Систематика цветов и их измерение

Потребность в систематизации цветов возникла давно. Это было необходимо как учёным, изучающим цвет, так и практикам, применяющим цвет в различных областях: изобразительном искусстве, медицине, минералогии и т.д.

Первая попытка привести все цвета в какую-либо систему - расположить в определенном порядке, выделить основные и производные и т.д. - была предпринята в XVII веке «лучшим колористом всех времён и народов» - И.Ньютоном. Как помните, он разложил при помощи призмы белый луч света и получил спектр - разноцветную полоску, состоящую из красного, оранжевого, жёлтого, зелёного, голубого, синего и фиолетового цветов. Часто в обиходе под голубым цветом понимают разбеленный синий. Но в более точном смысле спектральный голубой цвет - это переход от зелёного к синему, что-то типа бирюзы, морской волны.

Данный спектр послужил основой для первой систематики цветов в виде спектрального круга. То есть Ньютон соединил концы спектра в круг, добавив между красным цветом и фиолетовым пурпурный для плавности перехода. (Всего-то навсего?!) И вот уже четыре столетия данный цветовой круг признается всеми как первооснова и СИМВОЛ ГАРМОНИИ (рис. 8)

Гармоничность цветового круга обусловлена не только последовательным расположением цветов в порядке природного спектра (хотя это и главное условие), но и возможностью объяснить многие закономерности цветовых явлений. Так, например, белый круг, расположенный в центре цветного круга, говорит о том, что белый цвет при разложении даёт весь этот спектр, и что, при оптическом смешении всех этих цветов (цветных лучей) получается тот же белый цвет. При смешении тех же цветов в виде пигментов (красок) мы получим серый или чёрный цвет.

Красный, синий, зелёный - цвета, оптическое смешение которых, также дает белый цвет. Это доказал английский учёный

Т. Юнг в XIX веке. Он взял три лампы и спроецировал лучики света через фильтры этих трёх цветов, сфокусировав их на одной точке. Зелёный, красный и синий лучи соединились в один белый луч. То есть Юнг воссоздал свет.

Но в жизни получить спектральные цвета очень тяжело. Мы пользуемся пигментами - цветными красителями, а их смешивание даёт другой эффект (благодаря субтрактивному явлению). Поэтому, говоря об основных (первичных) цветах, из которых получают все остальные, подразумевают такие цвета, как - красный, синий, жёлтый (рис. 9).

Составные цвета (вторичные) - оранжевый, зелёный, фиолетовый - получаются составлением первичных.

Смешанные цвета - все остальные, получаемые смешением цветов друг с другом или с ахроматическими цветами. Например, коричневый, розовый, бирюзовый.

Можно выделить также группы тёплых и холодных цветов. Тёплые - красный, оранжевый, жёлтый. Холодные - синий, фиолетовый. Зелёный может относиться и к той и другой группе, так как в зависимости от количества в нём жёлтого или синего цвета он может быть тёплым или холодным (зелёно-жёлтый цвет весенней листвы и зелёно-синий цвет морской волны). Художники выделяют также в смешанных цветах группу нейтральных цветов - оттенки чёрного, серого и белого, а также цвета, получаемые смешением цветов противоположно расположенных в спектральном круге. Эти цвета также ещё называют натуральными или естественными, так как они передают цветовую гамму природы - беж, охра, коричневый, хаки и др.

Кроме спектрального круга Ньютона существуют и другие цветовые круги, в которых различное количество цветов, но неизменным остается спектральная последовательность цветов (рис. 11).

Немецкий поэт И. Гёте (XVIII в.), изучая цвет, рьяно критиковал взгляды Ньютона на цвет. Но тем не менее, как умнейший человек, также согласился с цветовой системой в виде круга. Только количество цветов, в предложенном им круге, меньше - жёлтый, оранжевый, красный, фиолетовый, синий, зелёный (рис. 11а). По кругу Гёте определяются контрастные цвета, - они находятся друг против друга. Опираясь именно, на этот круг, Гёте объяснял природу гармоничных цветосочетаний. В главе «Закономерности цветовой композиции» мы будем подробнее рассматривать виды и принципы построения гармоний на основе цветовых кругов. В качестве спектральной системы Гёте также предложил треугольник.

