Системы классификации цвета

Математическое выражение цветов впервые было предложено Исааком Ньютоном. Он же первым попытался систематизировать мир цветов, открыв зависимость между преломлением света и цветом. Ньютон показал, что белый свет, который до него принимали за однородный, разлагается после преломления в призме на спектральные составляющие.

Выделив в спектре 7 цветов (красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый), он расположил их в виде круга, замкнув его недостающим пурпурным цветом. Цветовой круг Ньютона - это первая система расположения цветов и основа для дальнейшей систематизации цветовых тонов. Вслед за Ньютоном появилось огромное количество предложений по систематизации цветов. Имеются идеи плоскостного (полосы, круги, диски, треугольники и производные фигуры: «звезды», розы и т. п.) и пространственного (шары, конусы, сферы, пирамиды, кубы, призмы и т. д.) расположения цветов. Вначале разработка систем расположения цветов шла обособленно от развития цветовых измерений. Числовое выражение цветов и их пространственное расположение целиком зависели от выбора пигментов.

Наиболее популярными цветовыми системами являются: двойной конус немецкого учёного Вильгельма Оствальда и цветовая сфера американского ученого Манселла (см. приложение, табл. 1). Очень удобна для практиков и проста система Оствальда. Цветовое тело Оствальда представляет собой два конуса с совмещенными основаниями. Оси конусов составляют одну вертикаль. Вершина верхнего конуса - белый полюс, вершина нижнего конуса - черный полюс. Между ними расположена серая шкала, включающая переходы от светло-серого до темно-серого, граничащего с черным. Совмещенные круги оснований конусов образуют цветовой круг, состоящий из цветов максимальной чистоты. Образующие верхнего конуса составлены из хроматических цветов с постепенной примесью белого. Образующие нижнего конуса продиктованы постепенной примесью черного к спектральным. Система Оствальда показывает, что все цвета могут быть составлены из спектральных в смешении с ахроматическими.

Система Манселла (США) - наиболее совершенная и в настоящее время очень широко распространенная система классификации цветов. Манселл усовершенствовал систему цветового шара. При расположении цветов по этой системе он учел светлоту основных исходных цветов. Цветовой круг спектральных цветов располагается в этой системе наклонно по отношению к ахроматической оси. Таким образом, к примеру, наиболее светлый в спектре желтый цвет оказывается лежащим в одной горизонтальной плоскости с равно-светлым серым. На основе цветовой системы Манселла в США выпущен Атлас цветов, включающий 2000 оттенков.

Советские специалисты по колориметрии и цветоведению основываются в своих разработках на системе отечественного ученого Нюберга. Цветовое тело Нюберга представляет собой область в цветовом пространстве, где расположены цвета прозрачных и отражающих предметов в условиях заданного освещения. По форме это параллелепипед с закругленными углами и несколько выпуклой поверхностью, образованной цветами с оптимальными спектрами отражения. Внизу лежит черный, вверху - белый цвет; в углах цветового тела друг против друга лежат основные дополнительные цвета: желтый и синий, красный и зеленый. Область, которую занимают цвета реальных пигментов и красок, всегда лежит внутри цветового тела.

Многочисленные наборы цветов созданы в разных странах. Некоторые из них приняты в качестве стандартов цвета, на основе которых решаются различные задачи: метрологические, практические задачи нормирования и контроля цветной продукции, выпускаемой различными отраслями промышленности. Между системами расположения образцов цвета в определенном, удобном для практики порядке и стандартной системой измерения цвета существует определенная разница. В основе международной стандартной метрики цвета лежит положение, вытекающее из закона смешения цветов: путем оптического смешения в различной пропорции трех основных цветов (красного + зеленого + синего) можно получить все цветовые тона.

Измерение цвета основано на точных законах векторного анализа (Математические основы цветовых измерений подробно изложены в работах советских авторов: Н. Д. Нюберга, Н. Т. Федорова, Е. Н. ЮстовоК, М. М. Гуреинча, С. О. Майэеля, Н. Г. Болдырева, Г. Н. Раутиана н др.). Границы и форма цветового тела Н. Нюберга точно определены математически в результате анализа цветов с оптимальными спектрами отражения.

