Панов Е.А. Познание ЦВЕТА:
Равнозначность ЦВЕТА В ЦИФРОВЫХ СИСТЕМАХ. Изд. стереотип.

Оглавление

Введение

Для объяснения главной цели книги сначала определим общую структуру суждений.

В исходной позиции имеем картину.

Картина цветная, мы любуемся её колоритом и желаем сохранить её цвет не только в памяти, но и технически его измерить. Дальняя цель книги состоит в нахождении цифрового кода цвета картины и технических средств достижения равнозначности – идентичности цвета картины при повторах. Схема действий, имеющих перед собой поставленную дальнюю цель, состоит в изучении определенной последовательности операций при измерении цвета и элементов, участвующих в этом процессе, а также формирования сигнала, его регистрации и отображения. Цель анализа – понять и выявить факторы, способствующие равнозначности цвета или, наоборот, искажающие процедуру равнозначности. Равнозначность цвета – это поиск цифрового кода цвета, создание средств и алгоритмов идентификации цвета картины, это процесс и инструмент для создания виртуального цифрового образа объекта, с помощью которого может быть найдена или установлена однозначность цвета объекта-картины. Внешние факторы могут помогать или мешать процессу идентификации цвета. Идентификатор цвета картины – это виртуальный цифровой образ цвета картины.

Одними из важнейших понятий, с которым читатель постоянно будет иметь дело в этой книге – это свет и цвет.

Свет, воспринимаемый людьми, несет в себе наибольшую часть информации об окружающем мире. Восприятие света и цвета является чисто физиологическим свойством зрения и мозга человека. Цвета, который мы видим, в природе нет, и он формируется только в мозгу человека, а способов прямых измерений процесса восприятия цвета в мозгу человека пока нет. При восприятии цвета, как внутренней сущности света познаваемой человеком, кроме физиологического фактора присутствуют и другие – нравственно-этические, религиозные, факторы воспитания и др.

Существует два плана, две ипостаси сущности цвета:

а) существование цвета в физическом мире вне человека в виде виртуальной сущности одного из свойств объектов природы с проявлением своей сущности через объективные природные характеристики, которые можно измерить приборами;

б) существование образа цвета в восприятии человека в виде его субъективных свойств.

Это два параллельных мира – мир объективных свойств цвета в физическом мире и мир цвета в чувственном восприятии цвета человеком. Как их связать, как проложить мостик между ними? Художник нарисовал картину, он в ней дал свою версию видимого цвета или воображаемого. Сколь схож образ цвета в мозгу человека с тем, что даёт природа?

Процесс познания цвета трудно поддается моделированию и в настоящее время во многом не раскрыт. Однако именно этот мало понятный процесс является ключевым при восприятии цвета, красоты мира, ибо именно он формирует в мозгу цветовой образ видимого, например, художественного полотна. Цвет картины для посетителя музея отождествляется через художественные свойства картины. Человек, редко бывающий в художественных музеях, может помнить содержание картины и некий образ цвета картины скорее всего через настроение, которое производит картина. Яркие краски – хорошее настроение. У более подготовленных зрителей и профессионалов иное восприятие картины. Им, кроме простого любознательного ознакомления с картиной, присуще умение анализировать цветовые свойства картины. При этом общее восприятие цветовой гаммы не нарушается. Развитие искусства привело к раскрытию свойств цвета, которые осознанно используются художниками для создания цвета картины. Цвет входит в художественный замысел и сюжет, что содействует целостному восприятию картины. Выделяют три объективных свойства цвета – цвет (выраженный длиной волны), яркость цвета (выражаемая интенсивностью излучения) и чистоту цвета (цвет с оценкой пропорции чистого хроматического цвета в полном цветовом ощущении). Субъективным художественным свойствам цвета соответствуют три субъективные свойства цвета: цвет, выражаемый словами (красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый и т. п.), светлота (цвет с долей серого или смеси белого и чёрного) и насыщенность цвета (доля белого в чистом цвете). Каждая из трех характеристик независима от двух других. Не менее важны свойства, определяемые как цветовой тон (ощущение цвета + свет) и светосила (оценка того, какой цвет темнее или светлее). Именно эти категории определяют цветовой образ картины, который воспринимает человек.

Вплоть до XX в. картины создавались в основном только кистью художника. Развитие общества привело к потребности в копиях картин, не только авторских. С появлением технических средств копирования, в частности фотографии, возникла существенная потребность в том, чтобы цветовые копии картин были близки к цвету оригинала. Только к концу XX в. это оказалось возможным. Технические средства, с помощью которых создается цветовой образ картины, должны измерять и регистрировать именно те свойства цвета, которые и формируют этот образ. Критерием восприятия цвета остается восприятие человека, а технические средства должны работать так, чтобы наиболее точно передавать свойства цвета оригинала.

Предпосылкой работы над книгой было огромное желание разобраться в том, как свет и цвет, отраженные от картины, формируют образ цвета живописного полотна, которым любуются люди. Для зрителя цвет – это эмоциональное явление, а для прибора – поток фотонов светового излучения.

Постоянное совершенствование технических средств измерения цвета в настоящее время достигло высочайшего уровня, в чем можно убедиться побывав на выставках компьютерных копий произведений художников. Копия картины делается техническими средствами и схема взаимосвязей в треугольнике "картина (оригинал) – картины (копия) - человек" становится непростой. К тому же, человек, смотрящий на картину или на её копию, может быть не просто зрителем, а покупателем или продавцом, искусствоведом, экспертом. У картины (оригинала) и копий (фотоснимков, репродукций и т. п.) появляются качества не только художественные, но и товарные. У картины появляется и её новый самостоятельный образ – копия картины.

