Χρωματικό σύστημα Μάνσελ

Το χρωματικό σύστημα Μάνσελ σημαντικό εργαλείο στην χρωματομετρία, αναπτυγμένο για να παρέχει μια ομοιόμορφη, βασισμένη στην αντίληψη, μέθοδο ταξινόμησης χρωμάτων. Δημιουργήθηκε από τον Αμερικανό καλλιτέχνη και δάσκαλο Άλμπερτ Χένρι Μάνσελ (1858-1918), ο οποίος επηρεάστηκε από θεωρίες όπως αυτές του Όγκντεν Ρουντ και του Μισέλ Εζέν Σεβρέλ. Το σύστημα δημοσιεύτηκε αρχικά στο βιβλίο A Color Notation το 1905 και εξελίχθηκε σε άτλαντες χρωμάτων το 1915.
Ιστορική ανάπτυξη

Το Χρωματικό Σύστημα Μάνσελ αναπτύχθηκε ως απάντηση σε προβλήματα της τέχνης και της εκπαίδευσης. Ο Μάνσελ, γεννημένος το 1858 στη Βοστόνη, σπούδασε στην Ακαδημία Ζουλιάν και την École des Beaux-Arts στο Παρίσι από το 1885 έως το 1888, όπου κέρδισε βραβεία και υποτροφίες. Επέστρεψε στις ΗΠΑ για να διδάξει στη Massachusetts Normal Art School μέχρι τον θάνατό του το 1918. [1] Το σύστημά του προέκυψε από δυσκολίες στην ακριβή αντιστοίχιση χρωμάτων από τη φύση και στη διδασκαλία αρμονίας χρωμάτων, τα οποία θεωρούνταν έμφυτα ταλέντα στην ακαδημαϊκή παράδοση, αλλά αμφισβητήθηκαν από τον Ιμπρεσιονισμό και τον Νεοϊμπρεσιονισμό[2]
Ο Μάνσελ επηρεάστηκε από σύγχρονα έργα όπως το Modern Chromatics του Ogden Rood (1879) και τα Principles of Harmony and Contrast of Colors του Michel Eugène Chevreul (1855), όπως καταγράφεται στα ημερολόγιά του από τα τέλη της δεκαετίας του 1880. Δημοσίευσε τη θεωρητική δομή στο A Color Notation το 1905 και τα πρώτα δείγματα χρωματισμένου χαρτιού στον Atlas of the Munsell Color System το 1915. Το σύστημα βελτιώθηκε με δείγματα το 1929 και αναδιατάχθηκε το 1943 χρησιμοποιώντας τιμές CIE tristimulus[3] [4]. Μετά τον θάνατο του Μάνσελ το 1918, η εταιρεία A. H. Munsell Color Company ιδρύθηκε το 1921, μεταφέρθηκε στη Νέα Υόρκη το 1922 και στη Βαλτιμόρη το 1923 για έρευνα κοντά στο Bureau of Standards. Το Munsell Research Laboratory (1923-1927) υπό τον Irwin G. Priest εστίασε σε βελτιώσεις με φασματοφωτομετρία. Το Munsell Color Foundation ιδρύθηκε το 1942 ως μη κερδοσκοπικός οργανισμός για την προώθηση της γνώσης των χρωμάτων[5]
Οι τρεις διαστάσεις: απόχρωση, τιμή και χρώμα

Το σύστημα περιγράφει κάθε χρωματική αντίληψη με τρεις ανεξάρτητες μεταβλητές: απόχρωση (hue), τιμή (value) και χρώμα (chroma). Η απόχρωση είναι το όνομα του χρώματος (π.χ. R για κόκκινο), η τιμή η φωτεινότητα (0-10), και το χρώμα η καθαρότητα (αυξανόμενη από ουδέτερο γκρι). Οι ετικέτες είναι αλφαριθμητικές, π.χ. 5R 4/10[6]. Οι διαστάσεις είναι ανεξάρτητες, επιτρέποντας αλλαγές σε μία χωρίς επίδραση στις άλλες. Το σύστημα αποτελείται από χάρτες (άτλαντες) και θεωρητικό χώρο χρωμάτων, με αλλαγές σε ομοιόμορφους ρυθμούς αντίληψης. Οργανώνεται σε τρισδιάστατο ακανόνιστο στερεό, με απόχρωση σε κύκλο γύρω από τον άξονα τιμής και χρώμα προς τα έξω[7].
