hotchpotch/wikipedia-multilingual-ir-pairs huggingface dataset:
لون الألوان الطيفية وإعادة توليد اللون
طيفان مختلفان للضوء لهما نفس التأثير على مستقبلات اللون الثلاثة في العين البشرية سيحس بهما كلون واحد. وهذا يمكن تمثيله بضوء أبيض يصدر من المصابيح الفلورية والتي لها طيف يتكون من حزم ضيقة قليلة في حين أن ضوء النهار ذو طيف مستمر. ولا تستطيع العين البشرية التفرقة بين مثل هذه الأطياف فقط بالنظر إلى المنبع الضوئي، مع أن الألوان المنعكسة من الأجسام تبدو مختلفة. (يبدو ذلك جليا مثلا عند جعل الفاكهة أو الطمام ذات لون أحمر أكثر).
بالمثل، معظم الإحساس اللوني البشري يمكن أن ينشأ من خليط ثلاثة ألوان تسمى الألوان الأولية. وتستخدم هذه الألوان في توليد المناظر الملونة في التصوير والطباعة والتلفاز والوسائط الأخرى. وهناك عدد من الطرق أو الفضاءات اللونية لتحديد اللون باستخدام هذه الألوان الأولية الثلاثة. وكل طريقة لها مميزاتها وعيوبها وفقا للتطبيق الخاص المستخدم.
لون الألوان الطيفية وإعادة توليد اللون
لا يوجد مزيج من الألوان يمكن أن يولد لونا نقيا مطابقا تماما للون طيفي، مع أنه يمكن الحصول على طول موجة قريب للغاية من الأطوال الموجية الطويلة، حيث يكون للمخطط اللوني حافة مستقيمة. فمثلا، مزج الضوء الأخضر (530 نانومتر) والضوء الأزرق (460 نانومتر) يولد الضوء السيان وهذا لون غير مشبع إلى حد ما لأن استجابة مستقبل اللون الأحمر سيكون أكثر للضوء الأخضر والأزرق في المزيج من اللون السيان النقي عند 485 نانومتر والذي له نفس شدة مزيج الأزرق والأخضر.
وبسبب ما سبق، ولأن الألوان الأولية في فإن أنظمة الطباعة الملونة[الإنجليزية] لا تكون عادة نقية تماما بذاتها، فالألوان المولدة لا تكون ألوانا مشبعة تماما، ولهذا فإن الألوان الطيفية لا يمكن مضاهاتها تماما. إذن، فإن المناظر الطبيعية نادرًا ما تحتوي ألوانا مشبعة إشباعا كاملا، وهكذا فإن مثل هذه المناظر يمكن تقريبها عادة تقريبا جيدا باستخدام هذه الأنظمة. ومجال الألوان التي يمكن توليدها وفق نظام معين لتوليد الألوان يسمى بالسلسلة اللونية. ويمكن استخدام المخطط اللوني لهيئة الإضاءة الدولية لوصف السلسلة اللونية.
لون الألوان الطيفية وإعادة توليد اللون
توجد مشكلة أخرى في أنظمة توليد اللون تتعلق بالأجهزة التي تشغلها، مثل آلات التصوير أو الماسحات الضوئية. إن خواص حساسات اللون في الأجهزة تكون غالبا بعيدة جدًا عن خواص الحساسات في العين البشرية.
والكائنات التي يكون لها حساسات للون مختلفة عن الإنسان، مثل الطيور التي يكون لها أربعة حساسات مختلفة للألوان، يمكن أن تفرق بعض الألوان التي قد تبدو متطابقة للعين البشرية. وفي مثل هذه الحالات، فإن نظام توليد الألوان المضبوط وفق رؤية اللون العادية عند البشر سيعطي نتائج غير دقيقة بالنسبة للمشاهدين الآخرين.
قد تكون الاستجابة اللونية المختلفة في الأجهزة المختلفة مشكلة إذا لم تدار بطريقة صحيحة. بالنسبة للمعلومات اللونية المخزنة والمنقولة نقلا رقميا، فأن تقنيات إدارة الألوان مثل تلك المعتمدة على بروفيلات الاتحاد الدولي للألوان[الإنجليزية] يمكن أن تساعد في تجنب التشوهات في توليد الألوان. إدراة الألوان لا تحيد عن حدود السلسلة اللونية لأجهزة الإخراج الخاصة، ولكنها تساعد في إيجاد رسم لخريطة جيدة للألوان الداخلة في السلسلة اللونية التي يمكن توليدها.
