Khi thảo luận về số lượng màu sắc có thể cảm nhận được bằng mắt người, tôi có xu hướng đề cập đến 2,4 triệu màu của không gian màu CIE 1931 XYZ. Đó là một con số khá vững chắc, có cơ sở khoa học, mặc dù tôi thừa nhận nó có thể bị giới hạn trong bối cảnh. Tôi nghĩ rằng mắt người có thể nhạy cảm với 10 - 100 triệu "màu" riêng biệt khi đề cập đến cả sắc độ và độ chói.
Tôi sẽ dựa vào câu trả lời của mình về công việc được thực hiện bởi CIE, bắt đầu từ những năm 1930, và tiến triển trở lại vào những năm 1960, với một số cải tiến về thuật toán và độ chính xác cho công thức trong vài thập kỷ qua. Khi nói đến nghệ thuật, bao gồm nhiếp ảnh và in ấn, tôi nghĩ rằng công việc do CIE thực hiện có liên quan đặc biệt, vì nó là nền tảng của hiệu chỉnh màu sắc và mô hình màu toán học hiện đại và chuyển đổi không gian màu.
CIE, hay Ủy ban internationale de l'éclairage , năm 1931 đã thành lập " không gian màu CIE 1931 XYZ". Không gian màu này là một dải màu hoàn toàn tinh khiết, được ánh xạ từ 700nm (đỏ hồng ngoại) đến 380nm (gần tia cực tím) và phát triển qua tất cả các bước sóng của ánh sáng" nhìn thấy ". Không gian màu này dựa trên tầm nhìn của con người , đó là một kích thích tri được tạo bởi ba loại hình nón trong mắt chúng ta: hình nón có bước sóng ngắn, trung bình và dài, ánh xạ tới các bước sóng 420-440nm, 530-540nm và 560-580nm. và các màu cơ bản màu vàng-đỏ (hoặc đỏ cam) (Các hình nón màu đỏ là một chút độc đáo, trong đó độ nhạy của chúng có hai đỉnh, một màu chính trong phạm vi 560-580nm và cũng là màu thứ hai trong 410- Phạm vi 440nm. Độ nhạy cực đại gấp đôi này cho thấy các nón "đỏ" của chúng ta thực sự có thể là các nón "đỏ tươi" về độ nhạy thực tế.) Các đường cong phản ứng tristimulus có nguồn gốc từ trường nhìn 2 ° của hố mắt, nơi hình nón của chúng tập trung nhất và tầm nhìn màu của chúng tôi, dưới cường độ ánh sáng trung bình đến cao, là lớn nhất.
Không gian màu CIE 1931 thực tế được ánh xạ từ các giá trị tristimulus XYZ, được tạo từ các dẫn xuất đỏ, lục và lam, dựa trên các giá trị màu đỏ, lục và lam thực tế (mô hình phụ gia.) Các giá trị tristimulus XYZ được điều chỉnh cho một "chất chiếu sáng tiêu chuẩn", thường là màu trắng cân bằng ánh sáng mặt trời là 6500K (mặc dù không gian màu CIE 1931 ban đầu được tạo ra cho ba chất chiếu sáng tiêu chuẩn A 2856K, B 4874K và C 6774K) và được cân theo "người quan sát tiêu chuẩn" (dựa trên trên góc nhìn của góc 2 ° đó.) Biểu đồ màu CZ 1931 XYZ tiêu chuẩn có hình móng ngựa và chứa một sơ đồ "màu sắc" của các màu thuần khiết, bao phủ dải màu từ 700nm đến 380nm và có độ bão hòa từ 0 % tập trung tại điểm trắng đến 100% dọc theo ngoại vi. Đây là một "2,38 triệu màu mà mắt người có thể phát hiện dưới ánh sáng cường độ cao vừa phải xấp xỉ cùng nhiệt độ màu và độ sáng của ánh sáng ban ngày (không phải ánh sáng mặt trời, gần 5000k, nhưng ánh sáng mặt trời + ánh sáng bầu trời xanh, khoảng 6500k.)
Vì vậy, mắt người có thể phát hiện chỉ 2,4 triệu màu? Theo công trình do CIE thực hiện vào những năm 1930, dưới một vật phát sáng cụ thể tương đương với cường độ và nhiệt độ màu của ánh sáng ban ngày, khi chỉ nhìn thấy 2 ° hình nón tập trung ở hố mắt, thì dường như chúng ta thực sự có thể xem 2,4 triệu màu.
Các thông số kỹ thuật CIE bị giới hạn trong phạm vi, tuy nhiên. Chúng không chiếm các mức độ chiếu sáng khác nhau, các chất phát sáng có cường độ hoặc nhiệt độ màu khác nhau, hoặc thực tế là chúng ta có nhiều hình nón trải rộng trên ít nhất một khu vực 10 ° của võng mạc của chúng ta quanh hố mắt. Họ cũng không giải thích cho thực tế là hình nón ngoại vi dường như nhạy cảm hơn với màu xanh lam so với hình nón tập trung trong hố mắt (chủ yếu là hình nón màu đỏ và màu xanh lá cây).
Các sàng lọc đối với các ô màu CIE được thực hiện vào những năm 60 và một lần nữa vào năm 1976, trong đó tinh chỉnh "người quan sát tiêu chuẩn" để bao gồm một điểm nhạy cảm màu 10 ° đầy đủ trong võng mạc của chúng tôi. Những cải tiến đối với các tiêu chuẩn của CIE chưa bao giờ được sử dụng nhiều và nghiên cứu độ nhạy màu rộng lớn đã được thực hiện liên quan đến công việc của CIE phần lớn bị giới hạn trong không gian màu sắc và sắc độ CZ 1931 XYZ ban đầu.
