Из чего состоит цвет: аддитивная и субтрактивная цветовые системы. Цветовые системы
Для измерения и представления информации о цвете в первую очередь необходимо иметь представление о его фундаментальных физических и психологических свойствах. Цвет является результатом взаимодействия света, объекта и наблюдателя (или регистрирующего прибора). При взаимодействии с объектом свет модифицируется таким образом, что регистрирующий прибор (например, как система зрения человека) воспринимает модифицированный свет как определенный цвет. Чтобы цвет как таковой существовал, необходимо присутствие всех трех этих элементов. Фактически цвет – это феномен, вызываемый восприятием аппаратом зрения человека света.
Основой математического описания цвета в колориметрии является экспериментально установленный факт, что любой цвет при соблюдении определенных условий можно представить в виде смеси (суммы) определённых количеств трёх линейно независимых цветов, т. е. таких цветов, каждый из которых не может быть представлен в виде суммы каких-либо количеств двух других цветов. Групп (систем) линейно независимых цветов существует бесконечно много, но в колориметрии используются лишь некоторые из них. Три выбранных линейно независимых цвета называются первичными (primary colors ). Эти цвета определяют цветовую координатную систему (ЦКС ) или цветовую схему (color scheme ) – набор первичных цветов, используемых для получения всех остальных. Тогда три числа, описывающие данный цвет, являются количествами основных цветов в смеси, цвет которой зрительно неотличим от данного цвета – цветовая координата данного цвета.
Будучи отнесены к стандартному наблюдателю в определённых неизменных условиях, стандартные данные смешения цветов и построенные на них колориметрической ЦКС описывают фактически лишь физический аспект цвета, не учитывая изменения цветовосприятия глаза при изменении условий наблюдения и по другим причинам.
Представление цвета с помощью цветовой координатной системы должно отражать свойства цветового зрения человека. Поэтому предполагается, что в основе всех цветовых схем лежит так называемая физиологическая ЦКС . Эта система определяется тремя функциями спектральной чувствительности трех различных видов приёмников света (так называемых колбочек), которые имеются в сетчатке глаза человека и, согласно наиболее употребительной трёхцветной теории цветового зрения, ответственны за человеческое цветовосприятие. Реакции этих трех приёмников на излучение считаются цветовыми координатами в физиологической ЦКС, но функции спектральной чувствительности глаза не удаётся установить прямыми измерениями. Их определяют косвенным путём и не используют непосредственно в качестве основы построения колориметрических систем.
Свойства цветового зрения учитываются в колориметрии по результатам экспериментов со смешением цветов. В таких экспериментах выполняется зрительное уравнивание чистых спектральных цветов (т. е. цветов, соответствующих монохроматическому свету с различными длинами волн) со смесями трех основных цветов. При графическом построении зависимостей количеств основных цветов от длины волны получаются функции длины волны, называемые кривыми сложения цветов или просто кривыми сложения.
Цветовые схемы можно разделить на две группы: схемы представления цвета от излучаемого и отраженного света. Мы видим объекты потому, что они либо излучают свет, либо светят отраженным светом. В первом случае предметы приобретают цвет испускаемого ими излучения, а во втором их цвет определяется цветом падающего на них света и цветом, который они отражают. Примером излучающего объекта является экран монитора, а отражающего – бумага, нанесенная на нее краска.
Система RGB
Фактически основой всех цветовых схем является система, кривые сложения которой были определены экспериментально. Её основными цветами являются чистые спектральные цвета, соответствующие монохроматическим излучениям с длинами волн 700,0 нм (красный), 546,1 нм (зелёный) и 435,8 нм (синий). Эта система, принятая Международной комиссией по освещению (МКО) в 1931, получила название международной колориметрической системы МКО RGB или просто RGB (от англ. red – красный, green – зелёный, blue – синий).
Система RGB является аддитивной (от англ. add – добавлять, складывать). В таких системах цвет получается путем сложения первичных цветов. При этом отсутствие всех цветов представляет собой черный цвет, а присутствие всех цветов – белый. Система аддитивных цветов работает с излучаемым светом, например, от монитора компьютера.
Система CMYK
Окрашенные несветящиеся объекты поглощают часть спектра белого света, освещающего их, и отражают оставшееся излучение. В зависимости от того, в какой области спектра происходит поглощение, объекты отражают разные цвета (окрашены в них). Цвета, которые используют белый свет, вычитая из него определенные участки спектра, называются субтрактивными ("вычитательными"). Для их описания используется субтрактивная модель CMY (Cyan, Magenta, Yellow). В этой модели основные цвета образуются путем вычитания из белого цвета основных аддитивных цветов модели RGB. Понятно, что в таком случае и основных субтрактивных цветов будет также три: голубой (белый минус красный), пурпурный (белый минус зеленый), желтый (белый минус синий).
Система цветов CMY была широко известна задолго до того, как компьютеры стали использоваться для создания графических изображений. Её основные цвета: голубой, пурпурный и желтый является, по сути, наследниками трех основных цветов живописи (синего, красного и желтого). Изменение оттенка первых двух связано с отличием химического состава художественных красок от печатных. Как художественные, так и печатные краски не могут дать очень многих оттенков. Для улучшения качества отпечатка в число основных полиграфических красок (и в модель) внесена черная. Именно она добавила последнюю букву в название модели CMYK (черный компонент сокращается до буквы К, поскольку эта краска является ключевой (Key) в процессе цветной печати). CMYK – основная модель полиграфии и используется при выводе графической информации на печать.
Система HSB
Системы цветов RGB и CMYK базируются на ограничениях, накладываемых аппаратным обеспечением (в случае RGB это мониторы, сканеры и т.п. , в случае CMYK это типографские краски). Более интуитивным способом описания цвета является представление его в виде тона или оттенка (Hue), насыщенности (Saturation) и яркости (Brightness) – система HSB. Её вариациями являются система HSL, где используются тон (Hue), насыщенность (Saturation) и освещенность (Lightness) и система HSI – тон (Hue), насыщенность (Saturation) и интенсивность (Intensity).
Тон представляет собой конкретный оттенок цвета, отличный от других: красный, зеленый, голубой и т. п. Насыщенность цвета характеризует его относительную интенсивность (или чистоту). Уменьшая насыщенность, например, красного, мы делаем его более пастельным, приближаем к серому. Яркость (освещенность или интенсивность) цвета показывает величину черного оттенка, добавленного к цвету, что делает его более темным.
Система HSB имеет перед другими системами важное преимущество: она больше соответствует природе цвета, хорошо согласуется с моделью восприятия цвета человеком. Многие оттенки можно быстро и удобно получить в HSB, конвертировав затем в RGB или CMYK, доработав в последнем случае, если цвет был искажен. Поэтому система HSB часто используется при выборе пользователем цвета.
CIE LAB - объединяет RGP и CMYK.
RGP (проходящий свет) - синий, красный, зеленый.
CMYK (отраженный свет) - пурпурный, желтый, голубой, черный.
По цветовому охвату CMYK - шире, чем RGP. Чтобы получить наиболее точное изображение, нужно перегнать RGP в цветовую систему CMYK. Для этого RGP переходит через цветовое пространство CIE LAB, редактируется, а затем уже выходит в CMYK.
По цветовому охвату CIE LAB - шире их обоих (RGP и CMYK).
GCR - вычитание серого цвета; UCR (Under color remove) - вычитание из-под черного.
HiFi = RGP + CMYK = пурпурный, желтый, голубой, черный, синий, зеленый.
В теории цвета существует несколько цветовых систем, основными из которых являются RGB и CMYK.
СИСТЕМА RGB
В RGB-системе все опенки спектра получаются из сочетания трех основных цветов: красного, синего и зеленого (Red, Green и Blue), заданных с разным уровнем яркости. Эта система является аддитивной, то есть в ней выполняются правила сложения цветов. Сумма трех основных цветов при максимальной насыщенности даст белый цвет, а при нулевой - черный. Красный и зеленый цвета образуют желтый, а зеленый и синий - голубой.
Эта система применима для всех изображении, видимых в проходящем или прямом свете. Она адекватна цветовому восприятию человеческою глаза, рецепторы которого тоже «настроены» на красный, синий и зеленый цвета. Поэтому построение изображения на экранах мониторов, в сканерах и других оптических приборах соответствует системе RGB. В компьютерной RGB-системе каждый основной цвет может иметь 256 градаций яркости. (Это связано с особенностями обработки информации в компьютере. 256 градаций соответствуют 8-битовому режиму.)
СИСТЕМА CMYK
В полиграфии приходится иметь дело с красками, наложенными на бумагу - то есть видимыми в отраженном свете. Здесь цвета взаимодействуют уже по другим закономерностям.
