Свет – в узком смысле то же, что и видимое излучение, то есть электромагнитные волны в интервале частот, воспринимаемых человеческим глазом ( 7,5 10 14 - 4,3 10 14 гц, что соответствует длинам волн в вакууме от 400 до 700 нм ) Различие в частоте (или совокупности частот) световых волн в общем – но не в каждом отдельном – случае воспринимается как различие в цвете
Цвет (англ. сolour, франц. сouleur, нем. farbe ) — это свойство материальных объектов излучать и отражать световые волны определенной части спектра. В широком значении цвет означает сложную совокупность градаций, взаимодействий, изменчивость тонов и оттенков. Видимый человеком цвет возникает, с одной стороны, под влиянием объективного физического явления — света, с другой — в результате электромагнитного излучения различных частот на зрительный аппарат человека (видимый диапазон – длины волн от 380 до 760 нм ). Помимо этих факторов, на возникновение цветового ощущения человека влияют зрительный опыт и память, физиологические и психологические особенности.
способность глаза человека и многих видов животных с дневной активностью различать цвета, то есть ощущать отличия в спектральном составе видимых излучений и в окраске предметов. Видимая часть спектра включает излучения с разной длиной волны, воспринимаемые глазом в виде различных цветов.
Теория цвета — это совокупность знаний о цвете. В настоящее время наука по изучению цвета включает в себя два основных раздела: цветоведение и колористику. Олицетворением научного знания о цвете также является колориметрия. Цветоведение изучает цвет с точки зрения систематизации знаний физики, химии, психологии, физиологии. Колористика изучает основные характеристики цвета, гармонизацию цветовых множеств, механизм воздействия цвета на пространственное формообразование, средства и методы цветовой организации архитектурной среды. Цвет переживается не только визуально, но также психологически и символически, поэтому он изучается как сложнейший феномен многими специалистами. Физики исследуют световые волны, измеряют и классифицируют цвета; химики создают новые пигменты для красок; физиологи изучают действие цвета на глаза и мозг, а психологи — воздействие цвета на психику человека.
Колориме́трия (от лат. color — «цвет» и греч. μετρώ — «измеряю») — физический метод химического анализа, основанный на определении концентрации вещества по интенсивности окраски растворов (более точно — по поглощению света растворами). Колориметрия — это метод количественного определения содержания веществ в растворах, либо визуально, либо с помощью приборов, таких как колориметры. Колориметрия может быть использована для количественного определения всех тех веществ, которые дают окрашенные растворы, или могут дать окрашенное растворимое соединение с помощью химической реакции. Колориметрические методы основываются на сравнении интенсивности окраски исследуемого раствора, изучаемого в пропущенном свете, с окраской эталонного раствора, содержащего строго определенное количество этого же окрашенного вещества, или же с дистиллированной водой.
Цветное зрение обусловлено совместной работой нескольких светоприемников, то есть фоторецепторов сетчатки разных типов, отличающихся спектральной чувствительностью. Фоторецепторы преобразуют энергию излучения в физиологическое возбуждение, которое воспринимается нервной системой как различные цвета, так как излучение возбуждает приемники в неодинаковой степени.
