Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Новосибирский государственный университет
Факультет Информационных Технологий
Реферат
по теме: «Особенности восприятия цвета и звука»
Новосибирск, 2010 г.
Особенности восприятия цвета.
Эмоциональное, или психологическое, воздействие цвета не так легко проанализировать, как физиологические процессы, возникающие в результате цветовосприятия, а между тем большинство из нас отдает предпочтение определенным цветам и считает, что цвет влияет на настроение. Многие находят затруднительным жить и работать в помещениях, цветовое оформление которых кажется им неудачным. Цвета разделяют на сильные и слабые, успокаивающие и возбуждающие, даже на тяжелые и легкие.
Хотя отношение к цвету во многих случаях носит чисто субъективный характер, исследования показывают, что существуют и общие точки зрения. Но мы без труда забываем о своем отношении к цвету под влиянием других ощущений, и границы, которые мы проводим, приписывая тому или иному цвету определенное качество, условны и расплывчаты, поэтому ученые часто получают во время опытов противоречивые данные.
Цвет изменяет наше представление о действительных размерах предметов, причем цвета, которые кажутся тяжелыми, уменьшают эти размеры. Из равновеликих квадратов самым маленьким кажется красный, синий — побольше, белый — самым большим. Французский трехцветный флаг обычно представляет собой синюю, белую и красную вертикальные полосы одинаковой ширины. А на кораблях соотношение этих полос меняют — 33:30:37, чтобы на расстоянии они казались равными.
Знакомая классификация цветов на теплые и холодные не очень-то совпадает с нашей оценкой реальной температуры. Во время одного опыта люди брали в руки синий или зеленый стержень, нагретый до 42° С, и он казался им теплее красного или оранжевого стержня, нагретого до той же температуры. Опыт, целью которого было определить, вызывает ли теплый свет в комнате ощущение тепла или уюта, показал, что теплое освещение ни в коей мере не может заменить систему отопления.
Когда испытуемых просят медленно нарисовать полукруг, при зеленом свете у них это получается лучше, чем при красном, который вызывает усиление дрожи в руке, как и в том случае, когда испытуемого просят держать иголку в небольшом отверстии, не касаясь краев этого отверстия. Представляется, что распространенное мнение о возбуждающем действии красного света верно, так как он повышает электрическую проводимость кожи, определяющую потовыделение. В то же время красный свет не оказывает сколько-нибудь значительного влияния на частоту пульса или дыхания. Здесь, как и во многих других областях цветопсихологии, мы имеем дело с противоречивыми данными. Для целого ряда ручных операций, а также для большинства умственных процессов цвет светового потока не имеет, очевидно, никакого значения.
Красный, желтый, зеленый и синий — «фокусные» цвета для человечества. Именно эти цвета предпочитают дети, пока не начинают говорить, и избегают «пограничных» цветов, лежащих между ними. Названия «фокусных» цветов первыми появляются в речи.
Соответствующие цветовые термины в разных языках не обязательно охватывают один и тот же цветовой диапазон. Но «центры» этих диапазонов всегда совпадают.
У многих людей цвета ассоциируются с другими ощущениями. Так, поэт Рембо считал, что у каждой гласной есть свой цвет: А — черная, Е — белая, I — красная, О — синяя, U — зеленая. А Римскому-Корсакову казалось, что в свой особый цвет окрашены различные музыкальные тональности: до мажор — в белый, ре мажор — в желтый, ми мажор — в синий, фа мажор — в зеленый.
Выбор качества зависит в некоторой степени от особенностей культуры и образа жизни. Опрос по схеме «хороший-плохой» показал, что в Азии к белому цвету относятся с большим почтением, чем на Западе. Желтый цвет, более чем где-либо, почитают в Таиланде — возможно, причины этого кроются в религии. А в странах с засушливым климатом зеленый цвет считают сильным. Однако общее впечатление таково, что у «значений», которые имеет цвет в разных культурах, больше общих черт, нежели различий. Серый, желтый и белый, как правило, считают слабыми цветами, а красный — сильным и активным. Синий почти повсюду расценивают как «хороший» цвет. В своем восприятии цвета и отношении к нему люди, по-видимому, очень похожи друг на друга.