لون اللون في المعادلة الموجية
المعادلة الموجية تصف تصرف الضوء وبالتالي يمكن وصف طيف اللون بالمفاهيم الحسابية للخواص الناتجة من حل المعادلة الموجية. عموما، لفهم كيفية أن الإحساس بلون معين ينتج من طيف فيزيائي معين فإن ذلك يتطلب معلومات عن وظائف شبكية المشاهد. وللتبسيط فالمعادلة القادمة للضوء الذي يسير في الفراغ:
لون اللون في المعادلة الموجية
حيث الرموز السفلى توضح المشتقات الجزئية و c هي سرعة الضوء. ولو قمنا بتثبيت (x,y,z) كنقطة في الفراغ ونظرنا على الحل  كدالة في t نحصل على إشارة. ولو أخذنا تحول فورير لهذه الإشارة نحصل على تحليل للتردد كما تم وصفه بالأعلى. وكل تردد له سعة وحالة. وعند ضرب التردد بقيمة ثابت بلانك h يمكن تحديد طاقة الفوتون. ومربع السعة يمثل الشدة، وهي كمية الطاقة المنقولة في الثانية خلال وحدة المساحة لسطح عمودي على مصدر انبعاث الضوء. ومعلومات الحالة غامضة أكثر لأنه من الصعب قياسها ودراستها. فلا يمكن للإنسان أن يحس بتأثير الحالة على الضوء إلا في حالات خاصة للتداخل (مثلا شاهد بصريات الطبقات الرفيعة حيث يؤدى تأثير الحالة إلى تغييرات محسوسة في السعة. ومعظم الضوء له توزيعات حالة عشوائية، ولكن اللايزر مثلا يكون أكثر فاعلية، عندما تكون الفوتونات لها نفس الحالة.
لون الإحساس اللوني
مع أن أرسطو والعلماء القدماء الآخرين كانوا قد كتبوا عن طبيعة الضوء ورؤية اللون، ولكن نيوتن كان أول من حدد أن الضوء هو منبع الإحساس اللوني. وفي سنة 1810م نشر غوته نظريته عن الألوان. وفي سنة 1801 م اقترح توماس يونغ نظريته ثلاثية الألوان المعتمدة على ملاحظة أنه يمكن مضاهاة أي لون بمزج ثلاثة أضواء. قام جيمس ماكسويل وهلمهولتز لاحقا بإدخال تحسينات على نظرية يونغ نقيتها لاحقا بمعرفة هيرمان فون هيلمهولتز. وقد كتب هيلمهولتز: "لقد أكد ماكسويل تجريبيا في سنة 1856 مبادئ قانون نيوتن للمزج. نظرية يونغ حول الإحساس اللوني، مثل الكثير من الأمور الرائعة التي وصل إليها قبل وقته، ظلت دون أن يلاحظها أحد حتى وجه ماكسويل الانتباه إليها."
لون الإحساس اللوني
في نفس وقت هلمهولتز، طور إيوالد هيرينغ نظرية اللون المضاد موضحا أن عمى الألوان، والصورة التلوية (Afterimages) يأتي من الأزواج المتضادة (أحمر-أخضر، أزرق-أصفر، أسود-أبيض). وفي نهاية المطاف فقد ركب هورفيش وجيمسون (Hurvich and Jameson) هاتين النظريتين في سنة 1957 م وبينا العملية في شبكية العين تتوافق مع نظرية ثلاثية الألوان، في حين أن العملية على مستوى النواة الركبية الوحشية تتوافق مع نظرية اللون المضاد.
في سنة 1931 م طورت مجموعة من الخبراء الدوليين المعروفين باسم هيئة الإضاءة الدولية بتطوير نموذج لوني رياضي فصل الفضاء الذي توجد فيه الألوان ورمزت بثلاث أرقام لكل منها.
لون الإحساس اللوني
شبكية العين البشرية تحتوى على ثلاثة أنواع خلايا مختلفة يمكن أن تلاحظ اللون أو خلية المخروط (بالشبكية). نوع منهم مختلف نسبيا عن النوعين الأخرين، ويستجيب أكثر للضوء البنفسجي الذي نستقبله، والذي له طول موجي يتراوح حول 420 نانو متر (الخلايا المخروطية من هذا النوع يطلق عليها أحيانا خلايا الطول الموجي القصير، خلايا مخروطية S، وأحيانا الخلايا المخروطية الزرقاء). النوعان الآخران متقاربان جينيا وكيميائيا وفي الاستجابة أيضا، وكلاهما يكون حساساً للون الأخضر أو المخضر. أحد هذين النوعين (يسمى أحيانا خلايا الطول الموجي الطويل، خلايا مخروطية L، وأحيانا الخلايا المخروطية الحمراء) وهي حساسة للضوء الذي نحسه كأصفر أو أصفر-مخضر، وله طول موجي حول 564 نانومتر. النوع الآخر (يسمى أحيانا خلايا الطول الموجي المتوسط، خلايا مخروطية M، وأحيانا الخلايا المخروطية الخضراء) وتكون حساسة للضوء الذي نحسه كأخضر، وله طول موجي حول 534 نانومتر. المصطلح «الخلايا المخروطية الحمراء» للخلايا التي تحس بالأطوال الموجية الطويلة لا يفضل استخدامه نظرا لأن هذا النوع يستجيب كحد أقصى للضوء الذي نستقبله كمخضر، بالرغم من أن الطول الموجي للضوء الأطول من ذلك والذي آخر مداه أن يثير الخلايا متوسطة الطول الموجي \ «الخضراء».