Η απόχρωση επιλέγεται αυθαίρετα για ισορροπία με δίσκους Maxwell, χρησιμοποιώντας πέντε πρωτεύοντα χρώματα. Το χρώμα προκύπτει από στροφή συμπληρωματικών αποχρώσεων, και η τιμή αποδίδεται με φωτόμετρο[8]. Είναι ψυχοφυσικό φαινόμενο, που γεφυρώνει τη φυσική και την ψυχολογία, βασισμένο στον νόμο Weber-Fechner[9] για ίσα βήματα αίσθησης[10].
Εφαρμογές στην τέχνη και την εκπαίδευση
Στην τέχνη, το σύστημα λύνει προβλήματα αντιστοίχισης χρωμάτων και διδάσκει αρμονία, χρησιμοποιούμενο σε εγχειρίδια και σχολική εκπαίδευση[11]. Σε ψηφιακή εκπαίδευση, ενσωματώνεται σε διαδικτυακά μαθήματα, όπως στο Northern Illinois University (2001), με λογισμικά για RGB δραστηριότητες, αρμονία και αντίθεση[12]. Συμπληρώνει προσεγγίσεις όπως εκείνη του Josef Albers, εστιάζοντας σε πειράματα αντίληψης[13]. Στην περιβαλλοντική σχεδίαση, χρησιμοποιείται από το 66% των ειδικών για διδασκαλία (53%), θεωρία (50%) και πειράματα (45%). [14]
Εφαρμογές στην επιστήμη και τη βιομηχανία
Στην επιστήμη, τυποποιεί χρώματα για ψυχολογικά πειράματα, μέτρηση χρωματικής τύφλωσης και εκπαίδευση[15]. Βιομηχανικά, βοηθά σε βαφές, μελάνια, υφάσματα, περιγραφή εδαφών, ιατροδικαστική (μαλλιά, δέρμα) και βαθμολόγηση τροφίμων[16]. Υιοθετήθηκε από ANSI και USDA, επηρεάζοντας σύγχρονα συστήματα. Στα εδάφη, η ακρίβεια επηρεάζεται από φως. Το πρωινό ηλιόφως μειώνει την ακρίβεια σε απόχρωση και χρώμα, αλλά όχι την τιμή, με μικρές διαφορές (<1 chip)[17].
Εφαρμογές στην αρχαιολογία

Το χρωματικό σύστημα Μάνσελ έχει καθιερωθεί ως βασικό εργαλείο στην αρχαιολογία για την τυποποίηση και καταγραφή χρωμάτων σε εδάφη, κεραμεικά, αντικείμενα, οστά, κοχύλια και άλλα υλικά, μειώνοντας την υποκειμενικότητα και διευκολύνοντας την ταξινόμηση και ανάλυση. Παραδοσιακά, οι αρχαιολόγοι χρησιμοποιούν τους Χάρτες Χρωμάτων Εδάφους Μάνσελ (MSCC) για οπτική σύγκριση σε ανασκαφές, όπου τα χρώματα των εδαφών υποδεικνύουν ιδιότητες όπως η σύνθεση μετάλλων, η οργανική ύλη και η υγρασία, ενώ στα κεραμεικά βοηθούν στην απόδοση σε πολιτισμούς ή χρονικές περιόδους μέσω χρωμάτων επιφανειών, πηλού και διακοσμήσεων[18][19]. Ωστόσο, η υποκειμενικότητα λόγω φωτισμού, υγρασίας, υφής και χρωματικής τύφλωσης προκαλεί ασυνέπειες, με δοκιμές να δείχνουν χαμηλή συμφωνία (π.χ. 4.8% σε εδάφη πεδίου) μεταξύ οπτικής εκτίμησης και οργάνων όπως το Capsure[20] Σύγχρονες προσεγγίσεις περιλαμβάνουν αυτόματες μεθόδους, όπως το ARCA (Automatic Recognition of Color for Archaeology), το οποίο χρησιμοποιεί εικόνες από κάμερες ή smartphones σε μη ελεγχόμενα περιβάλλοντα για μετατροπή RGB σε Μάνσελ μέσω MATLAB, επιτυγχάνοντας χαμηλό σφάλμα (4.95 ΔE00) και δημιουργώντας βάσεις δεδομένων όπως το ARCA108 για 22.848 δείγματα[21] . Επίσης, smartphones με προσαρμογές CIELAB βελτιώνουν την ακρίβεια σε εδάφη (έως 70% top-5 προβλέψεις), ενώ υπολογιστικές γραφικές λύσεις διορθώνουν τον φωτισμό με ColorChecker για ημι-αυτόματη ταύτιση σε κεραμεικά, φτάνοντας 85% επιτυχία έναντι υποκειμενικών εκτιμήσεων[22][23]. Αυτές οι εξελίξεις ενισχύουν την αντικειμενικότητα και αναπαραγωγιμότητα, καθιστώντας το σύστημα απαραίτητο για την πολιτιστική κληρονομιά.
