Осознаем мы этого или нет, но мы находимся в постоянном взаимодействии с окружающим миром и принимаем на себя воздействие различных факторов этого мира. Мы видим окружающее нас пространство, постоянно слышим звуки от различных источников, ощущаем тепло и холод, не замечаем, что пребываем под воздействием естественного радиационного фона, а также постоянно находимся в зоне излучения, которое исходит от огромного количества источников сигналов телеметрии, радио и электросвязи. Почти всё вокруг нас испускает электромагнитное излучение. Электромагнитное излучение - это электромагнитные волны, созданные различными излучающими объектами – заряженными частицами, атомами, молекулами. Волны характеризуются частотой следования, длинной, интенсивностью, а также рядом других характеристик. Вот вам просто ознакомительный пример. Тепло, исходящее от горящего костра – это электромагнитная волна, а точнее инфракрасное излучение, причем очень высокой интенсивности, мы его не видим, но можем почувствовать. Врачи сделали рентгеновский снимок – облучили электромагнитными волнами, обладающими высокой проникающей способностью, но мы этих волн не ощутили и не увидели. То, что электрический ток и все приборы, которые работают под его действием, являются источниками электромагнитного излучения, вы все, конечно же, знаете. Но в этой статье я не стану рассказать вам теорию электромагнитного излучения и его физическую природу, я постараюсь более мене простым языком объяснить, что же такое видимый свет и как образуется цвет объектов, которые мы с вами видим. Я начал говорить про электромагнитные волны, чтобы сказать вам самое главное: Свет – это электромагнитная волна, которая испускается нагретым или находящимся в возбужденном состоянии веществом. В роли такого вещества может выступить солнце, лампа накаливания, светодиодный фонарик, пламя костра, различного рода химические реакции. Примеров может быть достаточно много, вы и сами можете привести их в гораздо большем количестве, чем я написал. Необходимо уточнить, что под понятием свет мы будем подразумевать видимый свет. Всё выше сказанное можно представить в виде вот такой картинки (Рисунок 1).
Рисунок 1 – Место видимого излучения среди других видов электромагнитного излучения.
На Рисунке 1 видимое излучение представлено в виде шкалы, которая состоит из «смеси» различных цветов. Как вы уже догадались – это спектр . Через весь спектр (слева направо) проходит волнообразная линия (синусоидальная кривая) – это электромагнитная волна, которая отображает сущность света как электромагнитного излучения. Грубо говоря, любое излучение – есть волна. Рентгеновское, ионизирующее, радиоизлучение (радиоприемники, телевизионная связь) – не важно, все они являются электромагнитными волнами, только каждый вид излучения имеет разную длину этих волн. Синусоидальная кривая является всего лишь графическим представлением излучаемой энергии, которая изменяется во времени. Это математическое описание излучаемой энергии. На рисунке 1 вы также можете заметить, что изображенная волна как бы немного сжата в левом углу и расширена в правом. Это говорит о том, что она имеет разную длину на различных участках. Длина волны – это расстояние между двумя её соседними вершинами. Видимое излучение (видимый свет) имеет длину волны, которая изменяется в пределах от 380 до 780nm (нанометров). Видимый свет - всего лишь звено одной очень длинной электромагнитной волны.
От света к цвету и обратно
Ещё со школы вы знаете, что если на пути луча солнечного света поставить стеклянную призму, то большая часть света пройдет через стекло, и вы сможете увидеть разноцветные полосы на другой стороне призмы. То есть изначально был солнечный свет - луч белого цвета, а после прохождения через призму разделился на 7 новых цветов. Это говорит о том, что белый свет состоит из этих семи цветов. Помните, я только что говорил, что видимый свет (видимое излучение) - это электромагнитная волна, так вот, те разноцветные полосы, которые получились после прохождения солнечного луча через призму – есть отдельные электромагнитные волны. То есть получаются 7 новых электромагнитных волн. Смотрим на рисунок 2.
Рисунок 2 – Прохождение луча солнечного света через призму.
Каждая из волн имеет свою длину. Видите, вершины соседних волн не совпадают друг с другом: потому что красный цвет (красная волна) имеет длину примерно 625-740nm, оранжевый цвет (оранжевая волна) – примерно 590-625nm, синий цвет (синяя волна) – 435-500nm., не буду приводить цифры для остальных 4-х волн, суть, я думаю, вы поняли. Каждая волна – это излучаемая световая энергия, то есть красная волна излучает красный свет, оранжевая – оранжевый, зеленая – зеленый и т.д. Когда все семь волн излучаются одновременно, мы видим спектр цветов. Если математически сложить графики этих волн вместе, то мы получим исходный график электромагнитной волны видимого света – получим белый свет. Таким образом, можно сказать, что спектр электромагнитной волны видимого света – это сумма волн различной длины, которые при наложении друг на друга дают исходную электромагнитную волну. Спектр «показывает из чего состоит волна». Ну, если совсем просто сказать, то спектр видимого света – это смесь цветов, из которых состоит белый свет (цвет). Надо сказать, что и у других видов электромагнитного излучения (ионизирующего, рентгеновского, инфракрасного, ультрафиолетового и т.д.) тоже есть свои спектры.
Любое излучение можно представить в виде спектра, правда таких цветных линий в его составе не будет, потому, как человек не способен видеть другие типы излучений. Видимое излучение – это единственный вид излучений, который человек может видеть, потому-то это излучение и назвали – видимое. Однако сама по себе энергия определенной длины волны не имеет никакого цвета. Восприятие человеком электромагнитного излучения видимого диапазона спектра происходит благодаря тому, что в сетчатке глаза человека располагаются рецепторы, способные реагировать на это излучение.
Но только ли путем сложения семи основных цветов мы можем получить белый цвет? Отнюдь. В результате научных исследований и практических экспериментов было установлено, что все цвета, которые способен воспринимать человеческий глаз, можно получить смешиванием всего лишь трех основных цветов. Три основных цвета: красный, зеленый, синий. Если с помощью смешивания этих трех цветов можно получить практически любой цвет, значит можно получить и белый цвет! Посмотрите на спектр, который был приведен на рисунке 2, на спектре четко просматриваются три цвета: красный, зеленый и синий. Именно эти цвета лежат в основе цветовой модели RGB (Red Green Blue).
Проверим как это работает на практике. Возьмем 3 источника света (прожектора) - красный, зеленый и синий. Каждый из этих прожекторов излучает только одну электромагнитную волну определенной длины. Красный – соответствует излучению электромагнитной волны длиной примерно 625-740nm (спектр луча состоит только из красного цвета), синий излучает волну длиной 435-500nm (спектр луча состоит только из синего цвета), зеленый – 500-565nm (в спектре луча только зеленый цвет). Три разных волны и больше ничего, нет никакого разноцветного спектра и дополнительных цветов. Теперь направим прожектора так, чтобы их лучи частично перекрывали друг друга, как показано на рисунке 3.
Рисунок 3 - Результат наложения красного, зеленого и синего цветов.
Посмотрите, в местах пересечения световых лучей друг с другом образовались новые световые лучи – новые цвета. Зеленый и красный образовали желтый, зеленый и синий – голубой, синий и красный - пурпурный. Таким образом, изменяя яркость световых лучей и комбинируя цвета можно получить большое многообразие цветовых тонов и оттенков цвета. Обратите внимание на центр пересечения зеленого, красного и синего цветов: в центре вы увидите белый цвет. Тот самый, о котором мы недавно говорили. Белый цвет – это сумма всех цветов. Он является «самым сильным цветом» из всех видимых нами цветов. Противоположный белому – черный цвет. Черный цвет – это полное отсутствие света вообще. То есть там, где нет света - там мрак, там всё становится черным. Пример тому - иллюстрация 4.
