a, б, в, г). Chỉ cần các đĩa có đường kính 8—12 cm. Cắt các đĩa ra và cho chúng quay với tốc độ không quá nhanh, khoảng 1—3 vòng mỗi giây. Để làm điều này, có thể gắn chúng vào trục cuốn của máy chiếu phim, máy quay đĩa, máy ghi âm hoặc đơn giản làm các con quay từ các đĩa. Thay vì các cung màu đen, bạn sẽ thấy các vòng tròn màu. Màu sắc phụ thuộc vào tốc độ quay, độ chiếu sáng và tính chất của hình vẽ. Ví dụ, ở đĩa trong hình 1,a, các cung nằm sau khu vực màu đen (theo hướng quay) trong ánh sáng yếu có vẻ màu đỏ, còn trong ánh sáng mạnh — màu vàng. Ở một số tốc độ quay nhất định và trong ánh sáng mạnh, các khu vực màu đen có vẻ màu xanh lam. Hiện tượng này vẫn chưa có sự giải thích hoàn toàn.
Màu sắc khác nhau không chỉ bởi màu, mà còn bởi độ bão hòa. Nếu dần dần thêm màu trắng vào sơn đỏ, màu sẽ ngày càng trở nên hồng hơn. Trên tranh vẽ và càng khó hơn trên các bản sao in từ tranh, rất khó đạt được các tông màu bão hòa và nhiều cấp độ sáng hơn. Tỷ lệ giữa độ sáng của màu trắng nhất và độ sáng của màu đen nhất chỉ đạt đến một trăm, còn trong tự nhiên chúng ta gặp sự khác biệt về độ sáng lớn hơn nhiều nghìn lần. Vì vậy, các bản sao của tranh có vẻ quá nhạt hoặc ngược lại, quá tối. Điều này phá vỡ một trong những yếu tố của việc tái tạo độ chiếu sáng — phổ tác động. Hình ảnh phong cảnh hoặc cảnh sinh hoạt trông phẳng. Vì vậy cần mở rộng hơn nữa dải độ sáng được truyền khi chiếu lên màn hình. Chính vì thế những bức ảnh trên phim đảo màu — phim dương bản — có tính biểu cảm và khối lượng như vậy.
Nhận thức về bức tranh có thể được cải thiện đáng kể bằng cách chiếu sáng nó theo một cách đặc biệt. Hãy lấy một mảnh ảnh màu từ «Огонёк», tạo hình nó và in tiếp xúc từ phim này sang phim khác một dải tương phản đen trắng. Đặt dải đó vào máy chiếu có quang thông lớn (máy chiếu loại «Свет» là thích hợp) và chiếu dải đó lên bản gốc sao cho đường viền của ảnh chiếu và bản gốc trùng khít chính xác. Kết quả sẽ không khiến bạn phải tiếc công sức đã bỏ ra. Bức tranh sẽ sống động, có được tính khối và sự biểu cảm đặc biệt. Tắt máy chiếu, và bạn sẽ thấy bức tranh nhạt nhòa và kém biểu cảm đến mức nào khi được chiếu sáng đồng đều.
Các thí nghiệm tiếp theo liên quan đến cái gọi là ảnh màu liên tiếp. Hiện tượng này liên quan đến việc quá trình phục hồi đầy đủ của sắc tố cảm nhận màu — là một quá trình tương đối chậm. Nếu nhìn lâu vào một hình vẽ một màu, rồi chuyển mắt sang giấy trắng, tường hoặc trần nhà, thì màu trắng sẽ được cảm nhận như thể trong đó thiếu đi màu đã làm mắt mệt mỏi. Trên bề mặt trắng sẽ nhìn thấy cùng một hình vẽ, nhưng được thể hiện bằng màu mà người ta gọi là màu bổ sung. Hãy cắt từ giấy màu các hình vuông đỏ, cam, vàng, xanh lá cây, xanh lam và tím có kích thước 2×2 см. Đặt một trong các hình vuông màu trước mặt trên một tờ giấy trắng và nhìn vào nó, không làm căng mắt, trong khoảng ba mươi giây. Cần nhìn, như người ta nói, vào một điểm, để ảnh của hình vuông không di chuyển trên võng mạc. Chuyển mắt sang vùng trắng, và sau một-hai giây bạn sẽ thấy trên giấy hình ảnh rõ ràng của hình vuông với màu bổ sung. Như vậy bạn
47
Hình 2. Màu của các hình vuông trong một hàng là màu bổ sung của màu đỏ là xanh lá cây, của màu xanh lam — cam, còn của màu vàng — tím (hình 2). Mỗi cặp màu bổ sung khi trộn với nhau phải cho màu trắng hoặc màu xám vô sắc.
Để trộn các màu bổ sung, hãy đặt hai hình vuông bổ sung cạnh nhau và đặt giữa chúng một tấm kính (hình 3). Đặt mắt sao cho nhìn thấy một hình vuông qua kính, còn hình kia — được phản chiếu trong kính. Thay đổi độ nghiêng của kính và do đó thay đổi sự tương ứng giữa các quang thông đi từ các hình vuông, có thể đạt được rằng màu sắc ở nơi chồng lấp của ảnh gần như biến mất. Để khử sắc hoàn toàn của ảnh cần lựa chọn màu sắc chính xác. Thường nhất thu được màu nâu. Nhưng nếu lấy hai màu rõ ràng không bổ sung, ví dụ xanh lá cây và vàng hoặc đỏ và tím, màu sắc rực rỡ sẽ xuất hiện trong mọi sự pha trộn của chúng. Những ảnh màu còn rực rỡ hơn xuất hiện nếu đặt các hình vuông không phải trên giấy trắng mà trên nền bổ sung.
Sau khi đã luyện tập quan sát trên các hình đơn giản, hãy thử làm từ giấy màu một hình ghép tương tự như hình được đưa ra trong hình trước bài viết, tức là thay thế trong đó các màu bằng các màu bổ sung.
Hình 3.
bổ sung. Khi xem bức tranh cũng như đã xem các hình vuông, bạn sẽ rất nhanh học được cách nhìn thấy trên nền trắng những phong cảnh với màu sắc tự nhiên. Để thành công chỉ cần đủ ánh sáng mạnh.
Ảo giác màu sắc đáng kinh ngạc và khó hiểu nhất được tạo ra trong thí nghiệm cuối cùng của chúng ta. Chúng ta đã nói rằng cơ sở của việc tái tạo màu sắc là hệ thống ba màu. Nếu chụp cùng một cảnh màu ba lần, không di chuyển máy ảnh, qua ba kính lọc sáng: đỏ, lục và lam — rồi sau khi in các bản dương, chiếu chúng bằng ba máy chiếu lên cùng một vị trí trên màn hình qua các kính lọc sáng tương ứng, thì trên màn hình sẽ xuất hiện hình ảnh màu với sự truyền màu chính xác. Khi đó các kính lọc sáng phải được chọn sao cho tổng hợp của chúng cho màu trắng. Có thể chỉ dùng hai ảnh chụp qua hai kính lọc sáng bổ sung, chẳng hạn đỏ và lục. Khi đó cũng thu được sự truyền màu tốt, mặc dù không hoàn hảo bằng phương pháp ba màu. Nhưng hóa ra khi chiếu có thể chỉ cần dùng một kính lọc sáng màu.
Hãy chụp cùng một cảnh màu, không di chuyển máy ảnh, hai lần trên phim panchromatic qua các kính lọc sáng đỏ và lục.