В системе CMYK в качестве составных или триадных цветов выбраны голубой, пурпурный и желтый. Они поочередно наносятся на бумагу, создавая (в принципе) любой нужный оттенок. Эта система является субтрактивной, или поглощающей. На практике, однако, при наложении трех составных цветов получается не черный, а темно-коричневый оттенок. Поэтому к триадным цветам был добавлен четвертый, черный (black), называемый также Key color, а вся система получила название CMYK - Cyan, Magenta, Yellow и Key color. Белым в данном случае является цвет бумаги или того материала, на который наносится краска. Насыщенность цвета в системе CMYK измеряется в процентах, так что каждый цвет имеет 100 градаций яркости. Составные краски, применяемые в разных странах, различаются оттенками. В Европе принята система Euro-standart, в США - SWOP.
ЦВЕТОДЕЛЕНИЕ, ИЛИ КОНВЕРТАЦИЯ RGB - CMYK
Цветоделением называется разложение цветного изображения из режима RGB на четыре составные краски CMYK, которые затем соединяются при печати, образуя многоцветное изображение.
Многие оттенки, созданные цветовой системой RGB, не удается передать при печати. Поэтому нередко прекрасные краски рисунка на мониторе после печати оказываются блеклыми. Переход из RGB в CMYK осуществляется через специальные программные фильтры, где учитываются все будущие установки печати: система основных триадных красок, коэффициент растискивания точки, баланс красок, способ генерации черного цвета, а также максимальный уровень краски и другие установки. Цветоделение - очень сложный процесс, поэтому качество готового изображения во многом зависит от опыта оператора, правильной калибровки всей системы и мастерства печатника.
ПРОСТЫЕ ЦВЕТА
Как уже отмечалось, при печати триадными красками воспроизводятся не все оттенки. Поэтому для более точной передачи какого-либо оттенка применяются так называемые «простые» (Spot) цвета, полученные путем предварительного простого смешивания красок в смесителе. Существует несколько систем простых цветов, наиболее распространенной из них является система PANTONE, в которой каждая краска имеет свой цифровой код. Выпускаются каталоги простых цветов, помогающие пользователю подобрать нужный оттенок, а затем, воспользовавшись кодом, заказать нужную краску.
Так, в частности, печатается золотой или серебряный цвет. При цветоделении пленки с простыми цветами выводят дополнительно к четырем основным. Сами Spot-цвета тоже можно подвергать цветоделению, однако в этом случае они утратят первоначальный вид. В PANTONE-каталогах для каждого Spot-цвета приводится его четырехкрасочное представление, что позволяет определить, как будет выглядеть данный цвет при цветоделении.
Изучить статью В. Скоробогатько «Журналы: мир особых интересов». (Журналист. 2005. № 11).
Воспиятие информации, восприятие цвета
Эксперимент не ставил задачу определения общественной значимости художников и их картин, тем более что представленные репродукции имели разное качество исполнения и разные размеры. Интересовал сам принцип оценивания: если художник - это источник информации, а зритель (реципиент) - приемник, то картина - средство передачи информации, реализуемое с помощью языка живописи. И художник, и реципиент - личности, и в зависимости от личностных особенностей может передаваться и получаться разная информация.
Оказалось, что одним из индикаторов возраста является цвет: более светлые тона, яркие и спорные сочетания чаще нравятся молодым.
Биологи больше предпочитают природные краски и формы, чутко реагируют, когда "в природе так не бывает", и не признают прямого заимствования изобразительных средств как из природы, так и из техники; кроме того, они испытывали несколько большие трудности при расстановке.
Физикам и математикам нравятся сложные, запутанные композиции; при этом как личности они обнаруживали самую большую несхожесть во взглядах.
Техники склоняются к строгим геометрическим формам, любят чистые цвета, плохо разбираясь в полутонах и сложных цветовых гаммах, и чаще голосуют за картины с инженерным звучанием.
Гуманитарии обычно ищут хотя бы иллюзию предметности и труднее всего идут на ассоциации. Лица, относящиеся по склонностям, образованию и опыту работы сразу к нескольким из этих категорий, обнаруживали соответствующее смешение при расстановках; при этом у них проявлялась такая же, как у физиков и математиков, личностная индивидуальность.
Женщины -ученые, выполняющие рутинную работу, наряду с естественниками испытывали большую трудность и нерешительность при оценке.
Творческих личностей явно привлекают картины, заставляющие думать и вызывающие неожиданные ассоциации. Не говорит ли это о том, что среди гуманитариев меньше лиц такого склада?
Творческие работники, а также в целом женщины и молодые ученые более эмоционально воспринимают живопись. Среди тех, кто после расстановки выразил желание иметь у себя некоторые репродукции (необязательно для того, чтобы повесить на стену, а просто изредка смотреть на них) - больше творческих работников, а также в целом мужчин и молодых.
Итак, личность, несмотря на свою неповторимость, в чем-то обнаруживает сходство с другими личностями и входит с ними в разные социально-демографические группы. Все свойства личности тесно связаны между собой: структура интеллекта, психика, характер, культурно-образовательный уровень, вкусы.
Существуют люди, представляющие закрытую (интроверсную) информационную систему: внутренние потоки информации преобладают над внешними и захватывают прямую долговременную или ассоциативную память. К ним относятся многие специалисты. Тезаурус у них стабильный, то есть почти не перемещающийся в информационном пространстве и потому предрасположенный к вырождению.
Существуют идеальные специалисты - социальные амбаверты (то есть не интраверты и не экстраверты): внешние и внутренние информационные потоки уравнены, при этом, как правило, доминирует ассоциативный тип памяти. Тезаурус их интересов постоянно перемещается в информационном пространстве. В искусстве они ищут решение жизненных проблем и придают значение его экспериментальной роли.
Есть культурные дилетанты - экстраверты - открытые информационные системы, но потоки информации обычно не заходят глубже прямой долговременной памяти. В искусстве им нравится модная дискуссионность.
И наконец, есть обыватели: информационная система у них не развита, по мощности внешние и внутренние потоки хотя и уравнены (амбавертная система), но мощность явно мала для удовлетворения естественных информационных потребностей. Это объясняется тем, что процессы не заходят глубже внешней, оперативной памяти, и пока человек "ест" - он "сыт". Характерным примером служит пресловутый образ старушки, которую можно встретить в любом городе и на любой улице и которая прекрасно знает, кто где живет и что в каждой семье делается. Эта старушка обрабатывает объемы информации, эквивалентные тому, что делает главный инженер какого-нибудь завода. И налицо все основные информационные процессы: она более или менее активно собирает информацию, хранит в своей оперативной памяти, немножко видоизменяет (творческое отношение?) и активно передает другим.
Если вы присмотритесь к обывателям в кино, то выделите несколько их типов - сентиментальных, развлекающихся, патетиков и эклектиков.
Сентиментальность чаще проявляется у молодежи и женщин с начальным и средним образованием. Развлекающиеся - чаще рабочие-мужчины.
Патетики - люди пожилого возраста со средним образованием, пенсионеры, домохозяйки, сельские жители; их страсть - фильмы о необыкновенных людях и экзотика.
Эклектики - тоже большей частью пожилые крестьяне и рабочие, пенсионеры, с небольшим образованием; им нравятся почти все фильмы.
Здесь важно сделать следующий вывод: если специалист чаще находится под угрозой информационных перегрузок и интуитивно старается оградить себя от лишней информации, то обыватель чаще испытывает информационный голод и вынужден прибегать к искусственно создаваемым информационным ситуациям. Это особенно удается игрокам в настольные игры.
К сожалению, мы еще очень плохо знаем людей, с которыми живем и работаем.
Удивительно, но мы мало знаем самих себя. И что самое удивительное: не испытываем слишком большого желания знать о себе побольше. Это порою вопиющее незнание людей становится тормозом нашего движения вперед.
Не следует распространять принцип социальною равенства на равенство психологическое, интеллектуальное.
Люди не делятся также на плохих и хороших. В большинстве своем они обыкновенные, но очень разные. И это разное нужно уметь видеть, уметь уважать и уметь им административно пользоваться. Знаете ли вы, что нет неспособных людей, а есть те, кто работает не по способностям? За редким исключением, талант не раскрывается сам собой - его нужно распознать, разрыть и развить...
"Человек-человек" М., 1970
Цвет
в жизни и деятельности человека имеет
огромное значение. Он присутствует
везде и воздействует на все окружающее.
Например, окраска стен помещения влияет
на настроение находящихся в нем людей,
а красный свет вызывает ощущение тревоги
и опасности.
Понимание природы цвета и способов
его использования, является исключительно
важным.
