Цвета их свойства и противопоказания
Пытаясь достичь какого-то равновесия между ребёнком, работой и (не)здоровьем, я на какое-то время забросила проект «рациональный гардероб». Но я скучаю, так что вот кое-что, обещанное давным-давно 🙂
Свойства цвета
Прежде всего можно разделить все колористическое многообразие на две большие группы: хроматические и ахроматические цвета. Хроматические («цветные») – содержащиеся в спектре и производные от них – цвета от красного до фиолетового и их высветленные или затемнённые вариации. Ахроматические («нецветные») – отсутствующие в спектре, образующиеся при отражении или поглощении всего спектра в равной степени – черный, белый и производный от них серый. Свойства этих групп цветов будут неодинаковы в силу различия в их природе. Но «хроматические-ахроматические» – пока ещё не свойства, это некие общие принципы.
Свойства цвета можно разделить на объективные и субъективные. Объективные свойства проистекают из понимания цвета как физического явления, пучка электромагнитных волн определённой длины/потока частиц определённой плотности. Субъективные факторы — это особенности человеческого зрения и восприятия, влияние цвета на психику человека, иллюзии цветового зрения.
Другими словами, есть световые волны разной длины, взаимодействующие друг с другом, поглощаемые поверхностями предметов и отражающиеся от них – и есть наблюдатель, глаз которого улавливает эти волны и предает сигнал мозгу, который преображает полученный сигнал в цветовое ощущение. Световые волны существуют сами по себе, помимо человека, они обладают свойствами, которые могут быть измерены при помощи колориметрических приборов, а затем могут быть выражены количественно. Эти свойства цвета называют основными (=объективными).
Но человек – не прибор, он не измеряет цвета, а реагирует на них эмоционально, присваивает оттенкам качества, которыми они на самом деле не обладают (например, холод, тяжесть и т.д.). Так появляются свойства цвета, обусловленные восприятием (=субъективные) (рисунок 1).
Рисунок 1
Основные свойства цвета
Основные свойства цветов могут быть выражены в числах, поддаются измерению при помощи специальных приборов. Возможность точного измерения и численного выражения цвета имеет большое значение при подборе цвета в полиграфии, колорировании, дизайне. Из-за принципиальной возможности измерения и количественного выражения основные цвета могут быть смоделированы на компьютере (цветовые модели HSL и HSB). Цвета можно точно сравнивать между собой по основным свойствам. К основным свойствам цвета относятся цветовой тон, светлота (яркость) и насыщенность (рисунок 2).
Рисунок 2
* Цветовой тон (цветность) – собственно цветовое ощущение, название цвета и его оттенков: желтый, синий, красный, лимонный, коричневый, хаки и т.д. (рисунок 2а). Цветовой тон обусловлен длиной волны светового излучения.
Цветовой тон – первичный элемент цветовой композиции. Он служит исходным материалом для дальнейших преобразований на основе светлоты, чистоты, фактуры, насыщенности. Даже собственно цветовой тон обладает богатыми композиционными возможностями. Иногда только изменением оттенков тона можно влиять на эмоциональную выразительность композиции.
Естественной шкалой цветовых тонов служит спектр солнечного света, в котором различают около 130 тонов. Однако на практике используют атласы цвета – эталонные наборы цветовых измерений, включающие таблицы цветовых рядов с систематизированными характеристиками каждого образца цвета (например, каталоги PANTONE, атлас Манселла и т. д.). Профессиональные направления моды дают номера модных цветов по каталогам.
* Светлота (яркость) – свойство, выражающее близость ахроматических и хроматических цветов к белому или черному (рисунок 2б). С точки зрения физики, это величина, характеризующая плотность светового потока, отражённого окрашенным предметом в направлении наблюдателя. Чем больше света отразилось — тем светлее цвет поверхности.
Светлота – единственная характеристика ахроматических цветов. Максимальную светлоту из всех возможных имеет идеально белая поверхность, минимальную – идеально черная.
По светлоте можно сравнивать любые цвета – ахроматические с ахроматическими, хроматические с хроматическими, ахроматические с хроматическими. По светлоте различаются даже спектральные тона (рисунок 3, я его уже когда-то показывала). Самые светлые – желтые, самые темные – синие и фиолетовые.