Написанная художником картина – это объект многогранный. На первичном уровне работы картина всего лишь материальный объект в виде холста или бумаги. Созданная художником картина, выверенная им по канонам красоты и искусства, становится художественным объектом, пока принадлежащим лишь художнику, и он своей волей определяет судьбу своего произведения, например, хранит в своей мастерской или предлагает на рынок для продажи. Выставленная художником на продажу картина является отторгнутым от создателя произведением и начинает свою персональную судьбу. Попадая в круговорот жизни общества, картина становится коммерческим объектом. У неё появляются новые качества, и она становится продуктом рынка, имеющим свою цену, объектом денежного эквивалента или капитала, объектом страхования, таможенным объектом и т. д.

При рыночных сделках к картине и к её копии, как продуктам рынка, предъявляются определенные требования и условия. В условиях множества подделок на рынке покупатель заинтересован в приобретении истинного произведения. Качество картины подтверждается сертификатом, выдаваемом экспертами, подтверждающими принадлежность картины кисти художника. Художественная экспертиза в большинстве случаев является самодостаточным основанием. В состав признаков экспертизы входят не только оценки идентификации художественного почерка автора, исторические сведения, свойства холста, но и цветовые свойства картины. В этом случае субъективных оценок экспертов не достаточно и для этой цели используются разнообразные технические средства измерения цвета – это цифровые фотокамеры, сканеры разного вида, спектрофотометры и некоторые иные средства. Именно этой области технического измерения цвета и получения его индивидуального цифрового кода и посвящена настоящая книга.

Автор предлагает работоспособную техническую модель для правовой и коммерческой защиты художественного произведения через его цветовой паспорт на основе новой модели цветовой коррекции, называемой автором Pan – модель цветокоррекции. В рамках предлагаемой модели создается виртуальный компьютерный образ – идентификатор картины в виде математического кода, например, в виде двумерной таблицы (растра). Технически и математически решаются проблемы, обеспечивающие высокую степень выявления однозначности цвета картин. Автором избрана схема изложения материала от простого к сложному, чтобы предмет изложения был более понятен. Поэтому, изначально излагаются элементы теории света и цвета, даются модели цвета и их объяснения и ограничения в строгом математическом виде. Чтение не обещает быть простым, так как термины и определения в области света и цвета весьма не просты.

Путь этот показывается автором в следовании друг за другом последовательных этапов, в виде цепочки, состоящей как бы из нескольких звеньев.

• Первое – показ того, как свет и цвет формируется в природе. Материальный носитель цвета – фотон. Он не красный, ни зеленый, ни синий, но его энергия, имеющая волновые свойства, преобразуется в мозгу человека в цвет – красный или зеленый, или синий.
• Второе – показ того, как цвет анализируется человеком. Изучение процесса восприятия света и цвета исторически строилось через моделирование этого процесса. Сначала естествоиспытатели пришли к мысли о трехкомпонентной структуре цвета, а уже потом физиологи подтвердили наличие трёх цветных рецепторов в глазу. На создание трехкомпонентной модели цвета ушло три столетия.
• Третье – показ того, как измеряется цвет, как формируется цвет в цифровых системах (в основном в сканере) и создаётся его цифровой код в фоточувствительном элементе – ПЗС, оцениваются факторы, влияющие на его качество.
• Четвертое – обсуждаются и даются представления о том, как должно идентифицировать цвет. Дается модель равнозначности цвета на основе разработанной автором цветовой коррекции. Показывается, как может быть обеспечена равнозначность цвета при хранении в памяти компьютера.
• Пятое – анализ положения картины в обществе и рынке, что может быть интересно музеям, коллекционерам картин, искусствоведам, страховым агентствам, банкам.

Итак, в путь!

Автор признателен своим друзьям и коллегам, помогавшим формированию идей книги, в особенности – сотруднику МИФИ, доктору физ.-мат. наук Алексею Иустиновичу Миськевичу и художнику Альберту Фёдоровичу Лазаренко.

Об авторе

Панов Евгений Алексеевич

Физик-экспериментатор, кандидат технических наук. Окончил факультет теоретической и экспериментальной физики МИФИ. Работал в научно-исследовательских институтах — НИКИЭТ и ВНИИАЭС в области охраны окружающей среды, радиационной безопасности на атомных станциях, технологии герметичности ТВЭЛов, радиационно-технологического контроля на атомных станциях. Автор книг «Прогнозирование переноса ионизирующих излучений методами фотометрии» (М., 1979; в соавт. с В. Н. Мироновым), «Практическая гамма-спектрометрия на атомных станциях» (М., 1990), а также монографии «Познание цвета: Равнозначность цвета в цифровых системах» (М.: URSS). Изобретатель СССР. Имеет шесть авторских свидетельств в сфере атомной технологии и два патента на изобретения РФ в области измерения цвета. Принимал участие в анализе радиационных аварий на Ленинградской и Чернобыльской АЭС. Аналитический опыт, приобретенный в процессе исследования аварий на атомных станциях, общение с персоналом станций, с учеными и освоение их опыта в области радиационного контроля привели автора к разработке новой концепции безопасности и экспериментальной диагностики с возможностями раннего обнаружения аварий. Концепция диагностики формировалась на базе событий на атомных объектах, но оказалось, что фундаментальные основы диагностики универсальны и алгоритмы диагностики могут быть применимы к любым энергетическим гражданским и военным объектам.