Köznapi értelemben a szín a környezet tárgyainak látással érzékelhető azon tulajdonsága, amit olyan fogalmakkal írunk le mint a vörös, sárga, zöld és kék stb.

A különböző tárgyak a rájuk eső fényt különböző, rájuk jellemző módon nyelik el illetve verik vissza. Az emberi látás a visszaverődő fények egyedi sajátosságát (hullámhosszát) színként érzékeli. Agyunk pedig az érzékelt színt az adott tárgy tulajdonságaként értelmezi.

Tudományos szempontból a szín olyan a látással érzékelhető fiziológiai érzet, amelyet a látható fény kelt, méghozzá a hullámhosszától függő minőségben.

A színek a fény hullámhosszával változnak. A látható fények kb. 380-760 nm hullámhossz közé esnek. Ez a teljes színspektrum. Ezen belül a fény hullámhosszának változásával együtt változik az észlelt szín (vörös, vöröses narancs, narancs, narancsossárga, sárga stb. az ultraibolyáig), amely tehát az idegrendszerben képződött észlelet az adott hullámhosszú fényingerre.

A szín fogalma a Nemzetközi Világítástechnikai Szótár szerint[szerkesztés]

A szín a vizuális érzéklet azon tulajdonsága, amelynél valamely felület tulajdonságai hasonlóak az olyan észleletekhez, mint a vörös, sárga, zöld és kék, illetve ezek kombinációja[1]

Az észlelt szín vizuális érzéklet, amit olyan szavakkal fejezünk ki, mint sárga, narancs, barna, vörös, rózsaszín, zöld, kék, vagy bíbor, illetve olyan akromatikus érzékletek nevével, mint fehér, szürke, fekete; és olyan kifejezésekkel minősítünk, mint ragyogó, fakó, fényes, sötét, vagy ezek kombinációja.[2]

Az észlelt szín függ a színinger spektrális tulajdonságaitól, az ingert létrehozó felület méretétől, alakjától, szerkezetétől, és környezetétől; függ az észlelő adaptációs állapotától, tapasztalataitól, és a megfigyelthez hasonló érzékletere vonatkozó emlékeitől. A színészlelet kifejezhető, mint térfogati szín, fényszín, testszín, vagy Ganzfeld szín.

A színek tulajdonságai[szerkesztés]

„	a magyarban a szín szó használatát kerülni kell, és mindenütt a színészlelet, illetve a színinger szavakat célszerű használni	”
– Lukács Gyula: A MOMCOLOR színmérők története

A hétköznapi életben és a méréstechnikában eltérő elnevezéseket használunk.[6] A szín elsősorban a dolgok színes tulajdonságát fejezné ki. Azonban a hétköznapi nyelv és a szakma ide sorolja a „fehér színt” és a „fekete színt” is.[* 1] Valamennyi grafikusan szemléltetett színtérnek egyenrangú része a fehér is és a fekete is. Ha mégis a felületeknek az akromatikustól eltérő színes tulajdonságát akarjuk kifejezni, akkor a színezet (angolul hue) szót használjuk. A Nemzetközi Világítástechnikai Szótár[7] ezzel a szóval kétféle értelemben jelöli a színezetet. Unitary hue (egységszín; észlelhető, de a saját nevén kívül más névvel nem illethető színezet) és Colour primaries (alapszíningerek: a trikromatikus rendszer három alapszíne).

Ha egy tárgyra színes fényt vetítünk, vagy a tárgy maga színes; vagy mindkét feltétel teljesül, akkor a róla visszaverődő fény spektruma hiányos; egyenlőtlen – vagyis színes. Ezt színes fényingernek nevezzük. Műszeres mérését a színinger metrika feladata ellátni. Az emberi látószerv képes a fénynek ezt a tulajdonságát érzékelni, ekkor a látószervben színes fényérzéklet keletkezik. A látóideg által az agyba továbbított érzékletet az agy feldolgozza, és a látókéregben színes észlelet keletkezik. Az észleletet az emberi agy hangulatának, pszichológiai beállítottságának megfelelően értékeli. Ilyen jelenség például a szukcesszív színkontraszt (a színingerek megítélése azok egymás utánisága alapján). A szín kifejezést önmagában használni megtévesztő[8]

Az elektromágneses sugárzás emberi szem által látható tartományba eső részére érzékeny a szem retinája, de a különböző hullámhosszú fényekre másként reagál, ez okozza a különböző színüket. Háromfajta érzékelő fotopigmentet lehet megkülönböztetni, melyek érzékenysége a vörös, a zöld és a kék színeknél a legerősebb. A látórendszer fontos tulajdonsága a színállandóság, tehát az agy a színeket nem abszolút módon azonosítja, hanem relatív úton, a környezethez hasonlítva.

