Színek, színkódok

Színek, színkódok

A színek

Az emberi szem által érzékelhető, ún. látható spektrum a teljes elektromágneses színtartománynak csak egy töredéke:

A fenti ábra mutatja, hogy szemünk a kb. 400 - 700 nm hullámhosszú elektromágneses sugárzásokat érzékeli színeknek. A legkisebb hullámhosszú és legnagyobb frekvenciájú, ill. energiájú fény az ibolya, a legnagyobb hullámhosszú pedig a vörös; az "ibolyán túl" (<400 nm) az ultraibolya (vagy ultraviola, UV) sugárzás tartománya, a "vörösön innen" (>700 nm) pedig az infravörös tartomány (IR) következik. A látható fényspektrum színei:

A standard RGB (sRGB) modell^⇒ alapszínei nem szerepelnek a tiszta spektrumszínek között (ld. a lenti ún. színpatkó diagramot), azonban közelítőleg meg tudjuk adni azt az ún. "domináns" hullámhosszt, amely a hozzájuk legközelebb álló spektrumszínhez tartozik:
– a vörös (R) szín hullámhossza 609‐614 nm közötti érték;
– a zöld (G) esetében ez közelítőleg 549 nm;
– a kék (B) esetében pedig 466‐436 nm közötti érték.

Az International Commission on Illumination szabványos színmodellje, az ún. CIE XYZ színmodell szerint az emberi szem által látható színeket ábrázolhatjuk egy kétdimenziós síkon (ez az ún. "színpatkó" diagram).



A színpatkó külső szélein megjelenített tiszta spektrumszínek nem szerepelnek a standard RGB modell által additív színkeveréssel előállítható sRGB színtartományban, amit a második ábra belső háromszöge mutat. (Az ábrán szereplő görbe a különböző színhőmérsékletű fénysugárzók által kibocsátott színeket mutatja. Például egy háztartási izzólámpa kb. 2800 K, az átlagos napfény pedig kb. 5600 K színhőmérsékletnek felel meg.) Ennek egyik fontos következménye az, hogy az sRGB modell segítségével nem minden látható szín állítható elő, vagyis pl. a számítógépes monitorokon megjelenített képek, bármennyire is élethűnek tűnnek, valójában sosem teljesen azok. Az sRGB színmodell és a CIE XYZ színmodell közötti kapcsolatot matematikailag meghatározott lineáris transzformációkkal adhatjuk meg.

A Young-Helmholtz (trikromatikus) elmélet szerint az emberi szem három fajta színérzékelő receptorral, ún. csappal (cone) rendelkezik. Az egyes csaptípusok különböző hullámhosszúságú fényre érzékenyek:
– az ún. S-csapok a kékre (400 nm környéke),
– az ún. M-csapok a zöldre (550 nm környéke), és
– az ún. L-csapok a vörösre (600 nm környéke)
a legérzékenyebbek. (Érdekesség, hogy a legtöbb emlős csak két csaptípussal rendelkezik, azonban számos hüllő, hal vagy madár szemében négy vagy annál is több csaptípus van, amelyek különböző hullámhossz-tartományokra érzékenyek.) A csapok száma közel 7 millió (más források szerint 6.4 millió). A különböző típusú csapok aránya a retinában nem egyforma, ennek megfelelően a szem érzékenysége is különbözik az egyes színtartományokban. A csapok által érzékelt hullámhossz tartományok azonban erősen átfedik egymást.

Relatív láthatósági görbe

Az emberi szem érzékenységét az egyes színekre az ún. (relatív) láthatósági görbe adja meg. Világosban az emberi szem a sárgászöld színre (555 nm) a legérzékenyebb (sötétben azonban eltolódik a kékeszöld színtartomány felé).

Az ún. standard RGB model alapszínei esetében a relatív láthatósági függvény értéke a vörös színre (609‐614 nm) V≈0.5, a zöld színre (549 nm) V≈1, a kék színre (466‐436 nm) pedig V≈0.05 (ezek aránya körülbelül 5:10:1, amely értelemszerűen függ a megvilágítástól).

Színek, színkódok

Az alábbi táblázatban néhány (magyar és angol) színnevet és színkódot adunk meg (megjegyzés: a böngészőprogram az angol színnevek nem mindegyikét ismeri fel):

Tesztsor használata: Írjon be egy (érvényes) angol színnevet vagy HTML kódot:

Színrendszerek, színharmónia

Az ellentétes (kiegészítő vagy komplementer) színpárok additív keverésekor a fehér-szürke-fekete monokromatikus skála valamelyik árnyalatát kapjuk.

Az alapszíneket kiegészítő színeket másodlagos színeknek nevezzük. Tehát egy alapszín és a hozzá tartozó másodlagos szín keverésével fehért kapunk.

