Колір, одна з властивостей об'єктів матеріального світу, сприймане як усвідомлене зорове відчуття. Той або інший Ц. «привласнюється» людиною об'єктам в процесі їх зорового сприйняття.
В переважній більшості випадків колірне відчуття виникає в результаті дії на око потоків електромагнітного випромінювання з діапазону довжин хвиль, в якому це випромінювання сприймається оком (видимий діапазон — довжини хвиль від 380 до 760 нм ) . Інколи колірне відчуття виникає без дії променистого потоку на око — при тиску на очне яблуко, ударі, електричному роздратуванні і ін. (див. Фосфен ) , а також по уявній асоціації з ін. відчуттями — звуку, тепла і т.д., і в результаті роботи уяви . Різні колірні відчуття викликають різнозабарвлені предмети, їх різноосвітлені ділянки, а також джерела світла і створюване ними освітлення. При цьому сприйняття Ц. можуть розрізнятися (навіть при однаковому відносному спектральному складі потоків випромінювання) залежно від того, чи потрапляє в око випромінювання від джерел світла або від несамосвітних об'єктів. У людській мові, проте, використовуються одні і ті ж терміни для позначення Ц. цих двох різних типів об'єктів. Основну долю предметів, що викликають колірні відчуття, складають несамосвітні тіла, які лише відображають або пропускають світло, що випромінюється джерелами. У загальному випадку Ц. предмету обумовлений наступними чинниками: його забарвленням і властивостями його поверхні; оптичними властивостями джерел світла і середовища, через яке світло поширюється; властивостями зрітельного аналізатора і особливостями ще недостатньо вивченого психофізіологічного процесу переробки зорових вражень в мозкових центрах.
Еволюційно здібність до сприйняття Ц. розвинулася для цілей ідентифікації предметів разом із здібностями до сприйняття інших їх властивостей (розмірів, твердості, теплоти і ін.) і переміщень в просторі, допомагаючи виявляти і пізнавати в життєво важливих ситуаціях окремі предмети їх забарвленню при всіляких змінах освітлення і стану їх довкілля. Ця необхідність розпізнавання об'єктів з'явилася головною причиною того, що їх Ц. визначаються в основному їх забарвленням, і за звичних для людини умов спостереження за рахунок тієї, що вноситься спостерігачем несвідомо поправки на освітлення лише в малій мірі залежать від освітлення. Наприклад, зелене листя дерев визнається зеленим навіть при червонуватому освітленні на заході сонця. Обмовка про звичних (у широкому сенсі) умовах спостереження вельми істотна — якщо зробити їх різко незвичайними, думки людини про Ц. предметів (отже, і його колірні відчуття) стають невпевненими або помилковими. (Так, описи і спроби відтворення Ц. т.з. космічних зірок, зроблені різними космонавтами, сильно відрізнялися одне від іншого і від Ц. цих «зірок», зафіксованих об'єктивними методами кольоровий фотографії . ) Стійке уявлення, що виробляється і закріплюється в людській свідомості, про певний Ц. як невід'ємній ознаці звичних об'єктів спостереження називається «Ефектом приналежності Ц.», або «явищем константній Ц.». Ета психологічна особливість зорового сприйняття найсильніше виявляється при розгляді несамосвітних предметів і обумовлена тим, що в повсякденному житті ми одночасно розглядаємо сукупності предметів, підсвідомо порівнюючи їх Ц., або порівнюємо колірні відчуття від різнозабарвлених або різноосвітлених ділянок цих предметів. Ефект приналежності Ц. несамосвітних об'єктів настільки значителен, що навіть в несприятливих умовах розгляду Ц. предмету усвідомлюється в результаті пізнання предмету по ін. ознакам. Найменування багатьох Ц. сталися від назва об'єктів, забарвлення яких дуже сильно виражене: малиновий, рожевий, смарагдовий. Незрідка навіть Ц. джерела світла описують Ц. якого-небудь характерного об'єкту, що не світиться: криваво-червоний диск Сонця. Ефект приналежності Ц. не настільки сильний для джерел світла, оскільки в звичайних (не пов'язаних з їх виробництвом) умовах їх рідко зіставляють з ін. джерелами, і зоровий аналізатор в значній мірі адаптується до умов освітлення. Прикладом може служити невизначеність поняття «Білий світ», на відміну від повної визначеності поняття «Білий Ц. поверхні несамосвітного предмету» (Ц. поверхні, на всіх ділянках якої у всьому видимому діапазоні мінімально і однаково по відносній інтенсивності поглинання світла ) .