Рисунок 3
Шкала светлот – это равноступенный ахроматический ряд от белого до черного с различным количеством серых оттенков между ними. Человеческий глаз различает около 300 градаций светлоты. Шкала, применяемая в компьютерной графике – 256 тонов.
* Насыщенность – степень выраженности цветового тона (рисунок 2в). Грубо говоря, это количество колера в краске, чем больше сыпануть колера, тем насыщеннее цвет. Насыщенность является показателем силы и чистоты цвета. Наиболее насыщенные цвета, как правило, используются для выделения акцентов.
Насыщенность любого тона уменьшается от добавления к нему ахроматического цвета – белого, чёрного или серого. При добавлении белого и более светлого серого уменьшается насыщенность и увеличивается светлота, при добавлении черного и более темного серого уменьшается насыщенность и светлота, при добавлении равного серого уменьшается насыщенность. При смешивании двух хроматических цветов в большинстве случаев насыщенность получившегося цвета меньше насыщенности исходных тонов. Поэтому чем больше ваш набор красок, тем большими возможностями к воспроизведению сильных тонов вы обладаете (привет тем, кто считает, что из трёх основных цветов можно получить весь спектр. нельзя).
Насыщенность не следует путать с интенсивностью. Наиболее интенсивны чистые (=спектральные) тона. Очень светлые и тёмные тона выглядят не слишком интенсивными даже при высокой насыщенности.
Понятие, близкое к насыщенности — чистота цвета. Чистота — это близость цвета к спектральному. Чистота спектральных цветов принимается за единицу.
Типичная ошибка, связанная с основными свойствами цвета: путают тон и светлоту («на полтона светлее/темнее»). Если спросить, сколько это — полтона, никто не ответит вам внятно. Такой единицы (общепринятой и измеряемой количественно) нет. И каждый понимает её в меру собственного измышления и чувствительности к светлотным градациям.
Про субъективные свойства — отдельным постом. Если интересно 😉
2. СВОЙСТВА ЦВЕТА
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.
Иоханнес Иттен
В данной главе Вы узнаете правила смешения цветов, но прежде чем говорить о них, определим, что такое ахроматические и хроматические цвета, а также поговорим об основных характеристиках цвета.
2.1. Ахроматические и хроматические цвета
Все цвета, существующие в природе, разделяются на хроматические и ахроматические.
Ахроматические цвета. К ним относятся черный, белый и вся шкала серых. Они не имеют тона. Черный цвет — это отсутствие цвета, белый цвет — это смешение всех цветов. Ахроматические цвета в спектре отсутствуют, так как они бесцветны. Тела и среды, отражающие или пропускающие свет не избирательно, т.е. одинаково на всех участках спектра, имеют ахроматический цвет при освещении дневным светом. Все серые цвета могут быть получены смешением черного и белого цветов, взятых в разных пропорциях.
Среди существующих материалов наиболее белым является окись магния, которая отражает 96% падающего на нее светового потока. Наиболее черным материалом является черный бархат, он отражает 0.3% падающего на него света, а остальной свет поглощает.
Ахроматических цветов имеется бесчисленное количество, но человеческий глаз различает только около 300.
Хроматические цвета. К хроматическим относятся цвета, имеющие цветовой тон — все спектральные цвета, то есть те цвета, которые имеют явно выраженный пик отражения в том или ином диапазоне.
2.2. Синтез цвета
В нашей профессиональной деятельности необходимо уметь рассчитывать результаты смешения красок под заданным источником освещения, для этого необходимо разбираться в физической сущности образования цветов.
Процесс образования цвета различных тел называется синтез (смешение) цветов.
Различают два принципиально разных процесса смешения цветов: аддитивный (слагательный) и субтрактивный (вычитательный).
Аддитивным синтезом цветов называется процесс, в котором образование цветов происходит в результате смешения двух или нескольких световых потоков.
Основные цвета при слагательном смешении: красный, зеленый, синий. Из них можно получить все цвета цветового круга.