Egy szín származhat monokromatikus fényből, ha egy adott hullámhosszúságú fénysugarat észlelünk, vagy több fény keverékéből, ha több különböző hullámhosszúságú fénysugár összességét érzékeljük. A szemünk ugyanúgy sárgának érzékeli a sárga színnek megfelelő hullámhosszú fényt, mint a vörös és a zöld színeknek megfelelő hullámhosszú fények keverékét stb. Vannak színek, amelyeknek nincs monokromatikus megfelelője, csak színkeveréssel állíthatók elő, például a bíbor.

Azt a színt, amely a teljes spektrumon azonos intenzitású, fehérnek nevezzük. Mivel a legtöbb élőlény, így az emberek látása is a Nap spektrumához igazodott, az érzékelés szempontjából a Napból érkező fényt is fehérnek nevezhetjük, noha ez csak a látható tartományban egyenletes. A fekete színt nemcsak fény, hanem a fény teljes hiánya is kiválthatja.

Az elnevezési problémák a magyarhoz hasonlóan a német nyelvben is zavart keltenek. Erre utalva a Nemzetközi Világítástechnikai Szótár a következőket írja (eredetileg angolul):

A szín (Farbe) kifejezést gyakran használják a színérzéklet (Farbempfindung) szinonimájául. A szín kifejezést a színezetre (Farbvalenz) vonatkozóan nem szabad használni, hacsak a szövegkörnyezetből ki nem derül a jelentése.[9]

Színek érzékelése[szerkesztés]

„	A szín élet. A színek nélkül halott lenne a világ. Őseszmék a színek, a kezdettől való színtelen fénynek és ellentétpárjának, a színtelen sötétségnek a gyermekei. Mint a láng a fényt, úgy hozza létre a fény a színeket	”
– Johannes Itten, 1970

Az érzékelés és megfigyelés típusa szerint a következő osztályokat állíthatjuk fel:[10]

A megfigyelt szín

Fizikai leírása, pszichofizikai tulajdonságok

Osztályozás, rendszerezés, színminta atlaszok

Azonosítás, összehasonlítás, mérés

A cselekvő szín

Keverés (additív, szubtraktív)

Színharmóniák: komplementer harmóniák, összetett harmóniák

Színkontraszt: sötét–világos, hideg–meleg, komplementer, mennyiségi, szimultán, szukcesszív színkontraszt

Az alkotó szín

Színöröm, színasszociáció, színszimbólum

Szín és az ember: művészeti, színkedvelési ismeretek

Szín és a tárgyi világ: struktúra, forma és tér

Színek rendszerezése[szerkesztés]

A történelemben több ízben alkottak már színrendszereket. A színeket kezdetben csak megnevezésük azonosította: ásványi, állati, vagy növényi származék. Az alább felsorolt rendszerek jelenleg is használatosak; kereskedelmi, vagy műszaki alkalmazásokban. A színek történetiségét José Luis Caivano dolgozta fel a Buenos Aires-i egyetemen[11]és[12] Általánosan használható szabad színszámító szolgáltatás található az easyRGB honlapján[13]

• Munsell színminta atlasz A színminta atlasz végén külön táblázatot találunk az akromatikus színek számára (fehértől a feketéig)
• NCS (Natural Colour System)[14] Anders Hård (a rendszer alkotój)[15]
• Pantone[16] Ez a rendszer a nyomdászati CMYK rendszerezés szerinti színazonosítókat használja[17] Pantone közelítő színek táblázata[18] Pantone Coated 100C–814C, Pantone Uncoated 100U–814U
• DIN (Deutsche Institut für Normung)[19][20] A CIE színmérő rendszer szabványszáma: DIN 5033.[21] DIN6164 szerinti TSD rendszer:

T BuntTon 1–24,99 színezet

S Sättigung 0–16 telítettség

D Dunkelstufe 0–10 sötétségi fokozat

• RAL Farben[22] Német szabványokba beágyazva. RAL 1000–RAL 9022 (RAL Classic), RAL 000 15 00–360 92 05 (RAL Design), RAL 110-1–RAL 870-M (RAL Effect)
• BS (British Standard) BS381C, BS2660, BS5251, BS4800
• COLOROID színatlasz[23][24] Leírása és beszkennelt táblázatai a Debreceni Egyetemen megtalálhatóak[25]
• OSA (Optical Society of America) színminta atlasz ismertetője (megtekinthető belőle egy lap képe)[26]
• RHS színlista (Royal Horticultural Society)[27]
• UCL (Universal Color Language)[28]
• Радуга (Szivárvány)[29]

Kémiai csoportok szerint rendezett, igen fontos gyűjtemény a Colour Index International.[30][31] Ennek célkitűzése összegyűjteni a szabadalmi oltalom alatt álló színezékeket (festékeket és pigmenteket egyaránt).

