Värivalot ja liukas lattia

Heurekan värivalot-kohteessa on näkyvissä kaikki RGB- ja CMY-värijärjestelmien päävärit ja sen lisäksi valkoinen ja musta.

Kun fysiikan laudaturtyöni aihe aikoinaan oli "Värinominaisuuksia hahmottava kokeellisuus",  niin Heurekan klassikoihin joitakin aikoja sitten uusittuna ilmestynyt kohde värivalot tietysti tuntui jotenkin läheiseltä. Kohteessa havainnollistetaan lisäävän ja vähentävän värijärjestelmän perusperiaatteita.

Kun kaikilla ei ole halua ja tarvetta tutkia värien perusteita näin suurisuuntaisilla systeemeillä, niin annan vinkin, jolla homma hoituu kätevästi yhdellä lampulla varsin sopuisalla hinnalla. Erityisesti fysiikan ja kuvaavataiteen opettajien kannattaa olla kuulolla. Monille valokuvaajillekaan pieni väriopin kertaus ei varmaan olisi haitaksi.

Perusvärijärjestelmiähän siis on kaksi. Lisäävä, jonka perusvärit ovat punainen (R), vihreä (G) ja sininen (B). Vähentävän värijärjestelmän perusvärit ovat syaani eli vaalean sininen (C), keltainen (Y) ja magenta eli vaalea violetti (M). Tarinaan kuuluvat lisäksi valkoinen (W) ja musta (K). K siksi, että musta ja sininen alkavat samalla kirjaimella. Musta loppuu koohon.

Värivalot noudattavat seuraavaa matematiikkaa.

R+G = Y

G+B = C

B+R = M

R+G+B = W

Matemaattiset "väriyhtälöt" pätevät yleisten matematiikan sääntöjen mukaan.

W = R+G+B = Y+B = C+R = M+G, jolloin

Y = W-B

C = W-R

M = W-G

ja vastaavasti

B = W-Y

R = W-C

G = W-M

Värijärjestelmien ominaisuuksiin kuuluu vielä se, että kullakin RBG-järjestelmän päävärillä on vastavärinsa CMY-järjestelmän pääväreissä. Se on se väri, jolla kyseinen väri saadaan valkoisesta vähentämällä. Siis vaikka sinisen vastaväri on keltainen.

Värillä ja vastavärillä ei ole juuri fysikaalista taustaa, vaan se on puhtaasti näköaistiin perustuva juttu. Siitä ei kuitenkaan tässä sen enempää.

Kaikkien näiden havainnollistaminen onnistuu fysiikan välineiden hovihankkijani  Clas Ohlsonin väriä vaihtavalla lampulla. Sen sisällä on punainen, vihreä ja sininen led-valo. Niitä yhdistelemällä värioppi onkin yllättävän helppoa. Myös värivalojen kirkkauden suhteen. Kun kahden RGB-järjestelmän päävärin valolla saadaan niiden vastavalo CMY-järjestelmässä, niin onhan vaikka keltaisen valon oltava silloin kirkkaampi kuin sen muodostavan punaisen ja vihreän valon.

Värijärjestelmien periaatteisiin voi tutustua valssin tahdissa tällä videolla, jonka otin Clas Olhsonin lampusta.

ps. Lamppu perhana putosi lattialle ja sen kupu hajosi. Kun sen mekanismi ei hajonnut, niin pääsin katsomaan, mitä se oli syönyt ja miten se toimiin. Kuten arvelinkin, pohjassa oli kolme pientä eri väristä ja tosi kirkasta lediä. Kuvassa on loistavat ledit ja lampun pohja kahdesta eri kuvasta. Valoja makrolla kuvatessa meinasi Canonistakin valotusarvot loppua kesken. Kuvan arvot olivat ISO 100, f 32 ja aika 1/4000 sekuntia.

ps. 23.9.2013

Tähän kohteeseen värivalot  liittyy minua kiinnostava valokuvatekninen yksityskohta. Kameran väritasapainoautomatiikka menee "sekaisin" näistä valoista ja kuvan valkoinen alue piirtyy säännöllisesti enempi vähempi violettina. Se liittyy jotenkin kameran logiikkaan päätellä pikselin väri kennon saaman väri-informaation ja vieresten kennojen väri-informaation yhdistelmänä. Tarkemmin en osaa sanoa, mutta saatanpa tutkia asiaa.

Kun kuvankäsittelyn keinoin määritellään varjoton aluen valkoiseksi ja täsyvarjoinen mustaksi, niin värit kirkastuvat jopa hämmästyttävän puhtaiksi pääväreiksi vastaväreinen.

Mikko Myllykosken omakuva kameran ja kuvankäsittelyn jäljiltä.