Сприйняття Ц. може частково мінятися залежно від психофізіологічного стану спостерігача, наприклад посилюватися в небезпечних ситуаціях, зменшуватися при втомі і т.д. Не дивлячись на адаптацію ока до умов освітлення, воно може досить помітно відрізнятися від звичайного при зміні інтенсивності випромінювання (того ж відносного спектрального складу) — явище, відкрите німецькими ученими В. Бецольдом і Е. Брюкке в 1870-х рр. Воно наочно демонструється В т. н. бінокулярній колориметрії, заснованій на незалежній адаптації одного ока від іншого. Все це вказує на провідну роль мозкових центрів, відповідальних за сприйняття Ц., і міри їх «тренованості» (при незмінному фотохімічному апараті колірного зору ) .
Ц. випромінювань, довжини хвиль яких розташовуються в певних інтервалах з діапазону видимого світла довкола довжини хвилі якого-небудь монохроматичного випромінювання, називаються спектральними Ц. Ізлученія з довжинами хвиль від 380 до 470 нм мають фіолетовий і синій Ц., від 480 до 500 нм — синьо-зелений, від 510 до 560 нм — зелений, від 570 до 590 нм — жовто-помаранчевий, від 600 до 760 нм — червоний (у дрібніших ділянках цих інтервалів Ц. випромінювань відповідають різним відтінкам вказаних Ц., більша кількість яких легко розрізняється тренованим спостерігачем).
Розвиток здібності до відчуття Ц. еволюційно забезпечувалося формуванням спеціальної системи колірного зору що складається з трьох типів цветочувствітельних фоторецепторів в центральній ділянці сітківки ока (т.з. колб) з максимумами спектральній чутливості в трьох різних спектральних ділянках: червоному, зеленому і синьому, а також четвертого типа рецепторів (паличок), не що володіють переважною чутливістю до якого-небудь одному спектральному Ц., розташованих по периферії сітківки і граючих головну роль в створенні ахроматичних (див. нижчий) зорових образів. Часто недооцінюване значення паличок в механізмі розпізнавання Ц. стає тим вище, чим нижче освітленість спостережуваних предметів. Дія різних по спектральному складу і інтенсивності потоків променистій енергії на цих чотирьох типів рецепторів сітківки і є физико-хімічною основою різних сприйнять Ц. Комбінациі різних по інтенсивності роздратувань фоторецепторів, що переробляються і в периферійних провідних нервових дорогах, і в мозкових зорових центрах, дають все різноманіття колірних відчуттів. Сумарна спектральна чутливість ока, обумовлена дією фоторецепторів всіх типів, максимальна в «зеленої» області (довжина хвилі близько 555 нм ), а при пониженні освітленості зміщується в «синьо-зелену» область. Сводімость всіх колірних відчуттів, що передбачалася раніше, до поєднань різних роздратувань лише трьох типів цветочувствітельних елементів послужила основою для розробки способів кількісного вираження Ц. у вигляді набору трьох чисел. Подібний підхід має раціональну основу (див. нижчий), проте при розробці таких способів не могли бути враховані вплив варіацій освітленості і інтенсивності випромінювання, роль (вельми значна) зорових мозкових центрів і загального психофізіологічного стану спостерігача.
При уточненому якісному описі Ц. використовують три його суб'єктивних атрибуту: колірний тон (ЦТ), насиченість і светлоту. Розділення ознаки Ц. на ці взаємозв'язані компоненти є результат уявного процесу, істотно залежного від навику і вчення. Найбільш важливий атрибут Ц. — ЦТ («відтінок кольору») — асоціюється у людській свідомості з обумовленістю забарвлення предмету певним типом пігменту, фарби, фарбника. Наприклад, зелений тон привласнюють предметам із забарвленням, близьким до забарвлення природної зелені, що містить хлорофіл . Насиченість характеризує міру, рівень, силу вираження ЦТ. Цей атрибут в людській свідомості пов'язаний з кількістю (концентрацією) пігменту, фарби, фарбника. Сірі тони називаються ахроматичними (безбарвними) і вважають, що вони не мають насиченості і розрізняються лише по светлоте. Светлоту свідомість зазвичай пов'язує з кількістю чорного або білого пігменту, рідше — з освітленістю. Светлоту різнозабарвлених об'єктів оцінюють, зіставляючи їх з ахроматичними об'єктами. Ахроматичність несамосвітних об'єктів обумовлена більш менш рівномірним, однаковим віддзеркаленням ними випромінювань всіх довжин хвиль в межах видимого спектру. Ц. ахроматичних поверхонь, що відображають максимум світла, називається «білим». Не дивлячись на те, що за таким визначенням «білими» можуть виявитися предмети, які при безпосередньому порівнянні дають різні колірні відчуття, серед ахроматичних Ц. несамосвітних об'єктів білий Ц. займає виняткове положення. Поверхні з білим забарвленням часто служать своєрідними «еталонами»: вони завжди відразу пізнаються і саме зіставлення з ними, поряд з адаптацією ока, дозволяє несвідомо вводити поправку на освітлення. Навіть якщо спостерігаються лише білі предмети, по ним пізнається Ц. самого освітлення. При «пізнаванні» Ц. об'єктів у відсутності «еталонних» білих поверхонь вирішальну роль грають т.з. цветотеневиє співвідношення, які дає зіставлення об'єктів, що розрізняються по светлоте і ЦТ, і ахроматичних об'єктів.