Рисунок 4 – Отсутствие светового излучения
Я как-то незаметно перехожу от понятия свет к понятию цвет и вам ничего не говорю. Пора внести ясность. Мы с вами выяснили, что свет – это излучение, которое испускается нагретым телом или находящимся в возбужденном состоянии веществом. Основными параметрами источника света являются длина волны и сила света. Цвет – это качественная характеристика этого излучения, которая определяется на основании возникающего зрительного ощущения. Конечно же, восприятие цвета зависит от человека, его физического и психологического состояния. Но будем считать, что вы достаточно хорошо себя чувствуете, читаете эту статью и можете отличить 7 цветов радуги друг от друга. Отмечу, что на данный момент, речь идет именно о цвете светового излучения, а не о цвете предметов. На рисунке 5 показаны зависимые друг от друга параметры цвета и света.
Рисунки 5 и 6– Зависимость параметров цвета от источника излучения
Существуют основные характеристики цвета: цветовой тон (hue), яркость (Brightness), светлость (Lightness), насыщенность (Saturation).
Цветовой тон (hue)
– Это основная характеристика цвета, которая определяет его положение в спектре. Вспомните наши 7 цветов радуги – это, иначе говоря, 7 цветовых тонов. Красный цветовой тон, оранжевый цветовой тон, зелёный цветовой тон, синий и т.д. Цветовых тонов может быть довольно много, 7 цветов радуги я привел просто в качестве примера. Следует отметить, что такие цвета как серый, белый, черный, а также оттенки этих цветов не относятся к понятию цветовой тон, так как являются результатом смешивания различных цветовых тонов.
Яркость (Brightness)
– Характеристика, которая показывает, насколько сильно излучается световая энергия того или иного цветового тона (красного, желтого, фиолетового и т.п.). А если она вообще не излучается? Если не излучается – значит, её нет, а нет энергии - нет света, а там где нет света, там черный цвет. Любой цвет при максимальном снижении яркости становится черным цветом. Например, цепочка снижения яркости красного цвета: красный - алый - бордовый - бурый - черный. Максимальное увеличение яркости, к примеру, того же красного цвета даст «максимально красный цвет».
Светлость (Lightness)
– Степень близости цвета (цветового тона) к белому. Любой цвет при максимальном увеличении светлости становится белым. Например: красный - малиновый - розовый - бледно-розовый - белый.
Насыщенность (Saturation)
– Степень близости цвета к серому цвету. Серый цвет является промежуточным цветом между белым и черным. Серый цвет образуется путем смешивания в равных количествах красного, зеленого, синего цвета с понижением яркости источников излучения на 50%. Насыщенность изменяется непропорционально, то есть понижение насыщенности до минимума не означает, что яркость источника будет снижена до 50%. Если цвет уже темнее серого, при понижении насыщенности он станет ещё более темным, а при дальнейшем понижении и вовсе станет черным цветом.
Такие характеристики цвета как цветовой тон (hue), яркость (Brightness), и насыщенность (Saturation) лежат в основе цветовой модели HSB (иначе называемая HCV).
Для того чтобы разобраться в этих характеристиках цвета, рассмотрим на рисунке 7 палитру цветов графического редактора Adobe Photoshop.
Рисунок 7 – Палитра цветов Adobe Photoshop
Если вы внимательно посмотрите на рисунок, то обнаружите маленький кружочек, который расположен в самом верхнем правом углу палитры. Этот кружочек показывает, какой цвет выбран на цветовой палитре, в нашем случае это красный. Начнем разбираться. Сначала посмотрим на числа и буквы, которые расположены в правой половине рисунка. Это параметры цветовой модели HSB. Самая верхняя буква – H (hue, цветовой тон). Он определяет положение цвета в спектре. Значение 0 градусов означает, что это самая верхняя (или нижняя) точка цветового круга – то есть это красный цвет. Круг разделен на 360 градусов, т.е. получается, в нем 360 цветовых тонов. Следующая буква – S (saturation, насыщенность). У нас указано значение 100% - это значит, что цвет будет «прижат» к правому краю цветовой палитры и имеет максимально возможную насыщенность. Затем идет буква B (brightness, яркость) – она показывает, насколько высоко расположена точка на палитре цветов и характеризует интенсивность цвета. Значение 100% говорит о том, что интенсивность цвета максимальна и точка «прижата» к верхнему краю палитры. Буквы R(red), G(green), B(blue) - это три цветовых канала (красный, зеленый, синий) модели RGB. В каждом в каждом из них указывается число, которое обозначает количество цвета в канале. Вспомните пример с прожекторами на рисунке 3, тогда мы выяснили, что любой цвет может быть получен путем смешивания трех световых лучей. Записывая числовые данные в каждый из каналов, мы однозначно определяем цвет. В нашем случае 8-битный канал и числа лежат в диапазоне от 0 до 255. Числа в каналах R, G, B показывают интенсивность света (яркость цвета). У нас в канале R указано значение 255, а это значит, что это чистый красный цвет и у него максимальная яркость. В каналах G и B стоят нули, что означает полное отсутствие зеленого и синего цветов. В самой нижней графе вы можете увидеть кодовую комбинацию #ff0000 - это код цвета. У любого цвета в палитре есть свой шестнадцатиричный код, который определяет цвет. Есть замечательная статья Теория цвета в цифрах , в которой автор рассказывает как определять цвет по шестнадцатеричному коду.
На рисунке вы также можете заметить перечеркнутые поля числовых значений с буквами «lab» и «CMYK». Это 2 цветовых пространства, по которым тоже можно характеризовать цвета, о них вообще отдельный разговор и на данном этапе незачем вникать в них пока не разберетесь с RGB.
Можете открыть цветовую палитру Adobe Photoshop и поэксперовать со значением цветов в полях RGB и HSB. Вы заметите, что изменение числовых значений в каналах R, G, и B приводит к изменению числовых значений в каналах H, S, B.
Цвет объектов
Пора поговорить о том, как так получается, что окружающие нас предметы принимают свой цвет, и почему он меняется при различном освещении этих предметов.
Объект можно увидеть, только если он отражает или пропускает свет. Если же объект почти полностью поглощает падающий свет, то объект принимает черный цвет . А когда объект отражает почти весь падающий свет, он принимает белый цвет . Таким образом, можно сразу сделать вывод о том, что цвет объекта будет определяться количеством поглощенного и отраженного света , которым этот объект освещается. Способность отражать и поглощать свет определятся молекулярной структурой вещества, иначе говоря - физическими свойствами объекта. Цвет предмета «не заложен в нем от природы»! От природы в нем заложены физические свойства: отражать и поглощать.
Цвет объекта и цвет источника излучения неразрывно связаны между собой, и эта взаимосвязь описывается тремя условиями.
- Первое условие: Цвет объект может принимать только при наличии источника освещения. Если нет света, не будет и цвета! Красная краска в банке будет выглядит черной. В темной комнате мы не видим и не различаем цветов, потому что их нет. Будет черный цвет всего окружающего пространства и находящихся в нем предметов.
- Второе условие: Цвет объекта зависит от цвета источника освещения. Если источник освещения красный светодиод, то все освещаемые этим светом объекты будут иметь только красные, черные и серые цвета.
- И наконец, Третье условие: Цвет объекта зависит от молекулярной структуры вещества, из которого состоит объект.
Зеленая трава выглядит для нас зеленой, потому что при освещении белым светом она поглощает красную и синюю волну спектра и отражает зеленую волну (Рисунок 8).
Рисунок 8 – Отражение зеленой волны спектра
Бананы на рисунке 9 выглядят желтыми, потому что они отражают волны, лежащие в желтой области спектра (желтую волну спектра) и поглощает все остальные волны спектра.
Рисунок 9 – Отражение желтой волны спектра
Собачка, та что изображена на рисунке 10 – белая. Белый цвет – результат отражения всех волн спектра.
