Физика цвета

В 1676 году сэр Исаак Ньютон с помощью трёхгранной призмы разложил белый солнечный свет на цветовой спектр. Подобный спектр содержал все цвета за исклю­чением пурпурного. Ньютон ставил свой опыт следующим образом…{jcomments on}

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, жёлтый, зелёный, 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-жёлтую и зелёно-сине-фиолетовую,

Рис.1 и соберём 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 даёт белый цвет, назы­ваются дополнительными цветами. Если мы удалим из спектра один цвет, например, зелёный, и посредством линзы соберём оставшиеся цвета — красный, оранжевый, жёлтый, синий и фиолетовый, — то полученный нами смешанный цвет окажется красным, то есть цветом дополнительным по отношению к удалённому нами зелёному. Если мы удалим жёлтый цвет, — то оставшиеся цвета — красный, оранжевый, зелёный, синий и фиолетовый — дадут нам фиолетовый цвет, то есть цвет, дополнительный к жёлтому. 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 определённый род электромагнитной энергии.

Человеческий глаз может воспринимать свет только при длине волн от 400 до 700 миллимикрон:

1 микрон или 1 т = 1/1000 мм = 1/1 000000 м. 1 миллимикрон или 1 мт = 1/1 000 000 мм .Длина волн, соответствующая отдельным цветам спект­ра, и соответствующие частоты (число колебаний в се­кунду) для каждого призматического цвета имеют сле­дующие характеристики;

 

Цвет       Длина волны   Частота колебаний в н/м в секунду

Красный     800 — 650    400 — 470 млрд.
Оранжевый   640 — 590    470 — 520 млрд.
Жёлтый      580 — 550    520- 590 млрд.
Зелёный     530 — 490    590-650 млрд.
Голубой     480 — 460    650-700 млрд.
Синий       450 — 440    700 — 760 млрд.
Фиолетовый  430 — 390    760 — 800 млрд.

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 распознаёт эти волны до настоящего времени ещё полностью не известно. 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 зелёный, перед дуговой лампой, то оба фильтра вместе дадут чёрный цвет или темноту. Красный цвет поглощает все лучи спектра, кроме лучей в том интервале, кото­рый отвечает красному цвету, а зелёный фильтр задер­живает все цвета, кроме зелёного. 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 создаётся при её освещении. Если красная бумага (поверхность, поглощающая все лучи кроме красного) освещается зелёным светом, то бумага покажется нам чёрной, потому что зелёный 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 — жёлтый, красный и синий — смешиваются в определённой пропорции, то результатом будет чёрный, 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.

 

2.Цвет и цветовое воздействие

Понятие цвета применяется собственно для обозначения самого цветового пигмента или материала, которые поддаются физическому и химическому определению и анализу.

Цветовое видение, возникающее в глазах и в сознании человека, несет в себе человеческое смысловое содержание.

Однако глаза и мозг могут придти к чёткому различению цвета лишь с помощью сравнений и контрастов. Значение и ценность хроматического цвета могут быть определены лишь с помощью его отношения к какому-либо ахроматическому цвету — чёрному, белому или серому, или же по его отношению к одному или нескольким другим хроматическим цветам. Восприятие цвета, в противоположность к его физико-химической реальности, является реальностью психофизиологической.

Психофизиологическая реальность цвета и есть именно то, что я называю цветовым воздействием. Цвет как таковой и цветовое воздействие совпадают только в случае гармонических полутонов. Во всех других случаяхцвет мгновенно приобретает изменённое, новое качество. Приведём здесь несколько примеров. Известно, что белый квадрат на чёрном фоне будет казаться более крупным, чем чёрный квадрат такой же величины на белом фоне. Белый цвет излучается и выхо­дит за свои пределы, в то время как чёрный ведёт к сокращению размеров занимаемых им плоскостей. Светло-серый квадрат кажется тёмным на белом фоне, но тот же светло-серый квадрат на чёрном воспринимается светлым.