لون الإحساس اللوني
منحنيات الإحساس للخلايا المخروطية تقريبا تشبه شكل الجرس، وتتداخل إلى حد معقول. وعلى هذا فإن الإشارة الطيفية القادمة يتم تقليلها بالعين إلى ثلاث قيم، ويسمى ذلك أحيانا قيم الباعث الثلاثية وتمثل شدة الاستجابة لكل نوع من أنواع الخلايا المخروطية.
بسبب التداخل بين مدى الحساسية، فإن بعض تداخلات الاستجابة للثلاث أنواع من الخلايا لا يمكن أن تحدث، بغض النظر عن نوع تحفيز الضوء. فمثلا لا يمكن تحفيز الخلايا متوسطة الطول الموجي/«الأخضر» فقط، يجب تحفيز الخلايا الأخرى لدرجة ما في نفس الوقت، حتى لو تم استخدام ضوء له طول موجي واحد (متضمنا الطول الموجي الأقصى الذي يمكن أن تحس به أي من الخلايا). مجموعة كل قيم الباعث الثلاثية الممكنة تحدد الفراغ اللوني البشري. وقد تم حساب أن الإنسان يمكن أن يفرق بالتقريب بين 10 ملايين درجة لون مختلفة، بالرغم من أن تعريف لون معين صعب للغاية، حيث أن كل عين في نفس الشخص يمكن أن تستقبل اللون باختلاف بسيط. وهذا سيتم مناقشته بالتفصيل لاحقا.
لون الإحساس اللوني
نظام صف الألوان (والذي تعتمد عليه الرؤية في الضوء المنخفض بشدة) لا يمكن الإحساس بوجود اختلاف في الطول الموجي، وعلى هذا لا يمكن تطبيقه في رؤية اللون. ولكن التجارب وضحت أنه في بعض الظروف الثانوية فإن الاتحاد بين الحث في نظام صف الألوان والحث في الخلايا المخروطية يمكن أن ينتج حيود في الأحساس باللون بطريقة غير التي تم شرحها بالأعلى.
لون الإحساس اللوني
مع أن آلية رؤية اللون عند مستوى الشبكية قد فسرت جيدًا بقيم الحفز الثلاثي (اقرأ بالأعلى)، إلا أن الإحساس باللون وتمييزه بعد هذا المستوى الأساسي يكون منظما بطريقة مختلفة. النظرية الغالبة لرؤية اللون تفترض أن المعلومات اللونية تنتقل من العين بعملية ثلاثية متعاكسة، أو قنوات متعاكسة، كل منها ناتج عن الإشارة الصادرة عن الخلايا المخروطية: قناة أحمر-أخضر، وقناة أزرق-أصفر، وقناة أسود-أبيض. وقد دعمت البيولوجيا العصبية هذه النظرية، وتفسر تركيب خبرة اللون عندنا. وعلى وجه التخصيص، تشرح لماذا لا نحس باللون «الأخضر المحمر» أو «الأزرق المصفر»، كما أنه تكهن بدولاب الألوان: وهو مجموعة من الألوان يكون فيها واحدة على الأقل من القناتين اللونيتين تقيس قيمة عند إحدى نهاياتها. الطبيعة الدقيقة للإحساس اللوني بعد هذه العملية التي شرحت هي مسألة معقدة ومحط جدل فلسفي مستمر.
عمى الألوان (Color Blindness) وهو مصطلح يعني اصابة الإنسان بخلل يفقده القدرة على التمييز بين أحد الألوان الثلاث التالية: الأحمر أو الأزرق أو الأخضر، أو اللون الناتج عن خلطها معا.
لون الإحساس اللوني
قد يعاني بعض الأشخاص من نقصان أو قلة حساسية نوع واحد أو أكثر من الخلايا المخروطية في الشبكية، وهذا يؤدي بالشخص إلى عدم قدرته على تمييز بعض الألوان ويقال أن لديه عجز لوني أو عمى لوني. وتسمية عمى الألوان هي تسمية مضللة لأن معظم المصابين بالعجز اللوني يكونون قادرين على تمييز بعض الألوان على الأقل. وتحدث بعض أنواع العجز اللوني من الشذوذ في عدد أو طبيعة المخاريط في الشبكية. وآخرون (مثل عمى الألوان المركزي أو القشري) قد تنتج عن الشذوذ العصبي في بعض أجزاء الدماغ التي تحدث فيها عملية الرؤية.
أولا: القدرة على رؤية طيف واسع من الألوان المختلفة، بحيث لا يكون المصاب مدركا لحقيقة أنه يرى الألوان بصورة مختلفة عما يرى الاخرون.