Рисунок 10 – Отражение всех волн спектра
Цвет предмета – это цвет отраженной волны спектра. Вот так предметы приобретают видимый нами цвет.
В следующей статье речь пойдет о новой характеристике цвета -
Команда ученых из Великобритании порадовала новым научным открытием, представив широкой публике новейший вид материи. До недавнего времени такая разновидность черного оттенка никому не была известна.
Обнаруженное вещество носит название vantablack и, по мнению британских первооткрывателей, может раз и навсегда поменять представление людей о Вселенной.
Самый черный материал поглощает 99,965% видимого света, микроволн и радиоволн
Ультрачерный материал имеет способность успешно поглощать 99, 96% света, причем в данном случае речь идет, только об излучении, различимом для человеческого взгляда. Исследованиями оригинального научного феномена занялись ученые из Великобритании под руководством Бена Дженсона.
По словам одного из исследователей, материал составлен из совокупности углеродных нанотрубок. Такое явление можно уверенно сравнить с человеческим волосом, рассеченным на 8-10 тысяч слоев – один такой слой представляет собой размеры углеродной нанотрубки. Общий состав можно представить в виде заросшего травой поля, где попавшая частица света начинает уверенно отскакивать от одной травинки к другой. Эти своеобразные «травинки» максимально поглощают световые частицы, отражая лишь малую световую долю.
Секрет Vantablack - вертикально ориентированные нанотрубки
Технологию создания такого рода трубок нельзя назвать новаторской, однако, Бену Дженсону и его соратникам только сейчас удалось найти достойные способы ее применения. Ими был изобретен способ соединения углеродных нанотрубок с материалами, используемыми в современных телескопах и спутниках. Примером такого материала можно назвать алюминиевую фольгу. Данный факт означает, что фотоснимки Земного шара и Вселенной из космоса вполне можно будет сделать более четкими.
«Присутствие рассеянного света внутри телескопа способствует увеличению шумов, в результате чего резких снимков не получается, - поясняет Бен Дженсон. – Используя новые материалы для покрытия внутренних перегородок телескопа, а также пластин диафрагмы, рассеянный свет уменьшается, и изображение получается гораздо четче».
Если учитывать законы физики, создание материала, который поглощает 100% света, практически невозможно. Уже только поэтому изобретение Дженсона сегодня можно назвать прорывом на грани фантастики.
Новой разновидностью материала уже заинтересовались американские военные. Ведь его можно применять в «Стеллс»-технологиях, чтобы снижать заметность самолетов для радаров или создавать фотографии во время специальных разведывательных миссий. Кроме того, ученые уверены, что со временем откроются еще больше возможностей для использования vantablack.
Возможность разложения света была впервые обнаружена Исааком Ньютоном. Узкий луч света, пропущенный им через стеклянную призму, преломился и образовал на стене разноцветную полоску — спектр.
По цветовым признакам спектр можно разделить на две части. В одну часть входят красные, оранжевые, желтые и желто-зеленые цвета, в другую — зеленые, голубые, синие и фиолетовые.
Длина волн лучей видимого спектра различна — от 380 до 760 ммк . За пределами видимой части спектра располагается невидимая его часть. Участки спектра с длиной волны более 780 ммк называются инфракрасными, или тепловыми. Они легко обнаруживаются термометром, установленным на этом участке спектра. Участки спектра с длиной волны менее 380 ммк называются ультрафиолетовыми (рис. 1—см. приложение). Эти лучи активны и отрицательно влияют на светопрочность некоторых пигментов и устойчивость лакокрасочных пленок.
Рис. 1. Спектральное разложение цветового луча
Световые лучи, исходящие от разных источников света, имеют неодинаковый спектральный состав и поэтому значительно отличаются по цвету. Свет обычной электрической лампочки желтее солнечного света, а свет стеариновой или парафиновой свечи или керосиновой лампы желтее света электрической лампочки. Объясняется это тем, что в спектре луча дневного света преобладают волны, соответствующие синему цвету, а в спектре луча от электрической лампочки с вольфрамовой и особенно с угольной нитью — красные и оранжевые цветовые волны. Поэтому один и тот же предмет может принимать различную окраску в зависимости от того, каким источником света он освещен.
Вследствие этого и окраска комнаты и предметов, находящихся в ней, принимают при естественном и искусственном освещении различные цветовые оттенки. Поэтому, подбирая красочные составы для окраски, необходимо учитывать условия освещения во время эксплуатации.
Цвет каждого предмета зависит от его физических свойств, то есть способности отражать, поглощать или пропускать лучи света. Поэтому лучи света, падающие на поверхность, делятся на отраженные, поглощенные и пропущенные.
Тела, почти полностью отражающие или поглощающие лучи света, воспринимаются как непрозрачные.
Тела, пропускающие значительное количество света, воспринимаются как прозрачные (стекло).
Если поверхность или тело отражают или пропускают в одинаковой степени все лучи видимой части спектра, то такое отражение или проникание светового потока называется неизбирательным.
Так, предмет кажется черным, если он поглощает в равной степени почти все лучи спектра, и белым, если он их полностью отражает.
Если смотреть на предметы через бесцветное стекло, мы увидим их настоящий цвет. Следовательно, бесцветное стекло почти полностью пропускает все цветовые лучи спектра, кроме незначительного количества отраженного и поглощенного света, также состоящего из всех цветовых лучей спектра.
Если же заменить бесцветное стекло синим, то все предметы за стеклом покажутся синими, так как синее стекло пропускает в основном синие лучи спектра, а лучи остальных цветов почти полностью поглощает.
Цвет непрозрачного предмета также зависит от отражения и поглощения им волн различного спектрального состава. Так, предмет кажется синим, если он отражает только синие лучи, а все остальные поглощает. Если предмет отражает красные и поглощает все остальные лучи спектра, он кажется красным.
Такое проникание цветовых лучей и поглощение их предметами называется избирательным.
Ахроматические и хроматические цветовые тона. Существующие в природе цвета по цветовым свойствам можно разделить на две группы: ахроматические, или бесцветные, и хроматические, или цветные.
К ахроматическим цветовым тонам относятся белый, черный и ряд промежуточных серых цветов.
Группа хроматических цветовых тонов состоит из красных, оранжевых, желтых, зеленых, синих, фиолетовых и бесчисленного множества промежуточных цветов.
Луч света от предметов, окрашенных в ахроматические цвета, отражается, не претерпев каких-либо заметных изменений. Поэтому эти цвета воспринимаются нами только как белые или черные с целым рядом промежуточных серых оттенков.
Цвет в этом случае зависит исключительно от способности тела поглощать или отражать все лучи спектра. Чем большее количество света отражает предмет, тем он кажется белее. Чем большее количество света предмет поглощает, тем он кажется чернее.
В природе не существует материала, отражающего или поглощающего 100% падающего на него света, поэтому нет ни идеально белого, ни идеально черного цвета. Самый белый цвет имеет порошок химически чистого сернокислого бария, спрессованный в плитку, который отражает 94% падающего на него света. Цинковые белила несколько темнее сернокислого бария, еще темнее свинцовые белила, гипс, литопонные белила, писчая бумага высшего сорта, мел и т. д. Наиболее темной является поверхность черного бархата, отражающая около 0,2% света. Таким образом, можно сделать вывод, что ахроматические цвета отличаются друг от друга только светлотой.
Человеческий глаз различает около 300 оттенков ахроматических цветов.
Хроматические цвета обладают тремя свойствами: цветовым тоном, светлотой и насыщенностью цвета.
Цветовым тоном называется свойство цвета, которое позволяет глазу человека воспринимать и определять красный, желтый, синий и другие спектральные цвета. Цветовых тонов значительно больше, чем названий для них. Основным, естественным рядом цветовых тонов является солнечный спектр, в котором цветовые тона располагаются так, что постепенно и непрерывно переходят один в другой; красный через оранжевый переходит в желтый, далее через светло-зеленый и темно-зеленый — в голубой, затем в синий и, наконец, в фиолетовый.