Квадрат белом фоне он кажется темнее, производя впечатление лёгкого нежного тепла. На чёрном же становится чрезвычайно светлым и приобретает холодный, агрессивный характер. На белом красный цвет кажется очень тёмным и его яркость едва заметна. Но на чёрном тот же красный излучает яркое тепло. Если синий квадрат изобразить на белом и чёрном фоне, то на белом он будет выглядеть тёмным, глубоким  цветом, а окружающий его белый станет даже более светлым, чем в случае с жёлтым квадратом. На чёрном же фоне синий цвет посветлеет и приобретёт яркий, глубокий и светящийся тон. Если серый квадрат изобразить на ледяном синем и на красно-оранжевом фоне, то на ледяном синем он станет красноватым, в то время как в окружении красно-оранжевого — синеватым. Разница становится весьма заметной, если эти композиции рассматривать одновременно.  Когда цвет и впечатление от него (его воздействие) не совпадают, цвет производит диссонирующее, подвижное, нереальное и мимолётное впечатление. Факт превращения материальной данности формы и цвета в виртуальную вибрацию даёт художнику возможность выразить то, чего нельзя передать словами. Приведённые примеры могли бы быть рассмотрены и как проявление симультанности. Возможность симультанных превращений заставляет нас при работе над цветовой композицией начинать с оценки действия цвета и затем уже в соответствии с этим думать о характере и размерах цветовых пятен.

Если тема произведения идёт от первого эмоционального толчка, то и весь процесс формообразования должен быть подчинён этому первоначальному и основному чувству. Если главным выразительным средством является цвет, то композиция должна начинаться с определения цветовых пятен, которые определят и её рисунок. Тому, кто начинает с рисунка, а затем добавляет к линиям цвет, никогда не удастся достичь убедительного и сильного цветового воздействия. Цвет обладает собственной массой и силой излучения и придает плоскости иную ценность, чем это делают линии.

 

3.Цветовая гармония

Когда люди говорят о цветовой гармонии, они оценивают впечатления от взаимодействия двух или более цветов. Живопись и наблюдения над субъективными цветовыми предпочтениями различных людей говорят о неоднозначных представлениях о гармонии и дисгармонии.

Для большинства цветовые сочетания, называемые в просторечии «гармоничными», обычно состоят из близких друг к другу тонов или же из различных цветов, имеющих одинаковую светосилу. В основном эти сочетания не обладают сильной контрастностью. Как правило, оценка гармонии или диссонанса вызвана ощущением приятногонеприятного или привлекательного-непривлекательного. Подобные суждения построены на личном мнении и не носят объективного характера.

Понятие цветовой гармонии должно быть изъято из области субъективных чувств и перенесено в область объективных закономерностей. Гармония — это равновесие, симметрия сил. 1/1) учение физиологической стороны цветового видения приближает нас к решению этой проблемы. Так, если некоторое время смотреть на зелёный квадрат, а потом закрыть глаза, то в глазах у нас возникнет красный квадрат. И наоборот, наблюдая красный квадрат, мы получим его «обратку» — зелёный. Эти опыты можно производить со всеми цветами, и они подтверждают, что цветовой образ, возникающий в глазах, всегда основан на цвете, дополнительном к реально увиденному. Глаза требуют или порождают комплиментарные цвета. И это есть естественная потребность достичь равновесия. Это явление можно назвать последовательным контрастом. Другой опыт состоит в том, что на цветной квадрат мы накладываем серый квадрат меньшего размера, но той же яркости. На жёлтом этот серый квадрат покажется нам светло-фиолетовым, на оранжевом — голубовато-серым, на красном — зеленовато-серым, а зелёном — красновато-серым, на синем — оранжево-серым и на фиолетовом — желтовато-серым. Каждый цвет заставляет серый принять его