Цвет является важной
характеристикой предмета и часто кажется
таким же неотъемлемым его свойством,
как и форма. Описывая знак остановки,
Вы, скорей всего, скажете, что это красный
восьмиугольник с белой надписью. Он
красный всегда, потому, что окрашен
красной краской. На самом же деле это
не так. Присмотритесь, как выглядит этот
знак ночью, в свете зеленого светофора,
и увидите, что красное стало почти
черным, а белое позеленело. Эта метаморфоза
происходит потому, что Вы видите не
собственный цвет поверхности, а цвет
отраженного ею света. Белый дневной
свет содержит все цвета радуги, а пигмент,
которым окрашен знак, поглощает все
цвета спектра, кроме красного. Отраженный
красный свет попадает в глаза и мозг
решает, что красен сам знак. Зеленый же
свет не содержит красной составляющей,
поэтому красное поле знака ничего не
отражает и выглядит черным. Зато белые
буквы способны отразитъ любой цвет, а
так как в падающем свете имеется только
зелень, они и становятся зелеными. На
рисунке показаны схемы отражения белого
света от знака остановки.
Белые
буквы и окантовка знака остановки
отражают весь спектр падающего на него
белого света и выглядят белыми. Красный
фон знака отражает только красные лучи
и выглядит красным.
В
условиях повседневной жизни мы без
особого ущерба довольствуемся упрощенными
представлениями о природе цвета, не
подозревая о том, что цвет - это отраженный
свет. Мы не обращаем особого внимания
на то, что изменение освещения меняет
и цвета предметов. Это происходит главным
образом из-за того, что мы почти всегда
имеем дело с белым или слабо окрашенным
светом. Бытовые представления о цвете
ограничиваются понятием "цвет краски"
или "цвет пигмента" (основного
компонента краски, придающего ей
определенный цвет при нормальном
освещении). Только благодаря относительной
стабильности цвета окружающего освещения
нам удается достаточно удачно подбирать
и согласовывать цвета при ремонте жилья,
приобретении украшений или одежды.
Особенно, если весь наш жизненный опыт
в области колористики основывается на
наблюдениях взаимодействия цветных
пигментов во время приготовления пищи,
смешивании напитков и стирке белья. В
компьютерной графике, где и сам монитор,
и изображения на его экране, являются
источниками света, прежний опыт и бытовые
представления о цвете совершенно
непригодны. Компьютер признает только
истинное учение о цвете, поэтому
компьютерному художнику прежде всего
нужно понять, что только цвет света,
отражаемого пигментом, и является тем
цветом, который видят глаза. Скорее
всего, понадобится некоторое время на
то, чтобы свыкнуться с новым понятием.
Но если Вы поймете, что такое цвет,
разобраться в тонкостях вопроса будет
намного проще. Пигментные
цветовые модели
Неоднозначные
и противоречивые представления о цвете
всегда вызывали множество споров.
Многочисленные попытки создания единой
универсальной теории чаще всего приводили
лишь к появлению более или менее
практичных цветовых моделей, справедливых
только в определенных пределах. Одна
из таких моделей, знакомая Вам с детства,
основана на цветах пигментов, содержащихся
в красках, чернилах и цветных карандашах.
Вы, вероятно, помните о том, что существуют
три первичных цвета: красный, желтый и
синий, которые считаются чистыми, потому,
что не содержат других цветов. Все
остальные, или вторичные цвета, могут
быть получены путем смешивания только
этих трех пигментов. В самом деле, если
на белую поверхность нанести тампоном
три частично перекрывающихся круга,
окрашенных в основные цвета, то в зонах
их наложения образуются три дополнительных
цвета - оранжевый, зеленый и фиолетовый,
как в правой части рисунка.
Цветовой
круг RYB и результат наложения пигментных
красок в модели RYB.
Нетрудно
представить, что между основными и
дополнительными цветами может существовать
бесконечное количество переходных
оттенков. Впрочем, если вместо тампона
Вы воспользуетесь аэрографом, создающим
красочное пятно с размытыми краями, то
без труда сможете убедиться в наличии
плавных цветовых переходов. Удалив
центральную и периферийную области
полученной композиции, Вы получите
традиционный цветовой круг, окрашенный
во все цвета радуги, изображенный в
левой части рисунка. По первым буквам
названий трех основных цветов, эту
цветовую модель часто называют моделью
КЖС (Красный-Желтый-Синий), или RYB в
английской транскрипции.
Цветовая
модель RYB и смешивание пигментных цветов
Цветовой
круг является традиционным образом
модели КЖС или RYB. Основные цвета
располагаются на вершинах вписанного
равностороннего треугольника, а
дополнительные v на вершинах перевернутого
треугольника. Порядок следования цветов
соответствует их расположению в радуге.
Для быстрого и предсказуемого смешения
цветов, художники часто раскладывают
краски на палитрах именно по этому
принципу. Модель RYB широко распространена
и достаточно практична, хотя и не совсем
верна, поскольку на практике не все
цвета удается получить смешением трех
основных. Кроме того, на цветовом круге
нет черного цвета. Попытка его получения
посредством смешивания всех остальных
цветов приводит к созданию грязно-коричневого,
а не черного цвета (см. правую часть рис.
2.2). Возможность использования готовой
черной краски позволяет начинающим
художникам воспринимать ее в качестве
одного из основных цветов, внося
неопределенность в толкование модели.
Трактовка белого цвета в качестве
чистого, неокрашенного холста, так же
накладывает определенные ограничения.
Однако основная парадоксальность модели
RYB заключается в том, что палитра,
организованная в соответствии с
аддитивным световым спектром, применяется
для смешивания субтрактивных пигментов.
Аддитивные
и субтрактивные модели
В цветовой модели RYB (КЖС) принято
белым считать чистый холст. Перекрывающиеся
слои краски, по мере их нанесения, все
более затемняют его, в пределе приближая
результирующий цвет к черному. Таким
образом, для того чтобы вернуться к
первому слою с основными цветами, мы
должны удалить все последующие, или
вычесть их из результирующего цвета.
Такая модель называется субтрактивной
(от subtraction v вычитание). Она справедлива
для пигментных красок. Для цветных
источников света используется
противоположная по характеру аддитивная
(от add v добавление) модель. В ней черным
цветом является отсутствие света, или
темнота. Добавление цветных световых
пятен делает изображение все более
светлым, дающим в пределе чисто белый
свет.
Первичные
пигменты
Строго
говоря, выбор в качестве основных цветов
красного, желтого и синего, не бесспорен.
Этим и объясняется несовершенство
модели RYB. Если в группе основных цветов
желтый заменить зеленым, а затем сделать
вторичные цвета первичными, то получится
цветовая модель CMY (ГФЖ). Здесь в качестве
основных цветов выбраны голубой, желтый
и фуксин. Красный представлен смесью
фуксина и желтого, синий - смесью голубого
и фуксина, а цвет, который считался
желтым в модели КЖС, стал желтым с
добавлением фуксина. Это довольно
точная, хотя и не очень распространенная
субтрактивная модель. Одна из причин
не слишком широкой популярности цветовой
модели CMY заключается в том, что ее
первичные цвета в чистом виде практически
не встречаются в природе.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Хотя природа и не терпит пустоты, она,
по крайней мере, недолюбливает первичные
пигменты. Трудность получения чистых
пигментов голубого, фуксина и желтого
цветов явилась одной из причин столь
длительного использования модели RYB в
качестве основной. Настоящего желтого
цвета не было до 1800 года, а чистый фуксин
появился только к 1850 году. Художники
прошлого были вынуждены использовать
известные в то время субтрактивные
пигменты, ошибочно считая их основными
цветами. Ярким примером этого служат
палитры старых мастеров, использовавших
смешивание красок по модели RYB. Цвета
на их картинах выглядят плоскими и
грязноватыми из-за присутствия черных
пигментов, используемых для утемнения
слишком ярких спектральных тонов.
Нехватка насыщенных основных цветов,
а не тяжелая моральная атмосфера
"мрачного средневековья" стала
одной из причин некоторой сумрачности
колорита их полотен. Тем не менее,
мастерство и опыт старых мастеров
живописи заслуживают уважения и изучения,
а не огульного отрицания из-за
несоответствия их представлений
современному уровню науки о цвете.
Цветовая
модель CMY
В
цветовой модели CMY основными цветами
являются голубой, фуксин и желтый, а
дополнительными v красный, зеленый и
синий. Такой расклад гораздо лучше
соответствует характеру субтрактивной
модели, в которой сумма основных цветов
дает практически черный цвет. Парной
ей моделью, первичными цветами которой
служат вторичные цвета CMY, является
аддитивная модель RGB. Обе эти модели
показаны на рисунке.
Результаты
наложения световых (RGB) и пигментных
(CMY) цветов.
Четырехцветная
печать и CMYK
Важным
достоинством CMY является то, что смесь
первичных цветов дает настоящий черный,
а не грязно-коричневый цвет, получаемый
смешиванием красного, желтого и синего
цветов. Основная область применения
этой модели v цветная типографская
печать, из-за чего ее часто называют
пигментной цветовой моделью. На практике
чаще используется не оригинальная
модель CMY, а ее четырехцветная модификация
CMYK, включающая кроме триады основных
цветов еще и черный. На практике смешанный
черный цвет является очень интенсивной
смесью голубого и фиолетового, но
выглядит всегда черным цветом. Несмотря
на то, что все черные печатные цвета
можно получить методом смешивания, в
печатной промышленности используется
отдельная черная типографская краска.
