Valo ja kappaleitten värit...

Seuraa 
Viestejä3164
Liittynyt16.3.2005

Pukaisinpa tänä huomenena jalkaani ruskeat - kröhöm, itse neulomani - puuvillasukat, joiden sävy huoneeseeni hiipineessä aamunvalossa näytti sopivan ruskeisiin mokkanahkasandaaleihini.
Mutta ulkona havaitsin, että ruskeitten sukkien ja kenkien sävyt poikkesivat huomattavasti toisistaan: kengät siuhtaavat hiekkaan, sukat ovat punertavat.
Käsityöliikkeen myyjäkin kehottaa usein tarkistamaan lankojen värit päivänvalossa.
Kappaleitten väri siis muuttuu ympäristön valon laadun ja siis värin mukaan.
Mutta mihin tämä tieteellisesti perustuu?

Kommentit (13)

Ding Ding
Seuraa 
Viestejä9031
Liittynyt16.3.2005

Ihmisen silmä mukautuu vallitsevan valon väriin. Jos valo on esim. keltaista, silmä "lisää" kaikkeen keltaisen vastaväriä eli sinipunaista.

Auringonvalo on yleensä valkoista, mutta eri vuorokaudenaikoina se ilmeisesti vaihtelee. Kirkkaassa päivänvalossa esineet ovat "oikean" värisiä.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26890
Liittynyt16.3.2005
Piru Naiseksi
Pukaisinpa tänä huomenena jalkaani ruskeat - kröhöm, itse neulomani - puuvillasukat, joiden sävy huoneeseeni hiipineessä aamunvalossa näytti sopivan ruskeisiin mokkanahkasandaaleihini.
Mutta ulkona havaitsin, että ruskeitten sukkien ja kenkien sävyt poikkesivat huomattavasti toisistaan: kengät siuhtaavat hiekkaan, sukat ovat punertavat.
Käsityöliikkeen myyjäkin kehottaa usein tarkistamaan lankojen värit päivänvalossa.
Kappaleitten väri siis muuttuu ympäristön valon laadun ja siis värin mukaan.
Mutta mihin tämä tieteellisesti perustuu?

Valolla voi olla jatkuva spektri, toisin sanoen se on sekoitus äärettömästä määrästä aallonpituuksia, joiden voimakkuudet vaihtelevat mielivaltaisesti. Silmässä puolestaan on vain kolmenlaisia aistinsoluja. Niiden herkkyyskäyrien huiput ovat punaisella, vihreällä ja sinisellä alueella. Herkkyyskäyrät menevät osin päällekkäin. Silmä siis rajaa spektrin (periaatteessa) ääretönulotteisen informaation kolmiulotteiseen väriavaruuteen. Tuosta väkisinkin seuraa, että yleisesti tiettyä väriaistimusta kohti on ääretön määrä spektrejä jotka voivat tuottaa sen.

Valaistuksella on jatkuva spektri. Samoin materiaalien heijastus aallonpituuden funktiona on jatkuva. Heijastunut spektri saadaan kertomalla valonlähteen spektri heijastuskertoimella. Tietyssä valaistuksessa kaksi erilaista materiaalia voivat tuottaa erilaiset heijastusspektrit, jotka ovat kuitenkin selliaset jotka tuottavat silmässä saman väriaistimuksen. Kun valaistusta muutetaan, heijastusspektritkin muuttuvat, eivätkä ne enää tuota samaa väriaistimusta.

Otetaan vielä yksinkertainen esimerkki näön toiminnasta. Jos silmään tulee punaista valoa, se ärsyttää pääsääntöisesti punaisia aistinsoluja ja aivot aistivat punaisen. Vihreä valo taas ärsyttää pääsääntöisesti vihreitä soluja ja tuottaa vihreän väriaistimuksen. Keltainen valo, jonka aallonpituus on vihreän ja punaisen välillä ärsyttää sekä vihreitä että punaisia soluja (solujen vasteet menevät osin päällekkäin). Sellaisen aistimuksen aivot tulkitsevat keltaiseksi. Mutta aivoilla on tieto vain punaisten ja vihreiden solujen ärsytyksestä. Jos silmään tuodaan samanaikaisesti punaista ja vihreää valoa, molemmat solutyypit ärsyyntyvät jälleen ja aistimus on taas keltainen, vaikka valon spektri on aivan erilainen. Ellet usko, niin laita monitorin tausta keltaiseksi ja katso näyttöä suurennuslasilla. Keltaiselta näyttävä pinta koostuu kuin koostuukin pienistä vihreistä ja punaisista pisteistä.

Sepi
Seuraa 
Viestejä3262
Liittynyt16.3.2005

Valokuvissa ilmiö näkyy selvästi. Loisteputkilampun valossa otetut kuvat voivat näyttää oudolta värisävyltään riippuen käytetyn lampun valon väristä. Edellä kerrotun mukaisesti aivot korjaavat vallitsevaa valoa "normaaaliksi", mutta filmi tai kenno tallettaa värit sellaisenaan.