ثانيا: رؤية القليل فقط من الألوان المختلفة، بينما يستطيع الاخرون رؤية الآلاف منها وهم لايدركون أنهم يرون القليل من الألوان.
هناك بعض الحالات النادرة التي لايستطيع فيها المريض رؤية سوي ثلاث ألوان فقط الأسود والأبيض والرمادي.
بإمكان المصاب بعمى الألوان اتباع الخطوات الآتية للتعويض عن عجزه عن رؤية الألوان:
لون الإحساس اللوني
أولا: استخدام عدسات لاصقة أو عدسات لنظارات خاصة تساعد على التفرقة بين الألوان المختلفة. لكن هذه العدسات الخاصة لا تضمن رؤية الوان طبيعية، إذ أنها قد تشوه صورة اجسام معينة في مقابل رؤيته وتمييزه لبعض الالون.
ثانيا: استخدام عدسات لاصقة أو نظارات خاصة تمنع الانبهار (بمساعدة واقيات جانبية أو واقيات فارغة) فهذه تساعد الأشخاص الذين يعانون من عمى الألوان كثيرا وتمكنهم من التمييز بشكل أفضل بين الألوان، عن طريق تعطيل الإبهار وتخفيف الإشعاع. الأشخاص الذين يعانون من عمى الألوان يستطيعون التمييز بينها بشكل أفضل عندما تكون الإضاءة حولهم غير قوية.
ثالثا: استغلال درجة وضوح اللون أو موقعه، بدلا من اللون نفسه. فمثلا، يستطيع تعلم ترتيب مواقع الالوان فلا يركز على اللون نفسه.
لون الإحساس اللوني
في حالة عدم وجود واحد أو أكثر من الخلايا المخروطية أو عد إحساسها مثل الطبيعي للضوء، فإن هذا يؤدى إلى حيود أو قلة في الفراغ اللوني وتسمى هذه الحالة بانحراف اللون. كما أن هناك مصطلح يستخدم بكثرة عمى الألوان، وقد أدى هذا لبعض الإرتباك في الفهم حيث أن عددا قليلا جدا ممن لديهم هذا المرض تكون الألوان عندهم أبيض وأسود، ومعظهم يكون لديه انحراف في الإحساس باللون. وبعض حالات حيود الألوان تنشأ من حيود في عدد أو طبيعة أنواع الخلايا المخروطية، كما تم شرحه من قبل. والبعض الآخر قد ينشأ من التهاب الأعصاب في هذه الأجزاء من المخ.
بعض الحيوانات لها القدرة على استقبال أكثر من ثلاث أنواع من الألوان (الطيور، ولزواحف، ولأسماك، (شاهد رباعى اللون بالأسفل)، معظم الثدييات، تنائية اللون أو أحادية اللون). في بعض حالات الاندهاش أو التعجب الشديد قد يؤثر في الإحساس بالألوان ورؤيتها بحياد.
لون الإحساس اللوني
الإنسان العادي ثلاثى الإحساس باللون. ونظريا يمكن للإنسان أن يملك أربعة أنواع من الخلايا المخروطية. ولو أن هذه الخلايا في حالة تسمح لها بتمييز الألوان والنظام العصبي لهذه الأنواع قادر على التعامل مع ذلك، فإن الشخص يصبح رباعي الإحساس باللون. ويمتلك مثل هذا الشخص نسخة مختلفة قليلا من الخلايا المخروطية المتوسطة أو الطويلة الموجات. ولا يوجد دليل على وجود مثل هؤلاء الأشخاص، أو إذا ما كان المخ البشري يمكن أن يتعامل مع الخلايا المخروطية الإضافية بمفردها بدون الثلاث أنواع القياسية. عموما، فإن هناك دليلا قويا على إمكانية حدوث ذلك، وهو الإناث بتركيبهم الجيني، حيث أن عقلهم يمكن أن يستوعب الخلايا الزائدة. ولكثير من الكائنات يعتبر الإحساس الرباعي باللون طبيعيا، وذلك رغم أن الخلايا المخروطية للحيوانات تختلف (مسطحة أكثر) في إحساسها للطيف عن العين البشرية.
توجد ظاهرة مشوقة تحدث عندما يستخدم أي رسام لوحة ألوان محدودة، وذلك أن العين تميل للتعويض برؤية اللون الرمادى أو الألوان المتعادلة بصفة عامة كما لو كان اللون الناقص في لوحة الألوان. فمثلا، في لوحة ألوان تتكون من الأحمر والأصفر والأسود والأبيض، فإن الخليط من الأسود والأصفر سيبدو كدرجات مختلفة للأخضر، كما أن الخليط من الأحمر والأسود سيظهر كدرجات للإرجواني، بينما الرمادى سيظهر مزرقاً.
عندما تفقد العين تركيزها بعد النظر إلى لون لفترة من الوقت، فإن الأحساس باللون المكمل (اللون المعاكس لذلك اللون في عجلة الألوان) لذلك اللون سيلازم العين أينما نظرت لبعض الوقت. وقد تم ملاحظة هذه الظاهرة بواسطة فينسنت فان غوخ.
