Новая формула для расчёта цветового тона повышает точность анализа цвета
Измерение цвета — сложная задача для учёных, изучающих его биологическое значение в природе. Исследователь из Университета Колорадо Стейси Смит предлагает решение: новую формулу для расчёта цветового тона (hue).
"Предыдущие формулы для измерения цвета работали только для части цветового пространства и могли давать весьма вводящие в заблуждение результаты. Например, и красные, и желто-зелёные цвета получали одно и то же значение тона", — говорит Смит.
Новая формула позволит исследователям получать корректные значения тона для любого интересующего цвета. Полное описание доступно для бесплатного просмотра в мартовском выпуске журнала Applications in Plant Sciences.
Измерение цвета — это анализ световых волн. Когда объект освещён, его молекулы поглощают определённые длины волн, а цвет возникает из-за непоглощённого света, который отражается и фильтруется через сетчатку глаза. Цвет задействован в широком спектре биологических явлений: цветы привлекают опылителей, плоды — животных-распространителей семян, растения проявляют стрессовые реакции, а организмы общаются друг с другом.
Тон — это один из трёх компонентов, используемых в популярной сегментной классификации цвета. Два других — яркость (светлота/темнота) и насыщенность (интенсивность). Вместе эти переменные дают числовой способ описать свет, отражённый объектом. Для их расчёта используются данные спектрометра, который детектирует отражённый свет на разных длинах волн.
Спектрометр создаёт график отражения (reflectance curve) — уникальный для каждого цвета. Исследователи используют математические формулы для расчёта значений насыщенности, тона и яркости по этим кривым.
Смит тщательно протестировала оригинальные формулы 1990 года, разработанные учёным Дж. А. Эндлером, с цветовыми образцами из известной Книги цветов Манселла 1976 года. Она обнаружила ошибку в способе преобразования декартовых координат (x и y) в полярные координаты в исходных формулах. Её результаты показали, что для расчёта корректных значений тона необходимы не только сами координаты, но и их знаки.
"Освежить знания о полярных и декартовых системах координат было сложным аспектом этого исследования", — отмечает Смит.
Эта новая формула станет важным инструментом для учёных, изучающих развитие цветов и плодов, дефицит питательных веществ у растений, реакции на тепловой и засухоустойчивый стресс и другие биологические явления, приводящие к видимым изменениям цвета.