Насиченість і светлота несамосвітних предметів взаємозв'язані, т.к. усиленіє виборчого спектрального поглинання при збільшенні кількості (концентрації) фарбника завжди супроводиться зменшенням інтенсивності відбитого світла, що викликає відчуття зменшення светлоти. Так, троянда більш насиченого пурпурного Ц. сприймається темнішою, ніж троянда з тим же, але менш вираженим ЦТ.
Одночасний розгляд одних і тих же несамосвітних предметів або джерел світла декількома спостерігачами з нормальним колірним зором (у однакових умовах розгляду) дозволяє встановити однозначну відповідність між спектральним складом порівнюваних випромінювань і що викликаються ними колірними відчуттями. На цьому засновані колірні виміри (колориметрія). Хоча така відповідність і однозначно, але не взаємно-однозначний: однакові колірні відчуття можуть викликати потоки випромінювань різного спектрального складу. Визначень Ц., як фізичної величини, існує багато. Але навіть в кращих з них з колориметричної точки зору часто опускається згадка про те, що вказана (не взаємна) однозначність досягається лише в стандартізованних умовах спостереження, освітлення і т.д., не враховується зміна сприйняття Ц. при зміні інтенсивності випромінювання того ж спектрального складу (явище Бецольда — Брюкке), не береться до уваги т.з. колірна адаптація ока і ін. Тому різноманіття колірних відчуттів, що виникають за реальних умов освітлення, варіаціях кутових розмірів порівнюваних по Ц. елементів, їх фіксації на різних ділянках сітківки, різних психофізіологічних станах спостерігача і т.д., завжди багатше за колориметричне колірне різноманіття. Наприклад, в колориметрії однаково визначаються як помаранчеві або жовті Ц., які в повсякденному житті сприймаються (залежно від светлоти) як «бурі», «каштанові», «коричневі» «шоколадні», «оливкові» і т.д. У одній з кращих спроб визначення Ц., належною Е. Шредінгеру, труднощі завдання «знімаються» простою відсутністю яких-небудь вказівок на залежність колірних відчуттів від багаточисельних конкретних умов спостереження. По Шредінгеру, Ц. є властивість спектрального складу випромінювань, загальна всім випромінюванням, візуально не помітним для людини.
При колірних вимірах (у колориметрії) Ц. позначають сукупністю трьох чисел. Існує багато систем, що відрізняються методикою визначення таких трьох чисел. Широко застосовується, наприклад, система, в якій чисельні значення додають описаним вище суб'єктивним атрибутам Ц. Пріданіє ним чисельних значень здійснюють або компараторним методом (порівняння з еталонами Ц., складовими колірні таблиці або атласи), або інструментально-розрахунковим методом, в якому ЦТ виражається через об'єктивно визначувану довжину хвилі (довжину хвилі випромінювання, відтворюючого, — в суміші з білим Ц. — вимірюваний Ц.), насиченість Ц. — через його чистоту (співвідношення інтенсивностей монохроматичного і білого Ц. у суміші), а светлота виражається через також об'єктивно встановлювану яскравість вимірюваного випромінювання («гетерохромну», тобто «різноколірну» яскравість), визначувану експериментально або що розраховується по кривій спектральній світловій ефективності випромінювання (його видності, як говорили раніше). Кількісне вираження суб'єктивних атрибутів Ц. неоднозначно, оскільки воно сильно залежить від відмінності між конкретними умовами розгляду і стандартізованнимі колориметричними. Зокрема, тому існує багато формул, що визначають светлоту.
В колориметрії особливе значення надають виміру спектральних Ц. і визначенню по ним т.з. кривих складання, що характеризують спектральну чутливість зорового аналізатора відносними кількостями трьох випромінювань, змішення яких дає певне колірне відчуття. Ц. випромінювань різного спектрального складу, які за однакових умов розгляду візуально сприймаються однаковими, називаються метамерними Ц., або метамерами. Метамерія Ц. збільшується із зменшенням його насиченості, тобто чим менш насичений Ц., тим більшим числом комбінацій сумішей випромінювань різного спектрального складу він може бути отриманий. Для білих Ц. характерна найбільша метамерія. Ц. будь-яких двох випромінювань, що створюють в суміші білий Ц., називаються додатковими кольорами . Наприклад, додатковими при здобутті білого Ц. від джерела з колірною температурою 4800 До є синьо-зелені і червоні монохроматичні випромінювання з довжинами хвиль 490 і 595 нм, або 480 і 580 нм.
