Характеристики цвета. Цветовой круг

Теория цвета как самостоятельная научная дисциплина изучает цвет с точки зрения различных характеристик: физические, физиологических, психологических, эмоциональных, символических и т.д. В неё входят элементы различных наук: оптики, спектроскопии, колориметрии, анатомии и физиологии человека, психологии, теории и истории искусства, философии, эстетики, теории архитектуры, дизайна и многих других прикладных наук. Изучением цвета и его применением занимались различные ученые, по данному вопросу существует достаточно обширная историография (Л. Да Винчи, Ньютон, Гете, Рунге, Иттен, Шеврёль, Адамс, Бецольд, Гольц, Оствальд, Левидов, Аксенов, Данашев, Тэрнер и др.). Колористика - это раздел науки о цвете, изучающий теорию применения цвета на практике в различных областях человеческой деятельности, законы и принципы ее применяются ив рекламе. Схематично рассмотрим некоторые из категорий.

Цвет - это ощущение, возникающее в органе зрения при воздействии на него света, т.е. свет + зрение = цвет. Свет - это электромагнитное волновое движение. Длины волн видимого цвета заключены в интервале от 380 н.м. до 760 н.м. Волны с длиной волны менее 380 н.м. - это ультрафиолет, а с длиной более 760 н.м. - это инфракрасный свет. В таблице 3 показана зависимость цвета от длины волны видимого спектра.

Таблица 3

В видимом спектре человеческий глаз различает 120 цветов. Эти цвета принято выделять в три группы:

1) Коротко-волновая (380-500 н.м.). Входят цвета: Фиолетовый, Сине-Фиолетовый, Синий, Голубой.

2) Средне-волновая (500-600 н.м.). Входят цвета: Зелено-Голубой, Зеленый, Желто-Зеленый, Желтый, Желто-Оранжевый, Оранжевый.

3) Длинно-волновая группа (700-760 н.м.) Входят цвета: Оранжевый, Красно-Оранжевый, Красный.

Все цвета подразделяются на: хроматические, ахроматические, полухроматические.

Ахроматические - Белый, черный, и все оттенки серого. В этот спектр входят лучи всех длин волн в равной степени, причем энергия отдельных лучей составляющих эту смесь одинакова (Приложение1, рис.8).

Хроматические цвета - все спектральные и многие природные. В этот спектр входят все лучи, но есть преобладание какой-либо волны (максимум). Например, в спектре красного цвета, красные лучи (760-620 н.м.) несут большую часть энергии всего потока.

Полухроматические цвета - земляные цвета, т.е. цвета смешаны с ахроматическими цветами.

Психофизические характеристики цвета:

1) Цветовой тон. Это качество цвета, которое позволяет сравнить его с одним из спектральных или пурпурным цветом (кроме хроматических) и дать ему название.

2) Светлота. Это степень отличия данного цвета от черного. Она измеряется числом порогов различия от данного цвета до черного. Чем светлее цвет, тем выше его светлота. На практике принято заменять этот понятие понятием "яркость". Яркость цвета - это коэффициент отражения (Р) равный отношению отраженного светового потока (Fотр) к падающему (Fпад) взятое в процентах:

Р=(Fотр/Fпад)*100

3) Насыщенность. Это степень отличия данного хроматического цвета от равномерного по энергонасыщенности светового потока ахроматического. Измеряется тоже числом порогов различия от цвета до серого. Заменяется понятием чистота. Чистота - это доля чистого спектрального цвета в общей смеси данного цвета или это доля чистого пигмента в красочной смеси.

Цветовой тон + Насыщенность = Цветность

Ахроматические цвета не имеют цветового тона и насыщенности.

Цветовой ряд. Это последовательность цветов, у которых, по крайней мере, одна характеристика общая, а другие закономерно изменяются от одного цвета к другому. Цветовые ряды имеют свои названия, в зависимости от того, какие характеристики в них изменяются.

1) Ряд убывающей чистоты и возрастающей яркости. Этот ряд делается разбеливанием, т.е. добавлением белого цвета к спектральному.

