Online Unit Converters • Фотометрія - світло • Конвертер яскравості • Компактний калькулятор

Небо на цій фотографії району Мішин (Mission District) в Сан-Франциско майже всюди однакової яскравості, незважаючи на різний колір

Загальні відомості

Фізіологія сприйняття яскравості

контрастна чутливість

Яскравість в мистецтві і дизайні

Оптичні ілюзії і ефекти

Дизайн

Яскравість і повітряна перспектива

Загальні відомості

яскравість

освітленість

Яскравість - це фотометрична величина, що дорівнює відношенню сили світла, випромінюваного поверхнею, до площі її проекції на площину, перпендикулярну осі спостереження. Кількість світла тут вимірюється як енергія, що виділяється світловим джерелом або відображена освітленій поверхнею. Яскравість - кількість виробленого або відбитого світла, що відрізняється від загальної кількості світла в приміщенні, від кількості світла, що прямує до поверхні (освітленість), або від загального кількість світла, що випускається в певному тілесному вугіллі (сила світла).

В основному різниця між освітленістю і яскравістю зрозуміла, але щоб не плутати ці два поняття, можна запам'ятати їх як:

1. Яскравість = світло, відбите від поверхні
2. Освітленість = світло, що прямує до поверхні

Під яскравістю можуть матися на увазі два поняття: фізичне властивість світла, описане вище, і суб'єктивне поняття про те, наскільки яскравим здається освітлений об'єкт або джерело світла. Кожна людина сприймає яскравість по-різному, в залежності від ряду факторів, таких як індивідуальні особливості зору. Яскравість навколишніх предметів і середовища також впливає на те, наскільки яскравим здається джерело світла або предмет, що відображає світло. Тому в описі джерел світла використовують поняття про яскравість позначає не суб'єктивну а фізичну величину. Ця величина використовується в оцінці яскравості дисплеїв, наприклад екранів телевізорів або цифрових годин. Яскравість також важлива для нашого сприйняття творів мистецтва і оточуючого нас світу.

Фізіологія сприйняття яскравості

Фоторецептори очі, палички і колбочки, найбільш чутливі до світла з довжиною хвилі в 550 нанометрів (зелене світло). Чутливість знижується зі збільшенням або зменшенням довжини хвилі. Завдяки цій чутливості зелений, і кольору, що знаходяться поруч з ним в спектрі (жовтий і оранжевий), здаються нам найбільш яскравими. Тобто, яскравість - це властивість світла виглядати яскравим або тьмяним, в залежності від того, як мозок обробляє інформацію про довжину хвилі.

Люди, як і інші тварини, пристосовуються до навколишніх умов, і якщо в навколишньому середовищі не відбувається змін, то люди звикають до неї і перестають її помічати, так як вона не представляє небезпеки. Так відбувається і з сприйняттям яскравості. Люди звикають до яскравості в навколишньому середовищі і судять про яскравість предметів в залежності від яскравості середовища. Наприклад, екран стільникового телефону з незмінною яскравістю здається яскравим вночі і тьмяним днем. Це через те, що вночі наші очі звикають до темряви, і тому велика різниця між екраном і середовищем означає для нас велику яскравість. Менша різниця між денним світлом і екраном значить маленьку яскравість, хоча насправді яскравість екрану не змінюється.

Перевірка контрастної чутливості

контрастна чутливість

Контрастна чутливість - це здатність очі бачити різницю між яскравістю предметів. Ця чутливість особливо важлива у випадках, коли цей контраст знижений через висвітлення, наприклад в тумані, в темряві, або коли яскравість і колір знаходяться поруч предметів близькі. Людям з низькою чутливістю зазвичай важко керувати автомобілем ввечері або в тумані, пересуватися в темряві, або бачити, якщо заважає сліпуче світло. Низька контрастна чутливість особливо проблематична для людей, які до того ж страждають колірною сліпотою.