يجب ملاحظة أن الخبرة المتعلقة بلون معين يمكن أن تتغير طبقا لدرجة البريق وذلك لأن نظام صف الألوان والخلايا المخروطية ينشطان في الحال بالعين، ونظرا لأن كل منهما له منحنى مختلف للإحساس باللون، ويكون الإحساس في نظام صف الألوان أسرع من الخلايا المخروطية عند تقليل البريق. وهذا التأثير يؤدى إلى تغير في الحكم على اللون في مستويات البريق العالية وهذا يمكن أن يختصر في منحنيات كرويثوف.
الثقافات المختلفة لها أسماء مختلفة للألوان، ويمكن أن يتم تحديد اسم لون لمناطق متغيرة نسبيا في الطيف، أو أن لها لون مختلف أصلا. ولوهلة، فإن شكل هان 青 (ينطق qīng كونج في اللغة الصينية القياسية وaoi أوي في اللغة اليابانية له معانى تغطى كل من الأزرق والأخضر، ويعتبرا درجات اللون 青.
ومثل ذلك، يتم اختيار اللغة عند تفريق الهيو لألوان مختلفة على أساس درجة اللون وما إذا كان فاتحاً أو غامقاً. فمثلا تدرج الألوان أسود-رمادي-أبيض له وصف إنجليزي يقسم الهيو لعدة ألوان مختلفة طبقا لدرجتها. وأيضاً مثل الأحمر والبرتقالي والقرنفلي والبني. وللمتحدثين بالإنجليزية، هذه الأزواج من الألوان التي لا يوجد فرق كبير بينها في الواقع، لا يقومون بتسمية الأخضر الفاتح والغامق بإسمين مختلفين بالرغم من وجود فرق كبير بينهما. والإيطاليون لديهم نفس الفروق في الدرجات من الأحمر-القرنفلي والبني-البرتقالي، ولكنهم يقومون أيضا بالتفرقة بين كل من الأزرق والأزورو والذي يطلق عليه المتحدثون بالإنجليزية أزرق فاتح.
لون تأثير الألوان على المزاج والتفكير
إن اختيار لون معين يكمن في طبيعة تأثيره على مشاعر الإنسان وأحاسيسه. فمثلا اللون الأحمر يجعل الإنسان نشيطاً فهو يزيد من نبضات القلب، واللون الأصفر ينشط الذاكرة حيث يعتبر لون مبهجاً وزاهياً.
واللون الأخضر يعمل على تقليل القلق والتوتر حيث يعبر عن الخضرة والبدايات الجديدة، أما اللون الأزرق فيعتبر مهدئاً ومخففاً للتوتر حيث يعبر عن زرقه المياه والاستجمام، واللون الوردي له أثر مهدئ وراخي للعضلات، وهو ما يفسر استخدامه في مداخل المستشفيات ومراكز الإدمان.
لون تطور استنباط الألوان
إن عدد الألوان الأساسية المحدودة، والتي يتم استخدامها بصورة منفصلة في كل ثقافة من الأمور التي عليها جدال. فمثلا، في ثقافة معينة يتم البدء بمصطلحين، الغوامق (وتغطي الأسود، الألوان الغامقة والألوان مثل الأزرق) والفواتح (وتغطى الأبيض، الألوان الفاتحة، والألوان الدافئة مثل الأحمر)، وذلك قبل البدء في إضافة الألوان الأخرى، وبالترتيب الأحمر، الأخضر، الأخضر و/أو الأصفر، الأزرق، البني، البرتقالي، القرنفلي، القرمزي، و/أو الرمادي. يوجد جدال قديم حول هذه النظرية حيث أن تسمية الألوان الأساسية طبقا للتطور التدريجي يعطى الانطباع بأنه نظرا للتطور التكنولوجي المعقد فإن هذا الموضوع لا يمكن تحقيقه بهذه الطريقة.
يوجد مثال مؤرخ لنظرية أصناف الألوان العالمية مصطلحات الألوان الأساسية بمعرفة برينت بيرلين وبول كاي 1969 عالمية الألوان وتطورها. مثال أحدث من هذا للتحديد اللغوي بمعرفة يوليوس دايفيدوف 1999 هل تصنيف الألوان عالمي؟ دليل جديد من العصر الحجري وفكرة التحديد اللغوي لأصناف الألوان كانت تستخدم كدليل في افتراضات سابير-ورف (اللغة، الأفكار، والحقيقة 1956 بمعرفة بينيامين لي ورف.
