Субъективные характеристики цвета

Понятие цвет. Основные характеристики цвета

Цвет - Одно из свойств объектов материального мира, воспринимаемое как осознанное зрительное ощущение и позволяющее наблюдателю распознавать качественные различия излучений, обусловленные различным спектральным составом света.
Характеристики световых волн

— длина волны

— скорость распространения

— частота

Природа цвета (Цвет как предмет науки)

Проблемами цвета с глубокой древности и до наших дней занимаются целый ряд научных дисциплин, каждая из которых изучает цвет с интересующей ее стороны. Физику, прежде всего, интересует энергетическая природа цвета, физиологию - процесс восприятия цвета человеком и превращения его в цвет, психологию - проблема восприятия цвета и воздействия его на психику, способность вызывать различные эмоции, биологию - значение и роль цвета в жизнедеятельности живых организмов и растений.

В современной науке о цвете важная роль принадлежит и математике, с помощью которой разрабатываются методы описания и измерения оттенков цвета. Имеется еще ряд научных дисциплин, изучающих роль цвета в более узких сферах человеческой деятельности, например, такие как полиграфия, химия лаков и красок, криминалистика и др. Совокупность всех этих наук, изучающих цвет определяют как область науки о цвете или цветоведение.

Параметры описания цвета

Действие на органы зрения излучений, длины волн которых находятся в диапазоне 400-700 нм, приводит к возникновению зрительных ощущений. Эти ощущения различаются, количественно и качественно. Физические свойства излучения - мощность и длина волны - тесно связаны со свойствами возбуждаемого им ощущения. Однако, хотя излучения и ощущения взаимосвязаны, эта связь сложная и подчиняется законам субъективного визуального восприятия светового излучения. Отсюда и деление параметров, характеризующих цвет, на объективные и субъективные.

Объективные характеристики цвета

Цвета всех спектральных излучений спектра видимого света располагаются в довольно коротком интервале длин волн излучения: от точки сине-фиолетового излучения с длиной волны 400 нм (нанометров) до точки красного излучения с длиной волны 700 нм.

Если рассматривать свет по волновой теории, то волна кроме длины имеет и вторую характеристику – мощность (амплитуда). Следовательно, из объективных характеристик цвета можно выделить его длины волны излучения и мощности излучения. Излучения, имеющие только одну длину волны, называют монохроматическими излучениями. В интервале длин волн видимого спектра монохроматические излучения определяют как спектральные цвета. Цвета двух монохроматических излучений видимого спектра, образующих белый свет, называют дополнительными цветами.

График цветности с локусом - линией спектральных цветов монохроматических излучений одинаковой мощности и линиями дополнительных цветов монохроматических излучений: желтого (560 им) и сине-фиолетового (450 им); голубого (490 им) и красного (615 им); оранжевого (575 им) и сине-голубого (480 им) приведен на рисунке 1. Внутри локуса располагаются цвета реальных излучений На пунктирной прямой линии, соединяющей две крайние точки локуса, располагаются наиболее насыщенные пурпурные цвета, которые можно получить лишь смешением крайних спектральных излучений красного и сине-фиолетового цвета.

Дополнительные цвета располагаются в цветовом круге на прямой линии, проходящей через ахроматическую ось (черный – серый – белый цвет). Так, желтые излучения являются дополнительными к синим, а голубые (сине-зеленые) - дополнительными к красным. К оранжевому цвету дополнительным является сине-голубой. Следует помнить, что смесь двух излучений дополнительного цвета образует белое излучение, а смесь красок дополнительного цвета образует черную или близкую к ней краску.

Мощность излучения для цвета определяется понятием "яркость". Мощность излучения можно рассматривать в двух плоскостях: 1) мощность излучения непосредственно от источника излучения и, 2) мощность излучения от объекта отражающий или пропускающий излучения другого источника. Поверхность и вещество объекта, как правило, меняет мощность и длину волны излучения. Следовательно, яркость – понятие объективное (физическое) и оно характеризуется количеством света, попадающего в глаз наблюдателя от объекта излучающего, пропускающего сквозь себя или отражающего свет.

Субъективные характеристики цвета

Характер ощущения цвета зависит как от суммарной реакции чувствительных к цвету рецепторов глаза (человека), так и от соотношения реакций каждого из трех типов рецепторов. Суммарная реакция чувствительных к цвету рецепторов глаза определяет светлоту цвета, а соотношение ее долей – цветовой тон. С изменением мощности изменяется светлота, а с изменением длины волны – визуально воспринимаемый цветовой тон и насыщенность цвета. Первоначальное представление о светлоте и цветового тона можно проиллюстрировать, поместив окрашенную поверхность частично на прямой солнечный свет, а частично - в тень. Обе части ее имеют одинаковый цветовой тон, но разную светлоту. Совокупность этих характеристик обозначается одним термином "цвет". Из приведенного примера можно сделать вывод, что качественные субъективные характеристики цвета это цветовой тон и насыщенность, а субъективная количественная характеристика – светлота.