Спостерігач з нормальним колірним зором при зіставленні різно забарвлених предметів або джерел світла може розрізняти при уважному розгляді велику кількість Ц. Натренірованний спостерігач розрізняє по ЦТ близько 150 Ц., по насиченості близько 25, по светлоте від 64 при високій освітленості до 20 при зниженій освітленості (зрозуміло, тут йдеться про «тренованості» мозкових зорових центрів, відповідальних за колірні відчуття). При аномаліях колірного зору розрізняється менше число Ц. Около 90% всіх людей володіють нормальним колірним зором і близько 10% — частково або повністю «колірносліпі». Характерний, що з цих 10% людей з аномаліями колірного зору 95% — чоловіки. Існує три види таких аномалій: краснослепиє (протанопи) не відрізняють червоних Ц. від близьких до них по светлоте ахроматичних Ц. і додаткових по ЦТ темно-блакитних Ц.; зеленослепиє (дейтеранопи) не відрізняють або погано відрізняють зелені кольори від близьких до них по светлоте ахроматичних Ц. і додаткових пурпурних Ц.; синеслепиє (трітанопи) не відрізняють синіх Ц. від близьких по светлоте ахроматичних і додаткових темно-жовтих Ц. Очень рідкі випадки повної колірної сліпоти, коли сприймаються лише ахроматичні образи. Аномалії колірного зору не заважають нормальній трудовій діяльності за умови, що до ряду професій колірносліпі не повинні допускатися.
Одна з основних властивостей зорового аналізатора — адаптація зору — забезпечує пізнання предметів по Ц. (за рахунок ефекту приналежності Ц.) при варіаціях умов освітлення і розгляду у вельми широких межах. В той же час при зміні спектрального складу освітлення візуально сприймані відмінності між одними Ц. посилюються, а між іншими слабшають. Наприклад, при жовтуватому освітленні, що створюється лампами розжарювання, сині і зелені ЦТ розрізняються гірше, ніж червоні і помаранчеві, а при синюватому освітленні в похмуру погоду, навпаки, гірше розрізняються червоні і помаранчеві ЦТ. При слабкому освітленні все Ц. розрізняються гірше і сприймаються менш насиченими («ефект смеркового зору»). При дуже сильному освітленні Ц. сприймаються теж менш насиченими і «розбіленими». Ці особливості зорового сприйняття широко використовуються в образотворчому мистецтві для створення ілюзії того або іншого освітлення.
Колір в індивідуальній і суспільній практиці людини . Виключно велика роль Ц. у житті і діяльності кожної окремої людини і суспільства в цілому: у промисловості, транспорті, мистецтві, сучасній техніці передачі інформації і т.д. У побуті і на виробництві Ц. і їх поєднання інтенсивно використовуються як символи, замінюючі цілі поняття в правилах поведінки. Так, сигнальні вогні того або іншого Ц. на транспортних магістралях вирішують або забороняють рух, запобігають, вимагають уваги. У промисловості і ін. колективної діяльності Ц. як символи застосовуються для маркіровки трубопроводів з різними речовинами або температурами, різних електропроводів, всіляких жетонів інформаційних карт, банківських документів, грошових знаків, спецодягу і ін. У промисловості і побуті Ц. є одним з основних чинників виробничого і побутового комфорту. Вивчення психологічної дії певних поєднань Ц. — колірних гармоній — складає предмет естетики Ц. Цветовиє гармонії широко використовуються як в мистецтві, так і при організації виробничих процесів для створення психологічних акцентів, що забезпечують збільшення продуктивності праці і зменшення стомлюваності працівників, а також побутовий комфорт, сприяючий активному і найбільш повноцінному відпочинку. Особливо важливе значення Ц. має для підвищення якості і стандартності промислової продукції. Як показник високої якості продуктів Ц. незамінний у випадках, коли ін. об'єктивні або суб'єктивні методи по тих або інших причинах не можна застосувати або коли їх вживання вимагає тривалої і трудомісткої роботи або дорогою апаратура. Тому широкого поширення набули компараторниє методи ідентифікації Ц. багатьох харчових продуктів і речовин, використовуваних в хімічній, легкій і харчовій промисловості, а також в ін. областях народного господарства. Для практичного вживання цих методів випускаються різні кольорові таблиці, атласи, зразки фарб, компаратори, колориметри, кольорові фотометри і денситометри.
Літ.: Артюшин Л. Ф., Основи відтворення кольори у фотографії, кіно і поліграфії, М., 1970; Гуревіч М. М., Колір і його вимір, М. — Л., 1950; Кустарев А. До., Колориметрія кольорового телебачення, М., 1967; Івенс Р. М., Введення в теорію кольору, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1964: Wyszecki G., Stiles W. S., Color science, N. Y. — L. — Sydney, 1967.