لون تطور استنباط الألوان
بالإضافة إلى ذلك، فإن الألوان المختلفة غالبا ما ترتبط بالحالة الوجدانية والقيم والجماعات، ولكن هذه الحالات غالبا ما تكون متغيرة بين الثقافات. فمثلا في أحد الثقافات يكون اللون الأحمر دافعاً للحركة، البرتقالي والأرجواني للحالة الروحية، الأصفر للابتهاج، الأخضر للراحة والدفء، الأزرق للاسترخاء، الأبيض يكون إما للنقاء أو الموت. وهذه الارتباطات مشروحة بالكامل في صفحات الألوان، سيكولوجية الألوان.
إن نظرية الإحساس الثلاثي بالألوان سابقا حقيقية تماما في حالة أن المشهد بالكامل يتكون من نفس اللون وبنفس الدرجة، وهذا غير واقعي بالطبع. وفي الواقع يقوم المخ بمقارنة الألوان المختلفة في المشهد، لتقليل تأثير البريق. ولو أن هناك مشهد يبرق بلون واحد، ثم ظهر بريق للون آخر، فطالما أن الفرق بين مصادر الضوء في مدى معقول، فإن لون المشهد سيبقي ثابت بالنسبة للمشاهد. وقد تم اكتشاف ذلك عن طريق إيدون لاند في السبعينيات من القرن العشرين وقد أدى ذلك لاكتشاف نظريته عن استقرار الألوان.
لون تطور استنباط الألوان
ملحوظة: المقارنة القادمة تتطلب نظام عرض رقمي (غالبا، جهاز حاسوب محمول، أو شاشة LCD متصلة مع DVI) لتفادى الأخطاء التي قد تحدث بين الاستجابة للترددات ومنحنيات جاما. قارن مدى رؤية لألوان GRB الأساسية والفرعية مع خلفية بيضاء.
مرة أخرى قارن الاختلافات في وجود خلفية رمادية —#7f7f7f, #5f5f5f & #9f9f9f—الألوان الثمانية GRB الأساسية متساوية في البعد من #7f7f7f في تمثيل ثلاثي الأبعاد أو في فضاء GRB-للتذكير بأهمية الخلفية في الإحساس باللون.
لننظر مرة أخرى ولكن على الخلفية السوداء (لاحظ أن خلفية الشاشة ليست سوداء تماما. قم بإطفائها وشاهد الفرق بنفسك)
لون الألوان الحارة والألوان الباردة
إن الدائرة اللونية سنجدها تنقسم إلى قسمين الوان باردة والوان حارة ويتوسطهما اللونان الأخضر والبنفسجي. فهاذان اللونان الثانويان هما عنصران مشتركان بين القسمين نظرا لاشتقاق كل لون منهما من لونين أوليين *ساخن وبارد*. فعند كونهما متعادلين من حيث التركيب فهما باردان، وعندما يكون اللون البارد طاغيا على أحدهما فهو أيضا بارد، والحالة الوحيدة التي تجعلهما دافئين هو إطغاء اللون الدافء عليهما وهذا حكما على أنهما يتركبان من مزيج لوني مختلف تماما بارد وساخن.
يطلق عليها الألوان الحارة أو الدافئة أو الساخنة، لأنها تميل إلى الضوء وألوان النار مصدر الحرارة. ترتيب الألوان الحارة في الدائرة اللونية كما يلي: البنفسجي المحمر - الأحمر - البرتقالي المحمر - البرتقالي - البرتقالي المصفر - الأصفر - الأخضر المصفر.
هذه الألوان تميل إلى العتامة أو الدكانة وسميت بالباردة نظرا لارتباطها بالفضاء العاتم وعمق مياه البحر وانتشار الليل (غياب الضوء). ترتيب هذه الألوان هو كما يلي: الأخضر المعتدل - الأخضر المزرق - الأزرق - البنفسجي المزرق - البنفسجي المعتدل.
لون الألوان الحارة والألوان الباردة
عند إنتاج لون دهان أو دهان سطح ما، فإن اللون يغير شكل السطح، ولو أن السطح يبرق بالضوء الأبيض (الذي يتكون من شدة الأطوال الموجية المرئية للألوان بطريقة متساوية)، فإن الضوء المنعكس سيكون به الطيف المساوي للون المطلوب. ولو أن اللون أو الدهان يبدو أحمر في الضوء الأبيض، فهذا لأن الانعكاس لكل الأطوال الموجية غير الحمراء يتم اعتراضها بالصبغة، ولهذا فإن اللون الأحمر فقط ينعكس في عيون المشاهد.
الألوان المتراكبة هي خاصية لبعض السطوح والتي يتم تقديرها بالخطوط الدقيقة المتوازية، المتكونة من عدة طبقات دقيقة، أو بمعنى آخر تتكون من تركيب بالغ الدقة على مقياس الطول الموجي للألوان، لعمل حاجز محايد. الحاجز يعكس بعض الأطوال الموجية أكثر من الأخرى نظرًا لظاهرة التداخل، مما يجعل انعكاس الضوء الأبيض كما لو كان ضوءًا ملونا. التغير في فضاء الألوان غالبا ما يزيد من تأثير ظاهرة التقزح (اتخاذ ألوان قوس قزح) وكما يلاحظ في ريش الطاووس، وطبقات الزيت، والصدف لأن الألوان المنعكسة تعتمد على زاوية المشاهدة وخاصية السطح المنعكس منه الضوء.