Például additív keverés esetében a vörös (#FF0000) és a zöldeskék vagy cián (#00FFFF), a zöld (#00FF00) és a magenta (#FF00FF), valamint a kék (#0000FF) és a sárga (#FFFF00) keverésekor egyaránt fehér színt kapunk. Ennek megfelelően a vörös, zöld és kék alapszínek mellett a másodlagos színek a sárga, cián, és magenta.

Hasonlóan fehér színt kapunk például az ibolya (#7F00FF) és a sárgászöld (#80FF00), a kardinálvörös (#BF1F2F) és a türkiz (#40E0D0), vagy a sötét magenta (#8B008B) és a libazöld (#74FF74) keverésekor. (Érdemes azonban megjegyezni, hogy a fentiek értelmében a vörös és a zöld nem ellentétes színek.) A megadott színpárok esetében a telítettség (szaturáció) értéke megegyezik (azaz 1 mindkét szín esetén), a fényerő (luminancia) értékek összege pedig minden esetben 0.5+0.5=1. A legjobb kontrasztot a példákban a sötét magenta (#8B008B) és a libazöld (#74FF74) eredményezi (kb. 0.91-es láthatósággal).

Emlékezzünk azonban vissza, hogy a különböző színek additív keverése a vörös, zöld és kék alapszínekből csak egy lehetséges módja a színek előállításának. Például a vörös szín additív keverésekor maximális intenzitású vörös alapszínre (R=255) és zéró intenzitású zöld és kék alapszínekre (G=0, B=0) van szükségünk. Ezzel szemben a vörös szín szubtraktív keverésekor a szín előállítása a vörös megtartásával és a zöld kiszűrésével (M=1), és ezzel egyidejűleg a vörös megtartásával és a kék kiszűrésével (Y=1) lehetséges. Értelemszerűen ilyenkor a vörös kiszűrését megvalósító cián szűrőt ki kell iktatnunk (C=0), és ha tiszta spektrumszínt akarunk előállítani, nincs szükségünk fekete szűrésre sem (K=0). Hasonlóan járhatunk el a zöld szín szubtraktív keverésekor, azonban ilyenkor más szűrőket kell alkalmaznunk (C=1, M=0, Y=1, K=0). Az alábbi táblázat segíthet a színek szubtraktív keverésekor:

Ha bármelyik oszlopban a CMYK alapszínek 1-es értéke mellett szűrés szerepel, a megfelelő RGB szín intenzitása zéró lesz a színkeverés eredményében. Például (C=1, M=1, Y=0, K=0) esetén R=0 (C=1 miatt), G=0 (M=1 miatt) az eredményül kapott szín kék lesz.

A komplementer (kiegészítő, ellentétes) színek látásfiziológiai értelmezésben a szemünk előtt színes utóképként megjelenő színeket jelentik. Ez akkor keletkezik, ha rövid ideig mozdulatlanul nézünk egy erős színfoltot, majd hirtelen egy semleges felületre (pl. fehér papírra vagy fehér színű háttérre) pillantunk. Ekkor egy rövid ideig (és rendkívül halványan, mintegy "árnyékképként") ugyanazt az alakzatot fogjuk látni, de az eredeti színnel ellentétes színben.

Első próba: nézzük rövid ideig a vörös téglalapot, majd mozgassuk az egérkurzort a fehér terület felé. Rövid ideig a vörös ellentétes színének megfelelő (halvány színű) téglalapot fogunk látni a piros téglalap helyén.

Második próba: nézzük rövid ideig a zöld téglalapot, majd mozgassuk az egérkurzort a fehér terület felé. Rövid ideig a zöld ellentétes színének megfelelő (halvány színű) téglalapot fogunk látni a zöld téglalap helyén.

Végül említsük meg, hogy az, hogy melyik színpárokat tekintjük kiegészítő vagy ellentétes színeknek, ill. általánosan fogalmazva milyen színek (színpárok, színhármasok, színnégyesek stb.) esetén beszélünk színharmóniáról, az elsősorban attól a színelmélettől vagy színrendszertől függ, amelyet használunk. Az emberi színlátás Hering-féle, ún. ellenszín-elmélete szerint például a különböző színeket az emberi agy három ellentétes színpár segítségével, a szem színérzékelő csapjai által szolgáltatott ingerületek egyfajta összegzésével állítja elő. E szerint az elmélet szerint az ellentétes színpárok a kék–sárga, a vörös–zöld és a fehér–fekete.

A színárnyalatok például a Munsell-féle színrendszerben egy kör kerületén helyezkednek el, az ellentétes színek pedig egymással szemben:

A színárnyalatok az Ostwald-féle színkörben is egy kör kerületén helyezkednek el. Ebben a harmonikus színeket azok a kiegészítő színpárok, színhármasok ("tercek") és színnégyesek ("quartok") adják, amelyeket additív módon keverve a fehér színt (ill. a szürke valamelyik árnyalatát) kapjuk.