Цветовой тон, насыщенность и светлота - это три субъективно воспринимаемых глаза признака хроматических цветов.

Цветовой тон- это субъективный признак цвета, который познается через ощущения и определяется словами - синий, зеленый, красный, желтый и т. д. Цветовой тон предметов, не являющимися источниками излучения, зависит от избирательного спектрального пропускания прозрачных предметов и избирательного спектрального отражения непрозрачных предметов, рассматриваемых в отраженном свете. Цветовой тон источника излучения в видимой области спектра определяется составом видимого спектра излучения. В нашем сознании цветовой тон ассоциируется с окраской хорошо знакомых предметов. Многие наименования цветов произошли прямо от объектов с характерным памятным цветом. Например, такие как малиновый, оранжевый (апельсиновый), вишневый, болотный, сиреневый, розовый, кроваво - красный и т. д. Наши ощущения субъективны и они зависят не только от спектрального излучения, отражения или пропускания, а также от тонкости восприятия, эмоционального состояния, профессионализма, тренированности, национальности и многих других факторов.

Насыщенность цвета - это второй субъективный признак цвета, характеризующий силу, интенсивность ощущения цветового тона. Среди ряда цветов одного тона, например среди синих цветов, можо выделить те, у которых сильнее выражен синий тон; и которые воспринимаются как ярко синими. Насыщенность цвета ассоциируется в нашем сознании с количеством красящего вещества, например, с его концентрацией в краске, а также с его чистотой. Например, увеличивая концентрацию красителя или, иначе говоря, насыщая им раствор, мы тем самым увеличиваем насыщенность цвета этого раствора. Увеличивая содержание пигмента в краске, мы также увеличиваем ее насыщенность.

Насыщенность цвета предметов проявляет себя максимально, если предметы освещены светом этого цвета. Натренированный наблюдатель при дневном освещении различает до 180 цветовых тонов и до 16 ступеней (градаций) насыщенности. (Таким образом, пространство цветового охвата человека состоит из 1880 оттенков чистых цветов, а оттенки смешенных цветов представляют очень большое, но конечное множество цветов.) При пониженном освещении число различимых цветов заметно сокращается. Кроме того, резко меняется представление о цветовом тоне если освещение цветное. Ночью (при голубом лунном свете) все кошки черные.

Ощущения цветности и насыщенности можно приближенно выразить объективными характеристиками излучений. Так, цветовой тон выражают длиной волны монохроматического излучения, который в смеси с белым светом дает такое же зрительное ощущение цвета, как характеризуемый объект. Длина волны этого монохроматического излучения называется доминирующей длиной волны. Насыщенность при этом количественно выражается чистотой цвета, которая представляет собой долю монохроматического потока в смеси его с белым светом. Короче говоря, чистоту цвета определяют отношением мощности монохроматического излучения к мощности суммарных излучений видимого спектра, которые создают заданный цвет. Чем больше мощность монохроматического излучения в смеси и чем меньше мощность белого света, тем выше чистота цвета. Спектральные цвета имеют максимальную чистоту, равную единице. В спектральных цветах мощность белого света равна нулю.
Светлота - третий субъективный признак, характеризующий ощущения объективной величины яркости цвета. Когда одновременно рассматриваются разноокрашенные предметы, мы отчетливо видим, какие из них светлее, какие темнее, хотя они и различны по цветовому тону. Сопоставляя цвета в светах и тенях отдельных предметов, мы видим различия в освещенности и цвета разных участков рассматриваемого объекта. Например, окрашенные в желтые цвета предметы более светлые, а окрашенные в фиолетовые цвета - более темные.

Основные свойства цветов.
У каждого цвета есть три основных свойства: цветовой тон, насыщенность и светлота.

Цветовой тон – качество хроматического цвета, при определении которого называют цвет красным, желтым, голубым, зеленым; особенность цвета отличаться от других цветов спектра.

В нашем сознании цветовой тон ассоциируется с окраской хорошо знакомых предметов. Многие названия цветов произошли от объектов с характерным цветом: песочный, изумрудный, шоколадный, вишневый.

Насыщенность – сила цвета – степень отличия хроматического цвета от равного с ним по светлоте серого цвета; степень приближения к чистому спектральному цвету или процентное содержание цвета в данном оттенке. Чем ближе цвет приближается к спектральному, чем сильнее его отличие от серого цвета, тем он насыщеннее. Розовый, светло-желтый, светло-голубой или темно-коричневый являются малонасыщенными цветами. В практике малонасыщенные цвета получают путем добавления к хроматическому цвету белой или черной краски. От примеси белил цвет светлеет, от черной краски – темнеет. Потемнение или посветление цвета всегда понижает его насыщенность.

