Nhiều người từ lâu đã suy nghĩ về câu hỏi: Nếu một cái cây đổ trong rừng và không có ai ở đó để nghe thấy nó, liệu nó có phát ra âm thanh không? Trong lý thuyết màu sắc, câu hỏi trở thành: Nếu cánh hoa hồng có màu hồng và không có ai ở đó để ngắm chúng, thì chúng thực sự có màu hồng không? Theo các nhà lý thuyết màu sắc, câu trả lời là không. Lý do cho câu trả lời đáng ngạc nhiên này là để một màu tồn tại, cần có sự tương tác giữa ba yếu tố: ánh sáng, vật thể và người xem (Hình 2-1). Nếu cả ba yếu tố không có mặt, màu sắc như chúng ta biết sẽ không tồn tại.
Màu sắc được mô tả tốt nhất như một môn khoa học trừu tượng. Màu sắc hấp dẫn các giác quan nội tạng và cảm xúc. Màu sắc mang tính cá nhân; mỗi cá nhân sẽ thấy sự khác nhau trên cùng 1 đối tượng. Lấy ví dụ, quả táo trong Hình 2-2. Hầu hết sẽ xác định màu của nó là màu đỏ; những người khác có thể tiến thêm một bước và mô tả nó có màu đỏ nam việt quất hoặc đỏ ruby rực rỡ. Thường rất khó để đi đến thống nhất chỉ dựa trên đánh giá bằng cách nhìn. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến nhận thức màu sắc của một cá nhân, bao gồm điều kiện ánh sáng, hiệu ứng nền, mù màu, sự khác biệt của hai mắt, mỏi mắt, tuổi tác và các yếu tố sinh lý khác (xem chương 3). Nhưng ngay cả khi không có những cân nhắc vật lý này, mỗi người quan sát sẽ diễn giải màu sắc khác nhau dựa trên kinh nghiệm trong quá khứ của họ với màu sắc.
Tuy nhiên, có những khía cạnh có thể định lượng được của màu sắc mà bác sĩ nha khoa cần hiểu. Kiến thức cơ bản về cách cảm nhận và tái tạo màu sắc sẽ hỗ trợ bác sĩ lâm sàng trong việc đánh giá và kết hợp các shade màu trong thực hành nha khoa.
1. Tính chất vật lý của màu sắc
Mặc dù màu sắc thường được coi là một hình thức nghệ thuật, nhưng có một khoa học thực sự đằng sau lý thuyết màu sắc. Isaac Newton là người đầu tiên phá vỡ tính chất vật lý của màu sắc. Ông phát hiện ra rằng một chùm ánh sáng trắng có thể được tách thành các màu thành phần hoặc bước sóng bằng cách cho nó đi qua một lăng kính (Hình 2-3). Newton đã mô tả chuỗi màu liên tục thu được dưới dạng quang phổ và đặt tên cho các màu này theo thứ tự sau: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm và tím. Các bước sóng này được cảm nhận bởi ba loại thụ thể màu (được gọi là thụ thể hình nón) trong mắt người dưới dạng các biến thể của ánh sáng đỏ, lục và lam. Mắt người chỉ có thể cảm nhận được các bước sóng ánh sáng này, do đó có thuật ngữ quang phổ ánh sáng khả kiến. Về mặt vật lý, bước sóng của ánh sáng khả kiến nằm trong khoảng từ 400 đến 700 nm (Hình 2-4 và 2-5). Mỗi “hue” (tông màu) được xác định chính xác bởi bước sóng hoặc tần số của nó (Bảng 2-1).
Bước đột phá quan trọng của Newton trong nghiên cứu về khoa học màu sắc đã chuyển sự chú ý sang nguồn sáng. Quan sát của ông rất đơn giản: Ánh sáng trắng chứa tất cả các màu. Nếu một đối tượng dường như có một màu cụ thể, điều này có nghĩa là ánh sáng chiếu tới mắt chúng ta khi xem đối tượng đó đã bị đối tượng thay đổi theo cách nào đó. Nói cách khác, đó là sự tương tác của ánh sáng với vật thể dẫn tới nhận thức về màu sắc. Vì vậy, không có ánh sáng, sẽ không có màu sắc.