Три основных цвета располагаются в вершинах треугольника, между ними - производные цвета, получаемые путём смешения крайних (рис. 10) В цветовых кругах Ньютона и Гёте, систематизировались лишь спектральные цвета. А так как, каждый цвет может изменяться по светлоте и насыщенности, то необходимо было создание такой модели, которая бы учитывала все изменения цветов по этим параметрам. В настоящее время существует уже множество таких моделей - систем. Основная идея, на которой они базируются, - это идея трёхмерности цвета и «цветового тела».

Впервые объёмная система была предложена в XVIII веке немецким учёным И.Ламбертом. В 1772 году им была предложена систематизация цветов в виде пирамиды, приблизительно отображающей изменения цвета также по светлоте и насыщенности.

В 1810 году немецкий живописец Ф.О.Рунге предложил цветовую модель в виде шара. По экватору шара располагались оптимально насыщенные цвета спектра, к полюсу по меридианам - цвета, изменяющиеся по светлоте. Белый и чёрный цвета находились в полюсах шара. Данная трёхмерная модель систематики цветов Рунге послужила основой для всех последующих моделей (рис. 12а).

Так, в XIX веке были составлены и усовершенствованы системы цвета, учитывающие классификацию цветов в трёхмерном пространстве - системы Оствальда и Манселла. В обеих системах были приняты три основные характеристики цвета: насыщенность, светлота, и цветовой тон. Обе они обладают не только возможностью точной характеристики любого цвета, но и общих рекомендаций по составлению цветовых гармоний. В.Ф.Оствальд стремился создать единую и легко обозримую классификацию цветов, удобную в практическом применении. В его системе спектральные цвета, расположенные по кругу, разделены на восемь основных, каждый из которых имеет три части. В основу построения своего круга Оствальд положил дополнительные цвета, расположив их на противоположных концах диаметров (рис. 126).

«Атлас цветовой системы Манселла» был издан в 1915 году. Г.Манселл, как и В.Ф.Оствальд, принял три основные характеристики цвета. Цвета расположены в трёхмерном пространственном теле. На вертикальной оси он располагает: сверху белый тон, снизу - чёрный, расстояние между ними делит на девять отрезков. Таким образом, вертикальная ось представляет собой особую хроматическую шкалу. Каждый цвет во всех его оттенках дан на вертикальных плоскостях тела, расположенных по радиусам. От вертикальной оси по радиусу размещены все тона данной длины волны и одинаковой светлоты - от наименее насыщенного до наиболее насыщенного.

Таким образом, насыщенность и интенсивность цвета определяется его расстоянием от вертикальной оси, а светлота - положением на горизонтали относительно вертикальной оси. Цветовой тон определяется местом в круге на горизонтальной плоскости, и каждый цвет имеет свой номер (рис. 12в).

Несмотря на высокую чувствительность глаза к цветовым различиям, он не способен без дополнительных физических инструментов дать точную количественную оценку основным параметрам цветных образцов. Здесь приходит на помощь наука об измерении и количественном выражении цвета - колориметрия. Существует множество современных колориметрических приборов, выпускаемых фирмами Японии, Германии, Швеции США. Это визуальные и фотоэлектрические колориметры, объективные компараторы цвета, спектрофотометры и др. Все они - необходимые помощники во многих областях человеческой деятельности: в космической промышленности и военном деле, в геологии и строительстве, в производстве и торговле, в полиграфическом и других видах дизайна...

Человеческий глаз различает 13 тысяч оттенков цвета при помощи приборов и около 200 цветовых тонов без каких-либо приборов. Сегодня, когда постоянно расширяется ассортимент красящих средств, особенно нужна чёткая система, которая дисциплинировала бы это изобилие цветов.

Существует несколько современных цветовых систем - МКО (С1Е), ТСБ, ЫСЗ, КСВ, СМУК, УК}, НБ5 и др. Основной элемент каждой из них - атлас цветов. Это важнейший инструмент, вносящий порядок в изготовление красящих составов. Некоторые атласы воспроизводят более 2000 оттенков, полученных различным смешиванием между собой основных наиболее чистых хроматических пигментов, а также с чёрным и белым. Сопоставляя принятый образец с соответствующими образцами таблиц атласа, точно определяют наименование цвета (ʎ, þ, Р) и другие показатели. В результате добиваются точной рецептуры приготовления красящих составов.

Существуют также различные Колерные книжки, Каталоги, Опорные шкалы цветов, Цветовые веера, Цветовые библии (библиотеки), которые помогают выбирать необходимый цвет и создавать гармоничные цветовые сочетания для различных областей деятельности человека…