Munsellův barevný systém, zobrazující: kruh odstínů při hodnotě 5 chroma 6; neutrální hodnoty od 0 do 10; a chromy fialovo-modré (5PB) při hodnotě 5.
V kolorimetrii je Munsellův barevný systém barevný prostor, který určuje barvy na základě tří barevných rozměrů: odstín, hodnota (světlost) a chroma (čistota barev). Byl vytvořen profesorem Albertem H. Munsellem v první dekádě 20. století a přijat ministerstvem zemědělství jako oficiální barevný systém pro výzkum půdy ve 30. letech 20. století.
Několik dřívějších systémů uspořádání barev umístilo barvy do trojrozměrné barevné hmoty té či oné formy, ale Munsell byl první, kdo oddělil odstín, hodnotu a chrom do vnímavě jednotných a nezávislých dimenzí, a byl první, kdo systematicky ilustroval barvy v trojrozměrném prostoru. Munsellův systém, zejména pozdější renotace, je založen na důsledném měření vizuálních reakcí lidských subjektů na barvy, což ho staví na pevný experimentální vědecký základ. Díky tomuto základu v lidském vizuálním vnímání Munsellův systém přežil své současné barevné modely, a i když byl pro některé použití nahrazen modely jako CIELAB (L*a*b*) a CIECAM02, je dodnes široce používán.
Munsellova barevná koule z roku 1900. Později Munsell zjistil, že pokud mají být odstín, hodnota a chrom udržovány vnímavě jednotné, dosažitelné barvy povrchu nemohou být vnuceny do kulovitého tvaru.
Systém se skládá ze tří nezávislých rozměrů, které lze ve třech rozměrech válcovitě znázornit jako nepravidelné barevné těleso: odstín, měřený ve stupních kolem vodorovných kruhů; chroma, měřená radiálně směrem ven od neutrální (šedé) svislé osy; a hodnota, měřená vertikálně od 0 (černá) do 10 (bílá). Munsell určil rozestupy barev podél těchto rozměrů měřením lidských vizuálních reakcí. V každém rozměru jsou Munsellovy barvy tak blízko k percepční rovnoměrnosti, jak jen je mohl vytvořit, což činí výsledný tvar značně nepravidelným. Jak Munsell vysvětluje:
Touha přizpůsobit se zvolenému obrysu, jako je pyramida, kužel, válec nebo krychle, ve spojení s nedostatkem správných testů vedla k mnoha zkresleným prohlášením o barevných vztazích a při fyzikálním měření hodnot pigmentu a chromů je zřejmé, že žádný pravidelný obrys nebude sloužit.
Hodnota neboli světlost kolísá svisle podél barevné plochy, od černé (hodnota 0) dole až po bílou (hodnota 10) nahoře. Neutrální šedé leží podél svislé osy mezi černou a bílou.
Několik barevných těles před Munsellovou vykreslenou svítivostí od černé dole po bílou nahoře, s šedivým gradientem mezi nimi, ale tyto systémy zanedbaly zachování vnímané světlosti konstantní napříč vodorovnými řezy. Místo toho vykreslily plně nasycenou žlutou (světlou) a plně nasycenou modrou a fialovou (tmavou) podél rovníku.
Chrom, měřený radiálně od středu každého řezu, představuje „čistotu“ barvy, přičemž spodní chrom je méně čistý (více vybledlý, jako u pastelů). Všimněte si, že vnitřní horní hranice chromu neexistuje. Různé oblasti barevného prostoru mají různé maximální souřadnice chromu. Například světle žluté barvy mají podstatně větší potenciál chromu než světle purpurové, vzhledem k povaze oka a fyzice barevných podnětů. To vedlo k širokému spektru možných úrovní chromu – až do vysokých 30. let u některých barevných kombinací (i když je obtížné nebo nemožné vyrobit fyzické objekty v barvách tak vysokých chromů a nelze je reprodukovat na současných počítačových displejích). Živé barvy půdy se pohybují v rozmezí přibližně 8.