частичная цветовая слепота, встречается у 8% мужчин и 0,5% женщин Трихроматическое цветоощущение – функционируют три вида фоторецепторов в сетчатке (воспринимают три основных цвета) Дихромазия – «выпадение» одного из этих элементов (протанопия, дейтеранопия, тританопия)
красные зеленые фиоле- товые
частичная цветовая слепота, встречается у 8% мужчин и 0,5% женщин Трихроматическое цветоощущение – функционируют три вида фоторецепторов в сетчатке (воспринимают три основных цвета) Дихромазия – «выпадение» одного из этих элементов (протанопия, дейтеранопия, тританопия)
Слепота на красный цвет ( протанопия )
Слепота на зеленый цвет ( дейтеранопия ) Нормальное цветоощущение
Хроматические цвета – все цвета спектра и их промежуточные оттенки Ахроматические цвета – цвета, не входящие в состав спектра (белый, черный, промежуточная растяжка серого)
Основные цвета – цвета, которые нельзя получить путем смешения каких-либо других цветов Составные цвета – цвета, получаемые при смешении двух основных Дополнительные цвета – диаметрально противоположные цвета цветового круга, дополняющие друг друга до ахроматического при смешении
Характеристика цвета Эксперимент Результат Цветовой тон Райт, Питт 150 – 180 цветовых тонов Насыщенность Б.М.Теплов, И.М.Соколов 7 – 12 градаций Светлота Кениг 600 градаций
Собственные качества цвета (основные характеристики цвета) – объективно присущие цветам качества, которые можно измерить и выразить количественно (светлота, насыщенность, цветовой тон) Светлота – степень приближенности к белому Насыщенность – степень приближенности к спектральному и удаленности от ахроматического Цветовой тон – собственно цвет Несобственные качества цвета – качества, воспринимаемые на эмоционально-психологическом уровне (теплый-холодный, легкий-тяжелый, выступающий-отступающий, звонкий-глухой)
Все многообразие наблюдаемых в природе цветов художники и ученые издавна стремились привести в систему — расположить их в определенном порядке, выделить основные и производные цвета. К основным цветам относятся желтый, синий и красный. Смешивая их, можно получить все остальные оттенки.
Систематика (от греч. Sistematicos – упорядоченный, относящийся к системе), область знания, в рамках которой решаются задачи упорядоченного определенным образом обозначения и описания всей совокупности объектов, образующих некую сферу реальности. Необходимость систематики возникает во всех науках, которые имеют дело со сложными, внутренне разветвленными и дифференцированными системами объектов. Принципы систематики могут быть разнообразны, начиная от упорядочения по чисто формальному, внешнему признаку (например, путем приписывания порядкового номера) и заканчивая созданием естественной системы объектов, то есть такой, которая основана на объективном законе.
В 1676 году Исаак Ньютон с помощью трехгранной призмы разложил белый солнечный свет на цветовой спектр и заметил, что он содержит все цвета, за исключением пурпурного. Спектр послужил основой для систематизации цветов в виде цветового круга, в котором Ньютон выделили семь секторов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый Исаак Ньютон
В цветовом круге Ньютона располагались « красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, синий, индиго и фиолетовый в естественной последовательности на вращающемся диске ». Четыре года спустя художник Клод Буте создал свои 7-цветные и 12-цветные круги, основанные на ньютоновских теориях.
Колесо 1766 года британского энтомолога Мозеса Харриса демонстрирует 7-цветную схему Ньютона, упрощенную до 6 первичных и вторичных цветов с третичными градациями между ними.
Спустя 140 лет после Ньютона цветовой круг был усовершенствован Иоганном Гёте, который добавил пурпурный цвет, получаемый при смешении фиолетового и красного. Помимо этого, Гёте первым задумался о том, что цвет оказывает действие на психику человека, и в своем научном труде «Учении о цвете» первым открыл явление «чувственно-нравственного действия цвета».
Его создали Гёте и Фридрих Шиллер в 1789 году, чтобы проиллюстрировать «занятия человека и черты его характера». The Public Domain Review (интернет-журнал « Обзор Общественного Достояния») их перечисляет: « тираны, герои, авантюристы, гедонисты, любовники, поэты, ораторы, историки, педагоги, философы, педанты, правители », разделённые на четыре типа темперамента гуморальной теории.
В 1772 году немецким ученым Ламбертом (1728 – 1777) была предложена систематизация цветов в виде пирамиды, приблизительно отображающей изменения цвета также по светлоте и насыщенности. Ламберт полагал, что текстильные торговцы, после сравнения с его системой, будут знать, запасли ли они все цвета. Он также надеялся, что красильщики его времени найдут вдохновение для новых смесей.
У Ламберта углы основного треугольника заняты желтым, киноварью и азуритом. В каждом случае, два основных цвета смешаны (с изменяющимся количеством), чтобы формировать семь оттенков по сторонам, в то время как на внутренней части все три основных цвета вносят вклад в цвет каждой соответствующей поверхностной единицы. Общее количество 45 цветовых оттенков таким образом сформировано в самом низком треугольнике, которые выше сужаясь становятся более яркими В свою очередь, они содержат 28, 15, 10, 6, 3 и наконец 1 область. Ламберт размещает общее количество 108 цветов или их смесей в его пирамиде, вершина которой белая.
Цветовой круг базировался на четырех цветах: красном, синем, зеленом и желтом, разделенных на 3 - 12 долей. Его цветной круг подписан причудливыми названиями: синий, цвета морской волны, зеленый, коричнево-зеленый, желтый, оранжево-желтый, красный огонь, красный, темно-красный, фиолетово-красный, фиолетово-синий и синий огонь.
В начале 19-ого столетия англичанин Джеймс Соверби (1757 - 1822) - уже был известен как автор книг по ботанике, и естествознанию - введение его цветовой системы, было посвящено «большому Исааку Ньютону». Она имела длинное название Новое Разъяснение Цветов, Оригинал, призматический и Материальный: Показ Их Соответствия в Трех Примитивах, Желтом, Красном и Синем: и Средства Создания, Измерения и Смешивания Их: с некоторыми Наблюдениями относительно Точности сэра Исаака Ньютона. Соверби ставил две задачи перед этой работой, которая появилась в Лондоне в 1809 году: он желал переподчеркнуть значение яркости и темноты; и он желал разъяснить относительные различия, которые существуют между цветами. В своей системе Соверби принимает существование трех основных цветов: красного, желтого и синего (он фактически выбирает gamboge - ядовитый желтый сок от Азиатских растений - пунцовый и прусский синий, которые тогда были объединены ). Соверби описывает оптические смеси, которые кончаются, когда узкие и сильно упакованные полосы первичного цвета наносятся на бумагу. Совокупная смесь красно-зеленого, например, кончается желтым. Фиолетово-синий вместе с зеленым даст циан. Два цвета, которые нейтрализуют друг друга и в объединении дают белый, называют дополнительными цветами. Соответствующие эксперименты покажут, что есть три таких пары: зеленый и фуксин; фиолетово-синий и желтый; и красный и голубой.
В 1810 году свою теорию цвета опубликовал Филипп Отто Рунге, немецкий живописец романтической школы. К числу основных цветов, помимо желтого, синего и красного, художник относил также черный и белый. Рунге строил свои выводы на опытах с пигментами, что делало его учение более близким живописи. Трехмерная модель систематики цветов Рунге послужила основой для всех последующих моделей. Модель строится уже не на шести цветах, а на 12-и, т.е. Рунге использует 3 основных цвета, их смеси 1-го порядка и попарные смеси 6-и цветов знакомого нам уже круга, которые образуют новые 6 цветов 2-го порядка. Шар Рунге иногда называют «глобусом».
Мише́ль Эже́н Шеврёль (фр. Michel Eugène Chevreul ; 31 августа 1786—9 апреля 1889) — французский химик-органик, иностранный член-корреспондент Петербургской АН (1853); один из творцов научного метода анализа органической химии. 72-частный цветовой круг, базирующийся на трех основных цветах: желтом, красном, синем. Различные оттенки цвета и их гармонии определены с помощью отношений между числами. Цвета представлены в виде двунаправленного цветового круга (2D). Чёрная ось полусферы становится указателем, направляющая на определенный уровень шкалы. Нумерация предусматривает пропорции цвета, например, 9B/1C означает, что 9/10 черного и 1/10 от соответствующего цвета составляет данный оттенок.