Το Σύστημα Μάνσελ παραμένει κρίσιμο, γεφυρώνοντας την τέχνη και την επιστήμη με εστίαση στην αντίληψη. Οι βελτιώσεις και εφαρμογές του το καθιστούν απαραίτητο σε εκπαίδευση, σχεδίαση, έρευνα και αρχαιολογία, με μελλοντικές προοπτικές σε ψηφιακά εργαλεία[24].
Σημειώσεις παραπομπές
- ↑ Cochrane, 2014, 27.
- ↑ Nickerson, 1940, 575.
- ↑ Οι τιμές τριχρωμίας CIE (tristimulus values) είναι τρεις αριθμοί (X), (Y), (Z) που αντιπροσωπεύουν ένα χρώμα με βάση το πώς το αντιλαμβάνεται το ανθρώπινο μάτι, όπως ορίζεται από το Διεθνές Φως και Χρωματικής Επιτροπής (CIE). Αυτές οι τιμές προκύπτουν από τη μέτρηση της ποσότητας κόκκινου, πράσινου και μπλε διεγέρσεων που απαιτούνται για να ταιριάξει ένα χρώμα, χρησιμοποιώντας τυποποιημένες συνθήκες και τριχρωματικό σύστημα. Η τιμή (Y) αντιπροσωπεύει τη φωτεινότητα ενός δείγματος χρώματος, ενώ οι συνδυασμένες τιμές (X,Y,Z) περιγράφουν μοναδικά το χρώμα
- ↑ Cochrane, 2014, 28.
- ↑ Nickerson, 1969, 7-10.
- ↑ Cochrane, 2014, 27-28.
- ↑ Nickerson, 1940, 575.
- ↑ Cochrane, 2014, 28-29.
- ↑ Ο νόμος Weber-Fechner περιγράφει τη σχέση μεταξύ της φυσικής έντασης ενός ερεθίσματος και της αντίληψής μας για αυτό, και αποτελείται από δύο σχετικούς νόμους: τον νόμο του Weber και τον νόμο του Fechner. Ο νόμος του Weber δηλώνει ότι η ελάχιστη αισθητή αλλαγή σε ένα ερέθισμα είναι ανάλογη της αρχικής έντασης του ερεθίσματος. Ο νόμος του Fechner, βασισμένος στον νόμο του Weber, δηλώνει ότι η ένταση της αντίληψής μας αυξάνεται λογαριθμικά με την αύξηση της φυσικής έντασης του ερεθίσματος.
- ↑ Nickerson, 1969, 69-77.
- ↑ Cochrane, 2014, 27, 30-31.
- ↑ Bendito, 2002, 4-10.
- ↑ Setyabudi et al., 2017, 1-2.
- ↑ Minah, 2019, p. 774-782
- ↑ Cochrane, 2014, 34-35.
- ↑ Nickerson, 1940, 575.
- ↑ Turk & Young, 2020, 166-168.
- ↑ MacDonald et al., 2021, 3
- ↑ Milotta et al., 2018, 2.
- ↑ MacDonald et al., 2021, 10.
- ↑ Milotta et al., 2018, 7-10.
- ↑ Fan et al., 2023, 3.
- ↑ Stanco et al., 2012, 99-100.
