Еще одним важным свойством системы человеческого зрения является его нелинейный характер. Это означает, что глаз неоднозначно реагирует на силу света (число фотонов, попадающих в глаз, если измерить их фотометром), сообщая в мозг сведения о яркости света (степени его восприятия). При увеличении силы света вдвое он не становится в два раза ярче для глаза. Если бы это было так, график зависимости яркости от силы света имел бы форму прямой линии, как показано на рис. 1.8а. Такая характеристика называется линейной. Напротив, зависимость воспринимаемой яркости от силы света носит нелинейный характер, как показано на рис. 1.86. Так, для восприятия вдвое яркого света его силу пришлось бы увеличить приблизительно в девять раз!

Подобная нелинейность характерна для человеческого восприятия. Так, при увеличении громкости звука, он не становится в два раза слышнее. А если бросить в чашку с кофе два куска сахара вместо одного, как обычно, вкус кофе не станет сладким вдвое. Степень нелинейности оказывается разной для разных органов чувств, однако ее форма, как правило, соответствует той, что приведена на рис. 1.86.

Нелинейность характеристики органов чувств человека позволяет им реагиро­вать на возбуждающие воздействия в больших пределах. Соотношение освещенности листа бумаги дневным и лунным светом составляет 1 млн.:1.

Однако нервные клетки человека способны реагировать лишь на изменение освещенности порядка 100:1, поэтому большие изменения на входе должны быть преобразованы в малые изменения на выходе. Таким образом, нелинейность позволяет органам чувств человека действовать без перенапряжения в окружающих условиях, которые изменяются в значительных пределах.

Правда, нелинейность характеристики органов чувств человека отнюдь не усложняет эту характеристику. Обычно она напоминает степенную зависимость. А если воспользоваться логарифмической зависимостью воспринимаемой яркости от силы света, ее форма упростится еще более, превратившись в прямую линию. (Если читатель незнаком с логарифмами, отсылаем его к приведенной ниже врезке "Что такое логарифмы и зачем они нужны".) Многие шкалы, применяющиеся для измерения воспринимаемых человеком ощущений, носят логарифмический характер, в том числе шкала децибелов для измерения громкости звука, а также шкала оптической плотности, определяющая, насколько светлым или ярким оказывается объект.

Нелинейный характер реакции человека на свет затрагивает управление цветом с разных сторон, но важнее всего тот факт, что различные устройства, применяющиеся для измерения света, имеют линейные характеристики. Поэтому для того чтобы связать полученные измерения с человеческим восприятием, их следует перенести из линейной области измерения света в нелинейную область его восприятия (см. ниже раздел "Мы можем измерить свет, но не цвет"). Таким образом, быть нелинейным не только не предосудительно, но и приятно!

Смотрите также:
Глава 2. Компьютеры и цвет
Глава 3. Управление цветом
Глава 4. Все о профилях