 

Смешение цветов

Всякий цвет состоит из смеси колебаний волн различной длины. Монохроматические излучения в природе практически не встречаются. С помощью прибора, который называется спектрофотометром, свет можно разложить на спектральные составляющие, определив тем самым, из каких колебаний по длине волны он состоит. Получаемые при работе на приборе спектрофотометрические кривые (это и есть графический способ обозначения цвета) дают, помимо качественной характеристики цвета, еще и количественную, или энергетическую. Они показывают, какая доля энергии данного света приходится на ту или иную длину волны.

Итак, огромное большинство цветов, которое мы видим вокруг себя, вызывается действием на глаз сложного светового потока, состоящего из волн различной длины. Мы не ощущаем пестроты, оценивая цвет предметов, только благодаря постоянному смешению цветов, которое происходит при восприятии окружающего мира. Принято выделять два способа смешения цветов: 1) слагательное, или аддитивное; 2) вычитательное, или субтрактивное. Если осветить белую поверхность красным и желтым светом одновременно, то результатом смешения - будет оранжевый цвет. Это пример слагательного смешения. Другой метод слагательного смешения цветов можно продемонстрировать с помощью вертушки Максвелла, где различные цвета секторов диска при вращении смешиваются, создавая впечатление одноцветного диска.

Способ вычитательного смешения можно проиллюстрировать, поставив, к примеру, синее и желтое стекло друг за другом и проследив при этом за характером смешения цветов. Белый свет проходит вначале через синее, затем - через желтое стекло. Из спектральных, составляющих белый свет, красный и желтый полностью поглощаются в синем стекле, зеленый и фиолетовый проходят насквозь ослабленными, синий же при прохождении почти не ослабляется. На желтое стекло попадают ослабленные зеленый, фиолетовый и синий луч. Желтое стекло поглощает синий и фиолетовый, пропуская зеленый. Цвет, который мы получим, будет зеленый.

По существу, точно такое же явление происходит, когда художник смешивает на палитре две краски или накладывает одну из них на другую в виде лессировки. Чтобы сказать, каков будет цвет, полученный в результате вычитательного смешения, недостаточно знать, каков цвет тех стекол, которые мы накладываем друг на друга, или тех красок, которые мы смешиваем, надо знать также, из каких спектральных составлен этот цвет.

В нашем примере с наложением синего стекла на желтое, если синее стекло заменить другим, точно таким же по цвету, но не пропускающим зеленых лучей, то результатом смешения будет не зеленый цвет, а черный. Стекла поглотят все лучи.

Разница между двумя видами смешения станет ясной, если вспомнить, что наложение синего стекла на желтое на просвет давало зеленый цвет (вычитательное смешение); при смешении же желтого и синего светового потока на экране (слагательное смешение) поверхность будет освещаться всеми лучами спектра и казаться белой, так как один из источников (синий) будет освещать поверхность фиолетовыми, синими, зелеными лучами, а другой (желтый) - зелеными, желтыми и красными. Как видите: вычитательное смешение не подчиняется законам слагательного смешения. Со слагательным смешением приходится иметь дело при работе над декоративным освещением выставок, интерьеров магазинов, кафе; при проектировании подсветки архитектуры вечером и светорекламы, при праздничных оформлениях, в театральных спектаклях.

О вычитательном смешении цветов приходится помнить всегда, когда берешь в руки краски.

Исааком Ньютоном были сформулированы следующие законы смешения цветов, действительные не только для любых красочных составов, но и для других случаев смешения (светоцвета, цветных стекол, наблюдаемых на просвет и др.):

1. Для каждого хроматического цвета можно найти другой, также хроматический, который при смешении с первым в определенной пропорции дает ахроматический цвет. Такие пары цветов принято называть дополнительными.

К красным дополнительны голубовато-зеленые; к оранжевым - голубые; к желтым - синие; к желто-зеленым - фиолетовые; к зеленым - пурпуровые.

В цветовом круге дополнительные цвета лежат на концах одного диаметра. Дополнительность цветов зависит только от их цветовых тонов. Смешение дополнительных цветов в определенной пропорции, зависящей от насыщенности смешиваемых цветов, дает ахроматический цвет. Если пропорции изменились, то в результате смешения мы получим цветовой тон одного из смешиваемых цветов. Смешение дополнительных цветов никогда не может дать нового цветового тона.

II. Смешение двух недополнительных хроматических цветов разных цветовых тонов всегда даст новый цветовой тон, лежащий в цветовом круге между цветовыми тонами смешиваемых цветов. Из второго закона смешения вытекает важнейшее следствие: из трех цветов, расположенных в цветовом круге приблизительно на одинаковом расстоянии друг от друга, можно получить, смешивая их в разных пропорциях, все возможные цветовые тона.