Результаты аддитивного синтеза цвета следующие:
Красный + зеленый = желтый; Синий + зеленый = голубой; Красный + синий = пурпурный; Красный + зеленый + синий = белый.
Например, взяв красный и зеленый цвета в различных соотношениях, можно получить красно-оранжевые, оранжевые, желтые и желто-зеленые цвета, то есть все цвета, расположенные на окружности между красным и зеленым. Примером аддитивного способа получения цветов является воспроизведение цветов дисплеем монитора. Мониторы и телевизоры воспроизводят цвет путем излучения электромагнитных волн на люминесцентное покрытие экрана, которые соответствуют красному, зеленому и синему цветам.
В основе субтрактивного метода лежит следующее определение: всякое хроматическое тело отражает (или пропускает) лучи своего собственного цвета и поглощает цвет, дополнительный к собственному цвету. Основные цвета при вычитательном смешении — красный, желтый, синий. Если посмотреть через светофильтр, например, желтого цвета на светящуюся нить лампы накаливания, то увидим ее желтого цвета. Это значит, что из смеси всех цветов спектра желтый светофильтр поглотит (вычтет) фиолетовые и синие излучения, пропустив красные и зеленые, которые в совокупности дадут ощущение желтого цвета (Рис. 32а).
Голубой светофильтр поглощает из состава белого красные и оранжевые излучения, пропустив зеленые и синие, которые в совокупности создают ощущение голубого цвета (Рис. 32б).
Пурпурный светофильтр поглощает зеленое излучение и пропускает красные и синие излучения, которые в совокупности дают ощущение пурпурного цвета (Рис. 32в).
Если сложить вместе желтый и голубой светофильтры и пропустить через них световой поток мощной лампы накаливания (Рис. 33а), то желтый светофильтр поглотит из состава белого света фиолетовые и синие излучения, но через него пройдут красные, оранжевые, желтые и зеленые излучения. Голубой светофильтр поглотит из основного состава красные, оранжевые и желтые излучения. Таким образом, сквозь оба светофильтра пройдут лишь зеленые излучения. Складывая желтый и пурпурный светофильтры, получаем красный цвет (Рис. 33б), а комбинируя пурпурный и голубой светофильтры — синий цвет (Рис. 33в).
При прохождении белого света последовательно через желтый, пурпурный и голубой светофильтры происходит поглощение лучей всех трех зон (К, З, С), и результирующий цвет будет черным (Рис. 33г).
2.3. Основные характеристики цвета
При воздействии света на глаз возникает раздражение сетчатки. От сетчатки возбуждение передается в зрительный нерв и далее в мозг, вызывая ощущение цвета. Световое раздражение определяется объективными физическими величинами — яркостью, длиной волны света, чистотой цвета. Ощущение цвета, вызываемое световым раздражением, характеризуется субъективными (психофизическими) характеристиками — цветовым тоном, насыщенностью, светлотой.
2.3.1. Цветовой тон
Рассмотрим эту характеристику для излучений двух видов: монохроматического (однородного по составу) и хроматического (сложного по составу). Если возьмем ряд спектральных цветов и перечислим их по порядку, то получим: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Свойство зрительного ощущения, обозначаемое этим рядом, называют цветовым тоном. Цветовой тон определяет место цвета в спектре (красный-зеленый-желтый-синий) и является главной характеристикой цвета.
Условно объединим первичные цвета в группы в виде круга. Условимся, что группы — это четыре направления, как на циферблате компаса: Желтый на севере, Синий на юге, Красный на востоке и Зеленый на западе.
При таком расположении цветов любое движение по окружности дает некоторое изменение цветового тона. Но такое визуальное представление не может объяснить разницу, например, между темно-синим и небесно-голубым.
Вывод: при наличии двух цветов одной группы для описания разницы между ними необходимы дополнительные свойства (см. 2.3.2. «Насыщенность= Чистота=Хроматичность»).