Az élelmiszeradalékok európai rendszere az E-100 és E-181 között sorolja fel az élelmiszerszínezékeket. Az Európai Közösség másik dokumentuma az EINECS,[32] amely más szempontok szerint osztályozott színezékeket is tartalmaz, többek között a kozmetikai felhasználásúakat. Az élelmiszeradalékokat[33] az Egyesült Államok vonatkozásában kissé eltérő rendszerben azonosítják.[34]

Önálló japán színgyűjteményt találunk Toyo Color Finder Color Guide néven[35]

Az Egyesült Államok kormányzati és honvédelmi célokra önálló színszabványt bocsátott ki.[36] Fontos szabványosítási lépés volt az ISCC-NBS Universal Color Language,[37]könyv formájában is[38]

A CMYK alapokon tervezett[39] digitális színatlaszt Németországban dolgozták ki[40]

Az Európai Unió saját színkezelő rendszere a European Color Initiative[41]

• Telített színek – színtelítettsségük igen nagy, Munsell-skála esetén pl. C 15-nél nagyobb, igen kevés szürke tartalommal (a kék szín krómája akár 26 is lehet), angolul: strong colours
• Élénk színek – nagy színtelítettségű, világos színek (szürke tartalmuk világos), angolul: vivid colours
• Tört színek – telítetlen és igen világos színek (szürke tartalmuk világos). Munsell jellemzőik: 9V/2C, angolul: pale colours
• Pasztell színek – közepesen világos, de viszonylag telített (tiszta) színek, közepes szürke tartalommal. Munsell jellemzőik: 6-8V és 4-6C, angolul: moderate colours
• Barna színek – Alacsony telítettségű színek nagy szürke tartalommal (főként a sárga és narancs színek sötét változatai). Munsell jellemzőik: 6-9V és 4-8C, angolul: brown colours

A COLOROID színharmóniák szempontjából egyenletes lépésközű rendszer, a Munsell viszont érzékelés szempontjából egyenletes. Ezért, és az igen telített színek matematikai kezelése miatt a táblázat csak tájékoztató jellegű. A táblázat kiinduló adatai egytől egyig szakkönyvekből származnak.

A Grassmann-törvények[szerkesztés]

Hermann Günther Grassmann szerint:

1. Bármely színezet meghatározható három független érték alapján
2. A keverék színezete nem függ az összekevert színek spektrális eloszlásától
3. Két szín additív keverésénél a felület világossága növekszik
4. Ha folytonosan változtatjuk az összegzett színingerek bármelyikét, akkor az eredményül kapott színinger is folytonosan változik

Színkeverés általánosan[szerkesztés]

Ha színes fénysugarakat összekeverünk, az eredmény egy kevert színű fénynyaláb lesz, amelyben az emberi érzékelés számára az egyes komponensek nem választhatók szét. Az ilyen fajta színkeverést összeadó színkeverésnek nevezik. Rendszeresen találkozunk vele televízió-nézéskor, vagy bármiféle színes kijelzős elektronikai készülékek használatakor. Az összeadó színkeverés alapszínei a vörös, a zöld és a kék, ezeket különböző arányban keverve minden színt megkaphatunk, de csak azokat, amelyek a gamut belsejébe esnek. Az ezen kívülre eső színeket az emberi agyműködés (képzelet) adja hozzá.

Felületen való visszaverődéskor, szóródáskor a felület a fénynyaláb bizonyos hullámhosszúságú összetevőit elnyelheti (abszorbeálja), kivonhatja, ezért látjuk a fehér fénnyel megvilágított tárgyakat színesnek. Azt a fajta színkeverést, amikor nem színek összeadásával, hanem színösszetevők kivonásával kapunk új színt, kivonó színkeverésnek nevezzük. Legkézenfekvőbb példája a festészet, amikor különböző színű festékek keverésével érjük el a kívánt színhatást, de a hagyományos színes fényképezés, nyomtatás is ezen az elven alapul. Ilyenkor a színes felület színének azt a színt érzékeljük, amely a megvilágító fehér fény spektrumából megmarad, a többi elnyelődik. A kivonó színkeverés ideális alapszínei a magenta (bíbor), sárga és a cián, de a színes nyomtatás fekete festéket is használ, a festészet pedig még többféle színt.