Контрастна чутливість погіршується з віком, а також внаслідок ряду захворювань, наприклад через глаукому, катаракти, інфаркту міокарда, або діабетичної ретинопатії, тобто пошкодження сітківки ока внаслідок діабету. Проблема з контрастною чутливістю незалежна від погіршення зору, і часто виникає у людей з прекрасним зором, хоча іноді зір і контрастна чутливість погіршуються одночасно. Перевірка контрастної чутливості відрізняється від перевірки зору тим, що її можна проходити в окулярах або контактних лінзах, якщо людина носить їх у повсякденному житті. Замість таблиці з буквами різного розміру пацієнтові пропонується перелік літер, у яких знижується контрастність. У більш ускладненому варіанті на таблиці зображені не букви, а лінії на різному фоні, і завдання ускладнюється тим, що в око також може бути спрямований світло, щоб погіршити видимість.

Спеціальні окуляри, підібрані для пацієнта на основі результатів перевірки зору, часто допомагають підвищити контрастну чутливість. Така перевірка схожа на тести, які проводять перед лазерною хірургією. До речі, лазерна хірургія для корекції інших дефектів зору іноді допомагає підвищити контрастну чутливість, хоча в деяких випадках, навпаки, погіршує її, як побічний ефект. Нерідко також можна поліпшити чутливість за допомогою окулярів з жовтими лінзами.

«Враження. Сонце, що сходить »Клода Моне. Музей Мармоттан-Моне, Париж.

Яскравість в мистецтві і дизайні

Оптичні ілюзії і ефекти

Художники часто маніпулюють яскравістю, щоб досягти того чи іншого ефекту або ілюзії. Наприклад, якщо яскравість кольору двох знаходяться поруч предметів однакова, то їх лінія дотику здається розмитою. Художники використовують цю властивість, щоб зобразити ілюзію руху. Один з найвідоміших прикладів - картина Моне «Враження. Сонце, що сходить »на ілюстрації. Тут ілюзія мерехтливого сонця і сонячної доріжки викликана саме цією властивістю - яскравість сонця і навколишнього його неба, а також яскравість сонячної доріжки і моря - дуже близькі. Колір і яскравість обробляються різними відділами мозку. Відділ, відповідальний за яскравість, також відповідає за розташування в просторі, перспективу і рух. Завдяки різному кольорі мозок розуміє, що предмет іншого кольору існує, але через однакової яскравості не може визначити, де він знаходиться, тому створюється ілюзія тремтіння або руху. Цю техніку можна використовувати, наприклад, щоб створити ілюзію блискучих зірок на вечірньому небосхилі.

Фестиваль тюльпанів в Оттаві, Канада

У фотографії цей ефект теж нерідко використовується. Знімаючи захід, фотограф чекає моменту, коли сонце або хмари стануть однакової яскравості, але різного кольору з небом. Якщо вдасться зняти цей момент, то іноді здається, що сонце або хмари мерехтять на фотографії.

Такі фарби зустрічаються в природі не тільки на заході і світанку. Аналогічне поєднання кольорів може зустрітися і на лузі, і на клумбі. Наприклад, тюльпани на фотографії як би злегка погойдуються, завдяки тому, що їх яскравість зливається з яскравістю трави. Це добре видно на чорно-білій фотографії.

Готель «Шато-Лорьє», Оттава, Канада

У деяких випадках таке поєднання кольорів може бути жахливим. Помаранчеві вогні в замку на фотографії здаються мерехтливими, так як однакові за яскравістю зі стінами замку. Якщо ж їх колір змінити до червоного і затемнити навколишнє небо, то фортеця продовжує мерехтіти, але виглядає вже не гостинним палацом, а зловісним замком з привидами.

З іншого боку, використання кольорів з контрастною яскравістю, наприклад поєднання яскравих і темних кольорів, передає зображенню обсяг, як на написаної маслом рожевої камелії. Квітка виглядає настільки об'ємним, що хочеться провести по ньому рукою, щоб в цьому переконатися - хоча насправді малюнок зроблений на площині. З темними кольорами важче передати контраст, ніж зі світлими - це добре видно на малюнку з камелією і особливо помітно на чорно-білому зображенні. Світлий квітка переходить від майже білого до темно-червоного, і виглядає об'ємно. У темних листя набагато менше різниці в контрасті, ніж у квітки, і вони виглядають більш плоскими. Зручність у роботі зі світлими кольорами для передачі контрасту зауважив ще Леонардо да Вінчі, і багато художники працюють в такій техніці.