В психологии установлены некоторые закономерности влияния различных цветов на восприятие. Цвет ощутимо влияет на психоинтеллектуальное состояние человека. Цвета, воспринимаемые человеком, обращаются к чувствам, а не к логике человека, а именно:
ü вызывают психологическую реакцию;
ü подчеркивают качество, настроение, чувство;
ü создают теплую или холодную среду;
ü отражают времена года и т. д.;
ü имеют физиологические последствия, положительные или отрицательные оптические раздражители;
ü “прикасаются” к ощущениям: удовлетворение, приятный внешний вид и т. п.;
ü “взывают” к чувствам: придают объемность среде и предметам.
Цвет в дизайне играет важную роль, способствуя реализации его коммуникативной функции. Воспринимаемое визуальное сообщение благодаря цвету оказывает более сильное эмоциональное воздействие на зрителя. Так, удачно подобранное цветовое решение в общем композиционном построении повышает его выразительность, образность, запоминаемость.
Цвет, как и любой элемент композиции, необходимо тщательно продумывать с позиции максимального соответствия создаваемому образу. Принципом подбора цветов служит гармония, основанная на мягких или контрастных цветовых соотношениях. Это, в свою очередь, способствует созданию у зрителя состояний спокойствия, уравновешенности или, наоборот, — активности, динамики, броскости.
Замечено существование связи между цветовыми предпочтениями потребителя и его социальным положением. Так, «яркие, «кричащие» цвета больше нравятся людям с низким достатком, в то время как большинство людей состоятельных, достигших успеха предпочитают сдержанные цвета».
Эмоционально-пространственные свойства самых распространенных цветов следующие:
ü желтый — визуально удаляет, повышает, расширяет, раздражает; создает ощущение тепла, сухости, легкости, рыхлости; настроение бодрости, веселья;
ü оранжевый — визуально приближает, утолщает; создает ощущение сухости, высокой температуры; настроение радости;
ü фиолетовый — визуально снижает, сжимает; создает ощущение прохлады, прочности, массивности, густоты, эмоционально лишает воли; наводит грусть;
ü синий — визуально снижает, укорачивает; создает ощущение холода, влажности, плотности; эмоционально делает пассивным; утешает, сосредотачивает, успокаивает; ленивый, антисептический, чистый;
ü зеленый — визуально немного сужает, объединяет; создает ощущение холода; эмоционально успокаивает, уравновешивает; приятный, здоровый, натуральный;
ü красный — визуально приближает, ограничивает; создает ощущение тепла, тяжести; возбуждает.
-Бугров замечает, что:
ü красный цвет не подходит для обращений к людям старшего поколения, так как этот цвет несет в себе следующие свойства: динамичность, активность, агрессивность, сексуальность, символизирование опасности;
ü белый — визуально раздвигает, расширяет, повышает; создает ощущение легкости и рыхлости; эмоционально оставляет равнодушным;
ü черный — визуально приближает, уменьшает; создает ощущение угнетения тяжестью, густотой; эмоционально делает устойчивым; отчаяние, смерть, оригинальность, благородство, изящество, классический «стильный» цвет;
ü серый — визуально ничего не меняет; создает ощущение безразличия; ощущение умеренности, солидности.
Объективно же восприятие цвета очень изменчиво в зависимости от необычности окружающей ситуации, психического состояния, степени физической усталости. Важно отметить, что в стрессовом состоянии у человека резко обостряется восприятие цветов, в то время как при общей утомленности — наоборот, притупляется. Немаловажное значение приобретает понимание гармонии цветовых сочетаний. При поиске цветового решения для сайта важно учитывать все выше перечисленные факторы.
Факторы, влияющие на палитру | Цвет | Характеристики цвета | Ассоциативно-образный ряд | Объекты предметного мира, носители данного цвета |
Природно-климатические | Белый | Холодный, ясный, чистый, непорочный | Снег (холодная зима) | Храм (беленый) |
Красный | Горячий, красивый, сильный | Солнце, огонь | Русский национальный костюм | |
Зеленый | Теплый, легкий, свежий | Поля, леса, деревья | Стог сена, венки и букеты трав | |
Психологические | Коричневый | Теплый, глубокий, мягкий, вязкий | Дерево, земля, глина | Деревянные дома, церкви, поленница, вспаханное поле |
Черный | Грязный, тяжелый, злой | Сажа, дым, грязь | Осеннее поле после уборки урожая | |
Розовый | Теплый, мутный, неясный | Зорька, туман, восход | ||
Историко-культурные | Желтый/Золо-той | Светлый, легкий, жизненный, священный | Свет, золотой нимб иконы | Пшеница, кресты и купола церквей, корона царя |
Бордовый, лиловый | Тяжелый, важный, уважительный, благородный | Одежды святых, плащаница | Купола церкви, накидки царей, рубин — камень власти | |
Голубой, бирюзовый | Легкий, небесный, чистый, холодный, священный | Цвет неба, чистоты, воды | Озера, небеса, голубой — всевышний, таинственный |
Таблица 1. Национальные особенности восприятия цвета в России
Практические эксперименты показывают, что многие люди сходятся во мнении относительно условного веса цветов.
По весу цвета можно разделить так:
Красный | Оранжевый | Синий | Зелёный | Жёлтый | Белый |
Разные цвета, которые занимают равную площадь и имеют одинаковую яркость и насыщенность, с точки зрения восприятия их человеком, имеют разную степень влияния.
Жёлтый | Оранжевый | Красный | Зелёный | Синий | Фиолетовый |
100% | 88% | 66% | 66% | 44% | 33% |
Наибольшую различимость имеет сочетание черного цвета на жёлтом фоне. По мере ухудшения контрастности располагаются следующий сочетания:
ü желтый на черном,
ü белый на синем,
ü чёрный на оранжевом,
ü оранжевый на чёрном,
ü чёрный на белом,
ü белый на красном,
ü красный на жёлтом,
ü зелёный на белом,
ü оранжевый на белом,
ü красный на зелёном.
Физиологические нюансы
Люди могут различать два цвета по яркости или цветовому тону только в случае, если разница между ними превышает некоторое пороговое значение. На этом основана система измерений, связанная с отсчетом количества порогов от эталона. Число порогов различения по цветовому тону, яркости и насыщенности, естественно, ограничено. Поэтому число цветов, различаемых глазом, тоже конечно. В результате исследований определено, что глаз человека в состоянии различать до 100 тысяч цветов. При этом число различаемых цветов несветящихся тел гораздо меньше, что позволяет создавать систему оценки цвета, основанную не на измерении параметров, а на сравнении с образцом из каталога эталонов цвета.
В подтверждение пословицы "на вкус и цвет товарищей нет", не существует двух людей, одинаково воспринимающих один и тот же цвет. Это связано с тем, что число рецепторов, отвечающих за восприятие определенных длин волн, у каждого человека индивидуально. Восприятие цветов изменяется с возрастом, зависит от остроты зрения, от национальности человека, даже от цвета его волос и от того, что он ел (это не шутка: после еды повышается чувствительность глаза к коротковолновой - синей - части спектра). Правда, подобные различия относятся в основном к тонким оттенкам цвета, поэтому с некоторым допущением можно сказать, что большинство людей воспринимает основные цвета одинаково (за исключением, разумеется, дальтоников).
Психологические нюансы
Человеческое зрение представляет собой совершенно уникальный механизм. Одной из его особенностей является постоянно меняющаяся чувствительность, причем изменяется она по всем параметрам. Глаз постоянно приспосабливается к окружающим условиям, и подобная адаптация приводит к весьма интересным результатам. Рассмотрим только некоторые ее аспекты.
Во-первых, адаптация яркостная. В сумерках мы начинаем автоматически перестраивать чувствительность глаза так, чтобы воспринимать максимальный динамический диапазон. Иными словами, происходит подстройка черной и белой точки глаза, изменяется кривая передачи полутонов. Именно по этой причине многие начинающие фотолюбители так расстраиваются, получив из печати абсолютно "плоскую", неконтрастную фотографию. А беда в том, что камера-то адаптироваться не может...