Светлота — это способность цветной поверхности отражать большее или меньшее количество падающих лучей света. При большем отражении света цвет поверхности кажется светлее, при меньшем — темнее. Это свойство— общее для всех цветов как хроматических, так и ахроматических, поэтому по светлоте можно сравнивать любые цвета. К хроматическому цвету любой светлоты легко подобрать подобный ему по светлоте ахроматический цвет.
Для практических целей при определении светлоты пользуются так называемой серой шкалой, которая состоит из набора выкрасок 1 ахроматических цветов, постепенно переходящих от наиболее черного, темно-серого, серого и светло-серого к почти белому. Эти выкраски наклеены между отверстиями в картоне, против каждой выкраски обозначен коэффициент отражения данного цвета. Шкалу накладывают на исследуемую поверхность и, сопоставляя ее с выкраской, просматриваемой через отверстия шкалы, определяют светлоту.
Насыщенностью хроматического цвета называют способность его сохранять свой цветовой тон при введении в его состав различных количеств серого ахроматического цвета, равного ему по светлоте.
Насыщенность различных цветовых тонов не одинакова. Если какой-либо спектральный цвет, допустим желтый, смешать со светло-серым, равным ему по светлоте, то насыщенность цветового тона несколько уменьшится, он станет бледнее, или менее насыщенным. Добавляя и дальше к желтому цвету светло-серый, мы будем получать все менее насыщенные тона, причем при большом количестве серого цвета желтый оттенок станет едва заметным.
Если понадобится получить менее насыщенный синий цвет, нужно будет ввести большее количество серого цвета, равного по светлоте синему, чем в опыте с желтым цветом, так как насыщенность спектрального синего цвета больше, чем спектрального желтого.
Чистотой цветового тона называется изменение яркости цвета под влиянием большего или меньшего количества ахроматического света (от черного до белого). Чистота цветового тона имеет большое значение при выборе цвета для окраски поверхностей.
Смешение цветов. Восприятие цветов, которые мы видим вокруг себя, вызывается действием на глаз сложного цветового потока, состоящего из световых волн различной длины. Но мы не получаем впечатления пестроты и многоцветности, так как глаз обладает свойством смешивать разнообразные цвета.
Для изучения законов смешения цветов пользуются приборами, дающими возможность смешивать цвета в различной пропорции.
С помощью трех проекционных фонарей с лампами достаточной мощности и трех светофильтров — синего, зеленого и красного — можно получить различные смешанные цвета. Для этого перед объективом каждого фонаря устанавливают светофильтры и направляют цветовые пучки на белый экран. При попарном наложении цветовых пучков на один и тот же участок получают три разнообразных цвета: сочетание синего и зеленого дает голубое пятно, зеленого и красного — желтое, красного и синего— пурпурное. Если же направить на один участок все три цветовые пучка так, чтобы они взаимно перекрывались, то при соответствующей регулировке интенсивности световых пучков с помощью диафрагм или серых светофильтров можно получить белое пятно.
Простой прибор для смешивания цветов — вертушка-юла. Два бумажных кружка разного цвета, но одинакового диаметра, разрезанные по радиусу, вставляют один в другой. При этом образуется двухцветный диск, в котором, перемещая взаимное положение кружков, можно изменять величину цветных секторов. Собранный диск надевают на ось вертушки и приводят в движение. От быстрого чередования цвет двух секторов сливается в один, создавая впечатление одноцветного кружка. В лабораторных условиях обычно пользуются вертушкой с электродвигателем, имеющим не менее 2000 об/мин .
С помощью вертушки можно получить смешение нескольких цветовых тонов, совмещая при этом одновременно соответствующее количество разноцветных дисков
Широко применяют пространственное смешение цветов. Близко расположенные друг к другу цвета, рассматриваемые с большого расстояния, как бы сливаются и да ют смешанный цветовой тон.
На принципе пространственного смешения цветов основана мозаичная монументальная живопись, в которой рисунок набран из отдельных мелких частиц разноцветных минералов или стекла, дающих на расстоянии смешанные цвета. На этом же принципе построено применение при отделочных работах накатывания разноцветных рисунков по цветному фону и т. д.
Перечисленные способы смешения цветов являются оптическими, так как цвета складываются или сливаются в один суммарный цвет на сетчатке нашего глаза. Этот вид смешения цветов называется слагательным, или аддитивным.
Но не всегда при смешении двух хроматических цветов получается смешанный хроматический цвет. В отдельных случаях, если один из хроматических цветов дополнить специально подобранным к нему другим хроматическим цветом и смешать их в строго определенной пропорции, может получиться ахроматический цвет. При этом если были использованы хроматические цвета, близкие по чистоте цветового тона к спектральным, получится белый или светло-серый цвет. Если пропорциональность при смешении нарушена, цветовой тон окажется того цвета, которого было взято больше, причем насыщенность тона понизится.
Два хроматических цвета, образующие при смешении в определенной пропорции ахроматический цвет, называются взаимнодополнительными. Смешение взаимнодополнительных цветов никогда не может дать нового цветового тона. В природе существует множество пар взаимнодополнительных цветов, но для практических целей из основных пар взаимнодополнительных цветов создают цветовой круг из восьми цветов, в котором взаимнодополнительные цвета размещают на противоположных концах одного диаметра (рис. 2 — см. приложение).
Рис. 2. Цветовой круг взаимнодополнительных цветов: 1 — большой интервал, 2 — средний интервал, 3 — малый интервал
В этом круге взаимнодополнительный цвет к красному— голубовато-зеленый, к оранжевому — голубой, к желтому — синий, к желто-зеленому — фиолетовый. В любой паре взаимнодополнительных цветов один всегда принадлежит к группе теплых, другой — к группе холодных тонов.
Помимо слагательного смешения, существует вычитательное смешение цветов, которое состоит в механическом смешении красок непосредственно на палитре, красочных составов в емкостях или же нанесении двух красочных прозрачных слоев друг на друга (лессировка).
При механическом смешении красок получается не оптическое сложение цветных лучей на сетчатке глаза, а вычитание из белого луча, освещающего нашу цветную смесь, тех лучей, которые поглощаются цветными частицами красок. Так, например, при освещении белым лучом света предмета, окрашенного цветной смесью пигментов синего и желтого цвета (берлинская лазурь и желтый кадмий), синие частицы берлинской лазури поглотят красные, оранжевые и желтые лучи, а желтые частицы кадмия — фиолетовые, синие и голубые лучи. Непоглощенными останутся зеленые и близкие к ним голубовато-зеленые и желто-зеленые лучи, которые, отразившись от предмета, и будут восприняты сетчаткой нашего глаза.
Примером вычитательного смешения цветов может служить луч света, пропущенный через три стекла — желтого, голубого и пурпурного цветов, которые поставлены одно за другим и направлены на белый экран. В местах перекрытия двух стекол — пурпурного и желтого — получится красное пятно, желтого и голубого — зеленое, голубого и пурпурного — синее. В местах одновременного перекрытия трех цветов появится черное пятно.
Количественная оценка цвета. Для цветового тона, чистоты цвета и отражения цветом света установлены количественные оценки.
Цветовой тон, обозначаемый греческой буквой X , определяется длиной его волны и лежит в пределах от 380 до 780 ммк .
Степень разбавления спектрального цвета, или чистота цвета, обозначается буквой Р . Чистый спектральный цвет имеет чистоту, равную единице. Чистота разбавленных цветов меньше единицы. Например, светло-оранжевый цвет определяется такими цифровыми характеристиками:
λ=600 ммк; Р = 0,4.
В 1931 году Международная комиссия рассмотрела и утвердила систему графического определения цвета, действующую и в настоящее время. Эта система построена в прямоугольных координатах на основе трех основных цветов — красного, зеленого и синего.
