قياس الألوان
قياس الألوان Colorimetry، في العلوم والتكنولوجيا هو علم يستخدم لقياس ووصف الإحساس اللوني البشري فيزيائيا”[1]. وهو مشابه لقياس الضوء الطيفي، ولكنه يتميز باختزال الطيف إلى متغيرات فيزيائية للإحساس اللوني، والتي تكون غالبا هي قيم الحفز الثلاثي XYZ في الفضاء اللوني سي آي إي 1931[2].
عين الإنسان جهاز عالي الحساسية قادر على إدراك وتحسس عدد كبير من الألوان ولكنها لا تقيسها، إذ يتطلب قياس الألوان التعبير عنها إما بأرقام مطلقة أو نسبية بمقارنتها مع مراقب مرجعي، وهو شخص افتراضي يفترض أنه يمثل وسطي الأشخاص الطبيعيين في ظروف معرّفة جيداً.
يستخدم علماء الطبيعة كلمة لون ويقصدون بها ظاهرة فيزيائية ناتجة من تحليل الضوء الأبيض، ويستخدمها الفنانون التشكيليون والمشتغلون بالصباغة وعمال المطابع ويقصدون بها المواد الصباغية التي يستعملونها لإنتاج التلوين. أما اللون بحد ذاته فهو ذلك التأثير الفيزيولوجي الخاص بعمل الدماغ الناتج من سقوط الضوء على شبكية العين، سواء كان ناتجاً من المادة الصباغية الملونة أم من الضوء الملون.
فاللون إذاً هو إحساس يظهر من خلال علاقات إنسانية نفسية أو فيسيولوجية، بينما قياس الألوان هو علم فيزيائي دقيق يدرس التكافؤ بين المكونات المتعددة للضوء التي تعطي الإحساس اللوني نفسه. كما يدرس الألوان ويصنفها ويحدد حدودها وتباينها.
مواصفات الألوان
يُعَرَّف اللون بثلاثة مقادير فيزيائية تعد أساس علم قياس الألوان:
1ـ النصوع luminance: وهو يعبر عن الشدة مقيسة بالواحدات الضوئية، فيقال عن منبع إنه قوي أو ضعيف، أي إن إضاءته قوية أو ضعيفة. أما من أجل جسم ما فهي تعبر عن مدى عتامة أو إضاءة اللون، فنقول عنه إنه غامق أو فاتح.
2ـ كنه اللون: وهو ما يميز اللون من غيره، ويوصف بطول موجة الضوء المهيمن للون المدروس. وهذه الصفة تُعْرَف باللغة الدارجة تحت اسم اللون، كأن يُقال هذا اللون هو بنفسجي أو أزرق أو أخضر أو أحمر أو أصفر أو أزرق مخضر أو أحمر برتقالي. تشير هذه الأسماء في الواقع إلى المادة الملونة أو الصبغة التي تحدد هذا اللون.
3ـ عامل النقاوة: ويعبر عن مدى قرب أو ابتعاد اللون عن اللون النقي.
وتستخدم كلمة نقي أو مشبع أو مخلوط بالأبيض أو مبيض. ويعبر عن طول الموجة المسيطِر في اللون مع عامل النقاوة مجتمعين بالصبغة اللونية.
يمكن التعبير عن عامل النصوع وعامل النقاوة للون جسم ما باستخدام صيغة واحدة، كما يأتي:
1ـ إذا كان لون الجسم فاتحاً أو مشبعاً يقال إنه حي.
2ـ إذا كان لون الجسم فاتحاً ومبيضاً يقال إنه شاحب.
3ـ إذا كان لون الجسم غامقاً ومشبعاً يقال إنه لون عميق.
4ـ إذا كان لون الجسم غامقاً ومبيضاً يقال إنه مخلوط أو ممزوج.
إدراك الألوان
على هذا الأساس يقال عن سطح ما إنه أبيض، إذا كان يعكس كل الإشعاعات التي تسقط عليه، كما يقال عن سطح إنه أسود إذا كان يمتص تماماً كل الإشعاعات التي تسقط عليه أما السطوح الرمادية فهي التي تعكس جزءاً من الإشعاعات الملونة وتمتص نسباً منها، والسطوح التي ليست كاملة البياض أو كاملة السواد أو رمادية يقال عنها ملونة.[3]
إنتاج الألوان
تنتج الألوان المختلفة بعمليتي تركيب مختلفتين، إما بالجمع أو بالطرح.
1ـ عملية التركيب بالجمع: بالاستعانة بثلاثة منابع للضوء أمام كل منها مرشح، الأول أحمر والثاني أخضر والثالث أزرق داكن، وبتركيب كل اثنين من هذه المصادر الضوئية الملونة الثلاثة يُحصل على ما يأتي:
ـ بتركيب الضوءين الأحمر والأخضر ينتج اللون الأصفر.
ـ بتركيب الضوءين الأخضر والأزرق ينتج اللون الأخضر المائل للزرقة (السياني).
ـ بتركيب الضوءين الأزرق والأحمر ينتج اللون البنفسجي المحمر (القرمزي ـ الماجينتا).
وبتركيب الأضواء الثلاثة الأحمر والأخضر والأزرق ينتج اللون الأبيض. وهذا هو التركيب بالإضافة أو الجمع، وهو المستعمل في إنتاج ألوان التلفزيون والسينما والتصوير الضوئي.
2ـ عملية التركيب بالطرح: وتتم بوضع مرشحات ملونة بالألوان الآتية: الأصفر، والقرمزي (الماجينتا)، والأخضر المزرق (السياني)، بالتتابع أمام منبع واحد للضوء ويُحصل من خلالها على:
ـ اللون البرتقالي بتركيب المرشحين القرمزي والأصفر.
ـ اللون البنفسجي بتركيب المرشحين الأزرق والقرمزي.
ـ اللون الأخضر بتركيب المرشحين الأصفر والأزرق.
وبتركيب المرشحات الثلاثة كلها يحذف كامل الضوء أي السواد. ومزج المواد الملونة هو عملية تركيب بالطرح، فالضوء يتعرض لعملية طرح بامتصاص المادة الملونة لبعض إشعاعات طيفية منه. لذا فالإحساس باللون الناتج من مزج مادتين ملونتين هو باقي عمليتي طرح مختلفتين للضوء الذي يضيئهما.وما يتبقى هي الإشعاعات التي لم تمتص من كلا اللونين وانعكست إلى العين، وهي بذلك مشابهة لنتيجة تركيب المرشحات الملونة السابقة بالتتابع أمام المنبع الواحد للضوء.