Quá trình cơ bản của nhận thức màu sắc có thể được mô tả như sau. Ánh sáng được phát ra từ một nguồn sáng. Ánh sáng này có thể chiếu trực tiếp vào mắt, hoặc nó có thể chiếu vào hoặc xuyên qua một vật thể. Nếu ánh sáng tương tác với một vật thể, một phần ánh sáng sẽ bị vật thể đó hấp thụ. Các bước sóng không bị hấp thụ (nghĩa là các bước sóng được phản xạ, truyền hoặc phát trực tiếp đến mắt) được các tế bào thụ thể (tức là tế bào hình que và hình nón) trong mắt cảm nhận và được não nhận biết dưới dạng một màu cụ thể. Các thành phần riêng lẻ của quá trình này được mô tả chi tiết hơn dưới đây.
1.1. Sự phát sáng
Sự phát xạ ánh sáng từ một nguồn xảy ra thông qua một quá trình hóa học hoặc vật lý (Hình 2-6). Mỗi nguồn phát nhiều bước sóng nhất định so với các bước sóng khác. Để tạo ra ánh sáng trắng hoàn hảo, một nguồn sáng sẽ phải phát ra một lượng chính xác như nhau ở mỗi bước sóng. Trong một số trường hợp, các nguồn phát xạ nhằm tạo ra các màu cụ thể. Những vật thể này, chẳng hạn như màn hình máy tính, tạo ra màu sắc bằng cách phát ra ánh sáng có thành phần bước sóng riêng biệt gồm ánh sáng đỏ, lục và lam. Quá trình này sẽ được thảo luận chi tiết hơn ở phần sau của chương này.
Không có nguồn sáng nào có thể phát ra ánh sáng trắng hoàn toàn, tức là lượng ánh sáng của mỗi bước sóng chính xác như nhau. Điều này ảnh hưởng đến nhận thức về màu sắc vì chỉ có một số bước sóng (màu sắc) nhất định được tạo ra để tương tác với một vật thể, điều này giải thích tại sao cùng một vật thể sẽ xuất hiện các màu khác nhau khi xem bằng các nguồn sáng khác nhau.
1.2. Truyền sáng
Sự truyền xảy ra khi ánh sáng đi qua vật liệu trong suốt hoặc trong mờ, chẳng hạn như phiến kính hoặc phim (Hình 2-7). Nếu ánh sáng gặp các phân tử hoặc hạt lớn hơn trong vật liệu, một số bước sóng ánh sáng sẽ bị hấp thụ. Số lượng tia sáng và bước sóng cụ thể được hấp thụ được xác định bởi mật độ và thành phần của vật liệu mà ánh sáng truyền qua; các bước sóng được truyền đi (được gọi là dữ liệu quang phổ) tạo nên màu sắc được cảm nhận. Nếu vật liệu hoàn toàn trong suốt, tất cả ánh sáng được truyền đi và màu trắng được cảm nhận. Nếu vật liệu hoàn toàn mờ đục, tất cả ánh sáng bị hấp thụ và màu đen được cảm nhận. Tuy nhiên, trong hầu hết các trường hợp, một số bước sóng (màu sắc) được hấp thụ và những bước sóng khác được truyền đi. Nếu điều này xảy ra, màu được cảm nhận tương ứng với các bước sóng được truyền đi. Ví dụ, nếu một vật liệu hấp thụ các bước sóng màu đỏ và truyền các bước sóng màu xanh lá cây và xanh lam, thì sự kết hợp của màu xanh lá cây và xanh lam (được gọi là lục lam) sẽ được nhận biết.
1.3. Phản xạ và hấp thụ
Hiện tượng phản xạ xảy ra khi các tia sáng chiếu vào một vật rắn, chẳng hạn như một quả táo hoặc một bức ảnh, rồi bật ra khỏi vật đó (Hình 2-8). Tùy thuộc vào cấu trúc phân tử hoặc mật độ của vật thể hoặc môi trường, các bước sóng (màu sắc) nhất định có thể được hấp thụ thay vì phản xạ. Các bước sóng được phản xạ tạo nên màu sắc được cảm nhận (Hình 2-9). Về mặt lý thuyết, một vật thể phản chiếu toàn bộ ánh sáng sẽ được coi là màu trắng (Hình 2-10) và một vật thể hấp thụ tất cả ánh sáng sẽ được coi là màu đen (Hình 2-11). Tuy nhiên, trong hầu hết các trường hợp, đối tượng hấp thụ một số bước sóng (màu sắc) và phản xạ những bước sóng khác (Hình 2-12). Nếu điều này xảy ra, đối tượng được coi là màu của các bước sóng được phản xạ. Ví dụ, một vật thể hấp thụ các bước sóng màu xanh lục nhưng phản xạ các bước sóng màu đỏ và xanh dương được coi là sự kết hợp của màu đỏ và màu xanh dương (được gọi là màu magenta).
1.4. Nhận thức
Các bước sóng đi tới mắt, dù là do phát xạ, xuyên qua hay phản xạ, đều được tiếp nhận bởi các tế bào cảm giác trên võng mạc gọi là tế bào que và tế bào nón (Hình 2-13 và 2-14). Các thụ thể hình que cảm nhận độ sáng (brightness) của màu, tức là cường độ (intensity) của các tia sáng chiếu tới mắt. Các thụ thể hình nón cảm nhận hue, tức là color. Như đã thảo luận trước đây, mắt người chứa ba loại tế bào hình nón khác nhau, mỗi loại phản ứng với các bước sóng tương ứng với các màu đỏ, lục và lam. Các biến thể của các bước sóng này sẽ kích thích từng hình nón ở các cường độ khác nhau. Sau đó, các tế bào hình nón sẽ gửi tín hiệu đến não để chuyển tín hiệu thành màu sắc (Hình 2-15).
Điểm mấu chốt cần hiểu là bước sóng mà mắt cảm nhận được là dấu ấn (fingerprint) của màu. Dấu ấn này được hình thành từ dữ liệu quang phổ được thu thập từ các bước sóng ánh sáng phản xạ từ một vật thể. Nó được dựng (liên quan đến phần trăm độ phản xạ và phân bố khoảng bước sóng) dưới dạng một đường cong độ phản xạ quang phổ – spectral reflectance curve (xem Hình 2-9). Do đó, trong Hình 2-2, quả táo tự nó không có màu đỏ; màu sắc được cảm nhận chỉ ở dạng bước sóng phản xạ, và màu sắc mà chúng ta cảm nhận và ghi nhớ là màu đỏ thực sự chỉ tồn tại trong tâm trí chúng ta (Bảng 2-2).
2. Sự tái tạo màu sắc
Màu sắc được tái tạo bằng các mô hình màu ba thuộc tính dựa trên cùng một cơ chế mà mắt người cảm nhận được màu sắc (được gọi là tristimulus data) cũng như sự phát xạ, phản xạ hoặc truyền ánh sáng, tùy thuộc vào môi trường. Màu sắc có thể khác nhau tùy thuộc vào cách chúng được tái tạo.
Tristimulus data: Các thuộc tính mô tả cách màu sắc của đối tượng xuất hiện với người quan sát hoặc cách dữ liệu màu sẽ được sao chép trên một thiết bị như màn hình máy tính hoặc máy in theo tọa độ/giá trị.
(Dữ liệu tristimulus là một khái niệm trong lĩnh vực màu sắc và hình ảnh, liên quan đến cách con người cảm nhận màu sắc dựa trên việc phản xạ hoặc phát ra ánh sáng từ các bề mặt. Nó liên quan đến việc sử dụng ba thông số hoặc thông tin chính để mô tả màu sắc một cách số học.