На рис. 3, а представлен Международный цветовой график, на котором нанесена кривая спектральных цветов с длиной волны λ = 400—700 ммк . В середине расположен белый цвет. Помимо основной кривой, на графике нанесены девять дополнительных кривых, определяющих чистоту каждого спектрального цвета, которая устанавливается проведением прямой от чистого спектрального цвета к белому. Дополнительные кривые линии имеютцифровые обозначения, по которым определяется чистота цвета. Первая кривая, расположенная у белого цвета, имеет цифровое обозначение 10. Это значит, что чистота спектрального цвета равна 10%. Последняя дополнительная кривая имеет цифровое обозначение 90, значит, чистота спектральных цветов, расположенных на этой кривой, равна 90%.
На графике размещены и пурпурные цвета, отсутствующие в спектре, которые являются результатом смешения спектральных фиолетового и красного цветов. Они имеют длину волны с цифровыми обозначениями, имеющими штрих.
Для определения цвета, цифровая характеристика которого известна (например, λ = 592 ммк, P = 48%), находим на кривой графика цвет, имеющий длину волны λ = 592 ммк , проводим прямую от найденной точки на кривой к точке Е , и в месте пересечения прямой с дополнительной кривой, имеющей отметку 48, ставим точку, которая и определяет цвет, имеющий данные цифровые обозначения.
Если нам известны значения коэффициентов по осям X и У , например по оси X 0,3 и У 0,4, находим по оси абсцисс значение K = 0,3, а по оси ординат — K = 0,4. Устанавливаем, что указанным значениям коэффициентов соответствует холодный зеленый цвет с длиной волны λ = 520 ммк и чистотой цвета P = 30%.
С помощью графика возможно определение и взаимнодополнительных цветов, которые располагаются на прямой, пересекающей весь график и проходящей через точку Е . Допустим, необходимо определить дополнительный цвет к оранжевому с длиной волны λ=600 ммк . Проводя прямую от данной точки на кривой через точку Е , пересечем кривую с противоположной стороны. Место пересечения окажется на отметке 490, которая обозначает темно-голубой цвет с длиной волны λ = 490 ммк .
На рис. 3, а (см. приложение) представлен тот же график, что и на рис. 3, но выполненный в цвете.
Рис. 3 Международный цветовой график (черно-белый)
Рис. 3. Международный цветовой график (цветной)
Третья количественная оценка цвета — коэффициент отражения цветом света, который условно обозначается греческой буквой ρ. Он всегда меньше единицы Коэффициенты отражения окрашенных или облицованных различными материалами поверхностей оказывают огромное влияние на освещенность помещений и всегда принимаются во внимание при проектировании отделки зданий различного назначения. Следует учитывать, что с увеличением чистоты цвета коэффициент отражения уменьшается и, наоборот, с потерей цветом чистоты и приближением его к белому коэффициент отражения увеличивается. Коэффициент отражения света поверхностями и материалами зависит от их цвета:
Поверхности, окрашенные в цвета (ρ, % ):
белый...... 65—80
кремовый...... 55—70
соломенно-желтый.55—70
желтый...... 45—60
темно-зеленый...... 10—30
светло-голубой...... 20—50
голубой...... 10—25
темно-голубой...... 5—15
черный...... 3—10
Поверхности, облицованные (ρ, % )
мрамором белым...... 80
кирпичом белым...... 62
» желтым...... 45
» красным...... 20
черепицей...... 10—15
асфальтом...... 8—12
Отдельные виды материалов (ρ, % ):
белила цинковые чистые...... 76
литопон чистый...... 75
бумага слегка желтоватая...... 67
известь гашеная...... 66,5
Поверхности, оклеенные обоями (ρ, % ):
светло-серыми, песочными, желтыми, розовыми, бледно-голубыми..... 45—65
темными различных цветов...... 45
При окраске и облицовке поверхностей обычно применяют цвета, отражающие свет в следующих процентах: на потолках — 70—85, на стенах (верхняя часть)—60— 80, на панелях — 50—65; цвет мебели и оборудования — 50—65; полов — 30—50. Матовые окраски облицовки с диффузным (рассеянным) отражением света создают условия наиболее равномерного (без бликов) освещения, что обеспечивает нормальные условия для органов зрения.
1 Выкрасками называют небольшие окрашенные площади, которые служат образцами
Физика цвета
В 1676 году сэр Исаак Ньютон с помощью трехгранной призмы разложил белый солнечный свет на цветовой спектр. Подобный спектр содержал все цвета за исключением пурпурного.
Ньютон ставил свой опыт следующим образом (рис. 1) солнечный свет пропускался через узкую щель и падал на призму. В призме луч белого цвета расслаивался на отдельные спектральные цвета. Разложенный таким образом он направлялся затем на экран, где возникало изображение спектра. Непрерывная цветная лента начиналась с красного цвета и через оранжевый, желтый, зеленый, синий кончалась фиолетовым. Если это изображение затем пропускалось через собирающую линзу, то соединение всех цветов вновь давало белый цвет.
Эти цвета получаются из солнечного луча с помощью преломления. Существуют и другие физические пути образования цвета, например, связанные с процессами интерференции, дифракции, поляризации и флуоресценции.
Если мы разделим спектр на две части, например - на красно-оранжево-желтую и зелено-сине-фиолетовую, и соберем каждую из этих групп специальной линзой, то в результате получим два смешанных цвета, смесь которых в свою очередь также даст нам белый цвет.
Два цвета, объединение которых дает белый цвет, называются дополнительными цветами.
Если мы удалим из спектра один цвет, например, зеленый, и посредством линзы соберем оставшиеся цвета - красный, оранжевый, желтый, синий и фиолетовый, - то полученный нами смешанный цвет окажется красным, то есть цветом дополнительным по отношению к удаленному нами зеленому. Если мы удалим желтый цвет, то оставшиеся цвета - красный, оранжевый, зеленый, синий и фиолетовый - дадут нам фиолетовый цвет, то есть цвет, дополнительный к желтому.
Каждый цвет является дополнительным по отношению к смеси всех остальных цветов спектра.
В смешанном цвете мы не можем увидеть отдельные его составляющие. В этом отношении глаз отличается от музыкального уха, которое может выделить любой из звуков аккорда.
Различные цвета создаются световыми волнами, которые представляют собой определенный род электромагнитной энергии.
Человеческий глаз может воспринимать свет только при длине волн от 400 до 700 миллимикрон:
- 1 микрон или 1μ = 1/1000 мм = 1/1000000 м.
- 1 миллимикрон или 1mμ = 1/1000000 мм.
Длина волн, соответствующая отдельным цветам спектра, и соответствующие частоты (число колебаний в секунду) для каждого спектрального цвета имеют следующие характеристики:
Отношение частот красного и фиолетового цвета приблизительно равно 1:2, то есть такое же как в музыкальной октаве.
Каждый цвет спектра характеризуется своей длиной волны, то есть он может быть совершенно точно задан длиной волны или частотой колебаний. Световые волны сами по себе не имеют цвета. Цвет возникает лишь при восприятии этих волн человеческим глазом и мозгом. Каким образом он распознает эти волны до настоящего времени еще полностью неизвестно. Мы только знаем, что различные цвета возникают в результате количественных различий светочувствительности.
Остается исследовать важный вопрос о корпусном цвете предметов. Если мы, например, поставим фильтр, пропускающий красный цвет, и фильтр, пропускающий зеленый, перед дуговой лампой, то оба фильтра вместе дадут черный цвет или темноту. Красный цвет поглощает все лучи спектра, кроме лучей в том интервале, который отвечает красному цвету, а зеленый фильтр задерживает все цвета, кроме зеленого. Таким образом, не пропускается ни один луч, и мы получаем темноту. Поглощаемые в физическом эксперименте цвета называются также вычитаемыми.