Камелія

Дизайн

Мета більшості художників - змусити глядача замислитися, викликати в ньому різні почуття. Для цього і використовуються різні ефекти, як ті, що описані вище. У дизайні, навпаки, важливіше не спеціальні ефекти, а ясність. Це особливо важливо на знаках, наприклад дорожніх, або на попередженнях про небезпеку. Щоб ті, для кого призначений цей допис, як можна краще його зрозуміли, дизайнери використовують контрастні кольори, з великою різницею в яскравості між повідомленням і фоном. Це робить текст або зображення більш помітним.

Яскравість тексту майже збігається з яскравістю фону

Яскравість тексту майже збігається з яскравістю фону

Тому текст важко читається

Тому текст важко читається

Різниця в контрасті робить текст читабельним, а маленькі деталі - помітними. Якщо, навпаки, між текстом або зображеннями і фоном маленька різниця в контрасті, то текст або зображення погано видно, і вони починають танцювати в очах. На малюнку показаний саме такий текст, який погано читається через те, що він хоч і відрізняється за кольором від фону, але зливається з ним по яскравості.

У міру зменшення насиченості кольору, читаність тексту погіршується. У нашому прикладі з текстом, червоний колір більше схожий на фон по яскравості, ніж зелений, але більш насичений. Тому і читається він трохи краще, незважаючи на те, що зелений сильніше відрізняється від фону своєю яскравістю. Для того, щоб текст якнайкраще читався, різницю в яскравості між ним і фоном роблять максимальної, а також збільшують насиченість.

Якщо в дизайні використовується кілька кольорів з різною яскравістю, то найбільший контраст між яскравістю фону і тексту слід зробити для самого важливого тексту. Решта тексту може бути менш контрастним, і найменш суттєвий - з найнижчою різницею в яскравості.

На більш світлому тлі простіше побачити різницю між двома зображеннями з різною яскравістю, тому, щоб посилити контраст, бажано освітлити фон. Це не завжди працює, так як це не допомагає людям, які змушені перебувати в дуже світлою середовищі - наприклад льотчикам. Також потрібно бути обережним при виборі кольору тексту, якщо фон часто змінюється, як, наприклад, на картах навігаторів. Не варто забувати також, що дизайн для дисплеїв обмежений діапазоном відтворюваних дисплеєм квітів.

Повітряна перспектива. Озеро Тоба, Північна Суматра, Індонезія. Фотографія опублікована з дозволу автора.

Яскравість і повітряна перспектива

Якщо дивитися вдалину, то об'єкти, що знаходяться далі від спостерігача, наприклад гори, здаються більш світлими і розмитими. Зменшується також контраст і насиченість фарб. Художники використовують цю особливість, щоб передати перспективу. Тобто, елементи ландшафту на задньому плані малюють більш світлими і розмитими. Називається цей ефект «повітряної перспективою» - він викликаний розсіюванням світла водою та іншими частинками в атмосфері.

В туманну або сиру погоду число частинок води в атмосфері різко збільшується, і ефект повітряної перспективи відбувається навіть з предметами, що знаходяться близько від спостерігача. Мозок сприймає це явище як звичайну перспективу, і людині здається, що ці об'єкти знаходяться далі, ніж вони є насправді. Це дуже небезпечно як для пішоходів, які переходять дорогу, так і для водіїв, і треба пам'ятати про це і бути особливо обережним в тумані.

література

Автор статті: Kateryna Yuri

Ви маєте труднощі в перекладі одиниці виміру з однієї мови на іншу? Колеги готові вам допомогти. Опублікуйте питання в TCTerms і протягом декількох хвилин ви отримаєте відповідь.

Розрахунки для перекладу одиниць в конвертері «Конвертор яскравості» виконуються за допомогою функцій unitconversion.org .