Когда речь идет о смешении красок, то основными являются: красная, синяя и желтая. Возможны варианты: 1) пурпурно-красная (краплак); желтая (кадмий); голубовато-синяя (берлинская лазурь); 2) красный алый (кармин); желтая лимонная; ультрамарин.

III. Результат смешения зависит только от смешиваемых цветов, а не от спектрального состава световых потоков, которыми эти цвета вызываются. Этот закон действителен во всех случаях, когда речь идет о слагательном смешении. В живописи - это пространственное смешение, примером которого являются произведения пуантилистов (Сера, Синьяк).

Архитекторов и художников интересуют прежде всего свойства цвета, рожденного краской. По цвету все краски можно разделить на простые, спектральные и сложные.

Простыми называются краски, которые нельзя составить из других красок. Из простых же можно составить все остальные.

Спектральными красками называются такие, которые входят в видимый спектр.

Сложные краски - это все остальные, имеющие разнообразные цвета, встречающиеся в природе.

Простых красок три: красная (краплак) - синяя (голубая ФЦ, лазурь) - желтая (стронциановая) пли ультрамарин + алая красная + 4-кадмий желтый. Все спектральные цвета можно составить из простых красок. Все сложные цвета могут быть составлены из простых и спектральных цветов с добавлением черного в акварели и белил и черного в живописи гуашью, масляными красками, темперой.

Основными способами смешения любых красок являются: 1) механический и 2) лессировка.

Механическое смешение состоит в том, что две или несколько красок перемешиваются между собой на палитре до нанесения смеси на грунт. При механическом смешении красочный слой состоит из связующего вещества, в котором находятся крупинки смешиваемых красок. Свет, отраженный в глубине красочного слоя или от грунта при механическом - смешении будет более насыщенным по цвету, чем свет, отраженный в верхних слоях красочной смеси. Первый вариант возможен в том случае, когда смешиваются лессировочные краски, второй - при смешении кроющих красок. Для того, чтобы мысль была ясна, достаточно вспомнить, какой насыщенный, звучный красный цвет дает лак. Пользуясь гуашью того же цветового тона, мы не сможем получить равное ощущение насыщенности цвета.

Анилиновые краски, будучи лессировочными, дают самые насыщенные по цветовому тону смеси. Если необходимо получить максимальную насыщенность цвета при работе акварелью, следует пользоваться лессировочными (прозрачными) красками. (В акварельном наборе «Ленинград» наиболее прозрачными являются: среди красных - краплак красный и фиолетовый; среди зеленых - изумрудная зелень; среди синих - голубая фталоцианиновая; среди желтых - охра светлая; сиена натуральная.) Если смешиваются кроющие, то надо стараться их не перекрывать (во избежание грязи), т. е. сразу найти нужный тон и за один раз точно покрыть им плоскость картины.

Второй способ смешения красок: наложение краски на краску, или лессировка. Этот способ играет ведущую роль в акварельных отмывках архитектурных чертежей. При лессировке каждый из слоев состоит из связующего вещества (вода) и частиц красящего пигмента в нем, которые в разных слоях различны. При наложении краски на краску не безразлична последовательность наложения качественно разных слоев краски. При смешении двух лессировочных цвет будет обладать наибольшей насыщенностью. Если кроющая занимает нижний слой, то преобладающим цветом в смеси будет цвет верхней краски (световые лучи отразятся, не достигнув грунта).

Лессировочный красочный слой при всей своей многослойности должен иметь наименьшую толщину, чтобы падающий на картину свет дошел до бумаги, отразился от нее и имел достаточную силу, чтобы вторично пройти красочный слой. Для построения красочного слоя необходимы следующие технические условия: 1) мелкая фактура краски, тонкость красочного пигмента, предпочтительно полная растворяемость красок в воде, если речь идет об акварели; 2) максимальная прозрачность красок; 3) последовательность нанесения теплых и холодных лессировочных красок - от наиболее теплых и интенсивных к наиболее холодным и малоин­тенсивным.

Цветная подготовка целесообразна лишь в теплых оттенках. Лессировать следует как можно более тонко и многократно, т. е. слабыми растворами начинать с наиболее прозрачных красок, идя к менее прозрачным. Более трех наслоений различных красок не рекомендуется.

 

 

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: