Г Л А В А 6

ФЕНОМЕНЫ ЦВЕТОВОГО ВОСПРИЯТИЯ

щенности. Рассматривание такого набора покажет, что образцы с высокой на сыщенностью действительно воспринимаются более яркими, и величина этого эффекта зависит от специфики цветового тона и степени светлоты стимула.

Эффект Гельмгольца — Кольрауша выражается в том, что по мере рос та хроматичности стимула (при постоянной фотометрической ярко сти) растет его субъективная яркость; и, таким образом, субъективную яркость (и, следовательно, светлоту) нельзя рассматривать как одно мерную функцию от яркости стимула (или от его относительной фото метрической яркости).

Отличия между спектральной световой эффективностью, измеренной при по мощи фликкерной фотометрии (подобно V( ) кривой), и гетерохроматическим соответствием по яркости (эффект Гельмгольца — Кольрауша), а также их зави симость от возраста наблюдателя — описаны Крафтом и Вернером (1994).

6.6 ЭФФЕКТ ХАНТА

(ЗАВИСИМОСТЬ ПОЛНОТЫ ЦВЕТА ОТ ФОТОМЕТРИЧЕСКОЙ ЯРКОСТИ)

Внимательное наблюдение за окружающим миром ведет нас к пониманию того, что цветовое восприятие объектов существенно меняется, когда меняется полный уровень фотометрической яркости стимулов: объекты кажутся кра сочными и контрастными солнечным летним днем и приглушенными в сумер ках (эффекты Ханта и Стивенса [раздел 6.7]).

Эффект Ханта был выявлен в процессе исследования феноменов световой и темновой адаптаций цветового зрения (Хант, 1952). Хант обобщил данные по согласованным цветовым стимулам, полученные через т.н. гаплоскопическое соответствие: левый и правый глаза наблюдателя были адаптированы к раз ным просмотровым условиям, и соответствия были получены между стимула ми, по отдельности предъявляемыми левому и правому глазам.

Рис. 6.9 схематично иллюстрирует хантовские результаты: точечные дан ные представляют результат визуального согласования стимулов при различ ных уровнях адаптации. При этом видно, что стимулу с низкой колориметри ческой чистотой при высокой яркости (10000 cd/m2) будет соответствовать1 стимул низкой яркости (1 cd/m2), но с высокой колориметрической чистотой. Таким образом было достоверно установлено, что при повышении яркости хро матического стимула усиливается ощущение полноты его цвета.

Эффект Ханта может быть проиллюстрирован рис. 4.1: представьте себе, что вы находитесь в тех же условиях освещения, что и кубики рисунка, — обратите внимание на то, что более освещенные стороны кубиков воспринимаются более полноцветными.

Эффект Ханта можно наблюдать, рассматривая цветное изображение (ска жем, все тот же рис. 4.1) при разных уровнях освещенности: при низком уровне

1По полноте цвета. — Прим. пер.

153

Г Л А В А 6

ФЕНОМЕНЫ ЦВЕТОВОГО ВОСПРИЯТИЯ

0.6

0.5

1

10 y 0.4 100 1000 10000

10000 1000 100 10 1

0.3

0.2
0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

x

Рис. 6.9 Векторы изменения цветностей при изменении уровня светимости, иллюстрирующие эффект Ханта. Точками отмечены уровни светимости стимулов.

освещенности полнота цвета различных элементов изображения будет совсем небольшой, но если затем вынести это изображение на яркий свет (например, выйти с ним в солнечный день на улицу или поместить в просмотровую каби ну) — элементы изображения будут восприниматься с существенно большей полнотой цвета.

Эффект Ханта выражается в том, что ощущение полноты цвета хрома тического стимула растет по мере роста его фотометрической яркости.

Эффект Ханта указывает также на необходимость учета абсолютного уровня яркости стимула в моделях цветового восприятия (чего традиционная колори метрия обеспечить не в состоянии).

6.7 ЭФФЕКТ СТИВЕНСА

(ЗАВИСИМОСТЬ КОНТРАСТА ОТ ФОТОМЕТРИЧЕСКОЙ ЯРКОСТИ)

Эффект Стивенса тесно связан с эффектом Ханта. Если эффект Ханта — это повышение хроматического контраста между стимулами за счет увеличения их полноты цвета по мере роста их фотометрической яркости, то эффект Сти венса — это рост субъективно яркостного (или светлотного) контраста по мере роста яркости стимулов. Для лучшего понимания эффекта Стивенса отметим, что здесь о контрасте мы говорим как о кратности изменения субъективной яр кости (или светлоты) в результате изменения фотометрической яркости (под робнее по вопросам контраста см. у Фершильда [1995]).

154

Г Л А В А 6			ФЕНОМЕНЫ ЦВЕТОВОГО ВОСПРИЯТИЯ

Рис. 6.10 Изменения в светлотном контрасте как функция от адаптирующей яркости, согласно эффекту Стивенса.

Подобно хантовскому эффекту, эффект Стивенса был обнаружен в результа те классических психофизических экспериментов (Стивенс и Стивенс, 1963), при которых наблюдателей просили установить величину субъективной ярко сти стимулов в различных условиях адаптации. Результаты экспериментов продемонстрировали степенную зависимость между субъективной яркостью и измеренной яркостью стимулов (данную зависимость в психофизике часто именуют степенным законом Стивенса). График данной зависимости будет сте пенным в линейных координатах, но превращается в прямую линию в коорди натах логарифмических (наклон прямой равен степени функции).

Набор типичных графиков с логарифмическими осями, полученный в экспе риментах Стивенса и Стивенса (1963), показан на рис. 6.10: линии демонстриру ют усредненные относительные величины субъективной яркости как функцию от относительной яркости стимула (при четырех различных уровнях адаптации наблюдателя). По графикам видно, что наклон прямых (соответственно и сте пень функции) растет по мере роста адаптирующей яркости стимула.

Эффект Стивенса выражается в том, что по мере роста фотометриче ской яркости (сложных стимулов. — Прим. пер.) темные стимулы вос принимаются еще более темными, а светлые — еще более светлыми.

На первый взгляд, результаты противоречивы, но на самом деле таковы.

Эффект Стивенса можно наблюдать при показе одного и того же изображе ния при низком и высоком уровнях фотометрической яркости. Особенно на глядным явится черно белое изображение: при низком уровне яркости оно бу

155

Г Л А В А 6

ФЕНОМЕНЫ ЦВЕТОВОГО ВОСПРИЯТИЯ

дет выглядеть весьма низкоконтрастным — «белые» области не будут воспри ниматься очень яркими и, что совсем удивительно, — темные области не будут казаться очень темными; если затем это же изображение вынести на яркий свет, то «белые» области будут восприниматься существенно более яркими, а темные — существенно более темными, — то есть визуальный контраст изо бражения вырастет.

6.8 ЭФФЕКТ ХЕЛЬСОНА — ДЖАДДА

(ЦВЕТОВОЙ ТОН НЕМАРКИРОВАННЫХ ОБРАЗЦОВ)

Эффект Хельсона — Джадда трудновоспроизводим в нормальных условиях просмотра, поэтому малозначим в практике. Однако его описание включено в нашу книгу, поскольку две модели цветового восприятия (модель Ханта и мо дель Наятани) успешно прогнозируют данный эффект. При использовании указанных моделей важно понимать определение эффекта Хельсона — Джадда и учитывать его.

Экспериментальные данные, благодаря которым впервые был описан дан ный эффект, получены Хельсоном в 1938 г. В его эксперименте наблюдателей помещали в световую кабину (наподобие туалетной комнаты), освещенную све том, близким к монохроматическому. После некоторого периода привыкания наблюдателей просили присвоить манселловское значение различным немар кированным образцам (ахроматичные манселловские патчи). Типичные ре зультаты при манселловской светлоте фона 5/ показаны на рис. 6.11 (при этом сходные результаты наблюдались на черно белых фонах).

Рис. 6.11 демонстрирует насыщенность (в манселловских единицах) немар кированных образцов на различных уровнях манселловской светлоты: мы ви дим, что под строго хроматичным освещением образцы не воспринимаются нейтральными. Образцы, которые были светлее фона, демонстрировали некие величины насыщенности при цветовом тоне, сходном с цветовым тоном источ ника, тогда как образцы, которые были темнее, чем фон, приобретали цветовой тон, дополнительный к тону источника.

Важно отметить, что данный эффект возникает только при освещении, близ ком к монохроматическому, и, как установил Хельсон, этот эффект полностью пропадает, когда к монохроматическому свету добавляют буквально 5% белого. Поскольку цветовые стимулы никогда не оценивают при монохроматическом освещении, практическое значение эффекта Хельсона — Джадда крайне невели ко, но все же он был учтен в некоторых моделях цветового восприятия.

Мори с коллегами наблюдали эффект Хельсона — Джадда в одном из недав них экспериментов (Мори и др., 1991). Они поставили гаплоскопический опыт (левый и правый глаза адаптированы по отдельности), который увеличил веро ятность возникновения эффекта Хельсона — Джадда. Известно, что данный эффект невозможно продемонстрировать (или наблюдать) при нормальных ус ловиях просмотра. Последнее ставит под сомнение ценность оригинального хельсоновского исследования, но при этом все равно возникает вопрос: почему же все таки у Хельсона эффект был столь выраженным? И хотя прямого ответа

156

Г Л А В А 6				ФЕНОМЕНЫ ЦВЕТОВОГО ВОСПРИЯТИЯ

Рис. 6.11 Ряд оригинальных хельсоновских результатов (1938), иллюстрирующих эффект Хельсона — Джадда: значения манселловского цветового тона и насыщенности для немарки рованных образцов при зеленом источнике и «сером» фоне.

на этот вопрос нет, тем не менее можно предположить, что причина кроется в неполной хроматической адаптации наблюдателей, объясняющей цветовой тон светлых патчей, и в хроматической индукции, объясняющей цветовой тон темных.

Принято считать, что в обычных просмотровых ситуациях когнитивные ме ханизмы восприятия «обесцвечивают осветитель», благодаря чему сохраняет ся ахроматичность восприятия немаркированных образцов. Возможно, хель соновская «монохроматическая будка» и недавние гаплоскопические экспери менты не позволяли когнитивным механизмам работать во всю силу.

Странность хельсоновских результатов еще и в том, что наблюдатели отме тили высокую насыщенность образцов (6–8 по манселловской шкале), имев ших светлоту меньше 2, — такое восприятие невозможно в принципе, посколь ку образец с манселловской светлотой 2 очень близок к черному и не может вос приниматься одновременно и темным, и высокохроматичным. Вероятно, на блюдатели столкнулись с т.н. высокохроматичным «отблеском»1 на темные объекты, имевшим место в данных условиях просмотра, и который можно объ яснить симультанным контрастом и неполной адаптацией.

Недавние попытки Манселловской научной лаборатории воспроизвести эф фект Хельсона — Джадда выявили одно уникальное свойство восприятия: эф фект Хельсона — Джадда не наблюдается в случае сложных стимулов, но заме тен тогда, когда отдельные немаркированные патчи рассматриваются на рав номерном фоне (даже два соседних стимула от двух немаркированных образ

1В оригинале «glowing light», взятый в кавычки. — Прим. пер.

157