Это делается для упрощения печати текста
и черно-белой графики, составляющих
немалую часть самого многоцветного
издания. Поэтому современная печать
считается четырехцветным процессом, в
котором черный цвет является дополнительным
цветом - как буква К в названии CMYK.
ПРИМЕЧАНИЕ. При синтезе цвета
смешиванием пигментов в модели CMY, доли
составляющих цветов часто выражаются
в процентных отношениях (например, 50%
желтого, 45% голубого и 5% фуксина дают
цвет зеленого оттенка). Такая форма
описания цвета довольно близка к
используемой в компьютерной графике.
Цвет
как отраженный свет
Как мы уже установили, цвет пигмента
обусловлен цветом света, отраженного
объектом. Цветной свет - свет, отраженный
от объектов, ? это именно то, из чего
состоит наш видимый мир. Объект выглядит
красным потому, что он поглощает зеленую
и голубую части спектра и отражает
оставшийся красный свет. На рисунке 2.4
этот процесс показан на примере двух
вариантов освещения знака остановки.
Первый знак освещен белым светом, красная
поверхность которого отражает только
красную составляющую, а белая надпись
v все три, то есть, красную, зеленую и
синюю. Второй знак освещен сине-зеленым
светом. Поскольку падающий свет не
содержит красных лучей, то красное поле
остается черным, поглощая и зеленый, и
синий свет. Белая надпись отражает весь
спектр падающего света и кажется
сине-зеленой.
Схемы
отражения света от красно-белого знака
остановки при белом и цветном
освещении.
Каждый
пигмент поглощает определенную часть
спектра и отражает соответствующий его
цвету свет. Смешанные пигменты субтрагируют
различные цвета спектра, образуя новый
смешанный цвет. Синий (не отражающий
красного или желтого), смешанный с желтым
(не отражающим красного или синего),
образует зеленый цвет, полностью
поглощающий красные лучи.
Модель
RGB
Различие
коэффициентов преломления световых
лучей разного цвета позволяет им
разделиться при прохождении через
призму. Полученная радуга представляет
собой видимый спектр белого света, то
есть цветовой диапазон, доступный
восприятию глаз человека. Цвета в спектре
следуют в известном порядке: Красный,
Оранжевый, Желтый, Зеленый, Голубой,
Синий и Фиолетовый. (Для его запоминания
дети используют присказку "Каждый
Охотник Желает Знать Где Сидит Фазан",
в которой первая буква каждого слова
соответствует первой букве в названии
цвета. По первым буквам названий основных
цветов, цветовая модель для света
по-русски называется КЖС, или RGB
по-английски.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Небелый свет имеет собственный спектр
преломления, поскольку часть общего
(белого) спектра в нем отсутствует,
придавая ему цветной оттенок.
Обратите
внимание на то, что белый цвет
характеризуется отсутствием пигмента
в модели CMY и ассоциируется с цветом
чистого холста. Черный цвет в модели
RGB представляет собой отсутствие света
и может считаться истинной темнотой.
Смесь всех трех первичных светов образует
белый свет. Попарное смешивание основных
цветов модели RGB порождает триаду
дополнительных - голубого, желтого и
фуксина - которые одновременно являются
первичными цветами пигментной модели
CMY.
Дихотомия света и пигмента
является важным элементом, связывающим
изменение цвета материала с изменением
цвета освещения. Свет и пигмент являются
взаимодополняющими противоположностями.
В самом деле - основные цвета одной
модели являются дополнительными для
другой; RGB излучает свет, а CMY отражает
его. Пигмент невидим без света, а окраска
самого света становится видна только
при его отражении от поверхности
пигмента. Сумма всех цветов света дает
белый цвет, а сумма цветов пигментов -
черный. RGB смешивает цвета методом
сложения, а CMY - методом вычитания
Цветовой круг демонстрирует соотношение между тремя первичными цветами красным, зеленым и синим и тремя первичными цветами голубым, пурпурным и желтым.
Например, пурпурный можно получить из двух соседних цветов - красного и синего. Аналогично желтый при смешивании с голубым дает зеленый.
Цвета, расположенные друг напротив друга, называются дополнительными цветами. Например, дополнительным цветом к зеленому является пурпурный. Если вы сделали фотографию, в которой избыток зеленого цвета, то этот эффект можно подавить, добавив соответствующий дополнительный цвет, пурпурный (смесь красного и синего согласно модели RGB). И напротив, вы можете усилить красный цвет, если уменьшите голубой (смесь зеленого и синего согласно модели RGB).
Цветовая модель RGB
Цветовая модель RGB (red, green, blue - красный, зеленый, синий) используется в таких светящихся устройствах, как телевизионные кинескопы и компьютерные мониторы. Для создания всех цветов, встречающихся в природе, они смешивают три первичных цвета RGB. Смесь 100% всех трех цветов дает белый, а смесь 0% всех трех цветов дает черный.
Модель RGB распространена очень широко, но она исключительно зависима от устройства. При замене устройства изменяются и цвета. Она не очень подходит для воспроизведения цвета, когда в одном комплексе должны работать сканер, принтер и монитор. Поскольку она использует три аддитивных первичных цвета, она не подходит для раскраски или для красителей и пигментов, используемых при печати, поскольку те используют другой набор первичных цветов (голубой, пурпурный, желтый).
Три первичных цвета аддитивного смешения
Глаз человека воспринимает длины волн в диапазоне 400 - 500 нм., как синий цвет, в диапазоне 500 - 600 нм., как зеленый цвет и в диапазоне 600 - 700 нм., как красный цвет. В компьютерной промышленности эти цвета называются тремя первичными цветами. Для их обозначения используется аббревиатура RGB.
Все цвета, встречающиеся в природе, можно создать, смешивая свет трех этих длин волн, варьируя их интенсивности. Смесь, состоящая из 100% каждого цвета, дает белый свет. Смесь 0% от каждого цвета дает отсутствие света или черный свет.
Искусство воспроизведения цвета путем сложения в различных пропорциях трех первичных RGB цветов называется аддитивным смешением. Этот принцип используется для воспроизведения цвета в видео и в компьютерных мониторах.
Три первичных цвета субтрактивного смешения
Белый свет создается при смешивании 100% от каждого из трех первичных цветов. Вычитание красного создает голубой (смесь синего и зеленого). Вычитание зеленого создает пурпурный, а вычитание синего создает желтый. Когда объект поглощает красный и отражает синий и зеленый, то мы воспринимаем этот объект как голубой.
Выражение цвета путем вычитания из белого света одной из компонент называется субтрактивным смешением.
Краски или красители создают цвет субтрактивным методом: когда краситель или пигмент поглощает красный и отражает зеленый и синий свет, мы видим голубой. Когда он поглощает зеленый и отражает синий и красный, мы видим пурпурный. Когда он поглощает синий и отражает красный и зеленый, мы видим желтый. Голубой, пурпурный и желтый являются тремя первичными цветами, используемыми в субтрактивном смешении.
При создании субтрактивных цветов часто добавляют черный цвет, поэтому получается четырехцветная модель, называемая CMYK.
Эффективный гардероб - 2. Теория цвета norub wrote in February 25th, 2016
От переходим к хроматическим (chroma - цвет).
Основные цвета, вторичные и третичные
Выделяют 3 основных цвета : желтый, синий и красный.
Путем смешивания этих трех цветов можно создать все остальные.
Смешанные в равных частях два основных цвета дают 3 вторичных цвета: зеленый, оранжевый и фиолетовый
Эти цвета называются бинарными .
Продолжив смешивать, из смешения основного сцета с бинарным, мы получим третичный цвет .
Цветовые круги
Цветовой круг Ньютона
Первым исследователем свойств цвета был И. Ньютон. Белый цвет, который, по его мнению, единственный объективно существует в природе распадается на семь составляющих. Красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый - основные цвета, составляющие радугу. Ньютон описал модель цветового круга по аналогии музыкальной модели, разделив окружность на 7 частей, пропорциональных музыкальным тонам. Если раскрутить диск Ньютона, наблюдатель увидит белый круг.
Цветовой круг Гёте
Иогаанн Воольфганг фон Гёте утверждал, что цвет объективно существует в природе. Гёте выявил чистые цвета, которые нельзя получить путем смешивания (красный, желтый, синий) и смешанные, число которых неограниченно. Все они плавно перетекают из одного оттенка в другой и находятся на стыках между чистыми цветами. Гёте также выделил цвет, который не входит в число радужных и является продолжением фиолетового и началом красного. Поэтому его круг делится на 8 частей.
Кто-то приписывает этот круг Ньютону, что неверно, кто-то Грасману, что возможно.