2.3.2. Насыщенность = Чистота = Хроматичность
Если взять излучение какого-нибудь цветового тона и смешать его с белым в различных пропорциях, то получим новые цвета. Однако все они будут одного цветового тона. Их отличие принято характеризовать чистотой цвета. Чистотой цвета называется доля яркости чистого спектрального цвета в общей яркости данного цвета. Самые чистые тона — спектральные. В них нет белого цвета, поэтому их чистота равна 100%. Свойство зрительного восприятия, позволяющего оценивать пропорцию чистого хроматического цвета в полном цветовом ощущении, называется насыщенностью цвета.
Рассмотрим на примере двух синих цветов одного тона и светлоты, которые различаются по своей насыщенности (Рис. 3б). Цвет (L45/N) имеет низкую насыщенность и выглядит безжизненным, практически серым. Цвет (L45/B4) выглядит живее, чище благодаря более высокой насыщенности. Дополним нашу модель цветового пространства насыщенностью. Это позволит нам точнее описывать цвет.
На рисунке 37 мы видим, как изменение одного из свойств цвета (тона, светлоты, насыщенности) меняет зрительное восприятие данного цвета. Тем не менее, существуют прочие факторы, влияющие на цветовое восприятие. О них мы говорили в разделе 1.2. «Факторы, влияющие на цвет».
P.S. При разработке цвета не рекомендуется смешивать компоненты противоположного цветового тона, так как результирующий цвет будет иметь слишком низкую насыщенность. Концепция цветоразработки DuPont допускает смешивание компонентов противоположного тона лишь в крайних случаях, когда иными способами получить искомую цветовую позицию невозможно.
2.3.3. Светлота
Свойство зрительного ощущения, согласно которому предметы кажутся испускающими больше или меньше света, называется светлотой. Иными словами, светлота показывает, какой из цветов темнее или светлее. Светлота представляется в виде шкалы от черного к белому. Например, цвета зеленой группы будут изменяться по шкале светлоты от почти белого через светло-зеленый к почти черному темно-зеленому (Рис. 39).
Совместив цветовой круг со шкалой светлоты, мы получим цилиндр. Двигаясь по поверхности цилиндра вертикально, заметим, что цветовая группа остается неизменной, но значение светлоты будет меняться. Цвета, расположенные ниже, будут темнее, а по мере движения вверх они будут становиться все более светлыми.
Цветовой тон, чистота цвета и светлота являются основными характеристиками цвета. Малейшее отклонение хотя бы одной из этих характеристик влечет за собой изменение в цвете.
Опубликовано 29/01/2015
Цвета спектральные, неспектральные, хроматические, ахроматические, смешанные.
Что же такое цвет — это свойство вызывать зрительное ощущение в соответствии со спектральным составом отражаемого или испускаемого излучения. Свет разных длин волн возбуждает разные цветовые ощущения.
Есть такая наука — цветоведение которая изучает и показывает основные закономерности в области природы цветовых явлений, создаваемой человеком предметной среды и мира искусств, тех его видов, которые ориентированы на зрительное восприятие. Её в обязательном порядке должны знать специалисты, делающие цветокоррекцию и цветоделение в фотошопе, хотя бы в общих чертах.
Цветоведение объясняет эти явления, их природу, закономерности и особенности восприятия человеком, с позиций ряда наук: физики, математики, химии, психологии, психофизиологии, эстетики, искусствознания, теории композиции, археологии, этнографии, культурологии. Цветоведение объединяет эти разделы знаний о цвете в единую систему науки о цвете.
Оптический раздел физики раскрывает закономерности природы цвета и его характеристики.
Химия исследует свойства веществ и их соединений для разработки рецептур красителей, адекватных требуемым цветам и их сочетаниям, смесям.
Математика (колориметрия) позволяет осуществлять количественную оценку цветов и определять по соответствующим координатам цветовых графиков цветовой тон и насыщенность требуемого цвета.
Психофизиология раскрывает закономерности физиологии цветного и черно-белого зрения и природу оптических иллюзий.
Психология исследует ассоциации, эмоции, образы, вызываемые различными цветами и их сочетаниями.
Эстетика (в колористике) исследует законы гармонизации цветовых сочетаний, гармоничного сочетания цветов с позиций определенных идеалов эстетического общественного сознания в соответствии с мерой человека, мерой вещи, гармонизируемой цветом, и мерой среды, в которой вещь функционирует и воспринимается.
