Л. — Должен признать, что исключительная логичность твоего рассуждения меня поражает. Наш глаз действительно страдает от хроматической аберрации, суть которой ты так хорошо показал в ходе своих рассуждений. Поэтому мы с трудом различаем мелкие детали цветных изображений.
Н. — А какие светочувствительные элементы находятся в сетчатке?
Л. — Существует два типа таких элементов, которые из-за своей формы получили названия колбочек и палочек. Колбочки чувствительны к цвету. В сетчатке их насчитывается около 6 миллионов. Основная часть этих колбочек расположена в центральной части сетчатки, носящей название желтого пятна (рис. 205).
Рис. 205. Прохождение лучей разного цвета через линзу (а) и схематический разрез глаза (б).
Изображение многоцветного предмета образуется в нескольких плоскостях; если крутизна хрусталика такова, что зеленое изображение оказывается в плоскости сетчатки, то синее изображение располагается впереди, а красное — позади сетчатки.
Что же касается палочек, обладающих чувствительностью в несколько тысяч раз более высокой, чем колбочки, то в сетчатке их содержится примерно 120 миллионов. Они чувствительны к интенсивности световых лучей, но не различают их цвета.
Н. — Я предполагаю, что существует множество типов колбочек, так как должны существовать элементы, чувствительные к каждому из различных цветов спектра.
Л. — Раньше действительно так думали, но в конечном счете пришли к тому, что существуют лишь три категории колбочек: одни чувствительны к синему цвету, другие к зеленому и третьи — к красному.
Н. — Это, как я предполагаю, объясняет возникновение трехцветного способа цветовоспроизведения.
Л. — Совершенно верно. Наибольшей чувствительностью обладают колбочки, принимающие зеленые лучи, а наименьшей — колбочки, принимающие синие лучи. Впрочем, вот как выглядит хроматическая чувствительность человеческого глаза (рис. 206).
Рис. 206. Кривая относительной чувствительности глаза к различным цветам спектра.
Н. — Здесь одно мне остается непонятным. Если колбочки наших глаз чувствительны лишь к трем цветам, то как мы воспринимаем другие цвета? Судя по кривой, наши глаза в большей или меньшей степени чувствительны ко всем цветам спектра. Я убеждаюсь в этом, разглядывая многоцветные изображения. Как ты это объяснишь?
Л. — Очень просто. Дело в том, что смешивание трех основных цветов — красного, зеленого и синего — позволяет получить всю гамму видимых цветов. Вот несколько примеров, приведенных для тебя в арифметической форме:
красный + зеленый = желтый;
красный + синий = пурпурный;
зеленый + синий = голубой;
красный + зеленый + синий = белый.
Само собой разумеется, что, дозируя интенсивность каждого из основных цветов, можно получить все желаемые оттенки.
Н. — Теперь я лучше понимаю, как в типографии удается напечатать репродукции цветных картин. Рассматривая цветные отпечатки в лупу, я убедился, что, кроме черного контура, они состоят еще из трех цветных: красного, желтого и синего. За исключением желтого, это как раз три твоих основных цвета.
Л. — Действительно, в этом способе типографской печати, именуемом четырехкрасочным способом цветовоспроизведения, зеленый цвет получают путем наложения синего на желтый.
В цветном телевидении используют три основных цвета, воспринимаемых сетчаткой глаза: красный, зеленый и синий. При приеме передач можно выделить сигналы, соответствующие каждому из трех цветов. Но передаются также и сигналы, характеризующий сумму этих цветов.
Н. — Я не вижу, какую пользу могут принести эти последние сигналы. Я думаю, что в телевизоре необходимо иметь экран, на котором подобно типографским цветным отпечаткам содержатся люминесцентные элементы, соответствующие каждому из этих трех цветов. Поэтому достаточно иметь сигналы, соответствующие каждому из них.
Л. — Твое рассуждение справедливо. Однако ты не учитываешь принципов совместимости, сформулированных известным французским специалистом в области телевидения Жоржем Валенси. Он высказал принципы совместимости между монохромным телевидением (которое не совсем правильно называют «черно-белым») и цветным.