Цветовой круг Иттена
Иоганнес Иттен занимался исследованиями теории цвета, вел авторский курс в Баухаузе и европейских частных школах. Он написал книгу «Искусство цвета» (1961 год), ставшую базовым учебником для всех, кто занимается колористкой. До сих пор многие изучают теорию цвета по цветовому кругу Иттена.
В цветовом круге можно выделить три части:
1. Центральную, в виде равностороннего треугольника, вписанную в круг.
2. Среднюю, в форме достроенного к нему шестиугольника.
3.
Внешнюю. Представляет собой кольцо с большим радиусом, разделенное на 12 равных секторов.
Цветовой круг Манселла
Альберт Манселл первым решил разделить цвет на независимые значения тона, светлоты и насыщенности. Его система, особенно ее поздние редакции, основывалась на тщательных экспериментах по изучению цветового восприятия человека. Цветовая система Манселла пережила многие системы того времени, и, хотя в большинстве приложений ее заменили более современные системы, она все еще применяется в некоторых областях. Например, в стандартах ANSI (Американским национальным инсттитутом стандартов) 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 Мансела 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 определялость экспериментально изучением цветового ощущения испытуемых. Цвета Манселл пытался расположить визуально одинаково, что привело к образованию цветового тела неправильной формы.
Цвет в системе определяется тремя атрибутами: Н (hue — цветовой тон), С (chroma — цветность) и V (value — яркость). Цветовой тон делится на пять основных цветов: красный (R), желтый (У), зеленый (G), синий (В) и пурпурный (Р). Каждый цвет имеет 10 градаций. Яркость имеет 11 ступеней от белого до черного, а цветность разбита на 15 степеней. Один цвет описывается формулой (тон/цветность/яркость).
Цветовой круг Освальда
Цветовой круг Вильгельма Освальда представляет собой непрерывный спектральный цветовой круг. Основными цветами в нем являются желтый, ультрамариновый синий, красный и цвет морской волны (зеленый), стоящие в основании современной модели цвета RGB. А белый и черный цвета в чистом виде отсутствуют. Они трактуются как полное отсутствие цвета - белый, или же, как максимальная насыщенность цвета — черный цвет.
На самом деле между цветами в спектре нет четких границ - каждый цвет постепенно переходит в соседний.
Дополнительные цвета
Про дополнительные цвета (complementary colors) я уже писала в теме про Ахроматические цвета.
При смешении двух дополнительных цветов, расположенных друг напротив друга на цветовом круге, получается нейтральный темно-серый.
Цветоведение
Красный оттенок считается самым теплым цветом (цвет раскаленного метала или вулканической лавы), а синий - самым холодным (цвет воды, льда). Тем не менее имейте в виду, что температура цвета всегда относительна: сине-фиолетовый, к примеру - это холодный цвет, но он выглядит более теплым, если стоит рядом с сине-зеленым.
Немного о колористике
Ахроматические цвета (черный, белый, серый) различаются только по светлоте, степени приближения к белому цвету.
Наш глаз способен распознать более 600 переходов по светлоте.
Хроматические цвета отличаются целым рядом признаков:
Цветовой тон
Это основной признак хроматического цвета: зеленый, красный, синий и т.п.
Светлота
Помимо приближенности к белому цвету, хроматические цвета отличаются по светлоте между собой. Желтый светлее фиолетового, голубой светлее синего, розовый - красного. Это легко можно проверить, если перевести цветную картинку в черно-белый формат.
Чистота
К чистым относят только спектральные цвета: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый.
Насыщеннось
Отличие хроматического цвета от ахроматического. Чем сильнее отличается, тем насыщеннее. К наиболее насыщенным можно отнести пурпурный и ультрамарин.
Интенсивность
Степень яркости цветового пятна. Зависит от интенсивности отраженного от него света. К наиболее интенсивным можно отнести лимонно-желтый, ярко-красный, ярко-оранжевый.
Пример:
Один из вариантов синего цвета. Слева - максимальная светлота (белый), справа - минимальная (черный)
В темноте, как вы знаете, все кошки серы. Это значит, что даже рыжего кота в абсолютной темноте ваш глаз не различит.
RGB, SMYK и т.д
Раз уж мы с вами сейчас сидим за компьютерами/ноутбуками/планшетами.
RGB - аддитивная цветовая модель. RGB - это аббревиатура английских слов: Red, Green, Blue. Из этого понятно что в модели RGB цвета синтезируются путём добавления трёх цветов (красного, зелёного, синего) в различных количествах.
И вот мы, вместо привычных желтый-синий-красный, видим:
Модель CMYK (голубой, пурпурный, желтый, черный) используется в полиграфической промышленности. Определения основаны на поглощающих свойствах чернил.
Модели HCV (hue, chroma, value - цветовой тон, цветность, величина) основаны на работе человеческого глаза и на восприятии. Одной из первых моделей стала модель Манселла (см. выше). Типичным примером является цветовая модель CIE (Commission Internationale de l"Eclairage - Международная комиссия по освещенности).
Способность человеческого мозга синтезировать из красной, зеленой и синей составляющих цветное изображение используется в подавляющем большинстве компьютерных мониторов. На основе цветовой модели RGB (Red, Green, Blue) для отображения цветной точки изображения используются три близко расположенных источника света. Каждый из них отвечает за один цвет — красный, зеленый и синий — на разных уровнях яркости. Расстояние между источниками так мало, что человеческий глаз не может отделить друг от друга отдельные цвета. При этом каждый такой триплет соответствует одному пикселю, который уже и воспринимается глазом как одна точка определённого цвета.
О нашем восприятии цвета мы еще будем говорить. А пока еще картинки:
Какой цвет выбрали девушки?
Завтра будет вторая задача, которую разберем во вторник.
Чтобы не пропускать посты, присоединяйтесь
| Наименование параметра | Значение |
| Тема статьи: | Цветовые системы |
| Рубрика (тематическая категория) | Архитектура |
На практике люди не различают цвет как физическое явление и ощущение цвета. Чаще всего мы соединяем в одном выражении объективную причину и особое качество вызванного этой причиной ощущения. Говорят: ʼʼжелтый цветʼʼ, говорят, не отдавая себе отчета в том, что это словосочетание - гибрид. Свет - объективное явление. Его качества - это его спектр и его сила. Слово ʼʼжелтыйʼʼ обозначает качество ощущения. Белый дом, красный рефлекс - все это выражения-гибриды, хорошо передающие тесную связь объективного факта (причины) н его отражения нашим сознанием.
Качество ощущения связано со спектральным составом светового потока вовсе неоднозначно. ʼʼЖелтойʼʼ должна быть линия спектра (линия натрия 536 нм.). Такой же желтой должна быть сумма ʼʼзеленогоʼʼ и ʼʼкрасногоʼʼ луча. И свет, содержащий полный спектр, должна быть желтым (к примеру, цвет солнечного диска). При известных условиях ʼʼощущениеʼʼ желтого цвета - ʼʼцветную теньʼʼ - может создать даже соседство зеленого и синего излучения. Я наблюдал двойную тень на снегу при двойном освещении ртутной лампой и луной. Свет ртутной лампы - белый, зеленоватый, луны - более теплый. Тень, освещенная только светом луны, была желтой (цвета желтой охры), светом лампы - синей (цвета пепельно-серого ультрамарина).
Попытки привести множество цветов в систему имеют дело не с физическими характеристиками светового потока, а с качествами ощущения.
Художника интересует прежде всего цветовая система как таковая, система, объединяющая качества видимого цвета͵ качества ощущения. Известны три основных качества цвета: цветовой тон, светлота и насыщенность. Надо, чтобы художники усвоили эту паучную терминологию и не путали тон с цветовым тоном, насыщенность с яркостью цвета͵ освещенность со светлотой.
Цветовым тоном называют качества цвета͵ обозначаемые такими словами, как желтое, красное, синее, оранжевое, зеленое, сине-зеленое, пурпурное и т. д. Понятно, что между оранжевым и желтым, оранжевым и красным можно найти промежуточные цвета͵ более близкие к одному или другому цвету. Можно составить непрерывный замкнутый ряд изменений по цветовому тону от фиолетового через синие, зеленые, желтые, красные, пурпурные до исходного фиолетового. Все цвета͵ обладающие цветовым тоном, называются хроматическими в отличие от ахроматических (нейтральных) цветов - белого, серого и черного.
Нельзя указать однозначной физической основы для данного цветового тона. Между свойствами светового раздражителя и качеством ощущения связь осуществляет цветовое зрение, суммирующее раздражители по своим законам.
Светлотой называют качество цвета͵ присущее одинаково и хроматическим и ахроматическим цветам. Ахроматические цвета различаются только по светлоте, образуя непрерывный ряд от ʼʼабсолютноʼʼ черного до слепящего белого 4 .