Цвет предметов возникает, главным образом, в процессе поглощения волн. Красный сосуд выглядит красным потому, что он поглощает все остальные цвета светового луча и отражает только красный.
Когда мы говорим: «эта чашка красная», то мы на самом деле имеем в виду, что молекулярный состав поверхности чашки таков, что он поглощает все световые лучи, кроме красных. Чашка сама по себе не имеет никакого цвета, цвет создается при ее освещении.
Если красная бумага (поверхность, поглощающая все лучи кроме красного) освещается зеленым светом, то бумага покажется нам черной, потому что зеленый цвет не содержит лучей, отвечающих красному цвету, которые могли быть отражены нашей бумагой.
Все живописные краски являются пигментными или вещественными. Это впитывающие (поглощающие) краски, и при их смешивании следует руководствоваться правилами вычитания. Когда дополнительные краски или комбинации, содержащие три основных цвета - желтый, красный и синий, - смешиваются в определенной пропорции, то результатом будет черный, в то время как аналогичная смесь невещественных цветов, полученных в ньютоновском эксперименте с призмой, дает в результате белый цвет, поскольку здесь объединение цветов базируется на принципе сложения, а не вычитания.
Наука о цвете – цветоведение изучает многие вопросы, которые интересны художникам. Например: правильное смешивание красок, как изменяется цвет при разном освещении, на разных расстояниях, влияния на цвет соседнего цвета и много других подобных вопросов. Вопросы цвета изучаются уже достаточно давно. Еще в 1810-ом году Гёте написал «Учение о цветах». Цветоведение выявляет закономерности цветовых явлений в природе, тем самым помогая художникам живописцам. Эта статья о самых главных аспектах в цветоведении.
ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ЦВЕТА.
Если положить любых три одинаково белых предмета: один на хорошо освещенном месте, второй в менее освещенном, а третий в плохо освещенном месте – можно увидеть, что чем менее освещенное место – тем серее будет казаться этот предмет. Если же, тоже самое проделать с синим, зеленым или красным предметом – то он по-прежнему будет восприниматься как синий, зеленый или красный. Все дело в том, что все черные, серые и белые цвета только по светлоте отличаются друг от друга. Хотя в окружающем мире не существует чисто белых, серых и черных цветов. Они всегда имеют какой-нибудь оттенок. Белые, серые и черные краски так же бывают с разными оттенками. Даже обычная белая краска, у разных производителей может отличаться, поэтому если нужно подрисовать что-то уже начатое одной белой краской – лучше искать краску того же производителя, краска которого использовалась и вначале. Потому что разница двух белых цветов может быть слишком очевидна и абсолютно неуместна. Так же дело обстоит и с серыми и черными цветами.
Цвета, которые отличаются друг от друга только светлотой – называются ахроматическими (бесцветными). Это чисто черный, чисто белый и чисто серый цвет.
Ахроматические цвета . Положение на шкале от черного до белого цвета называется - светлота .
Эти цвета перестают быть ахроматическими, если присутствует хоть какой ни будь, незначительный цветовой оттенок. Все остальные цвета называются хроматическими (в переводе с греческого – цветными). Они отличаются не только светлотой, но и цветом (красный и синий), а также цветовым тоном (красный, оранжевый, желтый).
Хроматические цвета . Из хроматических цветов состоит цветовой спектр .
При смешивании краски, светлоту и темноту цвета можно регулировать, добавляя в нее черную или белую краску. К примеру, если в красный цвет добавить белый, то получится розовый, а если в тот же красный добавить черный, то получиться коричневый. Для того чтобы сделать цвет менее насыщенным, надо добавить в него серую краску такой же светлоты как и сам цвет, при этом цвет станет менее насыщенным, мутным, но не станет ни светлее, ни темнее чем был изначально. Насыщенность определяется степенью отличия ахроматического и хроматического цветов одинаковой светлоты.
Насыщенность цвета это степень удаленности хроматического цвета от ахроматического цвета той же светлоты.
Хотя очень часто насыщенность и светлоту или темноту регулируют, смешивая краски хроматических цветов. При этом, когда смешиваются более двух разных цветов – цвет становиться более ахроматическим и для того чтобы сделать его менее насыщенным, добавлять серую краску не обязательно.
Хроматические цвета бывают различными по насыщенности, светлоте, и цветовому тону, эти критерии и называют основными свойствами цветов, потому что они абсолютно точно характеризуют цвет. Даже незначительное изменение любой из этих характеристик приведет к изменению в цвете.
НЕИЗБИРАТЕЛЬНОЕ И ИЗБИРАТЕЛЬНОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ СВЕТА.
Когда белый свет проходит через призму, он разделяется на цветные лучи, если перед ними поставить белый экран, то на нем отразится спектр - полоска со всеми цветами радуги. Если поставить перед этими лучами серый или черный экран, то на нем отразится тот же спектр, только все его цвета будут темнее, и чем темнее будет экран – тем темнее будут цвета спектра. А если поставить на пути лучей экран любого другого «цветного» цвета – спектр изменится. В нем может измениться распределение яркости, могут появиться бесцветные зоны или он станет короче, без красно-оранжевых или сине-фиолетовых цветов. Поверхности ахроматических цветов, отражают цветные лучи одинаково, а хроматических – по-разному: какие-то меньше, какие-то больше. Под цветным освещением, черные, белые и серые предметы, как бы слегка окрашиваются в цвет освещения. Поверхности остальных цветов визуально меняются иначе. Например: синий станет насыщеннее, если освещение синеватое, если освещение любого другого цвета, то он потемнеет, может даже до сине-черного и будет казаться менее насыщенным. Также будет с красным и зеленым цветами. Так происходит потому что объекты, которые не светятся, отражают часть света, который их освещает, а часть поглощают. Предметы всех цветов, часть света поглощают, преобразовывая энергию света, в другие энергии, в основном в тепловую. Именно поэтому, белые предметы нагреваются на солнце значительно меньше черных. Причем отражение и поглощение цветного света, одинаково для всех поверхностей ахроматических цветов. Именно такое поглощение света и называется неизбирательным. Предметы хроматической окраски, поглощают лучи одних цветов в большей степени, а других в меньшей. Красные объекты больше поглощают зеленые лучи, чем красные, а зеленые наоборот, больше поглощают красные, чем зеленые. Так и проявляется избирательное поглощение света.
Если взять зеленое стекло и направить на него зеленый свет, то свет пройдет через него, если, к примеру, направить на него синий свет – он частично поглотится стеклом и оно станет казаться темнее и бесцветней. Если сложить вместе красное и зеленое стекла, они будут пропускать мало света и будут казаться очень темными. А желтое и синее стекло, сложенные вместе, будут свободно пропускать зеленый свет. Лучи разного цвета, по-разному пропускаются (поглощаются) стеклами разных цветов.
ЦВЕТОВОЙ КРУГ.
Цветовой спектр начинается с темно- красных цветов, а заканчивается синим и фиолетовым цветами. Если смешать красный и фиолетовый цвета – получим пурпурный цвет. Самое начало спектра немного схоже по цвету с его концом. Если добавить в спектр пурпурный цвет, разместив его между красными и фиолетовыми цветами, можно замкнуть кольцо цветов. Пурпурный станет как бы промежуточным, получится то, что принято называть цветовым кругом. Такие круги бывают разными по количеству цветов, но человеческий глаз может различить не более 150-и из них.
Цветовой круг можно разделить на две части: теплые цвета, такие как красный, оранжевый, желтый и желто-зеленый; и холодные цвета: зелено-голубой, голубой, синий и фиолетовый. Их разделяют так потому, что теплые цвета схожи по цвету с огнем и солнцем, а холодные с водой и льдом. Хотя, это все относительно. В цветовом круге, противоположные по тону цвета, находятся друг напротив друга: красный противоположен зеленому, оранжевый – голубому, желтый – синему, зеленый – фиолетовому.