Színbontás[szerkesztés]

Az összetett fénysugár egy prizma segítségével felbontható monokromatikus összetevőire. Isaac Newton írta le először, hogy a fehér fény sok-sok ilyen összetevőből áll.

Színérzékelés[szerkesztés]

A szemben[szerkesztés]

Típus	Név	Érzékenységi tartomány	Érzékenységi csúcs[51][52]
S	β	400–500 nm	420–440 nm
M	γ	450–630 nm	534–545 nm
L	ρ	500–700 nm	564–580 nm

Az emberi szemben háromféle színérzékelő receptorsejt van, ezek a csapok. A különböző hullámhosszú fény ezeket más és más mértékben stimulálja. A sárgászöld az L és M csapokat egyformán erősen, de az S csapokat kevéssé aktiválja. A vörös fény az L csapokat sokkal inkább, mint az M csapokat, és az S csapokat nehezen; a kék-zöld az M csapokat erősebben, mint az L csapokat, és az S csapokat egy kicsit erősebben, és a pálcikáknak is ez a fő stimulálója; az ibolyára majdnem kizárólag az S csapok válaszolnak.Az agy ezekből az információkból alkotja meg a különböző színeket a különböző hullámhosszakhoz (a rövidítés forrása a hullámhosszra utal: Long – Medium – Short).

Az L és M csapok pigmentjeinek génjei az X kromoszómán öröklődnek. Ezek mutációja vezethet a színtévesztés gyakoribb típusaihoz. Az OPN1LW génnek sok változata alakult ki; Verrelli és Tishkoff 85 változatát találta meg 236 férfiban.[53] Ez a gén egy sárga színre érzékeny pigmentet kódol, és egyfajta tetrakromáziához vezet a nők 10 százalékában.[54][55] A kékeszöldre érzékeny pigmentet kódoló OPN1MW gén változatai kevésbé vannak hatással a spektrális érzékenységre.

Színérzékelés az agyban[szerkesztés]

A színfelismerés kisgyerekkorban a jobb agyféltekében történik, de a színek nevének megtanulásakor áttevődik a bal agyféltekébe.[56][57]

Színtévesztés, színvakság[szerkesztés]

Bővebben: Dikromatikus színlátás

A régebbi elmélet szerint színérzékelési hiányosságok főként akkor fordulnak elő, ha egy személy egy vagy több szín látására képes csapsejtje hiányzik vagy kevéssé érzékeny. Az újabb elmélet szerint szó sincs a csapok funkciójának elvesztéséről, hanem inkább az érzékenység eltolódásáról. Ha az alany kevesebb színt lát, akkor színtévesztő, ha pedig csak a szürke árnyalatait érzékeli a fehértől a feketéig, akkor színvak. Az újabb elméletet színszűrős szemüvegek igazolják, amikkel az alanyok képesek úgy látni, ahogy a többség.[58] Eszerint a jó színlátó, a színtévesztő és a színvak között nincs éles válaszfal;[59] úgyhogy ma már a színtévesztéseket sem nevezik anópiának, hanem anomáliának. Agyi sérülések is okozhatnak színlátási zavarokat, ha a vizuális rendszer sérül.

Tetrakromázia[szerkesztés]

Míg a legtöbb ember trikromát, azaz háromféle színészlelő receptora van, addig sok állatnak négyféle. Közéjük tartozik néhány pókfaj, a legtöbb erszényes, madár, hüllő, és a halak sok faja. Más fajok azonban csak két alapszínt látnak, vagy egyáltalán nem látnak színeket; ezeket dikromátoknak, illetve monokromátoknak hívják. A rovaroknak van egy ibolyántúli receptoruk is kb. 360 nm-nél, a vörös receptoruk rövidebb hullámhosszúságú (kb. 600 nm), mint az emberé. A halak között van olyan faj is, amelynek hat receptora van.

Különbséget kell tenni a retinális tetrakromázia és a funkcionális tetrakromázia között. Az előbbiben négyféle színészlelő receptor van a retinában, az utóbbiban pedig az illető egyed e négyféle receptor segítségével képes jobban megkülönböztetni a színeket.

A nők fele, de a férfiak kis százaléka retinális tetrakromát.[60] Ez fokozottan érvényesül, ha az adott egyén kétféle változatot örökölt az egyik csapfajta (közepes vagy nagy hullámhosszra érzékeny) génjéből. Ez a gén az X kromoszómán helyezkedik el, ami különbséget okoz a nemek arányában.[60] Közülük egyesek jobban meg tudják különböztetni a színeket, ezért funkcionális tetrakromátok.[60]

Szinesztézia[szerkesztés]

Bővebben: Szinesztézia

A szinesztézia egyes formáiban betűk és számok látása, vagy zenei hangok hallása színérzetet is kivált. Kísérletekkel és leképező technikákkal mutatták ki, hogy ezek a színészlelések megnövekedett tevékenységgel járnak az agynak a színekkel foglalkozó részén, és hasonló agyi folyamatok hozzák létre őket, mint amik a valós színeket is létrehozzák.