Všimněte si, že Munsellova kniha barev obsahuje více barevných vzorků než tento graf pro 5PB i 5Y (zejména zářivě žluté, až 5Y 8,5/14), nicméně nejsou reprodukovatelné v barevném prostoru sRGB, který má omezený barevný gamut navržený tak, aby odpovídal barevnému prostoru televizorů a počítačových displejů. Všimněte si také, že neexistují žádné vzorky pro hodnoty 0 (čistě černá) a 10 (čistě bílá), což jsou teoretické limity nedosažitelné v pigmentu, a žádné vytištěné vzorky hodnoty 1.
Barva je plně specifikována uvedením tří čísel pro odstín, hodnotu a chroma. Například poměrně sytá fialová střední světlosti by byla 5P 5/10 s 5P znamenající barvu uprostřed fialového odstínu, 5/ znamenající střední světlost a chroma 10 (viz vzorek vpravo).
Runge’s Farbenkugel (barevná koule), 1810
Profesor Albert H. Munsell
Několik vydání Munsellovy knihy barev. Atlas je uspořádán do vyjímatelné stránky vyjímatelných barevných vzorků různé hodnoty a barev pro každý ze 40 konkrétních odstínů.
Myšlenka použití trojrozměrné barevné hmoty k znázornění všech barev vznikla v průběhu 18. a 19. století. Pro takovou hmotu bylo navrženo několik různých tvarů, včetně: dvojité trojúhelníkové pyramidy od Tobiase Mayera v roce 1758, jedné trojúhelníkové pyramidy od Johanna Heinricha Lamberta v roce 1772, koule od Philippa Otto Runge v roce 1810, polokoule od Michela Eugèna Chevreula v roce 1839, kužele od Hermanna von Helmholtze v roce 1860, nakloněné krychle od Williama Bensona v roce 1868 a šikmého dvojitého kužele od Augusta Kirschmanna v roce 1895. Tyto systémy se postupně zdokonalovaly, přičemž Kirschmannův dokonce rozpoznal rozdíl v hodnotě mezi jasnými barvami různých odstínů. Všechny z nich však zůstaly buď čistě teoretické, nebo narážely na praktické problémy při přizpůsobování všech barev. Navíc žádný z nich nebyl založen na žádném důsledném vědeckém měření lidského zraku; před Munsellem nebyl vztah mezi odstínem, hodnotou a chromem pochopen.
Albert Munsell, umělec a profesor umění na Massachusetts Normal Art School, chtěl vytvořit „racionální způsob popisu barvy“, který by používal desítkovou notaci místo názvů barev (které považoval za „pošetilé“ a „zavádějící“), což by mohl použít k výuce svých studentů o barvě. Poprvé začal pracovat na systému v roce 1898 a v plné podobě ho publikoval v A Color Notation v roce 1905.
Původní ztělesnění systému (atlas z roku 1905) mělo některé nedostatky jako fyzická reprezentace teoretického systému. Ty byly výrazně vylepšeny v Munsellově knize barev z roku 1929 a prostřednictvím rozsáhlé řady experimentů, které provedla Optická společnost Ameriky ve 40. letech 20. století a které vyústily v zápisy (vzorové definice) pro moderní Munsellovu knihu barev. I když bylo vynalezeno několik náhrad Munsellova systému, které stavěly na Munsellových základních myšlenkách – včetně Uniform Color Scales od Optické společnosti Ameriky a barevných modelů CIELAB (L*a*b*) a CIECAM02 od Mezinárodní komise pro osvětlení – Munsellův systém je stále široce používán, mimo jiné ANSI pro definování barev kůže a vlasů pro forenzní patologii, USGS pro sladění barev půdy, v Prosthodontice při výběru odstínů pro zubní restaurování, a pivovary pro sladění barev piva.
Odstíny barevného systému Munsell, v různých hodnotách, a maximální chroma zůstat v gamutu sRGB.
Trojrozměrné znázornění Munsellových renotací z roku 1943.