Насыщенность зависит и от цветового тона. Желтый цвет всегда насыщеннее красного, красный – синего.

Светлота - воспринимаемая яркость цвета, т.е насколько тот или иной цвет темнее или светлее другого цвета; степень приближения цветов к белому. Любые цвета и оттенки, независимо от цветового тона, можно сравнить по светлоте, то есть определить, какой из них темнее, а какой светлее. Можно изменить светлоту цвета, добавив в него белила или воду, тогда красный станет розовым, синий — голубым, зеленый - салатовым и т. д. Желтый цвет светлее коричневого, фиолетового, синего; синий темнее красного, красный темнее желтого.

Светлота находится в прямой зависимости от насыщенности цвета. Примешивая белый цвет к красному, мы уменьшим насыщенность последнего, а светлоту увеличим. Примешивая более темные по светлоте ахроматические цвета к хроматическому цвету, мы уменьшаем его светлоту и насыщенность одновременно.

Светлота — качество, присущее как хроматическим, так и ахроматическим цветам. Светлоту не следует путать с белизной (как качеством цвета предмета).

У художников принято светлотные отношения называть тональными, поэтому не следует путать светлотный и цвето­вой тон, светотеневой и цветовой строй произведения. Когда говорят, что картина написана в светлых тонах, то прежде всего имеют в виду светлотные отношения, а по цвету она может быть и серо-белой, и розовато-желтой, светло-сиреневой, словом самой разной.
Различия этого типа живописцы называют валерами.

Сравнивать по светлоте можно любые цвета и оттенки: бледно-зеленый с темно-зеленым, розовый с синим, красный с фиолетовым и т. д. Интересно заметить, что красный, розовый, зеленый, корич­невый и другие цвета могут быть и светлыми, и темными цветами.

Благодаря тому, что мы помним цвета окружающих нас предметов, мы представляем себе их светлоту. Например, желтый лимон светлее синей скатерти, и мы помним, что желтый цвет светлее синего.
Ахроматические цвета, то есть серые, белые и черные, характеризуются только светлотой. Различия по светлоте заключаются в том, что одни цвета темнее, а другие светлее. Любой хроматический цвет может быть сопоставлен по светлоте с ахроматическим цветом.

Цветовой оттенок, насыщенность и светлота всесторонне характеризуют любой видимый цвет. Изменение одной из характеристик влечет за собой изменение других.

Локальный цвет.
Локальный цвет в живописи, основной и неизменный цвет изображаемых объектов, условный, лишённый оттенков, которые возникают в природе под воздействием освещения, воздушной среды, рефлексов от окружающих предметов и пр. Понятие локального цвета впервые введено Леонардо да Винчи в "Книге о живописи".

Рассмотрите предметы в вашей комнате, выгляните в окно. Все, что вы видите, имеет не только форму, но и цвет. Вы можете его легко определить: яблоко — желтое, чашка — красная, скатерть — синяя, стены — голубые и т. д.

Локальный цвет предмета — это те чистые, несмешанные, непреломленные тона, которые в нашем представлении связа­ны с определенными предметами, как их объективные, неиз­менные свойства.

Локальный цвет — основной цвет какого-либо предмета без учета внешних влиянии.

Локальный цвет предмета может быть однотонным, но может состоять и из разных оттенков.

Вы увидите, что основной цвет роз белый или красный, но в каждом цветке можно насчитать несколько оттенков локаль­ного цвета. При рисовании с натуры, по памяти надо передавать харак­терные особенности локального цвета предметов, его изменения на свету, в полутени и тени.

Под влиянием света, воздуха, объединения с другими цветами один и тот же локальный цвет приобретает совершенно раз­личный тон в тени и на свету.
При солнечном освещении цвет самих предметов виден лучше всего в местах, где располагаются полутени. Локальный цвет предметов виден хуже там, где на нем лежит полная тень. Он высветляется и обесцвечивается на ярком свету.

Художники, показывая нам красоту предметов, точно опре­деляют изменения локального цвета на свету и в тени.

Как только вы освоите теорию и практику использования основных, составных и дополнительных цветов, вы сможете легко передавать локальный цвет предмета, его оттенки на свету и в тени. В тени, отбрасываемой предметом или нахо­дящейся на нем самом, всегда будет присутствовать цвет, являющийся дополнительным к цвету самого предмета. Например, в тени красного яблока обязательно будет присутствовать зеленый цвет, как дополнительный к красному. Кроме этого, в каждой тени присутствуют тон, чуть темнее цвета самого предмета, и синий тон.

Не следует забывать, что на локальный цвет предмета воз­действует его окружение. Когда рядом с желтым яблоком ока­жется зеленая драпировка, то на нем появляется цветной реф­лекс, то есть собственная тень яблока обязательно приобретает оттенок зеленого цвета.