Физической основой светлоты цвета служит яркость прямого или отраженного излучения. Светлоту не следует путать с белизной. Из предметных цветов самый светлый - белый, но распределение освещенности может сделать предметный белый более темным, чем серый (серое на солнце и белое в тени). Желтое пятно лампы светлее белого снега под ней. Сильное увеличение светлоты уменьшает число различий по цветовому тону. Так же, как все очень темные цвета сливаются в конце концов в один черный, так и очень светлые - на границе слепящего света - в один белый.
Насыщенностью называют большую или меньшую выраженность в цвете его цветового тона. Ахроматические цвета можно назвать цветами нулевой насыщенности. К максимально насыщенным цветам относятся, в частности, спектральные цвета. При этом нельзя указать однозначной физической основы насыщенности цвета. И здесь вмешиваются законы цветового зрения.
Колориста всегда увлекала задача создания на картине светло-насыщенных и темно-насыщенных цветов, особенно сочетание светлоты и насыщенности 5 .
Первая попытка привести видимые цвета в систему принадлежала Исааку Ньютону. Цветовая система Ньютона - цветовой круг, составленный из семи секторов: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового 6 .
Нельзя не удивляться тому, как пришел Ньютон к идее цветового круга, объединяющей цвета в систему по признакам, присущим ощущению цвета͵ как создал он систему, воспринятую позднее с небольшими изменениями даже его крайним противником Гёте, систему, нужную художнику и удержавшуюся в основном до наших дней.
Заметив, экспериментируя со стеклами, разложение солнечного луча призмой - факт непрерывного изменения цвета в спектре,- Ньютон формулировал удивительную мысль о сложном составе простого солнечного луча. В случае если белый луч, проходя через призму, растягивается в ленту разных цветов от красного до фиолетового, все больше и больше отклоняясь от прямого пути, то белый луч - это сумма разноцветных излучений. Разные цветные лучи, обладая разным коэффициентом преломления, отклоняются от прямого пути на разную величину - меньше всего красные, больше всего фиолетовые.
Доказательства самого Ньютона не были безупречными, и Гёте придирчиво писал об этом. Для подтверждения разной преломляемости разных но цвету лучей Ньютон пользовался выкрасками. Мы знаем теперь, что свет, отраженный от выкраски, нельзя отождествлять со спектральным цветом. Цвет выкраски - сам сложен. При этом гениальная догадка оказалась верной. Казалось бы, Ньютон, как физик, интересующийся больше объективными величинами, чем ощущениями, должен был в качестве модели, объединяющей цвета͵ выбрать отрезок прямой, каждой точке которого отвечает свой коэффициент преломления. Так и поступают ученые, оставаясь на почве спектрального анализа.
Гениальность Ньютона, однако, сказалась и в том, что он не забыл другой стороны вопроса. Его удивление факту простоты цвета солнечного луча столь же удивительно, как и удивление фактур падения яблока.
Белый луч - это сумма излучений, значит, наше зрение суммирует цвета͵ порождая по определенным законам одни цвета из других. Физик стал на точку зрения физиолога 7 . И Ньютон испытал оптические суммы разных цветов. Вот что он получил. Смешение двух близких по спектру цветов дает цвет промежуточный между ними. Смешение красного и зеленого, оранжевого и синего, желтого и фиолетового дает цвет, близкий к белому.
Приемы смешения, которыми пользовался Ньютон, также не были безупречными. Но все законы оптического смешения были фактически предсказаны им. Он заметил и тот факт, что смешение фиолетового и красного цвета дает пурпурные цвета͵ которых нет в спектре. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, множество цветов оказалось не только непрерывным, но и замкнутым. Увидел Ньютон и то, что смешение не близких по спектру цветов всегда ведет к потере насыщенности, к подмеси белого (серого). Идея цветового круга была столько же естественным, сколько и удивительным следствием экспериментов гениального физика по смешению цветов, так же как идея самого смешения - естественным и удивительным следствием наблюдений над разложением солнечного луча.
Хотя художники должны на практике хорошо знать и цветовой круг и законы оптического суммирования, мы считаем полезным напомнить здесь эту азбуку цветоведения 8 .
По окружности цветового круга расположены непрерывно изменяющиеся но цветовому тону насыщенные цвета - спектральные и пурпурные. Против пурпурно-красного расположен зеленый цвет, против красного - сине-зеленый, против оранжевого - синий и против желтого - фиолетовый. На каждом радиусе расположены цвета одного цветового тона, непрерывно изменяющиеся по насыщенности от спектрального или пурпурного до белого, расположенного в центре круга. Изменение цвета по светлоте в цветовом круге не учитывается.
На цветовом круге легко наглядно показать три закона оптического смешения цветов. Согласно идее Ньютона, цвет смеси находится (по принципу центра тяжести) на прямой, соединяющей смешиваемые цвета͵ ближе к тому цвету, которого в смеси ʼʼбольшеʼʼ.
Соединим хордой два близких спектральных цвета͵ к примеру оранжевый и красный. Их оптическая сумма расположена на хорде и будет, очевидно, обладать цветовым тоном цвета͵ промежуточного между смешиваемыми цветами. Эго правило оптического смешения, полученное Ньютоном. Легко заметить, что любое смешение цветов ведет к потере насыщенности. Чем дальше друг от друга смешиваемые спектральные цвета͵ тем больше потеря насыщенности в цвете смеси.
Наконец, наиболее удаленные друг от друга цвета͵ цвета диаметрально противоположные на цветовом круге, к примеру желтый и фиолетовый, дают при смешении в ʼʼравных количествахʼʼ белый цвет. Такие цвета называют дополнительными. Итак, дополнительные цвета͵ смешанные в ʼʼравных количествахʼʼ, взаимно нейтрализуются. Это второе правило оптического смешения. Наконец, сумму двух цветов можно смешать с третьим цветом. Эффект смешения как легко убедиться на цветовом, круге, не будет зависеть от того, как составлен каждый из смешиваемых цветов. При смешении каждый цвет как бы он ни был сложен, воспринимается как простой цвет - точка цветового круга. Это третье правило оптического смешения 9 .
Очевидно, можно выбрать три спектральных цвета͵ смешение которых в разных количествах может дать все или почти все цвета цветового круга. Такой цветовой триадой принято теперь считать триаду - красный, зеленый, синий. Красный, зеленый и синий называют основными цветами ньютоновской цветовой системы.
Последующие исследования лишь уточняли эту систему.
Новейшие экспериментальные данные о дополнительных цветах фиксируют следующие пары: синий (сходный с ультрамарином темным) и желтый (сходный с желтым кадмием); фиолетовый (сходный с фиолетовым кобальтом лилового оттенка) и зеленовато-желтый; пурпурный
(сходный с фиолетовым краплаком) и зеленый (сходный с травяной зеленью); голубой (сходный с берлинской лазурью) и оранжевый; красный (сходный с красным кадмием) и
голубовато-зеленый 10 .
Следует особенно подчеркнуть, что красный, типа киновари или красного кадмия, не является дополнительным к зеленому, даже зеленому цвета изумрудной зелени. Матисс в своем натюрморте с золотыми рыбками противопоставляет зеленую листву фиолетово-розовому, а красные пятна рыбок - голубовато-зеленой воде. И это понятно. Он хочет повысить цветность сопоставлениями дополнительных цветов. Мы увидим дальше, что дополнительные цвета связаны с цветовыми контрастами, которыми художники пользуются постоянно.
Новейшие экспериментальные исследования заставили несколько изменить геометрический образ множества цветов. В частности, идея сложения цветов нашла выражение в более точной модели - так называемом треугольнике смешения цветов. В вершинах треугольника смешения помещаются основные цвета ньютоновской цветовой системы - красный, зеленый, синий. Цвет суммы двух цветов находится по принципу центра тяжести на прямой, соединяющей соответствующие смешиваемым цветам точки треугольника смешения 11 .
С триадой Ньютона связаны все последующие попытки построить господствующую и в наши дни, хотя все еще не доказанную, трехкомпонентную теорию цветового зрения.
Цветовая система Ньютона, нашедшая свое выражение в цветовом круге и в законах смешения цветов, не есть ли это наиболее общая формальная основа колорита - цветовой системы картины?
Недаром художники-колористы, с большей или меньшей долей теоретизирования, говорили о цветовом круге и его использовании в живописи, недаром они изучали законы смешения цветов, пытаясь определить на их базе простейшие цветовые гармонии.
Рационалистическому строю творчества неоимпрессионистов идея научной систематики цветов оказалась особенно близкой. Синьяк, Сера с восторгом читали книгу Шеврёля, популярно излагавшую законы оптического суммирования и законы контраста͵ выраженные в цветовом
Сейчас яснее сильные и слабые стороны этих попыток.
Ньютон изучал эффекты от совместного действия разных цветов на один и тот же участок сетчатки глаза. Такое смешение цветов принято называть оптическим смешением. Пользуемся ли мы зеркальным смесителем, вертушкой или смешением посредством двух спектроскопов, мы получаем оптические смеси.