Do giới hạn độ nhạy màu chỉ ở một điểm 2 ° trong hố mắt, có khả năng mạnh mẽ là chúng ta có thể nhìn thấy hơn 2,4 triệu màu, đặc biệt là kéo dài sang màu xanh lam và màu tím. Điều này được chứng thực bởi các tinh chỉnh của năm 1960 đối với không gian màu CIE .
Tông màu, có lẽ là độ sáng được dán nhãn tốt hơn (độ sáng hoặc cường độ của màu), là một khía cạnh khác trong tầm nhìn của chúng ta. Một số mô hình pha trộn màu sắc và độ sáng với nhau, trong khi những mô hình khác tách biệt hai màu. Mắt người chứa một võng mạc bao gồm cả hai thiết bị nhạy cảm "màu sắc", cũng như hình que, không biết màu sắc nhưng nhạy cảm với những thay đổi về độ sáng. Mắt người có số que gấp khoảng 20 lần (94 triệu) so với hình nón (4,5 triệu). Các que cũng nhạy cảm với ánh sáng gấp 100 lần so với hình nón, có khả năng phát hiện một photon đơn lẻ. Các que dường như nhạy cảm nhất với các bước sóng ánh sáng màu xanh lục (khoảng 500nm) và có độ nhạy thấp hơn đối với các bước sóng đỏ và gần UV. Cần lưu ý rằng độ nhạy của que được tích lũy, vì vậy người càng quan sát lâu hơn một cảnh tĩnh, rõ ràng hơn mức độ sáng trong cảnh đó sẽ được nhận thức bởi tâm trí. Những thay đổi nhanh chóng trong một cảnh, hoặc chuyển động lia máy, sẽ làm giảm khả năng phân biệt sự tăng màu tốt.
Với độ nhạy cao hơn nhiều so với ánh sáng, có vẻ hợp lý khi kết luận rằng con người có độ mịn và khác biệt, nhạy cảm với các biến đổi cường độ ánh sáng hơn so với thay đổi màu sắc và độ bão hòa khi quan sát cảnh tĩnh trong một thời gian. Chính xác làm thế nào các yếu tố này vào nhận thức của chúng ta về màu sắc và cách nó ảnh hưởng đến số lượng màu sắc chúng ta có thể nhìn thấy, tôi không thể nói chính xác. Một thử nghiệm đơn giản về độ nhạy của âm sắc có thể được thực hiện vào một buổi tối trong ngày, giống như mặt trời lặn. Bầu trời xanh có thể từ gần xanh trắng đến xanh thẫm nửa đêm. Trong khi màu sắc của bầu trời như vậy bao phủ một phạm vi rất nhỏ, thì tông màu là rất lớn và rất tốt. Quan sát một bầu trời như vậy, người ta có thể thấy một sự thay đổi vô cùng trơn tru từ màu xanh trắng sáng sang màu xanh da trời sang màu xanh nửa đêm tối.
Các nghiên cứu không liên quan đến công việc CIE đã chỉ ra một loạt các "màu tối đa" mà mắt người có thể cảm nhận được. Một số có giới hạn trên là 1 triệu màu, trong khi một số khác có giới hạn trên là 10 triệu màu. Nhiều nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng một số phụ nữ có loại hình nón thứ tư độc đáo, hình nón "màu cam", có thể mở rộng độ nhạy đến 100 triệu, tuy nhiên nghiên cứu này đã tính cả màu sắc và độ chói trong tính toán "màu sắc" của họ.
Điều đó cuối cùng đặt ra câu hỏi, liệu chúng ta có thể tách màu sắc khỏi độ chói khi xác định "màu sắc" không? Chúng ta có thích định nghĩa thuật ngữ "màu sắc" để chỉ màu sắc, độ bão hòa và độ chói của ánh sáng mà chúng ta cảm nhận được không? Hoặc là tốt hơn để tách hai, giữ màu sắc khác biệt với độ sáng? Mắt có thể nhìn thấy bao nhiêu mức cường độ, so với bao nhiêu sự khác biệt về sắc độ? Tôi không chắc những câu hỏi này đã thực sự được trả lời một cách khoa học chưa.
Một khía cạnh khác của nhận thức màu sắc liên quan đến sự tương phản. Thật dễ dàng để nhận ra một sự khác biệt trong hai điều khi chúng tương phản tốt với nhau. Khi cố gắng xác định trực quan có bao nhiêu "màu" mà người ta nhìn thấy khi nhìn vào các sắc thái khác nhau của màu đỏ, có thể khá khó để biết hai màu tương tự có khác nhau hay không. Tuy nhiên, so sánh một sắc thái của màu đỏ với một màu xanh lá cây, và sự khác biệt là rất rõ ràng. So sánh sắc thái của màu xanh lục theo trình tự với từng sắc thái màu đỏ và mắt có thể dễ dàng nhận ra sự khác biệt về sắc thái màu đỏ trong mối quan hệ ngoại vi với nhau cũng như tương phản với màu xanh lá cây. Những yếu tố này là tất cả các khía cạnh của tầm nhìn của tâm trí chúng ta, đây là một thiết bị chủ quan hơn nhiều so với mắt (điều này khiến cho việc đánh giá nhận thức màu sắc vượt ra ngoài phạm vi của mắt một cách khoa học.trong bối cảnh hơn là một thiết lập mà không có bất kỳ sự tương phản nào cả.