- ↑ Minah, 2019, 774.
Βιβλιογραφία
- Bendito, P. (2002). A Web-Enhanced Approach To Teaching Color Theory. Available at: https://web.ics.purdue.edu/~pbendito/RGB/media/Bendito_02_07_02.pdf
- Cochrane, S. J. (2014). The Munsell Color System: a scientific compromise from the world of art. Studies in History and Philosophy of Science Part B, 47, 26-41. https://doi.org/10.1016/j.shpsb.2014.01.004
- Fan, S., et al. (2023). Determination of Munsell Soil Colour Using Smartphones. Sensors, 23(6), 3085. https://doi.org/10.3390/s23063085
- MacDonald, L., et al. (2021). Is It Better to Be Objectively Wrong or Subjectively Right? Testing the Accuracy of Standardized Archaeological Colour Recording Systems. Advances in Archaeological Practice, 9(2), 126-137. https://doi.org/10.1017/aap.2020.10
- Milotta, F. L. M., et al. (2018). ARCA (Automatic Recognition of Color for Archaeology): A Desktop Application for Munsell Estimation. Journal of Cultural Heritage, 29, 1-12. https://doi.org/10.1016/j.culher.2017.09.003
- Minah, G. (2019). The Munsell Colour System In The Professional Culture Of Environmental Colour Specialists. Color Research & Application, 44(5), 774-782. https://doi.org/10.1002/col.22383
- Nickerson, D. (1940). History of the Munsell color system and its scientific application. Journal of the Optical Society of America, 30(12), 575-586. https://doi.org/10.1364/JOSA.30.000575
- Nickerson, D. (1969). History of the Munsell color system. Color Engineering, 7(5), 42-51. Available at: https://www.munsell.com/wp-content/uploads/2011/03/munsell-color-history-dorothy-nickerson.pdf
- Setyabudi, A., et al. (2017). Development of 3D Color Space to Improve Learning of Color Theory. Proceedings of the International Conference on Language and Culture, Atlantis Press. https://doi.org/10.2991/icli-17.2018.4
- Stanco, F., et al. (2012). Computer Graphics Solutions for Dealing with Colors in Archaeology. Color and Imaging Conference, 2012(1), 97-101. https://doi.org/10.2352/CIC.2012.20.1.art00018
- Turk, J. K., & Young, R. (2020). Field conditions and the accuracy of visually determined Munsell soil colors. Soil Science Society of America Journal, 84(1), 163-170. https://doi.org/10.1002/saj2.20000
Εξωτερικοί σύνδεσμοι
Γενικές πληροφορίες:
- Munsell.com, the homepage of Munsell Color, a subdivision of X-Rite, current owners of the Munsell Color Company.
- Munsell page at the X-Rite website.
- ApplePainter.com, a site explaining the Munsell color chart, including an edited version of Cleland's book, A practical description of the Munsell color system.
- An explanation of the Munsell system at Adobe.com. Retrieved 13 August 2003
- A brief explanation at the site of the Japanese company Dainichiseika Color & Chemicals, including a nice diagram of the Munsell color solid.
Δεδομένα:
- Munsell Color Science Laboratory at the Rochester Institute of Technology, an academic laboratory dedicated to color science, endowed by the Munsell Foundation.
- Munsell renotation data in plain text format (from the 1940s Optical Society of America renotations). CIE xyY original and sRGB and CIELAB conversions provided.
- The Munsell and Kubelka-Munk Toolbox by Paul Centore, with a radial interpolation algorithm described in Centore 2012.
- munsellinterpol, R language package for interpolating between Munsell renotation samples; spline interpolation.
- Munsell Color Palette, an online Munsell color palette and Munsell-to-sRGB converter; crude linear interpolation in sRGB space.
- A flash-based Munsell Palette color-picker from web-design firm Triplecode (based on a version originally created at the MIT Media Lab).
- LOGitEASY Munsell Color Calculator, which converts Munsell colors to a specialized soil-color notation (registration required)
Άλλα εργαλεία:
- ToyPalette από τη Loo & Cox, μια διαδικτυακή εφαρμογή για τη δημιουργία παλετών χρωμάτων από εικόνες. Χρωματική ανάλυση Munsell ψηφιακής εικόνας.