Vierailija

Valo saa kaikkien kappaleiden pinnan roihuamaan nopeammin.

Valo saa myös silmän atomit roihuamaan nopeammin ja niinpä tietysti havaitsemme toistemme silmät samalla tavalla kuin kaikki kappaleet ylipäätään, jos niihin tulee valoa, joka saa ne roihuamaan niin voimakkaasti, että niistä avautuu riittävästi energiaa näköhavaintoon.

Päivänvalossa kappaleiden pinnat roihuavat voimakkaammin ja näin niistä avautuu eri energian ja tiheyden energia-aaltoja kuin sisällä hämärässä.

Savor

;):)

Vierailija
Sepi
Valokuvissa ilmiö näkyy selvästi. Loisteputkilampun valossa otetut kuvat voivat näyttää oudolta värisävyltään riippuen käytetyn lampun valon väristä. Edellä kerrotun mukaisesti aivot korjaavat vallitsevaa valoa "normaaaliksi", mutta filmi tai kenno tallettaa värit sellaisenaan.

Digikameroissa on mahdollisuus valita korjausta ko. ongelmaan ja salaman käyttö vähentää värivirhettä.
Luonnonvaloa ei korvaa mikään, sekin tosin vaihtelee hyvin paljon auringon kulman,ympäristön värien ja pilvisyyden mukaan.
Kuvankäsittelyohjelmilla saa tehtyä väreille mitä tahansa.

Vierailija

Värit ovat harhaa mustavalkonäköiselle, valokin sokealle.

Mistä tiedämme, näemmekö värit samanvärisinä, vai onko minun sininen sinun keltaisesi ja Herra Hauberin punainen?

Vierailija

Tarvitseeko meidän tietää, näkeekö hän sen vihreänsä juuri samanlaisella kvaalialla?

Eikö riitä se, että on laite, joka kertoo valon aallonpituuden, ja joka molemmista kohteista antaa aina saman tuloksen(ei värin, vaan lukuarvon). Ja kun otetaan jokin valon aallonpituus, josta mittari sanoo lukeman, ja näytetään se molemmille(ilman että nämä kurkkivat toiselta vastausta) ja saadaan sama vastaus(esim vihreä) tiedämme(niin hyvin kuin ikinä voimme tietää), että näemme "vihreänä" tietyn valon aallonpituuden. (Yleistyksenä voimme sanoa, että jos näen jonkin kohteen vihreänä, hän kokee sen saman kohteen vihreänä, jos koen jonkin kohteen värinäX, hän kokee sen saman kohteen myös värinäX)

Vaikka tilanne olisi niin, että toisen kokemus "vihreästä" suoraan aivosta toiseen siirrettynä olisi sille toiselle "kokemus pinkistä", niin ne kohteet kaikesta huolimatta näkevät sen kohteen "samana värinä"(kielellisesti ja empiirisesti, niillä on vain eri tapa kokea se väri).
jos meitä kiinnostaa empiirinen maailma(esim. valo) niin meitä kiinnostanee se empiriaosuus, eikä se millaisia subjektiivisia kokemuksia se väri aikaansaa "subjektion tuottajansa" ulkopuolella?

Jos joku ei näe jotain asiaa, häneltä puuttuu sitä koskeva aisti, emmekä me tunnetusti nojaa havaintojen puutteeseen, vaan havaintoihin. 100 metrin päässä kerjäävän sokean kantaa punaisia valoja päin kävelijöistä ei oteta huomioon, samoin ei oteta huomioon niitä, jotka ilman paprua punavihersokeudesta sanovat, että "mutta kun mulla oli selvä kvaalia vihreästä".

PS:
Tästä näkee, miten vaikeaa konsilienssia voi olla selittää. Ei taivu minun rautalanka kunnolla...

Ding Ding
Seuraa 
Viestejä9031
Liittynyt16.3.2005

Kaikki ihmiset ilmeisestikin pitävät keltaista "vaaleana" värinä, joten se on ainakin yhteistä. Myös punaisen vs. sinisen aiheuttamat assosiaatiot ovat aika yhteneväisiä. Kukaan ei ilmeisesti esimerkiksi pidä punaista poikkeuksellisen "rauhallisena" värinä.

Vierailija

Niinkuin edelläkin on jo selitetty, värit, niinkuin ihmiset ne kokevat, ovat sinänsä vain illuusiota.

Fysikaalisempi vaihtoehto "väreille", olisi absorptio (ja emissio) -spektri; yksinkertaistaen eri molekyylit vain absorboivat eri energisia fotoneja (eri aallonpituuksia), ja heijastavat (sirottavat) tietyn energian omaavat fotonit takaisin. Näinollen, fysikaalisesti havaittu väri on oikeastaan valon ja kohteen spektreistä pisteittäin laskettu tulo. Tämän vuoksi villasukka auringonvalossa ei välttämättä näytä samalta, kuin hehkulampun valossa.

