Метамеризм

Метамерия — свойство зрения, при котором свет различного спектрального состава может вызывать ощущение одинакового цвета.

• В более узком смысле, метамерией называют явление, когда два окрашенных образца цвета воспринимаются одинаковыми под одним источником освещения (имеют одну окраску), но теряют сходство при других условиях освещения (с другими спектральными характеристиками излучаемого света).
• Синоним этого слова, Метамеризм — редко используемый термин, калька с английского слова.

Причины метамерии. Различия зрения человека и животных. Метамерия в фотографии

Чувствительность трёх типов цветовых рецепторов

Физиологически метамерия зрения основана на строении периферического отдела зрительного анализатора. У человека эту функции выполняет сетчатка, в которой за восприятие цвета отвечают особые клетки — колбочки. Колбочки у приматов существуют всего трёх типов: воспринимающие цвет в фиолетово-синей, зелено-жёлтой, в желто-красной частях спектра. Каждый вид колбочек интегрирует поступающую лучистую энергию в довольно широком диапазоне длин волн, и диапазоны чувствительности трёх видов колбочек перекрываются, различаясь лишь диаграммой величины чувствительности.

Человеческое зрение, таким образом, является трёхстимульным анализатором, то есть спектральные характеристики цвета выражаются всего в трех значениях. Если сравниваемые потоки излучения с разным спектральным составом производят на колбочки одинаковое действие, цвета воспринимаются как одинаковые.

В животном мире известны четырёх- и даже пятистимульные цветовые анализаторы, так что цвета, воспринимаемые человеком одинаковыми, животным могут казаться разными (так, хищные птицы видят следы грызунов на тропинках к норам исключительно благодаря ультрафиолетовой люминесценции компонентов их мочи).

Похожая ситуация складывается и с системами регистрации изображений, как цифровыми, так и аналоговыми. Хотя в большинстве своём они, как и зрение человека, являются трёхстимульными (три слоя эмульсии фотоплёнки, три типа ячеек матрицы цифрового фотоаппарата или сканера), их метамерия отлична от метамерии человеческого зрения. Поэтому цвета, воспринимаемые глазом как одинаковые, на фотографии могут получаться разными.

Метамерические ошибки зрения

Практические применения метамерии

На метамерии основано воспроизведение цвета в полиграфии, фотографии, кино, телевидении, живописи. Благодаря ей из смеси разных по характеристикам спектрального поглощения наборов пигментов (или разных по спектру излучения наборов люминофоров в случае с телевизорами и мониторами) могут быть составлены цвета, воспринимаемые глазом как одинаковые.

В случае с отраженным или проходящим через прозрачные оригиналы светом возникновение ощущения одинакового цвета при использовании разных наборов пигментов зависит от освещения. Отраженный или проходящий свет частично поглощается пигментом, но конечный спектр воспринимаемого глазом света зависит не только от характеристики пигмента, но и от характеристики источника освещения. Из-за этого два образца, воспринимающиеся одинаковыми при дневном свете, могут различаться на глаз при искусственном освещении.

Методики для учёта явления метамерии

Принцип метамерии приводит и к тому, что при монохроматичной подсветке некоторые цвета теряют насыщенность. В полиграфии и промышленности расчет цветовых различий (дельта Е) при метамерии, когда два цвета при одних условиях освещения могут казаться одинаковыми, а при других — разными, может быть проведен с помощью специального математического обеспечения. Программы позволяют компенсировать искажения зрительного восприятия от метамерии при расчетах цветовых различий в следующих системах координат: dE*CIELAB, dE FMCII, dE CMC, dE*94, dE*2000.

Связанные понятия

Источники

• Gunter Wyszecki & W.S. Stiles. Color Science: Concepts and Methods, Quantitative Data and Formulae (2nd ed.). New York: Wiley Interscience, 1982.
• R.W.G Hunt. The Reproduction of Color (2nd ed.). Chichester: John Wiley & Sons, 2004.
• Mark D. Fairchild. Color Appearance Models Addison Wesley Longman, 1998.