Хотя он не имел никакого интереса в понимании или рассмотрении цветов как художники, маловероятно, что любой другой химик повлиял на развитие искусства так, как француз Мишэль Эжен Шеврель ( 1786-1889). Шеврель в 1824 был назначен как директор Гобелена, известного изготовителя ковров. Здесь, он сконцентрировался на проблемах окрашивания. Часто был не в состоянии достигнуть желательного эффекта. Это было вызвано не пигментами, а влиянием соседних цветовых тонов. Шеврель решил исследовать вопрос на научном основании, и в 1839 издал работу в которой предложил цветовую систему, всестороннюю попытку обеспечения систематического основания к наблюдению цветов. Работа имела дело с так называемым «одновременным контрастом» цветов, и содержала известный закон Шевреля : «Два смежных цвета, будут казаться настолько несходными насколько возможно». Работа Шевреля повлияла на движения в искусстве, известные как импрессионизм, неоимпрессионизм и кубизм. В работе 1839 года было продемонстрировано, что цвет предоставит его смежному цвету дополнительный оттенок. Законы цветового контраста занимали Шевреля в течение его поиска адекватной организации цветов, как требуется для изготовления текстиля. Для этой цели, он разработал круг из 72 доль. Круг определяет цветовые оттенки на основе различных изменений, которым цвет подвергается в направлении белого (более высокая интенсивность) или черного (более низкая интенсивность). Стоит отметить, что в цветовом круге, Шеврель размещает каждый из насыщаемых цветов на изменяющемся радиусе в пределах его связанной доли. Чистый желтый лежит ближе к центру чем чистый синий. В цветовом круге мы находим три вторичных цвета (первичный оранжевый, зеленый и фиолетовый) рядом с тремя отнимающими первичными цветами (красными, желтыми и синими), так же как шестью вторичными смесями. Доли, возникающие этим способом таким образом разделены на шесть зон, и каждый радиус разделен на 20 секций в форме лестницы, чтобы определить различные уровни яркости. С полушарием, Шеврель попытался обеспечивать нас пространственным представлением цветов, появляющихся в его двух размерных цветовых кругах. Размеры цвета, например 9B/1C будут подразумевать, что 9/10 черный и 1/10 соответствующего цветового оттенка присутствуют. Шеврель был убежден, что много различных цветовых оттенков и их гармония могли быть определены посредством отношений между числами, и он хотел, чтобы его цветовая система стала подходящим инструментом, доступным всем художникам, использующим цветные материалы.
Альберт Генри Манселл (1859 – 1918) был художником и преподавателем живописи, имел естественно-научное образование, полученное благодаря работе у известного американского физика О. Руда. Чтобы систематизировать цвета в трехмерном пространстве, он взял за основу цветовой шар Рунге, а обозначения трех основных переменных по Гельмгольцу: цветовой тон, светлота и насыщенность. Основу модели составляет цветовой круг, представляющий собой спектр, который делится на пять основных цветов: красный, желтый, зеленый, голубой, фиолетовый и промежуточные между ними; всего, таким образом, у него получилось десять цветовых тонов. Другое изменение цвета представляет количественную характеристику, показывающую, насколько тот или иной цвет светлее или темнее. Эти изменения лежат вдоль вертикальной оси, перпендикулярной цветовому кругу, и обозначаются цифрой 0 на одном полюсе и цифрой 10 – на другом, образуя девять градаций светлоты. При этом белый и черный Манселл выносит за пределы схемы.
Строя свою пространственную модель, Манселл, будучи практиком-художником, учел то обстоятельство, что цвета, особенно красок, в их чистом виде обладают неодинаковой светлотой и насыщенностью и поэтому не могут лежать в одной плоскости. Оптимально насыщенные цвета красок Манселл поэтому помещает на различных уровнях и определяет для них различное число градаций насыщенности. Атлас Манселла состоит из десяти таблиц, и каждая из них имеет один цветовой тон, модифицированный по светлоте и насыщенности. Для практического применения таблицы были сброшюрованы в альбом.
Цветовая система Манселла — цветовое пространство, разработанное профессором Альбертом Манселлом в начале XX века. Цвет в нем описывается с помощью трех чисел — цветового тона, значения (светлоты) и хромы (насыщенности). Его система, особенно её поздние редакции, основывалась на тщательных экспериментах по изучению цветового восприятия человека, то есть под неё была подведена серьёзная научная основа. Благодаря этому, цветовая система Манселла пережила многие системы того времени, и, хотя в большинстве приложений её заменили более современные системы, такие как ( CIE L*a*b ), она все ещё применяется в некоторых областях. Например, в стандартах ANSI для определения цвета кожи и волос человека, в судебной медицине, в геологии для сравнения цвета почвы и в пивоварении для определения цвета пива. Цветовая система Манселла включает три координаты, цветовое тело можно представить как цилиндр в трехмерном пространстве. Цветовой тон измеряется в градусах по горизонтальной окружности, хрома (насыщенность) измеряется радиально от нейтральной оси цилиндра к более насыщенным краям, значение (светлота) измеряется вертикально по оси цилиндра от 0 (черный) до 10 (белый). Расположения цветов определялось экспериментально изучением цветового ощущения испытуемых. Цвета Манселл пытался расположить визуально одинаково, что привело к образованию цветового тела неправильной формы.