Теория композиции раскрывает закономерности использования цветов и их сочетаний в соответствии с многообразием функций цвета в композиции произведений искусств и дизайна.
С позиций физики (оптики) цвет имеет световую природу. Возникновение цветовых ощущений невозможно без света. Понятия «свет» и «цвет» неотделимы. Светоцветовые ощущения возникают тогда и постольку, когда свет начинает воздействовать на глаза человека. Лучи света, попадая на сетчатку глаза, вызывают импульсы, производящие в мозгу ощущение (впечатление) того или иного цвета или их сочетаний.
Среди большого диапазона существующих в природе видов электромагнитного излучения: радиоволнового, инфракрасного, ультрафиолетового, рентгеновского, гамма-излучения, не воспринимаемых зрением человека, выделяется относительно узкий сектор видимого электромагнитного излучения.
Видимый диапазон световых волн колеблется в пределах 380–760 нм.
Белый свет объективно представляет собой оптическое смешение волн различной длины и является не простым, а составным (сложным). Пропускаемый через прозрачную бесцветную трехгранную стеклянную призму луч белого света разлагается на составляющие простые цвета, представляющие собой полосу спектра цветов, плавно переходящих друг в друга в определенном порядке: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый — это спектральные цвета (точнее, цветовые тона), они те же, что и в солнечном спектре (радуге).
Отдельные спектральные цвета, соответствующие определенной длине световой волны, являются простым, или монохроматическим, светом. Они уже не разложимы на отдельные цвета, как белый цвет призмой.
Спектральные (видимый спектр)
Фиолетовый (синевато-пурпурный)
Сине-фиолетовый (пурпурно-синий)
Синий
Зеленовато-синий
Сине-зеленый
Синевато-зеленый
Зеленый
Желтовато-зеленый
Желто-зеленый
Зеленовато-желтый
Желтый
Желто-оранжевый
Оранжевый
Красновато-оранжевый
Красный
Неспектральные
Пурпурновато-красный
Красно-пурпурный
Красновато-пурпурный
Пурпурный
Пурпурный ряд цветовых тонов отсутствует в спектре солнечного света (или любого источника света), поэтому их и называют неспектральными. Их нельзя получить монохроматическим излучением. Но можно создать с помощью смешения лучей двух и более монохроматических излучений (например, красного и синевато-пурпурного).
Возникакет вопрос, как же мы видим эти цвета?
Ответ заключается в том, что наш глаз воспринимает какой-либо цвет как белый, когда все цвета спектра полностью отражаются от освещенной поверхности (либо когда луч света не разложен на монохроматические простые цветовые потоки). Цвет какой-либо поверхности воспринимается черным, когда все цвета спектра полностью поглощаются этой поверхностью. Тело или пространство воспринимается черным при отсутствии света. Частичное, избирательное отражение тех или иных цветовых монохроматических потоков (при поглощении остальных цветов спектра) определяет для нашего зрения цвет отражающей поверхности. Так, отражение красных лучей (при частичном отражении оранжевых и желтых) создает впечатление красного цвета отражающей поверхности. При этом зеленые, голубые, синие, фиолетовые цвета спектра поглощаются. Прозрачные (полупрозрачные) цветные поверхности, тела (представляющие собой светофильтры определенного цвета) избирательно пропускают те или иные цвета спектра, соответствующие цвету светофильтра. Остальные цвета спектра пропускаются светофильтром в незначительной степени или не пропускаются вовсе. Так, зеленый светофильтр пропускает зеленый цвет, частично голубой, может быть, синий или желтый и не пропускает красный, оранжевый, фиолетовый. Поэтому и цвет его воспринимается как зеленый. Цвет объекта (объектов), находящегося за светофильтром, смешивается с его цветом, образуя в нашем зрительном восприятии какой-либо сложный неспектральный цвет.
Поверхность воспринимается белой, если она отражает все цвета спектра (оптическое смешение которых и дает белый цвет).
Поверхность воспринимается черной, если она полностью поглощает все цвета спектра.
Зеленый светофильтр избирательно пропускает зеленый, синий, голубой, частично желтый, в результате чего воспринимается зеленый цвет определенного оттенка.