ИЗМЕНЕНИЕ ЦВЕТОВ ОТ ОСВЕЩЕНИЯ.
Искусственный свет (от лампы или свечки) кажется желтоватым, по сравнению с дневным. Все предметы при таком освещении приобретают желтоватый или даже немного оранжевый оттенок. Если неопытный, начинающий художник напишет пейзаж под таким освещением, то при дневном свете, он будет казаться желтоватым, потому что вечером желтизна не замечается. Если человек будет смотреть на определенную поверхность, он будет улавливать особенности освещения и восстанавливать характерный для этой поверхности цвет, отбрасывая оттенок навязанный освещением. Находясь в фотолаборатории, очень сложно будет найти бумажку красного цвета, при включенной красной фотографической лампе. Все бумажки в этой лаборатории будут казаться белыми.
Изменение цветов в зависимости от освещения . При дневном свете (сверху) и искусственном (внизу).
Одинаковые предметы, если их положить на свету или в тени, визуально будут немного менять цвет. На закате листья деревьев кажутся красноватыми, потому что хлорофилл отражает часть красных или красноватых солнечных лучей. При ярком освещении цвета будут, как бы выбеливаться. Когда начинает темнеть, тона перестают различаться. Первыми становятся плохо видны красные, потом оранжевые, дальше желтые и дальше все остальные по порядку расположения в спектре. Дольше всех остаются видимыми синие цвета. Утром все цвета становятся видимыми в противоположном порядке: первыми мы начинаем различать синие и голубые. Желтые цвета днем кажутся светлее всех остальных, а вечером голубые кажутся самыми светлыми. Все эти изменения цвета при разном освещении, нужно учитывать, рисуя живопись.
СВЕТОТЕНЬ.
Светотень это основное средство передачи объемности формы в изобразительном искусстве. Посредством светотени можно передать и освещение. При средней степени освещения, на средне-светлых предметах, можно увидеть наиболее богатые переходы от света к тени. В тенях иногда видны рефлексы (оттенки которые придает свет, отражающийся от разных объектов, находящихся рядом).
Рефлексы еще наблюдаются в бликах. Блики на неметаллических поверхностях всегда имеют цветность освещения, а на металлических – цветные блики. У серебристых или серебряных предметов – они голубоватые, а у медных и золотистых они оранжевые и желтые. Еще для передачи объемности, можно применять эффект отступающих и выступающих цветов. Теплые цвета являются выступающими, потому что большинству людей предметы таких цветов кажутся расположенными ближе, чем на самом деле. А предметы холодных цветов, отступающих, наоборот кажутся более далекими чем есть. Чем более светлый и насыщенный цвет, тем он, кажется, более выступает и наоборот – чем менее насыщенный и более темный, тем более отступает.
ИЗМЕНЕНИЕ ЦВЕТОВ НА РАССТОЯНИИ.
Атмосфера земли содержит мельчайшие частицы, такие как влага, молекулы воздуха, пыль. Создавая мутную среду, они препятствуют прохождению света. Красные, оранжевые и желтые лучи проходят сквозь атмосферу лучше, чем голубые, синие и фиолетовые, которые рассеиваясь в разные стороны, придают небу его голубой цвет. Чем больше пыли и влаги в воздухе, тем больше цвет света, рассеиваемого в воздухе, близится к белому, как при тумане.
Свет, который отражается от светлого, хорошо освещенного объекта, расположенного далеко, проходя через атмосферу, приобретает теплый оттенок и темнеет, теряет часть синих и голубых лучей. Свет, отраженный от темного, мало-освещенного объекта, который находится далеко, проходя через атмосферу, подбирает рассеянные в ней синие и голубые лучи, становясь при этом более светлым и приобретая голубоватый оттенок.
Цвет, на больших расстояниях, меняется не только под воздействием дымки. Оранжевый цвет на расстоянии 500 метров становится красноватым, а на расстоянии до 800 метров – почти красным. Желтые предметы, издалека тоже кажутся красноватыми, при условии, что они хорошо освещены. Зеленые – становятся больше похожи на голубые, а голубые наоборот зеленеют. На расстоянии почти все цвета светлеют, за исключением синего, фиолетового и пурпурного, которые темнеют при удалении.
СМЕШИВАНИЕ КРАСОК.
Для того чтобы легко смешивать краски – пригодится знание теории смешения красок.
Красная, желтая и синяя краски называются основными красками, потому что из них можно получить больше всего разнообразных цветов. Этих трех цветов, при рисовании, часто бывает не достаточно, нужны еще черный и белый.
Образование красочной смеси определенного цвета, во многом связано с особенностями поглощения частицами красок, при прохождении сквозь их смесь, разных спектральных лучей. Каждая частица поглощает, как бы вычитает, некоторую часть световой энергии, которая в нее проникает. Такой процесс называется вычитательным, вычитанием цвета. К примеру: когда свет падает на смесь желтой и синей красок, он частично отражается, но его большая часть проникает внутрь и проходит через частицы то одной, то другой краски. Через желтые частицы пройдут все лучи желтой и зеленой части спектра, а через синие – его синей и зеленой части. При этом синие частицы, в некоторой степени, поглотят: красные, оранжевые и желтые лучи, а желтые частицы поглотят голубые, синие и фиолетовые. Получается, что зеленые лучи остались не поглощенными, что и определило то, что из смеси желтой и синей красок, мы получили зеленую краску.
Механическое смешение цветов.
Если наносить полупрозрачные слои красок разных цветов друг на друга, то цвет, который нанесен самым последним, будет преобладать в цвете полученной смеси.
При высыхании, все краски на водной основе, светлеют и в разной степени теряют насыщенность. Если нарисованную такими красками картину поместить под стекло или вскрыть лаком – цвета на ней будут выглядеть более насыщенными и темными. Это объясняется тем, что поверхность картины без какого либо покрытия, отражает рассеянный белый свет.
ОПТИЧЕСКОЕ СМЕШЕНИЕ ЦВЕТОВ.
Для написания живописи, кроме механического смешивания цветом, можно еще использовать оптическое смешение.
Если к любому хроматическому цвету, подобрать и добавить, в определенном количестве, еще один хроматический – получим новый ахроматический цвет. Эти два хроматических цвета, которые были подобраны, будут называться взаимно-дополнительные цвета. Такие цвета четко определены: для малиново-красного дополнительным есть зелено-голубой для огненно-красного – зелено-голубой оранжевого – голубой желто-зеленому – пурпурно-фиолетовый лимонно-желтому – синий ультрамарин. Пары таких цветов найти не сложно, потому что в цветовом круге они лежат друг напротив друга.
При оптическом смешении не дополнительных цветов – мы получаем цвета промежуточных тонов (синий + красный = фиолетовый).
Если смешать оранжевый и голубой, мы получим такой же ахроматический цвет, как если бы сначала смешали красный с желтым, чтобы получить оранжевый, который потом в последствии смешали бы с голубым. Результат не будет зависеть от того, из каких лучей спектра составляются цвета, которые мы смешиваем. Этим и отличается оптическое смешение цветов (слагательное) от механического (основанного на вычитании световых лучей).
Если зарисовать лист разными по цвету, маленькими пятнышками или мелкими штрихами и мазками – то по законам оптического смешения, на расстоянии они сольются в один общий, однотонный цвет. Так выглядит оптическое смешение, которое называют пространственным. Его используют в живописи, когда нужно придать определенному участку прозрачность и легкость, по сравнению с другими участками.
КОНТРАСТНОСТЬ ЦВЕТОВ.
Не смотря на то, что краски сейчас в продаже представлены в широчайшем ассортименте, для рисования светящихся предметов и самых темных горных расщелин, идеально подходящих по яркости красок – нет. Художники справляются с передачей данных предметов и природных явлений, с помощью правильного использования взаимодействия цветов.
