الألوان الطيفية وإعادة توليد اللون

معظم مصادر الضوء هي مزيج متنوع من الأطوال الموجية للضوء. إذن، يمكن أن يكون للعديد من المنابع الضوئية ألوانا طيفية بحيث لا تستطيع العين تمييزها كمنابع وحيدة اللون. مثلا، معظم شاشات الحواسيب تولد اللون البرتقالي الطيفي كمزيج من الأضواء الحمراء والخضراء، وسيبدو اللون برتقاليا لأن الأحمر والأخضر ممزوجان بنسب صحيحة مما يسمح للمخاريط الحمراء والخضراء في العين أن تستجيب بطريقة تولد اللون البرتقالي في الدماغ.

يوجد تعريف مفيد لهذه الظاهرة وهو طول الموجة الغالب ، وهو الذي يحدد طول موجة الضوء الأحادي الذي يولد إحساسا مشابها للمنبع الضوئي. وطول الموجة الغالب يماثل تقريبا صبغة اللون.
يوجد عديد من الألوان التي عند تعريفها لا يمكن أن تكون ألوانا طيفة نقية نظرا لعدم إشبعاعها أو لأنها أرجوانية
(وهي مزيج من الأضواء الحمراء والبنفسجية، وهي ألوان من نهايتي الطيف).
وبعض الأمثلة للألوان غير الطيفية هي الألوان اللانقبية (الأسود، والرمادي، والأبيض) وألوان أخرى مثل القرنفلي، والقرمزي.


المخطط اللوني للفضاء اللوني سي آي إي 1931. يمثل المنحني الخارجي المحل الهندسي الطيفي (أو أحادي اللون)، مع أطوال الموجة بوحدة النانومتر




طيفان مختلفان للضوء لهما نفس التأثير على مستقبلات اللون الثلاثة في العين البشرية سيحس بهما كلون واحد. وهذا يمكن تمثيله بضوء أبيض يصدر من المصابيح الفلورية‏ والتي لها طيف يتكون من حزم ضيقة قليلة في حين أن ضوء النهار ذا طيف مستمر. ولا تستطيع العين البشرية التفرقة بين مثل هذه الأطياف فقط بالنظر إلى المنبع الضوئي، مع أن الألوان المنعكسة من الأجسام تبدو مختلفة.
(يبدو ذلك جليا مثلا عند جعل الفاكهة أو الطماطم ذات لون أحمر أكثر).
بالمثل، معظم الإحساس اللوني البشري يمكن أن ينشأ من خليط ثلاثة ألوان تسمى الألوان الأولية. وتستخدم هذه الألوان في توليد المناظر الملونة في التصوير، والطباعة، والتلفاز، والوسائط الأخرى. وهناك عدد من الطرق أو الفضاءات اللونية لتحديد اللون باستخدام هذه الألوان الأولية الثلاثة. وكل طريقة لها مميزاتها وعيوبها وفقا للتطبيق الخاص المستخدم.
لا يوجد مزيج من الألوان يمكن أن يولد لونا نقيا مطابقا تماما للون طيفي، مع أنه يمكن الحصول على طول موجة قريب للغاية من الأطوال الموجية الطويلة، حيث يكون للمخطط اللوني حافة مستقيمة. فمثلا، مزج الضوء الأخضر (530 نانومتر) والضوء الأزرق (460 نانومتر) يولد الضوء السيان وهذا لون غير مشبع إلى حد ما لأن استجابة مستقبل اللون الأحمر سيكون أكثر للضوء الأخضر والأزرق في المزيج من اللون السيان النقي عند 485 نانومتر والذي له نفس شدة مزيج الأزرق والأخضر.

وبسبب ما سبق، ولأن الألوان الأولية في فإن أنظمة الطباعة الملونة ‏ لا تكون عادة نقية تماما بذاته، فالألوان المولدة لا تكون ألوانا مشبعة تماما، ولهذا فإن الألوان الطيفية لا يمكن مضاهاتها تماما. إذن، فإن المناظر الطبيعية نادرا ما تحتوي ألوانا مشبعة إشباعا كاملا، وهكذا فإن مثل هذه المناظر يمكن تقريبها عادة تقريبا جيدا باستخدام هذه الأنظمة. ومجال الألوان التي يمكن توليدها وفق نظام معين لتوليد الألوان يسمى بالسلسلة اللونية. ويمكن استخدام المخطط اللوني لهيئة الإضاءة الدولية لوصف السلسلة اللونية.

توجد مشكلة أخرى في أنظمة توليد اللون تتعلق بالأجهزة التي تشغلها، مثل آلات التصوير أو الماسحات الضوئية.
إن خواص حساسات اللون في الأجهزة تكون غالبا بعيدة جدا خواص الحساسات في العين البشرية.
والكائنات التي يكون لها حساسات للون مختلفة عن الإنسان، مثل الطيور التي يكون لها أربعة حساسات مختلفة للألوان، يمكن أن تفرق بعض الألوان قد تبدو متطابقة للعين البشرية. وفي مثل هذه الحالات، فإن نظام توليد الألوان المضبوط وفق رؤية اللون العادية عند البشر سيعطي نتائجا غير دقيقة بالنسبة لمشاهدين الآخرين.
قد تكون الاستجابة اللونية المختلفة في الأجهزة المختلفة مشكلة إذا لم تدار بطريقة صحيحة. بالنسبة للمعلومات اللونية المخزنة والمنقولة نقلا رقميا، فأن تقنيات إدارة الألوان مثل تلك المعتمدة على بروفيلات الاتحاد الدولي للألوان ‏ يمكن أن تساعد في تجنب التشوهات في توليد الألوان. إدراة الألوان لا تحيد عن حدود السلسلة اللونية لأجهزة الإخراج الخاصة، ولكنها تساعد في إيجاد رسم لخريطة جيدة للألوان الداخلة في السلسلة اللونية التي يمكن توليدها.

يتبع .....