Ehkäpä sitten kolmannen sukupolven digikamerat kykenevät tallentamaan jokaiselle pikselille spektrin nykyisen värin lukuarvon sijasta.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26890
Liittynyt16.3.2005
Armitage
Värit ovat harhaa mustavalkonäköiselle, valokin sokealle.



Eivät ole, vaan täsmällisesti määriteltyjä ja mitattavissa olevia luonnossa havaittavia ilmiöitä, jotka ovat olemassa havainnoijista riippumatta. Vaikka sokea ei valoa näekään, hän ei voi välttyä sen muilta vaikutuksilta, esimerkiksi lämmöntunteelta tai palovammoilta. Samoin hän voi havaita valon olemassaolon ja ominaisuudet sopivilla mittalaitteilla.

Myös väriaistimukset ovat aivan todellista hermoverkon toimintaa, vaikka sen yksityiskohtia ei täysin tunnetakaan. On olemassa mittalaitteita, jotka mittaavat hermosolujen aktiivisuutta aivojen eri alueilla koehenkilön saadessa ärsykkeitä. Sellaista voitaisiin käyttää väriaistimusten tutkimiseen. En tiedä onko sellaisia kokeita tehty, ihmettelisin kuitenkin ellei olisi.

Tigeri

Ehkäpä sitten kolmannen sukupolven digikamerat kykenevät tallentamaan jokaiselle pikselille spektrin nykyisen värin lukuarvon sijasta.

Eivät pysty, siitä voit olla aivan varma. Spektrin mittaaminen on huomattavan vaikeaa ja kallista verrattuna intensiteetin mittaamiseen. Kun tuollaisesta ominaisuudesta ei ole mitään hyötyä käytännön kuvankäsittelyssä, kukaan ei maksa siitä sellaisia summia että se kehityisi edulliselle kuluttajatasolle. Kaikenlaisia spektrien mittalaitteita saa kyllä, mutta niiden vertaaminen digikameraan on hieman ontuvaa kaikissa suhteissa.

Vierailija

Eikö tuo vaatisi nimenomaan "analogisuutta", eli tulosta ei enää tallennettaisi "likiarvoina", eli tässä tapauksessa digitaalisesti. Uskon, että digitaalikamerat tarkentavat likiarvoaan, jolloin "truthlikeness" kasvaa, ehdottomana takarajanaan "suurin mahdollinen" mittaustarkkuus.
Jos seuraavan lainaus "voi olla" on totta

Neutroni
Valolla voi olla jatkuva spektri, toisin sanoen se on sekoitus äärettömästä määrästä aallonpituuksia, joiden voimakkuudet vaihtelevat mielivaltaisesti

analogisen tiedon tallettaminen valon tyyppisessä jutussa digitaaliseen muotoon taitaisi vaatia äärettömästi informaatiota...

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26890
Liittynyt16.3.2005

Kaikella mittaamisella on mielekäs tarkkuus. Käytännössä mittaustarkkuus rajoittaa mittauksia paljon enemmän kuin tallennustila. Teoriassa tietysti fotonin energia voi olla mikä tahansa reaaliluku ja sellaisen tallettaminen vaatii äärettömästi informaatiota. Tilannetta ei paranna edes analoginen tallennus, koska mikään suure ei voi olla toiseen suureeseen verrattuna äärettömällä tarkkuudella oikea.

Kamerat ovat hieman hankalassa asemassa, koska valo on luonteeltaan kvantittunutta. Kennojen pikseleille tuleva fotonimäärä on niin pieni, että yksittäisten fotonien osumat alkavat tuottaa kohinaa. Sitä enemmän mitä pienempiä pikselit ovat. Siinä mielessä kennovalmistajien pakkomielle kasvattaa megapikselimäärää kennon kokoa suurentamatta on kyseenalaista. Megapikselimäärä on kuitenkin helppo myyntiargumentti.

Vierailija
Neutroni

Tigeri

Ehkäpä sitten kolmannen sukupolven digikamerat kykenevät tallentamaan jokaiselle pikselille spektrin nykyisen värin lukuarvon sijasta.



Eivät pysty, siitä voit olla aivan varma. Spektrin mittaaminen on huomattavan vaikeaa ja kallista verrattuna intensiteetin mittaamiseen. Kun tuollaisesta ominaisuudesta ei ole mitään hyötyä käytännön kuvankäsittelyssä, kukaan ei maksa siitä sellaisia summia että se kehityisi edulliselle kuluttajatasolle. Kaikenlaisia spektrien mittalaitteita saa kyllä, mutta niiden vertaaminen digikameraan on hieman ontuvaa kaikissa suhteissa.

Tuo nyt oli osittain kevennys - ei varmaankaan kuluttajalaitteisiin tuollaista tule koskaan. Kuitenkin, kyllä digikameroiden värien "mittaamisessa" on edelleenkin parannettavaa; mikään RGB-väriavaruus (kolmio CIE värisysteemissä) ei kata koko näkyvän valon aluetta.

Uusimmat

Suosituimmat