Один и тот же цвет, на фоне различных цветов, выглядит по-разному. Любой объект, на фоне более темного цвета, чем он сам, будет казаться более светлым и, наоборот, на фоне светлее – будет выглядеть более темным, чем является на самом деле. И чем больше разница между светлотой или темнотой фона и предмета, расположенного на нем – тем более темным или светлым он будет видеться, не зависимо от того хроматического или ахроматического он цвета. Изменение цвета в окружении других цветов, или при со-прикасании с другим цветом, называют одновременным контрастом цвета.
Контраст, при котором меняется светлота цвета, из-за воздействия соседних цветов или цветов которые его окружают, называется светлотным контрастом.
Ахроматические цвета на разных хроматических фонах приобретают окрашенность. Например: если серый предмет разместить на красном фоне, то он станет зеленоватым, на зеленом фоне – розоватым, на желтом – синеватым. Контраст, при котором меняется не светлота, а насыщенность или цветовой тон – называется хроматическим. А цвета, которые возникают на предмете, называются цветами одновременного контраста. Чтобы свести на нет действие хроматического контраста (чтобы не исказить серый цвет предмета на красном фоне), нужно предмету придать оттенок фона. Если придать серому предмету розоватый оттенок, то на красном фоне его цвет больше не исказится и он будет смотреться чисто серым.
Если нарисовать серый объект на красном фоне, и обвести его по контуру, то этот контур снизит влияние контраста или совсем сведет его на нет. Если разделить линиями несколько соседствующих цветов – тоже можно снизить их влияние друг на друга, частично или полностью убрать действие хроматического контраста.
Наиболее четко выраженный контраст, можно увидеть на границах, где соприкасаются цветовые пятна, на краях этих цветовых пятен. Если посмотреть на белый куб, у которого одна сторона затемненная, а вторая более освещена можно увидеть, что затемненная сторона, возле грани с освещенной, смотрится более темной, а освещенная, у грани с затемненной, выглядит более светлой. Такой контраст, который мы видим именно по краям цветовых пятен, называется краевым контрастом.
Все эти особенности контраста, нужно учитывать, так как, если не уделить им должного внимания при рисовании, не получится передать рельефность поверхностей на изображении, или предметы на нем будут выглядеть искаженными, не будет видно, что какие-то их части выступают, а какие-то уходят вглубь.
ЦВЕТ ГРУНТА И ЕГО РОЛЬ В ПРОЦЕССЕ РИСОВАНИЯ.
Если на грунт наносить краски полупрозрачными слоями (лессировочное письмо), то влияние цвета грунта, на цвета всех нанесенных красок и на общий вид картины, будет очевидным. Но и при корпусном письме (когда краски наносятся плотным, не полупрозрачным слоем) цвет грунта будет иметь значение, так как какое-то количество света, будет проникать через верхний, цветной слой красок и доходить до грунта, а потом, отражаясь от него, менять общий тон картины, но это будет практически не заметно.
Самое большое значение цвет грунта приобретает тогда, когда грунт не закрашивается полностью, когда его цвет участвует в композиции картины, с целью, например, повысить яркость остальных цветов на картине. Основываясь на законах контраста, выбирая темный грунт, к таким методам, не редко прибегали старые художники-мастера, итальянцы и испанцы.
Одинаковый этюд, написанный на грунте двух разных цветов – будет выглядеть по-разному. На фоне белого грунта, все цвета будут казаться более темными, поэтому нужно будет использовать более светлые цвета, чем те, которые были бы нужны, для написания на фоне серого грунта. Так как на сером грунте, наоборот, все цвета будут казаться более светлыми и нужно будет использовать более темные цвета.
Белый грунт является универсальным и начинающим художникам не рекомендуется использовать для работы грунт других цветов, пока они не изучат все влияния цветов друг на друга и не научатся в совершенстве применять их на практике.
ОЦЕНКА ЦВЕТА НА КАРТИНЕ.
Все цвета, которые мы видим на картине и в природе, мы видим уже измененными их действием друг на друга и действием на них освещения. Увидеть каждый цвет в отдельности, без каких либо изменений, мы не можем. Если на картине выбрать какой ни будь один элемент, а все остальные прикрыть чем то – его цвет будет отличаться, от того цвета который он приобретает, если смотреть на всю картину, но все равно он будет претерпевать изменения из-за особенностей освещения. Для того чтобы правильно подобрать цвета для картины, нужно учесть, как, в результате чего, изменяются эти цвета на выбранном вами мотиве, а также правильно и равномерно распределить интенсивность цветов. Наиболее интенсивные цвета стоит использовать на переднем плане, а цвета с наименьшей интенсивностью - на заднем.
ОТНОШЕНИЯ ЦВЕТОВ.
Задача художника - передать каждый цвет таким образом, чтобы он правильно воспринимался в условиях освещения, которое запечатлено на картине, верно соотносился с нарисованным объектом, а его интенсивность соответствовала, тому на каком пространственном плане находится объект. Для этого нужно уметь правильно подбирать соотношения между цветами.
Кроме насыщенности, светлоты и цветового тона, у цветов еще есть фактурные свойства. Цвета, передающие цвет поверхности, которая имеет четкое расположение в пространстве, отличаются от таких же цветов, которые, к примеру, служат просто для придания цвета фону. Они называются цветами поверхностей. Благодаря таким отличиям, мы всегда можем приблизительно определить, на каком расстоянии находится какая-нибудь цветная поверхность. Цвета, не служащие для отображения рельефа, которые используются для рисования, чего ни будь не имеющего четкого местоположения (например: радуга или небо, мы не можем определить расстояние до них на глаз), называются бесфактурными цветами. Цвета, которыми рисуют прозрачные среды, которые воспринимаются не в плоскости, а объемно (воздух, вода), называются объемными цветами.
Существует также понятие плотности цвета, которая определяется плотностью нанесения слоя краски. Краска, нанесенная на поверхность слоем разной плотности, в разных местах, делает картину более живой.
Отношения цветов определяются по фактурным характеристикам, по плотности и по основным свойствам. Чтобы не сбиться с верных цветовых отношений, во время рисования, нужно периодически давать отдых глазам (закрывать глаза хотя бы ненадолго), так как они утомляются от цвета. Например: если долго смотреть на зеленое пятно, а потом быстро перевести взгляд на лист белой бумаги – Вы увидите на этом листе такое же пятно, только сиренево-розового цвета. Появление таких, не настоящих, эффектов происходит от усталости глаз от цвета. Они называются – отрицательные последовательные образы. Еще, утомление зрения проявляется, в случае если наблюдаемые цвета начинают рябить. Если долго смотреть на лист цветной бумаги – его цвет будет становиться менее насыщенным. Это тоже признак усталости глаз. Если происходит, что-то из перечисленного выше – нужно на время прервать написание картины.
ЦВЕТ В КОМПОЗИЦИИ КАРТИНЫ.
С помощью цвета, можно уравновесить композицию живописной картины. Цвета, которые напоминают цвет земли или камней, кажутся тяжелыми, в то время как цвета, напоминающие цвет воздуха или неба, воспринимаются более легкими. Но, нужно учитывать, что даже если нарисовать одним из «легких» цветов, предмет, который на самом деле тяжелый (например: горы) - цвет, все равно, будет казаться тяжелым. Чтобы уравновесить композицию, нужно обращать внимание не только на весомость цветных объектов, но и на их заметность. Меньше всего бросается в глаза синий цвет, а красный и оранжевый – привлекают внимание больше всего.
С помощью светлотного контраста, а также яркости и броскости цвета, можно выделить на картине объекты, к которым нужно привлечь больше внимания.
Если проверить на практике, все сказанное в этой статье, поупражняться в живописи, внимательно понаблюдать за натурой, подробней ознакомиться с цве товедением – Вам будет проще стать настоящим художником-пейзажистом.