Красная отражающая поверхность избирательно отражает красный, оранжевый, желтый, частично фиолетовый, в результате чего воспринимается красный цвет определенного оттенка.
Всякое хроматическое тело (окрашенное, прозрачное или непрозрачное) отражает или пропускает лучи «собственного» цвета и поглощает цвет, дополнительный к собственному.
Все видимые нами в окружающем мире цвета делят на хроматические (спектральные и неспектральные) и ахроматические (черный, белый, серые), а также их смеси.
Для качественной и количественной характеристики цвета используют такие понятия, как цветовой тон, насыщенность (чистота) и светлота (яркость).
Цветовой тон — качество цвета, определяемое длиной световой волны и приравниваемое к одному из спектральных или неспектральных (пурпурных) цветов. Цветовой тон дает название цвету.
Насыщенность — степень отличия хроматического цвета от равного ему по светлоте (яркости) ахроматического (серого). (Из-за трудоемкости определения этой характеристики цвета ее обычно заменяют другой — чистотой цвета).
Чистота (колориметрическая насыщенность) — это процентная доля чистого спектрального цвета в общей яркости данного цвета.
Светлота — степень отличия данного цвета от черного, измеряемая числом порогов различия от данного цвета до черного. (Количественное определение светлоты сложно, требует специального оборудования. В практике колориметрии светлота нередко заменяется другой характеристикой — относительной яркостью).
Яркость (относительная яркость) — это отношение величины потока света, отраженного от данной поверхности, к величине потока света, на нее падающего. Измеряется коэффициентом отражения.
Насыщенность, или чистота, цвета зависит от степени «разбавления» спектрального цветового тона белым, черным или серым (различной светлоты). Чем больше «примесь» белого (или серого), тем менее насыщенным, чистым является цветовой тон. Он светлеет или темнеет по сравнению со 100 %-м чистым цветовым тоном.
Максимальнонасыщенные цвета — это цвета спектра и пурпурного ряда (неспектральные).
Цвета с сильно выраженной хроматичностью называются насыщенными.
Малонасыщенные цвета — это цвета, «разбавленные» в той или иной степени ахроматическими, например: бледно-зеленый, бледно-голубой, светло-сиреневый, розовый, светло-оранжевый, бежевый, а также темно-синий, коричневый, темно-зеленый, темно-красный, серо-фиолетовый, темно-коричневый, серо-синий, вишнево-черный.
Качественной характеристикой хроматических цветов является цветность: цветовой тон и насыщенность (чистота), а ахроматических цветов — только светлота.
Насыщенность цветов (так же как и яркость) неодинакова по отношению друг к другу. Например, желтый цвет наименее насыщен в спектре, к краям спектра насыщенность повышается. Но по светлоте (яркости) желтый доминирует над другими спектральными цветами.
Ахроматический (т. е. бесцветный) цвет — название нелогичное, но принятое и устоявшееся в цветоведении. С точки зрения спектральной теории цвета неправильно называть ахроматические цвета (черные, серые, белые) цветами, поскольку они лишены основной характеристики хроматических цветов — цветового тона, а также насыщенности. Если чистота хроматических спектральных цветов равна 100 %, то чистота цветового тона и насыщенности ахроматических цветов равна 0. Поэтому нельзя буквально понимать смысл словосочетаний: белый, серые, черный цвета, но к таким словосочетаниям привыкли, они удобны в разговорной и профессиональной лексике, а потому и закрепились в цветоведении.
Смешение хроматических и ахроматических цветов образует все богатство сложных (смешанных) цветов и их оттенков, наблюдаемых нами в природе и созданной человеком предметно-пространственной среде. Это бежевые, коричневые, оливковые, зелено-коричневые, синевато- и красновато-коричневые, все цветные оттенки серых (с разным количеством серого разной светлоты в смесях с хроматическими цветами) и многие другие цвета.
Взаимосвязь основных характеристик цвета может быть представлена в условно-графических координатных системах цветового пространства. Например, в пространственной цветовой модели — цилиндрическом цветовом пространстве (цветовой системе Манселла).