A színárnyalatok a HSL színmodellhez tartozó színkörben szintén egy kör kerületén helyezkednek el:
– az additív színkeverés alapszíneihez (Red, Green/Lime és Blue) az 1 kerületű színkörben 1 (0°), 1/3 (120°) és 2/3 (240°),
– a köztük elhelyezkedő színekhez, a szubtraktív színkeverés alapszíneihez (Yellow, Cyan/Aqua és Magenta/Fuchsia) pedig 1/6 (60°), 3/6 (180°) és 5/6 (240°) értékek tartoznak.

A három színrendszerhez tartozó színkörökben az egyes színárnyalatok különböző távolságra helyezkednek el egymástól, ezért a színrendszerek harmonikus színei (ezen belül az ellentétes színek vagy kiegészítő színpárok) is különbözőek.

Az alábbiakban egy táblázatban felsorolunk néhány kiegészítő színpárt az RGB modell alapján. Vegyük észre, hogy a kiegészítő színek RGB kódjának megfelelő értékei minden alapszín esetében 255-re egészítik ki egymást.

Fekete (R: 000 G: 000 B: 000)	Fehér (R: 255 G: 255 B: 255)
Szürke (R: 128 G: 128 B: 128)	Szürke (R: 128 G: 128 B: 128)
Ezüstszürke (R: 214 G: 214 B: 214)	Sötétszürke (R: 41 G: 41 B: 41)
Piros, vörös (R: 255 G: 000 B: 000)	Cián, zöldeskék (R: 000 G: 255 B: 255)
Barna (R: 165 G: 42 B: 42)	Középtürkiz (R: 90 G: 213 B: 213)
Narancssárga, narancs (R: 255 G: 128 B: 000)	Türkizkék (R: 000 G: 128 B: 255)
Zöld (R: 000 G: 255 B: 000)	Magenta, bíbor(vörös) (R: 255 G: 000 B: 255)
Türkizzöld (R: 000 G: 255 B: 128)	Rózsaszín (R: 255 G: 000 B: 128)
Kék (R: 000 G: 000 B: 255)	Sárga, citromsárga (R: 255 G: 255 B: 000)
Ibolya (R: 128 G: 000 B: 255)	Sárgászöld (R: 128 G: 255 B: 000)

(ötlet: Ellentétes színek rendszere, in: Kiegészítő színpárok - Wikipédia, 2018-05-26)

Az alábbi űrlapok alapján konkrét színek esetén próbálhatjuk ki az RGB, HSL és CMYK modellek színkódolását, valamint a modellek közötti kapcsolatokat.

Az átváltás a CMYK színmodellből az RGB színmodellbe elvileg szintén lehetséges:

Mivel több szín esetén a színharmónia azt jelenti, hogy a színek keverésével a szürke valamelyik árnyalatát kapjuk, két megadott színhez megkereshetjük azt a színt (vagy színeket), amelyet hozzávéve a megadott színekhez színhármast kapunk.

Ha az ereményül kapott szín valamelyik kódja 255-nél nagyobb, akkor a megadott két színhez csak közelítőleg tudunk egy harmadik színt rendelni, és tökéletes színharmóniát nem tudunk találni. Másrészt a kapott harmadik szín minden színkódját ugyanazzal a számmal növelve a kapott színhármas szintén színharmóniát alkot (erősebb intenzitással, azaz luminanciával). A növelés értékét a "Korrekció" után írhatjuk be.

Prezentációk, weblapok készítésekor különböző színsémákat is használhatunk. Ezek generálására számos weblap kínál lehetőséget. Például a Paletton.com, sématervezőjének képe egy kiválasztott színnégyes mellett a következőképpen jelenik meg:

további információk:
Szín - Wikipédia (2018-02-23)
Contrast (vision) - Wikipedia (2018-03-24)
usability - What is a good color combination, visibility for outside use
- User Experience Stack Exchange (2020-03-22)
Színharmóniák és színkontrasztok (2018-03-24)
Színtan. In: Ábrahám György et al. 2014. (2020-03-22)
Munsell-skála - Wikipédia (2020-03-22)
A színkör. In: Wilhelm Ostwald - Wikipédia (2020-03-22)
Kiegészítő színpárok - Wikipédia (2018-03-24)
Color wheel - Wikipedia (2018-03-21)
Web colors - Wikipedia (2020-03-31)
CSS Colors - W3Schools (2018-03-19)
HTML Color Names - W3Schools (2018-03-19)
Colors HSL - W3Schools (2018-03-19)
Színtan | Sulinet Tudásbázis (2020-03-22)
KOMPLEMENTER SZÍNEK (2018-03-27)
SZÍNSZÓTÁR - ABC (2018-03-20)
SZÍNSZÓTÁR - BÍBOR (2018-03-20)
A digitalizálás elmélete: képelmélet. In: Renkecz Anita 2011. (2020-03-22)
Paletton - The Color Scheme Designer (2020-03-22)