Оптические смеси получаются и в том случае, в случае если разные цвета расположены достаточно мелкими пятнами рядом друг с другом (пространственное смешение). Живопись часто пользовалась пространственным смешением цветов. Законы пространственного смешения знали на практике не только импрессионисты, но и венецианцы Высокого Возрождения, и Веласкес, и мастера помпейских росписей, и мастера фаюмских портретов (смотрите, к примеру, ʼʼПортрет пожилого мужчиныʼʼ из коллекции Государственного музея изобразительных искусств им. А. С. Пушкина). Цветные штрихи по основному пятну цвета на фресках Феофана Грека и его учеников свидетельствуют о практическом знании эффектов пространственного смешения, оживлявших цвет.
Но здесь нужна существенная оговорка. Речь идет именно о практическом знании эффектов оптического смешения цветов. Эффект оптического смешения зависит не только от качества смешиваемых цветов, но и от их количества. А приемы, которыми пользовались художники, соединяют эффекты оптического смешения с эффектами от способа нанесения красочного слоя.
Так, в ʼʼРуанском соборе в полденьʼʼ К. Мопе цветовой тон освещенной стены собора создан не полностью закрытыми зеленовато-рыжими рыхлыми западениями краски, розоватыми и желтоватыми мазками более плотного верхнего слоя, по которому положены местами белильные мазки, получившие синеватый оттенок. Зеленовато-рыжее, розовое, синее - это слегка сдвинутая триада Ньютона. Из нее можно получить все оттенки цвета. Весь вопрос в количестве цветов, участвующих в смеси. Там, где синеватые белильные мазки верхнего слоя чаще, мы видим холодный (лиловатый) оттенок, там, где яснее розовая прокладка, - оранжевато-розовый, там, где активно участвует рыжий цвет, яснее выражена желтизна. Но даже на далеком расстоянии общность цветового тона стены не переходит в безразличное равенство, общий цвет оживлен переходами.
Теневые части стены ʼʼРуанского собора вечеромʼʼ составлены из цветов, очень близких к цветам, использованным в дневном этюде. Чуть-чуть более темные рыжие западения, затем синеватый тоже рыхлый слой и поверх него белильные мазки розоватого оттенка. Одна и та же палитра, но другие количества цветов и другая последовательность их наложения. Художник пользовался одной и той же триадой цветов, близкой к основной ньютоновской триаде, и сохранил ясную цветность, сохранил, впрочем, на грани обесцвечивания. По сравнению, к примеру, с любым холстом Матисса перед нами, конечно, монолитный поток сдержанных, разбеленных цветовых переходов.
Живопись пользовалась, пользуется и будет пользоваться оптическим смешением цветов. Но едва ли можно одно из средств цветового построения представлять как единственную и обязательную его основу.
Теоретики неоимпрессионизма пытались представить законы оптического смешения цветов как истинную основу цветовой системы картины. Ссылаясь на Шеврёля и Гельмгольца, они настаивали на преимуществах оптического смешения цветов по сравнению с физическим смешением красок.
Поль Синьяк в программной книге неоимпрессионизма писал: ʼʼВсякая материальная смесь ведет не только к затемнению, но и к обесцвечиванию, всякая оптическая смесь, напротив - ведет к ясности и блескуʼʼ 13 .
Синьяк требует ʼʼзаменить всякую вещественную смесь противоположных красок их оптической смесьюʼʼ.
Но утверждение Синьяка совершенно бездоказательно.
В случае если пространственное смешение соседних пятен является полным (то есть цвета͵ вызывающие общий эффект, уже не различаются зрителем), оно не может иметь никаких преимуществ перед хорошо подобранной вещественной смесью-
Больше того, оптическое смешение любых цветов, как показывает цветовой круг, также ведет к известному обесцвечиванию (потере насыщенности), а смешение цветов, близких к дополнительным,- даже к сильному обесцвечиванию.
Действительная красота и цель импрессионистической кладки состоит в том оживлении общего цвета͵ ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ вызывается неполным оптическим смешением цветов. Тот же Синьяк подчеркивал, что для импрессионистической кладки чрезвычайно важно, чтобы был угадан - в соответствии с размером картины - размер мазка. Но почему же это важно? Ведь оптическое смешение будет тем лучше, чем мельче мазки? Наилучшее оптическое смешение достигается полным наложением световых потоков.
Поясним на примере. В случае если подвести зрителя вплотную к картине Сурикова ʼʼБоярыня Морозоваʼʼ, он не увидит в живописи снега пичего, кроме разноцветных мазков (полная раздельность цветов). В случае если отвести зрителя от картины, он увидит только голубоватый снег и ему будет совершенно безразлично, написан ли данный снег раздельными цветами или покрашен одной голубоватой краской (полное смешение). Ни то, ни другое положение относительно картины, однако, не является наилучшим и естественным. Легко убедиться, что. на том расстоянии, с которого лучше всего охватывается и богаче всего раскрывается для зрителя данный холст, смешение цветов в живописи снега остается неполным. Мы не видим раздельных мазков, но мы видим переливы цвета͵ игру теплых и холодных оттенков, игру рефлексов на снегу, его взрытую, мерцающую отражениями рыхлую структуру *. Импрессионисты для достижения ʼʼблескаʼʼ колорита также использовали неполное оптическое смешение цветов. Вспомним, что и Делакруа прибегал к неполному физическому смешению красок на палитре, добиваясь аналогичного оживления цвета.
Именно неполное оптическое смешение цветов хорошо подходит для выражения импрессионистического видения, выбирающего в цветовых гармониях природы как главное непрерывную игру излучений. Но оживление цвета приемами пространственного смешения вовсе не предполагало импрессионистического видения и применялось в разных живописных школах.
Очень хорошо писал о раздельности мазка и слитности красок Делакруа: ʼʼВ конечном счете в произведении подлинного мастера все зависит от расстояния, с которого будешь смотреть на картину. На известном расстоянии мазок растворится в общем впечатлении, но он придаст живописи тот акцент, которого ей не может дать слитность красокʼʼ 14 .
В случае если художника, пытавшегося осмыслить цветовую систему картины, направляла и поправляла его практика и он ошибался не столько в самой практике, сколько в том, что
* Для полноценного восприятия такой картины важно и разглядывать вблизи детали живописи и охватывать ее в целом, издали. Тогда еще яснее становится тайна рождения осмысленной цветности из пестроты красок.
преувеличивал ее значение, то некоторых теоретиков цветоведения увлечение научными открытиями привело к ложным обобщениям. Οʜᴎ не увидели разницы между законами оптического суммирования световых лучей, на базе которых построена цветовая система Ньютона, и законами, лежащими в базе цветового построения картины.
Думали, что колорит картины непременно основан или на паре дополнительных цветов, или на ʼʼгармоническойʼʼ цветовой триаде (к примеру, триаде - красное, зеленое, синее) 15 .
Но что же сказать в таком случае о противопоставлении красного и синего (без участия зеленого), столь характерном для картин многих великих колористов, желтого и черного, синего и белого? Трагический аккорд красных и синих в ʼʼСнятии с крестаʼʼ Пуссена великолепен аналогично тому, как и аккорд желтых и синих в работах Вермеера, желтого и голубого - в ʼʼКружевницеʼʼ (Париж, Лувр), лимонно-желтого и синего - в ʼʼСлужанке с кувшином молокаʼʼ (Амстердам, Рейкс-музей). Были и еще более абстрактные попытки вывести цветовые гармонии из числовых соотношений между синусами преломления (Ньютон, см. прим. 6) или между частотами колебаний отдельных монохроматических излучений, подобно тому как музыкальные гармонии выводятся из простых числовых отношений между отрезками музыкальной хорды или частотами колебаний музыкальных тонов.
Нет нужды критиковать эти поздние отголоски пифагорейства. Наконец, посредством цветового круга пытались установить важное понятие цветовой гаммы. Изучая излюбленные цвета некоторых художников, определяли гамму художника (гамму Коро, гамму Рембрандта) как ограниченную область цветового круга, ось которого, проходя через точку белого, опирается на дополнительные цвета͵ один из которых доминирует как по размеру пятен, так и по насыщенности (цветовая доминанта) 16 . Мы еще вернемся к вопросу о цветовой гамме. Ее структура много сложнее той упрощенной схемы, которую можно получить из простого сопоставления красок картины с ньютоновской системой цветоощущения, выраженной в цветовом круге. Ньютоновская цветовая система описывает только одну сторону фактов - цветовое множество и не затрагивает цветового взаимодействия, она основана на законах оптического смешения, а художник имеет дело чаще всего не с оптическим смешением цветов. И вообще, бессмысленно искать цветовые гармонии абстрактным путем, в случае если мы располагаем в качестве бесспорного материала множеством совершенных образцов, созданных великими колористами.
При этом оговоримся еще раз - бесплодность претензий па абстрактные законы красоты не означает бесполезность для искусствознания и художественной практики цветоведения и физиологии цветового зрения.
