Teoria koloru według Alberta Munsella

Kim był Albert Munsell?

Albert Henry Munsell (ur. 6 stycznia 1858 - zm. 28 czerwca 1918) był amerykańskim malarzem, nauczycielem sztuki i wynalazcą systemu kolorów Munsella. Urodził się w Bostonie, Massachusetts, USA, gdzie uczęszczał do Massachusetts Normal Art School, znaną obecnie jako Massachusetts College of Art and Design. Jako instruktor w Normal Art School wykładał kompozycję kolorów i anatomię artystyczną. W 1905 roku opublikował swoją książkę A Color Notation, w której opisano jego nową teorię koloru. Później opublikował książkę Atlas of the Colour Solid, która poprzedzała Book of Color. Książka kolorów opisywała jego system kolejności kolorów i jako pierwsza zawierała rzeczywiste próbki kolorów. Większość swojego późniejszego życia spędził podróżując po Europie i prezentując swoje prace malarzom i naukowcom. Jego dzieło otworzyło ważny most między sztuką a nauką. W 1917 roku Munsell założył Munsell Color Company. Zmarł wkrótce potem.

Teoria kolorów Munsell'a

Munsell jako wykładowca spotkał się z pewnym problemem dotyczącym postrzegania kolorów w różnych warunkach oświetleniowych. Kolory na obrazie malowanym przy świetle dziennym podczas zajęć na uczelni, wyglądały inaczej niż kolory na tym samym obrazie przy sztucznym świetle wieczorową porą w jego pracowni. Tknęło go to do stworzenia trójwymiarowego systemu kolorów, który bazuje na trzech współrzędnych: hue, value i chroma.

• hue (odcień) - określa rodzinę kolorów (np. czerwony, żółty, zielony, niebieski, fioletowy)
• value (wartość) - wskazuje stopień jasności lub ciemności w skali od 0 (czarny) do 10 (biały)
• chroma (nasycenie) - definiuje intensywność koloru (od szarości aż po najbardziej nasycony kolor)

Podczas swoich badań nad kolorem Munsell zdał sobie sprawę z potrzeby zorganizowanego sposobu definiowania kolorów. W tym celu wykorzystał swoje unikalne wynalazki, które pomogły mu w dokonywaniu pomiarów i uporządkowaniu systemu. Jednym z nich był fotometr, za pomocą którego mierzył luminancję obiektu, co z kolei pomogło w określeniu jak zmienia się kolor. Opatentował także wynalazek zwany Spinning Top. To urządzenie było podobne do obrotowego koła kolorów opracowanego przez Jamesa Maxwella, w którym kolory mieszały się ze sobą. Munsell użył tego urządzenia do zmierzenia związku między nasyceniem a wartością, co pomogło mu stworzyć szablony dla każdego kroku nasycenia i wartości dla każdego odcienia. Dzięki tym narzędziom Munsell był w stanie opracować trzy wymiary definiujące kolor. Zwrócił też szczególną uwagę na wrażliwość ludzkiego układu wzrokowego i wziął to pod uwagę podczas tworzenia kroków między kolorami w swoim systemie, a zwłaszcza na skalę wartości.

Hue / odcień

Hue to atrybut koloru określający rodzinę kolorów, dzięki któremu odróżniamy czerwony od zielonego, niebieski od żółtego itd. Munsell wybrał kilka kolorów jako główne odcienie. Są to: czerwony (R), żółty (Y), zielony (G), niebieski (B) i fioletowy (P). Te odcienie zostały ułożone w okrąg podzielony na 100 części. Każdy odcień można zmieszać z taką samą ilością sąsiednich barw, aby uzyskać barwy pośrednie: żółto-czerwony (YR), zielono-żółty (GY), niebiesko-zielony (BG), fioletowo-niebieski (PB) i czerwono-fioletowy (RP). Kolor można zdefiniować na podstawie tego, ile zawiera głównego odcienia. Kolorowi składającemu się tylko z głównego odcienia zostanie przypisana liczba 5. Tak więc czerwony podstawowy otrzyma numer 5R. Idąc w lewo od czerwonego liczba wzrasta o 5, a kolor pomiędzy czerwonym (R) a żółto-czerwonym (YR) otrzymuje oznaczenie 10R. Krok zerowy nie jest używany, więc po 10R mamy 5YR, zamiast 0YR. Ta metoda identyfikacji jest pokazana na wewnętrznym, białym pierścieniu powyższego koła kolorów.

Value / wartość

Value określa jasność koloru czyli ilość czerni lub bieli w kolorze. Czerń, szarości i biel (jak pokazano na rysunku powyżej) nazywane są kolorami neutralnymi i nie posiadają odcienia, a jedynie zmienną wartość. Kolory posiadające odcień nazywane są kolorami chromatycznymi. Skala wartości waha się od 0N dla czystej czerni do 10N dla czystej bieli. Szary na środku skali ma wartość 5N. Idąc od czerni, szary w 1/4 wysokości skali ma więc wartość 2,5N. Skala value jest oparta na eksperymentach wizualnych. Środkowa szarość 5N jest więc wizualnie postrzegana jako zawierająca równe ilości czerni i bieli.

Chroma / nasycenie

Munsell uznał za właściwe rozbicie intensywność na dwa różne wymiary, a mianowicie wartość (value) i nasycenie (chroma). A zatem chroma określa stopień odejścia odcienia od neutralnego koloru o tej samej wartości (value) oraz różnicę między czystym odcieniem a czystą szarością. Kolor o nasyceniu 1 jest bardzo zbliżony do szarości. Skalowanie barwy ma być wizualnie jednolite. Skala zaczyna się od 0 (dla neutralnych kolorów), ale tak na prawdę nie ma końca. W niektórych przypadkach skala chrominancji dla normalnych materiałów odblaskowych wykracza poza 20. Materiały fluorescencyjne mogą mieć nawet 30 stopni.

Wyobraź sobie mieszanie żywej czerwonej farby po trochu z szarą farbą o tej samej wartości. Jeśli zaczniesz od szarości i stopniowo dodasz czerwony, aż do uzyskania żywego czerwonego koloru, seria stopniowo zmieniających się kolorów będzie wykazywać rosnącą chrominancję. Dlatego też kolory o niskim nasyceniu są czasami nazywane „słabymi”, podczas gdy te o wysokim nasyceniu (jak pokazano na rysunku powyżej) są określane jako „mocno nasycone”, „mocne” lub „żywe”.

Przestrzeń kolorów Munsell'a

Odcień (hue), wartość (value) i nasycenie (chroma) kolorów Munsell'a można zmieniać niezależnie, dzięki czemu wszystkie kolory można ułożyć zgodnie z trzema atrybutami w trójwymiarowej przestrzeni. Neutralne kolory są umieszczane wzdłuż pionowej linii, zwanej neutralną osią, z czarnym u dołu, białym u góry i wszystkimi szarościami pomiędzy. Różne odcienie są wyświetlane pod różnymi kątami wokół osi neutralnej. Skala nasycenia jest prostopadła do tej osi, zwiększając się na zewnątrz. Ten trójwymiarowy układ kolorów nazywany jest przestrzenią kolorów Munsell'a.

Jednolitość koloru Munsell'a

Wszystkie kolory znajdują się w określonym polu przestrzeni kolorów Munsell'a zwanym jednolitym kolorem Munsell'a. Odcień jest ograniczony do jednego obrotu wokół koła. Skala wartości jest ograniczona na dolnym końcu przez czystą czerń, która jest tak ciemna, jak może być kolor, a na górze przez czystą biel, która jest tak jasna, jak może być kolor. Dla danej wartości istnieje granica barwy, która jest możliwa, nawet w przypadku teoretycznie idealnych środków barwiących. Rzeczywiste środki barwiące, o właściwościach mniej niż idealnych, nakładają dalsze ograniczenia na fizyczne odwzorowanie barwnej substancji stałej. Sam system zamówień kolorów Munsell'a ma zastosowanie do wszystkich możliwych kolorów. Kolory żółte o najwyższej chrominancji mają wyższe wartości, niż kolory niebieskie o najwyższej chrominancji.

źródło:
wikipedia.org
munsell.com
rit.edu