Последовательный и симультанный контрасты указывают на то, что глаз получает удовлетворение и ощущение равновесия только на основе закона о дополнительных цветах. Рассмотрим это ещё и с другой стороны. Физик Румфорд первым опубликовал в 1797 году в Никольсон-журнале свою гипотезу о том, что цвета являются гармоничными в том случае, если их смесь даёт белый цвет. Как физик он исходил из изучения спектральных цветов, В разделе, посвящённом физике цвета, уже говорилось, что если изъять какой-либо спектральный цвет, предположим, красный, из цветового спектра, а остальные окрашенные световые лучи — жёлтый, оранжевый, фиолетовый, синий и зелёный — собрать с помощью линзы вместе, то сумма этих остаточных цветов будет зелёной, то есть мы получим цвет дополни­тельный к изъятому. В области физики цвет, смешанный со своим дополнительным цветом, образует общую сумму всех цветов, то есть белый цвет, а пигментная же смесь даст в этом случае серо-чёрный тон. Физиологу Эвальду Герингу принадлежит следующее замечание: «Среднему или нейтральному серому цвету соответствует то состояние оптической субстанции, в котором диссимиляция — расход сил, затраченных на восприятие цвета, и ассимиляция — их восстановление — уравновешены. Это значит, что средний серый цвет создаёт в глазах состояние равновесия». Геринг доказал, что глазу и мозгу требуется средний серый, иначе, при его отсутствии, они теряют спокойствие. Если мы видим белый квадрат на чёрном фоне, а затем посмотрим в другую сторону, то в виде остаточно­го изображения увидим чёрный квадрат. Если мы будем смотреть на чёрный квадрат на белом фоне, то остаточным изображением окажется белый. Мы наблюдаем в глазах стремление к восстановлению состояния равно­весия. Но если мы будем смотреть на средне-серый квадрат на средне-сером фоне, то в глазах не появится никакого остаточного изображения, отличающегося от средне-серого цвета. Это означает, что средне-серый цвет соответствует состоянию равновесия, необходимому нашему зрению.

Процессы, идущие в зрительном восприятии, вызывают соответствующие психические ощущения. В этом случае гармония в нашем зрительном аппарате свидетельствует о психофизическом состоянии равновесия, в котором диссимиляция и ассимиляция зрительной субстанции одинаковы. Нейтральный серый соответствует этому состоянию. Я могу получить один и тот же серый цвет из чёрного и белого или из двух дополнительных цветов в том случае, если в их состав входят три основных цвета — жёлтый, красный и синий в надлежащей пропорции. В частности, каждая пара дополнительных цветов включает в себя все три основных цвета:

красный — зелёный = красный — (жёлтый и синий);  
синий — оранжевый — синий — (жёлтый и красный);
жёлтый — фиолетовый = жёлтый — (красный и синий).

Таким образом, можно сказать, что если группа из двух или более цветов содержит жёлтый, красный и синий в соответствующих пропорциях, то смесь этих цветов будет серой.

Жёлтый, красный и синий представляют собой общую цветовую суммарность.

Глазу для его удовлетворения требуется эта общая цветовая связка, и только в этом случае восприятие цвета достигает гармоничного равновесия. Два или более цвета являются гармоничными, если их смесь представляет собой нейтральный серый цвет. Все другие цветовые сочетания, которые не дают нам серого цвета, по своему характеру становятся экспрессивными или дисгармоничными. В живописи существует много произведений с односторонне-экспрессивной интонацией, причём их цветовая композиция, сточки зрения выше изложенного, не является гармоничной. Эти произведения действуют раздражающе и слишком возбуждающе своим подчёркнуто настойчивым использованием какого-то одного преобладающего цвета. Нет необходимости утверждать, что цветовые композиции должны быть обязательно гармоничными, и когда Сера говорит, что искусство — это гармония, то он путает художественные средства и цели искусства. Легко заметить, что большое значение имеет не только расположение цветов относительно друг друга, но и их количественное соотношение, как и степень их чистоты и яркости.

 

доктор Квантум и загадка квантовой физики

{source}
<iframe src=»http://api.video.mail.ru/videos/embed/mail/avegaua/_myvideo/356.html» width=»626″ height=»367″ frameborder=»0″></iframe>
{/source}

 

Discovery — Физика невозможного

{source}
<iframe src=»http://api.video.mail.ru/videos/embed/mail/avegaua/_myvideo/357.html» width=»626″ height=»367″ frameborder=»0″></iframe>
{/source}

Читайте также:

Добавить комментарий