발색층에 입사한 빛은 표면에서 반사되는 것 외에 층 내부로 들어가 여러 번 산란되고 일부는 흡수되는 거동을 보인다. 이와 같은 확산·투과·흡수 과정을 정량화하여 감법혼색을 설명하는 이론적 틀은 쿠벨카-문크(Kubelka-Munk) 이론이다. K-M 이론은 흡수 계수(K)와 산란 계수(S)를 이용해 반사율과 색의 변화를 예측하는 원리로 조색에 적용된다.
조색을 위한 수학 모델은 혼합 방식의 물리적·화학적 차이를 반영해야 한다. 빛의 3원색 혼합과 물감이나 잉크의 감법혼합은 적용되는 법칙이 다르므로 동일한 수식으로 일괄 처리할 수 없다는 점을 인지해야 한다. 따라서 컬러모델을 선택하거나 해석할 때는 사용되는 매체와 물성에 따른 한계를 확인해야 한다.
색료 선택은 단순한 색상 외에도 비용, 작업 공정 적합성, 견뢰성 등 실용적 조건을 종합적으로 고려하는 과정이다. 특정 광원만을 기준으로 색료를 선택하는 것은 실용적이지 않으며 여러 조명 조건에서의 색현시를 검토해야 한다. 또한 조색 가능 범위인 색영역은 이론적 모델에서 현실적 단계로 내려올수록 실제 색료의 한계와 경제성 등의 제약으로 축소된다.
색영역의 축소 요인으로는 실제 존재하는 색료의 물리적 한계, 명도나 채도의 표현 한계, 경제적 제약 등이 포함된다. 반면 형광색료나 발광 효과는 오히려 가시영역을 확장할 수 있으므로 색영역을 축소시키는 요인으로 보지 않는 것이 일반적이다. 탈색과 같은 시간 경과에 따른 변화는 색영역 자체의 크기와는 구분되는 내구성 문제로 분류한다.
예제
쿠벨카-문크 이론 관련 문제에서는 '발색층', '확산', '흡수'와 같은 키워드를 확인하여 K-M 이론을 연결한다. 조색 모델의 적용 범위를 묻는 문항에서는 혼합 방식에 따른 차이를 근거로 동일 모델의 일괄 적용 주장을 오답으로 본다. 색영역 관련 문제에서는 경제성·물리적 한계와 탈색 같은 시간적 변화의 관점을 구분하여 출제자의 의도한 축소 요인을 선택한다.
대표 기출 3문항
발색층에서 광선은 확산하여 투과하고 흡수되면서 진행하게 되는 것으로, 일정한 두께를 가진 발색층에서 감법 혼색을 하는 경우에 성립하는 CCM의 기본 원리는?
데이비스-깁슨(Davis-Gibson) 이론
파버 비렌(Faber Birren) 이론
아더 포프(Arthur Pope) 이론
쿠벨카 문크(Kubelka Munk) 이론
정답과 해설 보기
정답 ④ · 발색층에서 광선의 확산, 투과, 흡수를 전제로 한 감법 혼색의 CCM 기본 원리를 묻는 문제이다. 쿠벨카 문크 이론은 일정한 두께의 발색층 안에서 광선이 산란하고 흡수되며 투과하는 과정을 정량적으로 모델링하여 색료의 혼색과 색 예측을 설명하는 대표적인 이론이다.
발색층 내에서의 광선 확산, 투과, 흡수를 기반으로 감법 혼색 원리를 설명하는 이론은 쿠벨카 문크 이론이다.
색료 선택시 고려되어야 할 조건 중 틀린 것은?
특정 광원에서만의 색채 현시(color appearance)에 대한 고려
착색비용
작업공정의 가능성
착색의 견뢰성
정답과 해설 보기
정답 ① · 색료 선택 시 고려 조건 중 틀린 것을 고르는 문제이다. 색채 현시는 광원에 따라 달라지므로 색료 선택 시에는 특정 광원 하나에서만의 모습이 아니라 여러 광원 조건에서의 색채 현시를 종합적으로 고려해야 한다.
색료 선택 시 특정 광원만 고려하는 것은 틀리며, 비용, 공정, 견뢰성 등 실용적 조건을 종합적으로 고려해야 한다.
색료들의 혼합에 있어 색영역은 이론적인 것으로부터 현실적인 단계로 내려 올수록 축소된다. 색영역의 축소에 영향을 주는 조건(여건)과 가장 거리가 먼 것은?
모든 색채는 단색광의 색좌표로 주어지는 색영역안에 놓이게 되는 한계
모든 색재료가 형광을 띠는 색료의 한계
경제성에 의한 한계
실질적으로 존재하는 색료에 의한 색영역의 한계
정답과 해설 보기
정답 ② · 색료 혼합에서 색영역 축소의 원인과 거리가 먼 조건을 고르는 문제이다. 이론적 색영역이 실제 단계로 내려올수록 축소되는 요인으로는 단색광 색좌표로 주어지는 이론적 한계, 실제 존재하는 색료의 물리적 한계, 경제성에 의한 제약 등이 있다.
색영역 축소 요인 중 형광 색료의 한계는 이론적 색영역의 물리적 한계와 직접적인 관련이 적어 가장 거리가 먼 조건이다.