Utóképek[szerkesztés]

Bővebben: Utókép

Az erős fénynek kitett fényreceptorok deszenzitiválódnak, ha ez a fény az érzékeny tartományukban éri őket. Még mindig kevésbé jeleznek a szokásosnál néhány másodperccel azután, hogy a fény kihunyt. Az ez alatt látott színekben ez a komponens kevésbé van jelen, mint egyébként; ez a jelenség vezet az utóképek kialakulásához, amikor is a szem tovább lát egy élénk színű figurát, de komplementer színben.

Az utóképeket a festők is felhasználták, megjelenítették, mint például Vincent van Gogh.

Színszimbolika[szerkesztés]

Hippokratész az emberi vérmérséklet jellemzésére a színeket használta:

szangvinikus – vörös

kolerikus – sárga

melankólikus – fekete

flegmatikus – fehér

Az ókorban a négy alapelem megjelölésére:

tűz – vörös

levegő – sárga

víz – zöld

föld – kék

A heraldikában:

bátorság – vörös

állhatatosság – narancs

tisztelet – sárga

termékenység – zöld

őszinteség – kék

méltóság – bíbor

A színek a festészetben[szerkesztés]

A tapasztalat azt mutatja, hogy a másodlagos színeket nem könnyű kikeverni, hogy a lila és a narancssárga meglehetősen labilis, mert nagyon könnyen túlsúlyba kerül benne valamelyik alapszín.

A másodlagosok az alapszínek kiegészítői. A zöld a vörös kiegészítőszíne, mert nincs benne vörös, a narancssárga a kéké, a lila a sárgáé. Habár minden értékük, színerősségük, világos-sötét, hideg-meleg hatásuk eltérő, ennek ellenére keresik egymást, összekapcsolódnak. A kiegészítő színpárokban megvan mind a három alapszín. A mi szemünk is megkívánja ezt a teljességet. A kiegészítő színek kölcsönhatása alapján sok festő ösztönösen harmonikus képet készített a római középkoron át egészen napjainkig.

Mivel a kiegészítő színek kontrasztosak, ezért alkalmasak arra, hogy egy-egy tárgy tömegét árnyalatokkal emeljék ki. Pierre-Auguste Renoir Almás csendéletén a piros gyümölcsök gömbölydedségét az árnyékot helyettesítő színek adják meg. Megfigyelhetjük azt, hogy a színek fejezhetnek ki fényt és sötétséget. A középkori freskókon az arcok rózsaszínes árnyalatához a kontúrok zöldes árnyéka kapcsolódik.

A színek világos-sötét kontrasztját legjobban az impresszionisták használták ki, akik festményeik közül eltávolították a feketét és fehéret, és a fényt meleg színekkel, az árnyékot a megfelelő hideg kiegészítőkkel festették meg. Egy szín minél világosabb, annál melegebbnek tűnik, és fordítva.

Számos kísérlet tanúskodik arról, hogy a színek aszerint hogy melegek vagy hidegek, befolyásolják aktivitásunkat és hangulatunkat. A színek pszichikai hatásához a dinamikájuk is hozzátartozik.

A színek minden tulajdonsága és értéke viszonylagos, mert mindig változnak, átalakulnak. Vincent van Gogh Nyári est Arles-ban (Búzamező) című képén mindhárom alapszín megjelenik. Ez a legerősebb színkontraszt. A sárga a vászon kétharmadán dominál, de a város fekete sziluettjén túl is megjelenik a napban. Az alkony a város házait vörösre festi, s ez visszaverődik a búzatábla sárgáján is, amely emiatt még melegebb és még érettebb, olyan, mintha magába szívta volna az égitest minden erejét.

A tizenkét részes színkörben még hat szín van. Ezeket köztes színeknek hívjuk. A vörös köztes színt alkot a narancssárgával és a lilával, a sárga a narancssárgával és a zölddel, a kék a lilával és a zölddel. Ezen színek szerepe az árnyalatok kialakításában rejlik.

A fehér szín megváltoztatható, ha valamilyen hatás torzítja a spektrumot szelektív reflexió, vagy transzmisszió útján. Van tehát spektruma, amely jellemzi.