Во-вторых, цветовая адаптация. Ее суть в том, что под влиянием предшествующих условий освещения цветовое восприятие смещается. Это известно любому, кто хоть раз занимался печатью фотографий. Если человек долго находится в комнате с насыщенным красным светом, то, выйдя из нее в помещение с нормальным освещением, на время адаптации окружающие предметы приобретут зеленоватый оттенок, что будет особенно заметно на белых участках. Это связано с тем, что при раздражении определенной группы колбочек в них распадается светочувствительный пигмент, в результате чего мы и видим цвет. Потом этот пигмент, естественно, регенерирует, но происходит это не мгновенно. Поэтому, если одна из групп рецепторов (в нашем примере - красночувствительная) работала особо интенсивно, то при рассматривании белого поля в данном месте сетчатки будут работать преимущественно зелено - и синечувствительные колбочки. Это предельный вариант цветовой адаптации; существуют и гораздо менее заметные, но куда более важные результаты этого процесса.
Видели ли вы когда-нибудь любительскую видеозапись, сделанную в квартире? Обращали внимание на неестественный красно-желтый оттенок? Это происходит потому, что камера честно регистрирует то, что есть на самом деле. А человеческий глаз интеллектуально убирает любую постоянную примесь цвета, компенсируясь к условиям освещения. Так, лампы накаливания имеют желтый оттенок; зимний дневной свет - синий, но интенсивность этих оттенков гасится глазом по вышеуказанной схеме. Здесь срабатывают как физиологические, так и психологические механизмы. Дело в том, что в нашей памяти заложены характеристики так называемых "известных цветов": бумаги, кожи человека, листвы и так далее. И мозг компенсирует цветовую вуаль, пересчитывая значения всех цветов, используя "известные" в качестве эталона. При этом в основном идет ориентация на нейтральные, ахроматические предметы. Так, если лист бумаги при комнатном освещении имеет желтый цвет, но мы точно знаем, что бумага белая, то мозг автоматически вычтет нужную долю желтизны для получения правильного восприятия. Компенсация эта не стопроцентна - мы все же видим бумагу желтоватой, - но весьма велика (сравните с тем, что вы увидите при просмотре любительской видеопленки). Естественно, если глаз убирает из спектра желтую примесь, это отражается и на цвете остальных объектов. Поэтому условия освещения играют такую важную роль в точной работе с цветом.
Из вышеизложенного можно сделать интересный вывод: если вы садитесь за свой не очень калиброванный монитор, цвета которого, к примеру, имеют голубоватый оттенок, через пятнадцать минут работы вы этот оттенок воспринимать уже не будете, если, конечно, не начнете сравнивать изображение на экране с чем-нибудь еще. Если у вас есть такая возможность - попробуйте переключить цветовую температуру монитора. Сначала изменение будет очень резким, но поработайте около десяти минут - и все вернется на круги своя...
И еще одно дополнение: именно на передачу "известных" или "памятных" цветов нужно обращать особое внимание при работе. Мы можем поверить в то, что кусты на заднем плане фотографии имеют зелено-коричневый оттенок, - бывает и такое, - но вот если на переднем плане мы увидим ярко-красное лицо, сразу отметим неправильную цветопередачу.
Еще ряд особенностей восприятия цвета связан с эффектами зрительного контраста.
Рис. 1
Одновременный контраст связан со зрительной индукцией, суть которой в том, что свет вызывает раздражение не только того участка сетчатки, на который падает, но и соседних, изменяя их реакцию в ту или иную сторону. Действие одновременного светового контраста проявляется в том, что объект на светлом фоне кажется темнее того же объекта на темном фоне (рис. 1). Еще один пример на рис. 2 показывает, как на пересечении белых линий, разделяющих черное поле, возникают серые пятна.
Рис. 2
Одновременный цветовой контраст приводит к тому, что цвет объекта, помещенного на цветной фон, смещается в сторону наибольшего отличия от цвета фона. Так, серый квадрат на красном фоне приобретает зеленоватый оттенок, а на синем - желтоватый. Желтый квадрат на красном фоне зеленеет, а на зеленом - приобретает оранжевый оттенок (рис. 3). В общем случае цвет объекта смещается в сторону наибольшего отличия от цвета фона.
Рис. 3
Последовательный контраст возникает в результате резкой смены зрительного образа и связан с инерционностью глаза. Последовательный образ от первого излучения складывается с ощущением от второго. Если вы рассматриваете яркий объект, после чего переводите взгляд на однородное цветовое поле, на нем возникнет сначала более светлый (положительный) образ, затем - менее светлый отрицательный (рис. 4). Если долго смотреть на изображение слева, а потом перевести взгляд на белое поле, возникнет негативное изображение предмета.
Рис. 4
Это явление носит название "послеобраз" и связано оно с инерцией зрения. Возникновение в сознании человека светового или зрительного образа происходит с некоторым запаздыванием относительно момента воздействия света на сетчатую оболочку глаза. Это время запаздывания называется временем ощущения и колеблется в пределах от 0,1 до 0,25 сек. в зависимости от яркости объекта. Эта особенность работы человеческого глаза лежит, например, в основе непрерывного, с нашей точки зрения, восприятия дискретных быстрочередующихся образов: кино и телевидения.
Цвет | Цвет послеобраза |
Жёлтый | Синевато-фиолетовый |
Жёлто-оранжевый | Ультрамариновый |
Оранжевый | Васильково-синий |
Красно-оранжевый | Зеленовато-голубой |
Красный | Сине-зеленый |
Пурпурно-красный | Зелёный |
Пурпурно-фиолетовый | Жёлтовато-зелёный |
Фиолетовый | Зеленовато-жёлтый |
Синевато-фиолетовый | Жёлтый |
Ультрамариновый | Жёлто-оранжевый |
Васильково-синий | Оранжевый |
Зеленовато-голубой | Красно-оранжевый |
Сине-зелёный | Красный |
Зелёный | Пурпурно-красный |
Желтовато-зелёный | Пурпурно-фиолетовый |
Зеленовато-жёлтый | Фиолетовый |
И, наконец, еще один из видов контраста - краевой, называемый также явлением Маха. На стыке двух полей разной яркости приграничная часть темного поля становится еще темнее, а светлого, наоборот, светлее. Если вы закроете любое поле листом бумаги, впечатление неравномерности исчезнет. На использовании этого явления построен принцип "Нерезкого маскирования" или Unsharp Mask. Любой фильтр Unsharp Mask усиливает контрастность краевых участков изображения, создавая ощущение повышения резкости.
Рис. 5
Аномалии цветового зрения
Аномалиями обычно называют те или иные незначительные нарушения цветовосприятия. Они передаются по наследству. Лица с цветовой аномалией все являются трихроматами, т. е. им, как и людям с нормальным цветовым зрением, для полного описания видимого цвета необходимо использовать три основных цвета. Однако аномалы хуже различают некоторые цвета, чем трихроматы с нормальным зрением, а в тестах на сопоставление цветов они используют красный и зеленый цвет в других пропорциях. Тестирование на аномалоскопе показывает, что при протаномалии в цветовой смеси больше красного цвета, чем в норме, а при дейтераномалии в смеси больше, чем нужно, зеленого. В редких случаях тританомалии нарушается работа желто-синего канала.
Для диагностики аномалий цветового зрения используются специальные полихроматические таблицы Рабкина, изображение на которых состоит из множества цветных кружков и точек, имеющих одинаковую яркость, но различных по цвету. Человеку с частичной или полной цветовой слепотой, не различающему некоторые цвета на рисунке, таблица кажется однородной. Человек с нормальным цветовосприятием способен различать цифры и геометрические фигуры.
Все нормальные трихроматы, аномальные трихроматы и дихроматы различают в таблице одинаково правильно цифры 9 и 6 (96).
Нормальные трихроматы различают в таблице цифру 9. Плохо различающие красный и зеленый цвета, различают цифру 5.
Двойственные изображения
Изображения, допускающие различные соотношения "фигуры" и "фона" в зависимости от имеющихся у субъекта представлений. Выделенный предмет (фигура) становится объектом восприятия, а все, что его окружает, отходит к фону восприятия.
"Невольничий рынок с появлением незаметного бюста Вольтера" (при рассматривании с близкого расстояния доминируют фигуры людей, при увеличении дистанции наблюдения становится заметен бюст Вольтера).
Святой Михаил или поражение дракона?
На одном и том же сенсорном базисе, при одной и той же стимуляции могут возникать совершенно разные образы.
Особенности восприятия звука
Во многих приложениях акустики и обработки звуковых сигналов необходимо знать, что люди слышат. Звук, который образуют волны давления воздуха, может быть точно измерен современным оборудованием. Однако понять, как эти волны принимаются и отображаются в нашем головном мозге — задача не такая простая. Звук — это непрерывный аналоговый сигнал, который может теоретически переносить бесконечное количество информации (так как существует бесконечное число частот, содержащих информацию об амплитуде и фазе).