Cụ thể, ba thông số này thường liên quan đến các bước sóng của ánh sáng, tương ứng với ba loại tế bào giao tiếp với ánh sáng trong mắt con người: tế bào cảm nhận màu xanh, tế bào cảm nhận màu đỏ và tế bào cảm nhận màu xanh lá cây. Bằng cách kết hợp các thông số này theo một tỷ lệ cụ thể, ta có thể biểu diễn mọi màu sắc mà con người có thể nhìn thấy.)
2.1. Sự tạo màu media: mô hình màu RGB
Các phương tiện điện tử như màn hình máy tính và tivi tạo ra màu sắc bằng cách phát ra các bước sóng là hỗn hợp của ánh sáng đỏ, lục và lam (RGB) để kích thích các tế bào hình nón trong mắt người. Do đó, nó có thể tạo ra gần như tất cả các màu trong phổ nhìn thấy được. Về mặt lý thuyết, nếu các bước sóng RGB được kết hợp với nhau, sẽ tạo ra ánh sáng trắng (Hình 2-16). Vì lý do này, màu đỏ, lục và lam được gọi là các màu cơ bản “thêm vào” (additive primary colors): Từ màu đen, màu được tạo ra bằng cách thêm một lượng bước sóng ánh sáng RGB nhất định.
Quá trình chụp ảnh tương tự như quá trình xảy ra khi mắt người cảm nhận được màu sắc. Máy ảnh kỹ thuật số thu nhận các điểm ảnh nhỏ của ánh sáng đỏ, lục và lam rồi trộn chúng lại với nhau theo các cường độ khác nhau để tạo ra các màu khác nhau. Như đã nói, điều quan trọng cần lưu ý là máy ảnh kỹ thuật số mang các giá trị chủ quan giống như mắt người và có thể không phải lúc nào cũng là phương tiện chính xác để đánh giá màu răng của bệnh nhân (xem chương 5).
2.2. Phản xạ và truyền màu trên media: mô hình màu CMY(K)
Các vật như tài liệu in và ảnh được coi là phản chiếu và các vật như slide và phim transparencies được coi là truyền qua, bởi vì, chúng được nhìn thấy thông qua sự phản xạ ánh sáng hoặc sự truyền ánh sáng qua bề mặt của chúng. Tái tạo màu sắc trong những vật trên dựa trên chất lượng hấp thụ màu của vật liệu như mực hoặc thuốc nhuộm. Mực và thuốc nhuộm này được tạo ra để hấp thụ một số bước sóng và phản xạ/truyền các bước sóng khác để tạo ra các màu cụ thể. Các màu cơ bản trong các hệ màu này là những màu được tạo ra bởi sự hấp thụ của một trong các bước sóng RGB và sự phản xạ/truyền của các bước sóng khác. Chúng được gọi là lục lam, đỏ tím và vàng (CMY). Màu lục lam được tạo ra khi màu đỏ được hấp thụ và màu lục và lam được phản xạ/truyền đi; màu đỏ tím được tạo ra khi màu xanh lục được hấp thụ và màu đỏ và xanh lam được phản xạ/truyền đi; và màu vàng được tạo ra khi màu xanh lam được hấp thụ và màu đỏ và xanh lục được phản xạ/truyền đi. Sự vắng mặt (hoặc trừ) của ba màu này có nghĩa là không có bước sóng nào hấp thụ và do đó tất cả các bước sóng sẽ bị phản xạ/truyền đi, dẫn đến màu trắng. Vì lý do này, lục lam, đỏ tím và vàng được gọi là các màu cơ bản “bù trừ” (subtractive primary colors): Màu được tạo ra bằng cách loại bỏ (hấp thụ) một số bước sóng RGB nhất định (Hình 2-17).
Ngược lại, sự hiện diện của cả ba màu (CMY) sẽ dẫn đến tất cả các bước sóng được hấp thụ và không có bước sóng nào bị phản xạ/truyền đi, tức là màu đen. Mặc dù điều này đúng với thuốc nhuộm CMY được sử dụng trong nhiếp ảnh, nhưng việc sử dụng cả ba màu mực in sẽ thực sự dẫn đến màu nâu đục do mực không hoàn hảo. Do đó, mực đen (được biểu thị bằng K để phân biệt với màu xanh lam [B]) thường được thêm vào để cải thiện sự xuất hiện của các màu tối hơn và tạo mật độ bóng tốt hơn, đó là lý do tại sao CMYK và xử lý bốn màu là các thuật ngữ thường được dùng trong full-color printing (Hình 2-18).
3. Màu sắc trong nha khoa
Một khi các quá trình nhận thức và tái tạo màu sắc được hiểu rõ, chúng có thể được áp dụng cho nha khoa, đặc biệt là các kỹ thuật phối màu. Các khái niệm quan trọng bao gồm pigment colors (tương tự như các subtractive colors đã thảo luận ở trên) và thuộc tính của màu phải được xem xét khi kết hợp các shades.
3.1. Thuộc tính của màu sắc
Giống như răng và các vật liệu phục hình mà chúng ta đang cố gắng match với nhau, màu sắc thực sự đa chiều. Vào đầu thế kỷ 20, Giáo sư Albert H. Munsell lưu ý rằng mỗi màu có mối quan hệ logic với tất cả các màu khác. Ông đã mang lại sự rõ ràng cho giao tiếp màu sắc bằng cách thiết lập một hệ thống có trật tự để xác định chính xác mọi màu. “Bánh xe màu” này bao gồm các thuộc tính của hue, value và chroma (Hình 2-23 và 2-24; Bảng 2-4). Translucency nên được thêm vào các thuộc tính này, điều này không có trong phân tích màu sắc của Munsell nhưng có lẽ là yếu tố quan trọng nhất trong phục hồi thẩm mỹ. Bốn chiều được xác định như sau:
Hue: Đồng nghĩa với thuật ngữ màu sắc (color). Được sử dụng để mô tả các pigments của răng hoặc phục hồi răng (ví dụ: đỏ, xanh hoặc vàng).
Value: Độ tối hoặc độ sáng tương đối của hue. Tổng lượng ánh sáng phản xạ càng lớn thì value càng cao. Thang giá trị dao động từ mức thấp 0 đối với màu đen thuần khiết đến mức cao 10 đối với màu trắng tinh khiết.
Chroma: Cường độ hoặc độ bão hòa (saturation) và độ tinh khiết của tông màu (hue). Càng nhiều bước sóng của một màu cụ thể được phản xạ (so với tất cả các bước sóng màu khác), thì sắc độ của màu đó càng cao (nghĩa là màu sâu hơn và tinh khiết hơn).
Độ trong: Mức độ mà ánh sáng được truyền đi thay vì bị hấp thụ hoặc phản xạ. Độ trong cao nhất là độ trong suốt (tức là tất cả ánh sáng được truyền đi), trong khi độ trong thấp nhất là đục (tức là tất cả ánh sáng bị phản xạ hoặc hấp thụ). Các cạnh cắn của răng tự nhiên trong, và việc xác định chính xác độ độ trong là rất quan trọng đối với sự thành công về mặt thẩm mỹ của phục hình (Hình 2-25 và 2-26). Sai sót về độ trong sẽ ảnh hưởng lớn đến vẻ tự nhiên của phục hình. Mặc dù hiện tại không có phương pháp định lượng độ trong trong môi trường lâm sàng, nhưng các kỹ thuật viên phòng thí nghiệm có thể sử dụng máy đo mật độ để đo lượng ánh sáng truyền qua phục hồi hoặc shade tab.
Các kỹ thuật viên lab được đào tạo thường có thể xác định value và hue khi được trình bày riêng biệt. Tuy nhiên, khó khăn phát sinh khi value và chroma được kết hợp với nhau, dẫn đến sự không thống nhất trong việc xác định value cho phục hồi răng.