5-тисекторная система: красный-желтый-зеленый-голубой-фиолетовый Будучи художником-практиком, Манселл учел, что цвета и тем более реальные краски, для систематизации которых он и придумывал цветовое тело, не могут быть одинаковой светлоты при максимальной насыщенности. Желтый насыщенный цвет всегда будет светлее зеленого насыщенного, а фиолетовый насыщенный всегда будет темнее красного насыщенного. Поэтому самые насыщенные цвета лежат на разных уровнях, а по экватору расположены цвета одной светлоты. При этом число светлотных градаций для каждого цвета - не одинаково, векторы светлоты имеют разную длину. В результате цветовое пространство (цветовое тело) Манселла имеет сложную, несимметричную форму.
Каждый горизонтальный круг в системе Манселла разделен на пять основных тонов: красный ( Red ), желтый ( Yellow ), зеленый ( Green ), голубой ( Blue ) и фиолетовый ( Purple ). Между ними располагаются пять переходных тонов. Каждый из этих 10 ступеней разделен на 10 подступеней, полученным 100 тонам присвоены целочисленные значения. Два цвета одинакового значения и хромы на противоположных сторонах круга смешиваются в нейтральный серый того же значения.
Значение, или светлота, изменяется по вертикальной оси от черного (0) внизу до белого (10) наверху. Вдоль по оси располагаются нейтральные цвета. Хрома (примерно соответствует насыщенности) измеряется радиально от центра каждого горизонтального «среза». Меньшее значение хромы соответствует менее чистому цвету (ненасыщенному, пастельному). Различные области цветового пространства имеют разный максимум хромы. Например, в светлом желтом хрома может принимать более высокие значения, чем в светлом фиолетовом. Это отражает особенности восприятия цвета человеком. В некоторых случаях значения хромы достигает 30 и более, однако объекты с таким цветом воспроизвести практически невозможно.
Вильгельм Оствальд, лауреат Нобелевской премии по химии, составил своё "Руководство цвета" в 1916-17 годах в надежде развить лучшее понимание воспринимаемых цветовых гармоний. Основные цвета: жёлтый, красный, синий и зелёный морской волны. Форма: круг. Родственные системы: Bezold - Wundt - Hering - Pope - CIE - Luther & Nyberg - Müller I - DIN - Müller II - NCS В своём анализе цветовой гармонии Оствальд действует на основании своей убеждённости в том, что гармония создаётся посредством цветового порядка. Был предложен двойной конус с одной белой и другой чёрной вершинами, между которыми располагалась ступенчатая шкала серого, смоделированная в соответствии с фундаментальным психологическим законом. Двойной конус вытягивается из цветового круга, разделённого на 24 сегмента (целые цвета), которые в свою очередь берут начало от 4 прото -цветов жёлтого, красного, синего и зелёного морской волны. Благодаря Оствальду наука о цвете перешла из качественной в количественную. Прежде всего он дал определение цвету и свету с точки зрения восприятия этих явлений человеком. «Цветом называется то ощущение, которое возникает в результате передачи соответствующих внешних раздражений, вызванных светом, - через посредство глаза и зрительного нерва в мозг...краски, красящие вещества - химические вещества, при виде которых у нас появляется ощущение цвета. Энергия, которая обычно обуславливает такое раздражение глаза, называется светом». Оствальд измерил цветовые величины, изучил смешение цветов, при котором возникают смеси двух видов: аддитивные, то есть полученные путем сложения цветов, и субтрактивные, с вычитанием какого-либо цвета. Он так же ввел понятие метамерных цветов, которые характеризуются различным составом, но одинаково выглядят. Оствальд предложил свое схематическое изображение цветов в виде цветового тела.
24-частный цветовой круг представлен в виде замкнутого цветового тела, состоящего из двух конусов, объединенных общим основанием. Единой осью конусов является ахроматический ряд: верхняя точка - белый цвет, нижняя - черный. Гармония построенная по принципу конструктивного построения(цвета располагаются на концах вписанных в цветовой круг геометрических фигур: треугольников, прямоугольников, пятиугольников и т.д.