Цветовой круг содержит все изменения цвета по цветовому гону и насыщенности. Но цвета различаются, кроме того, по яркости (светлоте). В современном понимании полная система ньютоновских цветов, изменяющихся по трем параметрам - цветовому тону, насыщенности и светлоте, - это цветовое тело.
Множество точек цветового тела содержит все существующие цвета. Его структура отвечает законам смешения цветов (сечения тела плоскостями, перпендикулярными черно-белой оси, дают треугольники смешения) и трехкомпонентной теории цветового зрения. На базе цветового тела, зная параметры исходных цветов, можно рассчитать цвет их смеси. Вот почему цветоведение в его математическом выражении называют исчислением цветов. Практическая важность такого расчёта для светотехники и колориметрии очевидна.
Здесь нет нужнобности говорить о цветовом теле и правилах расчёта цветов. Цветоведа и светотехника интересует изолированный цвет - точка цветового тела. Художник никогда не имеет дела с изолированным цветом.
Но художнику полезно иметь представление о некоторых специальных вопросах научной систематики цветов.
Яркость (светлота) и цветовой тон не являются вполне независимыми параметрами. Большое уменьшение яркости излучения меняет цветовой тон. Примерная картина цветового сдвига при уменьшении яркости такова: зеленые синеют, синие приближаются к фиолетовым, желтые приближаются к оранжевым, оранжевые - к красным. Дальнейшее уменьшение яркости ведет к эффекту обесцвечивания 17 .
Понятно, что то же самое должно происходить и с цветами картины при значительном уменьшении ее освещенности. Вот почему сравнивать колористические качества картин можно только в условиях равной освещенности.
Большое увеличение яркости излучения вызывает другой эффект. Красные цвета переходят в оранжевые, затем - желтые, наконец - белые. Фиолетовые переходят в синие, затем - голубые. Очень сильный свет приводит к эффекту обесцвечивания.
Цветовой тон зависит также и от насыщенности, что доказывают факты изменения цветового тона при разбелке. При разбелке часть желтых розовеет, часть зеленеет, красное становится более пурпурным, зеленое синеет, синее приближается к фиолетовому 18 .
Изменение цветового тона при изменении яркости и разбелке, изучавшееся в психологии цветоощущения, относится к фактам оптического смешения цветов. Раздельная импрессионистическая кладка желтых пятен рядом с белыми вызывает впечатление оранжевого и даже розового. Кладка зеленых пятен рядом с белыми вызывает впечатление голубого.
Цветовые системы - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Цветовые системы" 2017, 2018.
Альберт Генри Манселл /Albert Henry Munsell (6 января 1858 - 28 июня 1918) был американским художником, преподавателем живописи и создателем системы цвета Манселла .
Он родился в Бостоне (Массачусетс), учился и работал на факультете Массачусетского Колледжа Искусств и умер в соседнем Бруклине.
Как художник был известен свoими морскими пейзажами и портретами.
Манселл знаменит созданием точной системы числового описания цветов. Он написал об этом три книги: "Система обозначения цвета" (1905), "Атлас цветой системы Манселла" (1915) и опубликованная посмертно "Грамматика цвета: Систематизация документов Стратмора в различных печатных цветовых комбинациях в соответствии с цветовой системой Манселла" (1921) . Цветовая система Манселла получила мeждународное признание и послужила основанием для многих других упорядочивающих цветовых систем, включая CIELAB . В 1917 году он основал Цветовую Компанию Манселла .
Сын Манселла, А.Е.О. Манселл продолжил популяризацию цветовой системы Манселла после его смерти.
Цветовая система Манселла
Цветовая система Манселла - цветовое пространство, разработанное профессором Альбертом Манселлом (Albert H. Munsell) в начале XX века. Цвет в нем описывается с помощью трех чисел - цветового тона, значения (светлоты), и хромы (насыщенности) .
История
И до Манселла были попытки создать цветовое пространство, цвет в котором описывался бы тремя координатами, однако он первым решил разделить цвет на независимые значения тона, светлоты и насыщенности. Его система, особенно ее поздние редакции, основывалась на тщательных экспериментах по изучению цветового восприятия человека, то есть под нее была подведена серьезная научная основа.
Благодаря этому, цветовая система Манселла пережила многие системы того времени, и, хотя в большинстве приложений ее заменили более современные системы, такие как CIE L*a*b , она все еще 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.
Свою работу Манселл начал в 1898 году и опубликовал результаты под названием "Color Notation" в 1905 году. Доработанная версия появилась в книге "Munsell Book of Color" в 1929 году. Экспериментальные данные, полученные в 1940-х, дали возможность дополнить систему, что привело к появлению современной редакции этой книги.
Принципы
Цветовая система Мансела 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.
Вот что об этом писал сам Манселл : "Попытка вписать (цвета) в выбранный контур, такой как пирамида, конус, цилиндр или куб, в сочетании с недостатком корректных экспериментов привела к искажению цветовых отношений. Стало очевидно, что при измерении значения и хромы для пигментов, никакой обычный контур не подойдет".
Цветовой тон
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
Значение, или светлота , изменяется по вертикальной оси от черного (0) внизу до белого (10) наверху . Вдоль по оси располагаются нейтральные цвета.
Хрома
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.
Определение цвета
В полном виде цвет в колометрической системе Манселла определяется тремя значениями:
- тоном (оттенком, hue),
- значением (светлотой, яркостью, value),
- хромой (цветностью, насыщенностью, chroma, saturation).
Например, довольно насыщенный фиолетовый средней светлоты определяется как 5P 5/10, где 5P означает тон, 5 - светлоту, а 10 - хрому. Также можно обозначить, как hue=278°, value=71% и saturation=44%.
В системе RGB это соответствует: R=153(99) G=102(66) B=182(b6) или #9966b6.
________________________________________ _________________________
Вертикальная шкала светлоты делит пространство между чёрным и белым на 10 ступеней (которые Манселл определил, используя фотометр собственной конструкции). Он не просто определяет эти градации в соответствии с линейными изменениями в отражении, но также выбирает шкалу, в которой квадратный корень измерянной отражённой яркости подвергается равномерным изменениям (см. также систему Оствальда) .
После настройки свой шкалы светлоты, Манселл выбрал образцы начиная с красного (R), жёлтого (Y), зелёного (G), синего (В) и пурпурного (Р) , которые ему и его глазу художника казались удалёнными на равное расстояния не только друг от друга, но и от серого одинакового уровня светлоты. Эти цвета стали основными цветами его системы , и он предусмотрел дополнительные пять смесей - жёлто-красный (YR), зелёно-жёлтый (GY), сине-зелёный (BG), пурпурно-синий (РВ) и красно-пурпурный (RP) - располагая их в форме круга вокруг упомянутого ранее нейтрального серого (N) . Параметр Хрома 5 был произвольно назначен всем этим 10 основным цветам и их смесям . Шкала хромы - это открытая на концах шкала, которая может достигать значений светлоты до 12-14 в зависимости от яркости испольуемых цветов. Вермиллион, например, достигает этого крайнего положения и соответственно сокращается до обозначения 5R 5/14 в обозначении Манселла , в то время как менее насыщенный розoвый (пинк) определяется как 5R 5/4.
Внешние деления цветового круга показывают, каким образом 40 оттенков получаются путём деления оригинальных интервалов между 5-ю основными цветами, сначала на 10, затем на 20 и наконец на 40 сегментов, опять же таким образом, чтобы они воспринимались как равноудалённые. Их индивидуально звучащие названия также включены.
Новый "Атлас цветов" вышел в 1929 году после смерти Манселла , в этот раз под названием "Книга цветов Манселла" . Мы до сих пор используем это издание. В 1942 году Американская Организация Стандартов рекомендовала её использование для спецификаций цветов поверхностей. Примерная идентификация параметров Манселла (а именно тон, светлота и хрома) может быть подтверждена посредством прямого сравнения цветовых панелей самих по себе. Уточнение системы обозначения Манселла , было, однако, рекомендовано, что позднее было осуществелено в сотрудничестве с Оптическим Обществом Америки и известно как "ренотация" (переобозначение) .
Когда оговариваются материальные стандарты, первостепенно важно использовать физические методы и разрабатывать базовые модели, в которые могут быть конвертированы все цветовые системы. Современные исследователи цвета порекомендовали бы Манселлу реконструировать свою систему, используя современные колориметрические техники. Безусловно, результатом могло бы быть уникальное расположение цветов, которое связало бы его высокочувствительную зрительную оценку цветов с их неэмпирической регистрацией. Термин "цветовая валентность" означает свойство цветового раздражителя, который производит впечатление от смеси. Манселл , однако, полагался на смеси, полученные путём вращения цветовых волчков, которые он, впрочем, корректировал так, чтобы любые систематические отклонения воспринимаемых цветов от современного неэмпрического подхода были сведены к минимуму. Цветовое дерево Манселла будет цвести ещё многие годы.