Психоакустика – наука, изучающая психологические и физиологические особенности восприятия звука человеком.
Человек ощущает изменения звукового давления, происходящие с частотой от 01.01.010 Гц. Звуки с частотой ниже 40 Гц сравнительно редко встречаются в музыке и не существуют в разговорной речи. На очень высоких частотах музыкальное восприятие исчезает и возникает некое неопределенное звуковое ощущение, зависящее от индивидуальности слушателя, его возраста. С возрастом чувствительность слуха у человека уменьшается и прежде всего в области верхних частот звукового диапазона.
Но было бы неправильно делать на этом основании вывод, что для пожилых людей неважна передача звуковоспроизводящей установкой широкой полосы частот. Эксперименты показали, что люди, даже едва воспринимающие сигналы выше 12 кГц, очень легко распознают в музыкальной передаче недостаточность верхних частот.
Частотное разрешение звука в середине диапазона — около 2 Гц. То есть, различимо изменение частоты звука более чем на 2 Гц. Однако есть возможность уловить ещё меньшую разницу. Например, в случае, если оба тона приходят одновременно, в результате сложения двух колебаний возникает модуляция амплитуды сигнала с частотой, равной разности исходных частот. Этот эффект известен также как биение.
Диапазон громкости воспринимаемых звуков огромен. Наша барабанная перепонка в ухе чувствительна только к изменению давления. Громкость звука принято измерять в децибелах (дБ). Нижний порог слышимости определён как 0 Дб, а определение верхнего предела слышимости относится скорее к вопросу, при какой громкости начнётся разрушение уха. Этот предел зависит от того, как долго по времени мы слушаем звук. Ухо способно переносить кратковременное повышение громкости до 120 дБ без последствий, но долговременное восприятие звуков громкостью более 80 дБ может вызвать потерю слуха.
Более тщательные исследования нижней границы слуха показали, что минимальный порог, при котором звук остаётся слышен, зависит от частоты. Этот график получил название абсолютный порог слышимости. В среднем, он имеет участок наибольшей чувствительности в диапазоне от 1 кГц до 5 кГц, хотя с возрастом чувствительность понижается в диапазоне выше 2 кГц.
Любые два звука при одновременном прослушивании оказывают влияние на восприятие относительной громкости между ними. Более громкий звук снижает восприятие более слабого, вплоть до исчезновения его слышимости. Чем ближе частота маскируемого звука к частоте маскирующего, тем сильнее он будет скрываться. Эффект маскировки не одинаков при смещении маскируемого звука ниже или выше по частоте относительно маскирующего. Более низкочастотный звук сильнее маскирует высокочастотный.
Нередко после воздействия громких звуков высокой интенсивности у человека резко снижается слуховая чувствительность. Восстановление обычных порогов может продолжаться до 16 часов. Этот процесс называется «временный сдвиг порога слуховой чувствительности». Сдвиг порога начинает появляться при уровне звукового давления выше 75 дБ и соответственно увеличивается при повышении уровня сигнала. Причём наибольшее влияние на сдвиг порога чувствительности оказывают высокочастотные составляющие сигнала.
Психоакустические модели слуха позволяют с высоким качеством производить компрессию сигнала с потерей информации (когда восстановленный сигнал не совпадает с исходным), за счет того, что позволяют точно описать, что можно безопасно удалить из исходного сигнала — то есть, без значительного ухудшения качества звука. На первый взгляд может показаться, что вряд ли это позволит обеспечить сильное сжатие сигнала, однако программы, использующие психоакустические модели позволяют добиться уменьшения объемов файлов с музыкой в 10—12 раз, и при этом разница в качестве будет не очень значительна.
К таким видам компрессии относятся все современные форматы сжатия звука:
ü MP3 (практически тоже самое что и Musicam (используется для цифрового аудиовещания в некоторых странах, в отличие от mp3 (Mpeg 1 Layer 3) считается более профессиональным алгоритмом сжатия (кодеком). Также известен как MPEG-1 Layer 2 и MP2)
ü Ogg Vorbis
ü WMA
ü AAC
ü Musepack
ü ATRAC используется в формате MiniDisc и в некоторых портативных MP3-плеерах Sony