Вилгельм фон Бецольд (1837-1907) был профессором метеорологии в Мюнхене и директором прусского Метеорологического Института. Его главным интересом была физика атмосферы, и он способствовал очень теории электрических штормов. Бецольд пишет: «Такой цветовой конус, это – возможный способ..., чтобы разместить абсолютно все мыслимые цвета, что означает все цветовые оттенки для восприятия, к которому наши глаза являются способными. На его внешней поверхности, конус содержит только полностью насыщаемые цвета в их различных уровнях яркости.» Намерение Бецольда состояло в том, чтобы создать цветовую систему, непосредственно основанную на восприятии. Цветовой конус Бецольда имеет белый в центре круга, который формирует его основу. Цвета темнеют к вершине конуса, пока не достигнут черного.
В 1865 г. изобрел аппарат для определения гармонических цветовых сочетаний — «хроматический аккордеон». •Цветовой аккордеон Адамса состоял из цветового круга, разделенного на 24 сектора, а каждый из секторов был разделен на 6 степеней по светлоте. К цветовому кругу были изготовлены пять шаблонов, в которых были симметрично вырезаны 2, 3, 4, 6 и 8 отверстий по размерам секторов. Передвигая шаблоны с отверстиями, можно было получать различные цветовые комбинации, которые Адамс назвал «симметричными аккордами». При этом Адамс считал, что эти аккорды не обязательно могут получиться гармоничными, однако являются основанием для выбора различных гармонических сочетаний цветовых тонов
Основные принципы цветовой гармонии Адамс сформулировал следующим образом: •1. В гармонии должны быть заметными по крайней мере первоначальные элементы многообразия цветовой области: красный, желтый и синий. Будь они неразличимы, как это было бы в черном, сером или белом цвете, то было бы единство без многообразия, то есть количественное отношение красок. •2. Многообразие тонов должно достигаться также через разнообразие светлого и темного и через изменения в цвете. •3. Тона должны находиться в равновесии таким образом, чтобы ни один из них не выделялся. Этот момент охватывает качественные отношения и составляет цветовой ритм. •4. В больших комбинациях цвета должны по порядку следовать друг за другом так, чтобы естественная связь по степени их родства имела место, как в спектре или радуге. В следовании тонов выражается движение мелодии цветового единства. •5. Чистые краски следует применять экономно из-за их яркости и лишь в тех частях, на которые глаз в первую очередь должен быть направлен.
В 1926 г. Матюшин предпринял попытку создания «Букваря по цвету» - пособия по гармоническим сочетаниям оттенков, в основу которого положено учение о трех цветах. •Созданные Матюшиным трехцветные гармонии — модели дифференцированных красочных построений — основаны на осмыслении цветовых эффектов последовательного и одновременного контрастов. •В основе цветовой системы М.Матюшина лежит модель круга из восьми цветов: красного, оранжевого, желтого, желто-зеленого, зеленого, голубого, синего, фиолетового (количество оттенков зеленого увеличено). •Введение методики Матюшина дало возможность наблюдения эффектов цветовых контрастов не только в условиях точечного, но и, прежде всего, расширенного видения за счет сдвига глаза с цветовой модели на нейтральное поле среды.
М. Матюшин установил закономерности в изменчивости создавшихся цветовых аккордов: •1-йэтап: нейтральное поле, на котором находится цветовое пятно, окрашивается во взаимодополнительный, не резко выраженный цвет; •2-йэтап: наблюдаемый цвет окружается резким ясным ободком взаимодополнительного цвета, и таким образом появляется третий цвет; •3-йэтап: вновь наступает изменение — потухание самого цвета под влиянием наложения на него взаимодополнительного цветового рефлекса — и в среде происходят новые изменения.
http://portal.tpu.ru/SHARED/k/KULIKOVAOA/uchebnaya/koloristika/Tab/tema_3.pdf https://studfiles.net/preview/5552361/page:4/ https://publicdomainreview.org/collections/colour-wheels-charts-and-tables-through-history / http:// arh.bobrodobro.ru/6159 - цветовые модели Хейтера, Гершеля, Шрейбера, Гельмгольца, цветовой компас Джорджа Филда (посмотреть)