تدرس الألوان المتراكبة في بصريات الطبقات الدقيقة. ومصطلح ليمان الذي يصف بالتحديد أكثر ترتيبات تركيبات الألوان هي التقزح اللوني.
إم بي 3
إم بي 3 (بالإنجليزية: MP3)‏ هي صيغة تستخدم للملفات الصوتية. وهي اختصار لـ(MPEG Layer 3). وتعدّ من أشهر الصيغ المستخدمة لنقل الملفات الصوتية وذلك بسبب أنها تحفظ المعلومات الصوتية في ملفات أصغر حجما وكذلك لقابلية تشغيلها على العديد من الأجهزة مثل مشغلات mp3.
إم بي 3 تاريخ ونشأته
إم بي 3 أو (MPEG1 أو MPEG2, مع Layer 3) عبارة عن ملف ذو تركيبة رقمية تم تصغير حجمها (بالضغط) بشكل كبير حتى يمكن تنزيل ذلك الملف بوقت أقل، من الإنترنت. وهذا الضغط لا يؤثر على جودة الصوت مادامت الجودة تحددها أذن الإنسان. هذه التركيبة تجعل مستعمليها قادرين على تخزينها في أجهزتهم دون أن تستهلك مساحة كبيرة من القرص الصلب وكذلك تحميلها عبر شبكة الإنترنت أو تنزيلها من الشبكة أو حتى إرسالها بالبريد الإلكتروني لأصحابهم.
إم بي 3 تاريخ ونشأته
تستفيد خوارزمية ضغط البيانات الصوتية المفقودة في ملفات إم بي 3 من القيود الإدراكية للسمع البشري والتي تسمى الإخفاء السمعي (Auditory masking). في عام 1894 ذكر الفيزيائي الأمريكي ألفرد إم. ماير (Alfred M. Mayer) أنه يمكن جعل نغمة غير مسموعة بواسطة نغمة أخرى ذات تردد أقل. في عام 1959، وصف ريتشارد إهمرRichard) Ehmer) مجموعة كاملة من المنحنيات السمعية بخصوص هذه الظاهرة. بين عامي 1967 و 1974، عمل إيبرهارد زويكر (Eberhard Zwicker) في مجالات ضبط وإخفاء نطاقات التردد الحرجة، والتي بُنيَت بدورها على البحث الأساسي في المنطقة من هارفي فليتشر (Harvey Fletcher) ومعاونيه في مختبرات بِل (Bell Labs).
إم بي 3 تاريخ ونشأته
استُخدِم الترميز الإدراكي لأول مرة لضغط ترميز الكلام باستخدام الترميز التنبؤي الخطي، والذي نشأ في أعمال فوميتادا إيتاكورا (Fumitada Itakura) (جامعة ناغويا) وشوزو سايتو (Shuzo Saito) (إن تي تي) في عام 1966. في عام 1978، اقترح كل من بيشنو إس. أتال (Bishnu S. Atal) ومانفريد آر. شرودر (Manfred R. Schroeder) من مختبرات بل كوديك كلام الترميز التنبؤي الخطي، يُسمى الترميز التنبؤي التكيفي (Adaptive predictive coding)، والذي يستخدم خوارزمية تشفير صوتية نفسية تستغل خصائص إخفاء الأذن البشرية. كان هناك مزيد من التحسين من قبل شرودر وأتال مع جيه إل هول (J.L. Hall) أُبلِغ عنه لاحقًا في ورقة عام 1979. في نفس العام، اقتُرِح ترميز إخفاء صوتي نفسي بواسطة إم إيه كراسنر (M.A. Krasner)، الذي نشر وأنتج أجهزة للكلام، ولكن نشر نتائجه في تقرير فني لمختبر لينكولن (Lincoln Laboratory) غامض نسبيًا  لم يؤثر على الفور على الاتجاه السائد لتطوير الترميز النفسي الصوتي.
إم بي 3 تاريخ ونشأته
طُوِّر تحويل جيب التمام المتقطع (DCT)، وهو نوع من ترميز التحويل للضغط الفقود، والذي اقترحه ناصر أحمد في عام 1972، بواسطة أحمد مع تي. ناتاراجان (T. Natarajan) وك. ر. راو (K.R Rao) في عام 1973، وقد نشروا نتائجهم في عام 1974. أدى ذلك إلى تطوير تحويل جيب التمام المتقطع المُعدَّل (MDCT)، الذي اقترحه جي بي برينسنJ.P) Princen) وجونسون (A.W. Johnson) وأ. ب. برادلي (A.B. Bradley) في عام 1987، بعد عمل سابق قام به برينسن وبرادلي في عام 1986. أصبح تحويل جيب التمام المتقطع المُعدَّل لاحقًا جزءًا أساسيًا من خوارزمية إم بي 3.
قام إرنست تيرهاردت (Ernst Terhardt) وآخرون بإنشاء خوارزمية تصف إخفاء السمع بدقة عالية في عام 1982. أضاف هذا العمل إلى مجموعة متنوعة من التقارير من المؤلفين الذين يعود تاريخهم إلى فليتشر، وإلى العمل الذي حدد في البداية النسب الحرجة وعرض النطاق الترددي الحرج.
في عام 1985، قدم أتال وشرودر تنبؤًا خطيًا متحمسًا بالشفرة (CELP)، وهو عبارة عن خوارزمية لترميز الكلام الإدراكي القائم على الترميز التنبؤي الخطي مع إخفاء سمعي حقق نسبة ضغط بيانات كبيرة في وقته. ذكرت مجلة معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (وهي مجلة محكمة حول مجالات مختارة في الاتصالات) مجموعة واسعة من خوارزميات ضغط الصوت (الإدراكية في الغالب) في عام 1988. أفادت طبعة «الترميز الصوتي للاتصالات» التي نُشرت في فبراير 1988 عن مجموعة واسعة من تقنيات ضغط بتات الصوت الراسخة والعاملة، يستخدم بعضها إخفاءً سمعيًا كجزء من تصميمها الأساسي، ويُظهِر العديد منها تطبيقات الأجهزة في الوقت الفعلي.
إم بي 3 قبل ظهور إم بي 3
كانت طريقة تسجيل الصوت للكمبيوتر هي باستخدام ملفات بتركيبة واف. المشكلة في طريقة التسجيل بهذه التركيبة هي أن ملف الصوت الناتج يكون ضخم جدا. وعلى سبيل المثال إذا أردت باستعمال كمبيوترك أن تقوم بتسجيل مقطع صوتي ومدته أربعة دقائق فإن هذا المقطع سيستهلك ملفا حجمه أربعون ميجابايت. وبالتالي إذا أردت تسجيل أكثر من قرص سي دي فإن ذلك مستحيل تقريبا. الآن وبطريقة تصغير حجم الملف بعملية الضغط يمكنك تسجيل مئات الملفات الصوتية بجودة عالية، وبدون أن تستهلك الكثير من المساحة على القرص الصلب.
إم بي 3 المبتكرون
قام بابتكار هذه الصيغة مجموعة من المهندسين الأوربيين وقد تم تسجيلها كامتداد قياسي عالمي عام 1991. وأغلبهم من ألمانيا.
إم بي 3 خفايا MP3
يتم الحصول على هذا الضغط على أساس رياضي اعتمد فيه أسلوب الخوارزمية الرياضية في ملفات MPEG 1, Layer 3. كما يقوم هذا الأسلوب في جزء منه بالاستغناء عن بعض معلومات الملف، ولكن ذلك يتم اعتمادا على بعض نظريات علوم الصوتيات، حيث يتم إزالة جميع الأصوات المكررة فوق بعضها أو محمولة ولو جزئيا فوق أصوات أخرى (بالإنجليزية: overlapped) بدون أن يكون لها فعالية وكذلك إزالة الأصوات ذات الترددات التي لا تقدر الأذن البشرية على سماعها أو التعرف عليها.
ومن ناحية عملية فإن كل دقيقة صوت بجودة صوت السي دي ذات وصوت ستيريو 16 بت تستهلك عادة 10 ميجابايت، بينما باستعمال رموز الجديدة فإن هذا الاستهلاك قد أصبح من الممكن تخفيضه بنسبة 1 إلى 12، مع الاحتفاظ بجودة الصوت التي يمكن للأذن البشرية استقبالها وتمييزها.
إم بي 3 فكرة العمل
تعتمد فكرة تخفيض حجم الملف ذو الامتداد MP3 على تجاهل الأصوات غير المسموعة للأذن البشرية، وتحويل الإشارة التي تحمل المعلومات الصوتية من المجال الزمني Time Domain إلى مجال الترددات Frequency Domain.
إم بي 3 في مجال الأنترنت
في النصف الثاني من التسعينات، بدأت ملفات إم بي 3 تنتشر على شبكة الإنترنت. عن طريق برنامج وين أمب الشهير الذي ظهر في سنة 1997م، في سنة 1997 ظهر موقع www.mp3.com الذي قام بتوفير أعداد كبيرة من ملفات إم بي 3 التي تتيح للمستخدم تحميلها والاستفادة منها.
إم بي 3 جودة الصوت
عند تنفيذ ترميز الصوت، مثل إنشاء ملف ، وهناك علاقة بين مقدار المساحة المستخدمة وجودة الصوت الناتج. عادة يسمح للمستخدم بتعيين معدل بت، والتي تحدد عدد كيلوبت المستخدم في الملف في الثانية الواحدة من الصوت.