2) Ряд убывающей насыщенности (приглушение).

3) Ряд убывающей яркости и убывающей насыщенности (зачернение).

4) Ряд по цветовому тону. Это смешение двух соседних спектральных цветов (причем в пределах не более 1/4 интервала светового круга).

Температура цвета. Это его относительная теплота или холодность.

Теплые: Красный, Красно-Оранжевый, Оранжевый, Желто-Оранжевый, Желтый, Желто-Зеленый.

Холодные: Голубой (Сине-Зеленый), Синий, Сине-Фиолетовый, Фиолетовый.

Самый горячий: Красно-Оранжевый.

Самый холодный: Голубой (Сине-Зеленый).

Нейтральные (Зеленый и Пурпурный).

Цветовой круг содержит в себе все цвета видимые человеком, от фиолетового до красного. Цветовой круг показывает, как цвета связаны между собой, что позволяет определять по определенным правилам гармоничные сочетания этих цветов. Чтобы понять основные принципы работы с цветовым кругом, его заменяют обычно упрощенной моделью, которая базируется на шести цветах (различные виды цветовых кругов приведены в Приложении 1, рис.1-7). Это связано с тем, что любой оттенок формируется за счет трех составляющих красного, зеленого и синего цвета. Соответственно, у каждого из этих цветов есть свой антагонист, что в итоге (3х2) и дает шесть цветов, а не семь, как в спектре. Красный, зеленый и синий цвета называются основными, поскольку именно они отвечают за формирование требуемого цвета на экране монитора. На цветовом круге эти цвета максимально равноудалены друг от друга и угол между ними составляет 120 градусов. Основные цвета входят в аддитивную цветовую модель (от add — складывать), при которой сложение всех трех цветов образует белый цвет. К такой модели относится RGB. Приведенная схема основных цветов работает только для компьютерных графических систем. У традиционных художников основными цветами считаются красный, желтый и синий.

Цвета, которые противопоставляются основным, называются комплиментарными или дополнительными. К ним относятся желтый, голубой и фиолетовый, последний в разных литературных источниках иногда еще называют пурпурным. Эти цвета очень важны для субстрактивной цветовой модели (от subtract — вычитать), при которой цвет формируется за счет частичного поглощения и отражения лучей света от объекта. К такой модели относится CMYK.

Основной характеристикой цветового круга является угол, он определяет нужный цвет. Отсчет угла ведется от красного цвета по часовой стрелке, диапазон значений может быть от 0 до 360 градусов или от 0 до 180 градусов. Значениям 0 и 360 градусов соответствует красный цвет, он начинает и замыкает точку отсчета. Основные и дополнительные цвета отстоят друг от друга на 60 градусов, так, для зеленого цвета угол будет равен 120 градусов, а для голубого цвета — 180 градусов.

С цветовым кругом связаны следующие особенности.

Цвета расположенные напротив друг друга, т.е. отстоящие на 180 градусов, являются контрастными. При их смешении в аддитивной модели получается белый цвет. К контрастным парам относят цвета желтый с синим и красный с голубым.

Контрастные цвета взаимно исключают друг друга. Если в изображении повысить уровень красного цвета, это автоматически уменьшит уровень голубого. И наоборот, если понизить уровень красного цвета, то это приведет к повышению уровня голубого.

Любой цвет получается смешиванием близлежащих к нему цветов. Так, желтый цвет образуется сложением красного и зеленого.

Поскольку каждый цвет в некотором роде является смесью других цветов, то усиление значения одного цвета в изображении автоматически приводит и к повышению уровня его составляющих, и наоборот. Например, зеленый цвет получается смешением желтого и голубого цвета. Если повысить значение зеленого цвета в изображении, то одновременно произойдет усиление и желтого с голубым. Верно и обратное, изменение желтой и голубой компоненты влияет на уровень зеленого цвета.

Каждому цвету можно противопоставить не один контрастный цвет, а пару, которая его образует. Чтобы понизить значение красного цвета, можно усилить значение голубого цвета или одновременно усилить уровень зеленого и синего, что приведет к тому же результату.