Các bác sĩ lâm sàng nên sử dụng thẻ màu xám 18% (có sẵn ở hầu hết các cửa hàng bán lẻ đồ chụp ảnh) làm nền khi xem các shade tab và răng để loại bỏ sự phân tâm trong môi trường xung quanh và cho phép xác định chroma và value chính xác hơn (xem chương 8 ).
3.2. Pigment colors
Pigment colors là hue (tông màu) vốn có của một đối tượng. Bởi vì những màu này được cảm nhận thông qua truyền hoặc phản xạ ánh sáng, về cơ bản chúng giống như các màu bù trừ, như đã thảo luận ở trên. Trong nha khoa, điều bắt buộc là phải hiểu các pigment colors vì chúng vốn có trong các vật liệu phục hồi (ví dụ: sứ, composite và nhựa acrylic). Hơn nữa, việc hiểu các màu chính, phụ và tương phản là rất quan trọng để đạt được các sắc thái thẩm mỹ, chính xác (Bảng 2-3).
Màu chính: đỏ, vàng, lam
Các pigment color cơ bản rất giống với các màu bù trừ, nhưng chúng được gọi lần lượt là đỏ, vàng và lam, thay vì đỏ tím, vàng và lục lam (Hình 2-19). Giống như các màu bù trừ, đây là những màu được cảm nhận khi một trong các bước sóng RGB được hấp thụ: màu đỏ được cảm nhận khi màu lục được hấp thụ; màu vàng được cảm nhận khi màu lam được hấp thụ; và màu lam được cảm nhận khi màu đỏ được hấp thụ.
Màu phụ: cam, xanh lá, tím
Các màu thứ cấp được hình thành bằng cách kết hợp hai trong số các màu cơ bản: đỏ và vàng tạo ra màu cam; màu vàng và màu xanh lam tạo ra màu xanh lá cây; và xanh lam và đỏ tạo ra màu tím (Hình 2-20).
Màu tương phản
Các màu tương phản được đặt tên như vậy bởi vì chúng “kết hợp tốt” với nhau; đây là những màu thường được kết hợp trong quảng cáo (Hình 2-21). Các màu tương phản là những màu khi được kết hợp theo tỷ lệ bằng nhau sẽ tạo thành màu xám, hấp thụ và phản xạ/truyền tất cả các bước sóng với lượng bằng nhau (Hình 2-22). Các cặp màu sắc tố tương phản là xanh lam/cam, đỏ/xanh lá cây và vàng/tím.
Nguyên tắc cộng vào của các màu tương phản có thể được sử dụng để thay đổi value của phục hình. Ví dụ: nếu value của phục hồi cần được hạ thấp, thì màu tương phản có thể được thêm vào phục hồi đó để làm cho shade có màu xám hơn và do đó có value thấp hơn (ví dụ: shade A3 chứa sắc cam; do đó, thêm vết màu xanh lam sẽ tạo ra value thấp hơn).
4. Tổng kết
Mỗi cá nhân cảm nhận màu sắc khác nhau.
Toàn bộ dải màu có thể được mô phỏng rất gần bằng cách sử dụng các màu chủ đạo: đỏ, lục và lam.
Kiểm soát và hiểu biết về thành phần của màu sắc là rất quan trọng khi cố gắng thay đổi shade.
Munsell đã định nghĩa các thuộc tính của màu sắc là hue, value và chroma. Tuy nhiên, trong nha khoa, độ trong cũng có tầm quan trọng không kém.
Nguồn: Chu, S. J., Devigus, A., & Mieleszko, A. J. (2010). Fundamentals of Color Shade Matching and communication in esthetic dentistry. Quintessence Publishing.
Tự học RHM
Website: https://tuhocrhm.com/
Facebook: https://www.facebook.com/tuhocrhm
Instagram: https://www.instagram.com/tuhocrhm/