Разновидности цветовых кругов. Принято выделять две группы цветовых кругов: физические (за основу взят 7-ступенчатый цветовой круг Ньютона) и физиологические (за основу взят 6-ступенчатый цветовой круг Гете).

Наиболее распространён восьмисекторный цветовой круг. В XIX веке был получен Грассмоном. Он включает 7 цветов радуги и пурпурный. Основными цветами в этом круге считают красный, желтый, зеленый, синий, и добавляют к ним четыре «промежуточных» цвета (оранжевый, голубой, фиолетовый и пурпурный). В цветовом круге на равном расстоянии друг от друга расположены чередующиеся первичные и вторичные цвета. Сложение двух основных цветов дает дополнительный цвет, расположенный между ними. При смешении двух дополнительных цветов получается основной цвет, лежащий между ними. В цветовом круге нет ахроматических цветов, в том числе черного цвета.

Десятисекторный цветовой круг. Американский ученый Максвел добавляет к восьмеричному кругу еще два цвета: Желто-Зеленый и Зелено-Голубой. Цвета, расположенные друг против друга в этом круге, являются взаимодополняемыми. В круг входят: Красный, Оранжевый, Желтый, Желто-Зеленый, Зеленый, Зелено-Голубой, Голубой, Синий, Фиолетовый, Пурпурный. В этом круге каждый диаметр укажет своими окончаниями на два дополнительных цвета.

Двенадцатисекторный цветовой круг. Этот круг можно назвать «физиологическим», в отличие от 8- и 10-ступенных, «физических». Полярные цвета в этом круге—котрастные. Если зафиксировать взгляд на одном из цветов этого круга, то на сетчатке возникает по индукции противоположный цвет, называемый контрастным. Например, после фиксации красного в том же месте поля зрения возникает ощущение зеленого. После желтого—фиолетовый, после оранжевого—синий, и т.д. Строим равносторонний треугольник, вписанный в круг. В вершинах его помещаем красный, желтый и синий цвета. Посредине каждой из трёх дуг круга помещаем оранжевый, зеленый и фиолетовый цвета. Это смешанные цвета первой ступени. Затем посредине между каждой парой соседних цветов помещаем смешанные цвета второй ступени: красно-оранжевый, желто-зеленый, голубой, сине-фиолетовый и пурпурный. Получился 12-ступенный круг. Пользуясь этой схемой, можно подбирать гармоничные сочетания по два, три, четыре и более цветов.

Смешение цветов. Существует два различных типа смешения цветов.

1) Слагательное смешение (или аддитивное). Физическая сущность этого типа смешения заключается в суммировании световых потоков (лучей) тем или иным способом. Виды слагательного смешения:

- пространственное. Это совмещение в одном пространстве различно-окрашенных световых лучей (мониторы, театральные рампы).

- оптическое смешение. Это образование суммарного цвета в органе зрения человека, тогда как в пространстве слагаемые цвета разделены (поинтилистическая живопись).

- временное. Это особый вид смешения. Его можно наблюдать при смешивании цветов дисков, помещенных на спецприборе «вертушка» Максвелла.

- бинокулярное. Это эффект разноцветных очков (одна линза одного цвета, вторая - другого).

Основные цвета смешения: Красный, Зеленый. Синий.

Правила слагательного смешения:

При смешении двух цветов расположенных по хорде 10-ступенчатого круга получается цвет промежуточного цветового тона. Пример: Красный + Зеленый = Желтый.

При смешении противоположных цветов в 10-ступенчатом круге получается ахроматический цвет.

2) Вычитательное смешение (или субтрактивное). Его сущность заключается в вычитании из светового потока какой-либо его части путем поглощения, например при смешении красок, при наложении полупрозрачных слоев друг на друга, при всех видах наложения или пропускания.

Основное правило: всякое ахроматическое тело (краска или фильтр) отражает или пропускает лучи своего собственного цвета и поглощает цвет дополнительный к собственному.

Основные цвета при вычитательном смешении: Красный, Желтый, Синий.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: