Что такое цвет ньютон
Что такое цвет ньютон
Когда мы рассматриваем цвет, мы неизменно возвращаемся к объяснению, впервые данному сэром Исааком Ньютоном в 1666 г. Цвет это часть электромагнитного спектра и он всегда был таким. Для того, чтобы увидеть цвет, нужен иметь свет.
Когда свет светит на объекте, некоторые цвета отражаются от объекта, а другие поглощаются им. Наши глаза видят только те цвета, которые отражены.
Что такое цвет
Чтобы понять, какой цвет, рассмотрим, как Ньютон изучал концепцию. Он брал узкий луч солнечного света, и направлял его на стеклянную призму, помещённую в тёмной комнате.
Далее свет попадал на белый экран, где свет был разбит на цвета: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго и фиолетовый. До этого уже было известно, что пройденный свет покажет цвета радуги, но эксперимент Ньютона показал, что является цветом и как каждый цвет изогнут под определенными углами.
Весь спектр цветов, проходящий через вторую призму, изменил все видимые цвета обратно на белый свет.
Теперь, зная что такое цвет, мы можем определить, что является источником цвета. Любой объект, принимая свет, часть света поглощает, а остальные части отражает. И от того, какой цвет поглощается а какой отражается, мы получаем видимый цвет объекта.
Таким образом, мы не можем рассматривать «что такое цвет» без учета трех других факторов:
Интересные факты про цвет
Цветовое колесо является лучшим представлением всех цветов
Художники и дизайнеры регулярно используют цветовые колёса в качестве инструмента для точного смешивания, определения и уверенного подбора цветов. Цветные колёса располагаются в форме круга в порядке представления цветов в цветовом спектре.
Художники, в отличие от принтеров, обычно устанавливают свои цветные колёса от основных цветов: Красного, синего и желтого. Исаак Ньютон изобрел первое цветовое колесо в 1666 году, и с тех пор художники изучали и проектировали другие колёса на основе концепции Ньютона. Большинство колёс имеют в общей сложности 12 основных делений, но некоторые имеют 24.
Существует три различных типа цветов
Существует три различных типа цветов: Первичный, вторичный и третичный. Основные цвета — красный, желтый и синий.
Вторичные цвета — зеленый, оранжевый и фиолетовый. А третичные цвета — жёлто-оранжевый, красно-оранжевый, красно-фиолетовый, сине-фиолетовый, сине-зеленый и желто-зеленый. Это 12 цветов, которые обычно отображаются на цветном колесе.
Основные цвета — самые базовые цвета
Основные цвета называются базовыми, так как они не могут быть созданы путем смешивания других оттенков. Поскольку люди являются трихроматическими, и поэтому, основные цвета — желтый, красный и синий – являются фундаментальными для человеческого зрения. Основные цвета являются строительными блоками всех остальных цветов.
Вторичные цвета создаются путем сочетания двух основных цветов
Вторичные цвета создаются равным смешением двух основных цветов. Например, желтый и красный создают оранжевый, красный и синий — фиолетовый, а синий и желтый — зеленый. На цветном колесе вторичные цвета расположены между двумя основными цветами.
Третичные цвета также называются промежуточными
При совместном смешивании вторичных и первичных цветов получается так называемый третичный или промежуточный цвет. На цветовом кольце третичные цвета находятся между первичным и вторичным.
Примеры третичных цветов — желто-оранжевый, красно-фиолетовый, сине-фиолетовый, сине-зеленый и желто-зеленый.
Цвета расположенные рядом друг с другом на цветовом кольце, называются аналогичными цветами
Аналогичные цвета находятся настолько близко друг к другу, что часто используются совместно. При использовании аналогичных цветов художники убедились, что они имеют достаточный контраст, часто выбирая один доминирующий цвет, второй поддерживающий цвет и третий цвет, который выступает в качестве акцента.
Монохроматические цвета — это просто разнообразие одного цвета
Монохроматическая цветовая схема использует вариации одного оттенка для создания чистого, элегантного и одноцветного произведения искусства. Использование этого типа цветовой схемы создаст единое общее настроение и может быть визуально привлекательным.
Нейтральные цвета также известны как пастельные цвета
Нейтральные цвета не отображаются на цветном кольце. Их можно создать, смешивая два дополнительных цвета или сочетая чистый цвет с белым, черным или серым. Чистые нейтральные цвета включают черный, белый и все оттенки серого, а почти нейтральные — коричневые, темные цвета.
Взаимодополняющие цвета становятся более живыми при объединении
Дополнительные цвета — это два оттенка, расположенные на противоположных сторонах цветового круга. Например, дополнительный цвет красного — зеленый, а дополнительный цвет синего — оранжевый.
Картина или изображение, в основе которой лежат дополнительные цвета создают контрастное изображение. Эта цветовая палитра привлечет к себе самое пристальное внимание и очень приятна для глаз.
Можно определить дополнительные цвета без цветного колеса
Один из самых простых способов определить дополнительный цвет цвета — это смотреть на этот цвет в течение 30 секунд, а затем сразу же рассмотреть белый лист бумаги. Цвет, который вы увидите на белой бумаге, будет дополнительным цветом этого цвета. Попробуйте начать с флага выше в течение 30 секунд. Если вы сразу же посмотрите на белую поверхность, то увидите красный, белый и синий.
Доминантный цвет может изменить весь внешний вид изображения
При изменении доминирующего цвета в картине вы измените весь его внешний вид. Пропорция цвета влияет на то, как кто-то смотрит картину. Например, все три квадрата, указанные выше, состоят из одних и тех же цветов, но каждый из них имеет свой доминирующий цвет, делая их уникальными.
Цветовое колесо художника отличается от цветового колеса принтера
Цветовое колесо принтера работает по той же концепции, что и стандартное цветовое колесо, за исключением основных цветов. Вместо красного, желтого и синего цвета колесико принтера использует пурпурный, голубой и желтый цвета, которые используются для печати изображений. Это приводит к различным вторичным и третичным цветам.
Насыщенность и значение представляют собой два различных измерения цветовых свойств
Насыщенность — это мера интенсивности цвета. Значение — это мера яркости цвета. Насыщенные цвета выглядят более яркими и насыщенными, а цвета низкой насыщенности выглядят тусклыми и серыми.
Насыщенность — это не вопрос, насколько светлым или темным является цвет; насыщенность определяет, насколько бледным или сильным является цвет. Чем ярче цвет, тем выше его значение.
Аддитивные и субтрактивные цветные системы представляют собой два способа смешивания цветов
Художник обычно использует субтрактивную цветовую систему при покраске, а фотограф обычно использует аддитивную систему при создании цифровых медиа на компьютере. Обе системы цвета являются способами смешения цветов.
При использовании системы аддитивных цветов цвет изменяется путем добавления различных оттенков. При использовании субтрактивной системы цвета изменяется, исходя из того, какой оттенок вы вычтите или отнимаете.
Например, если вы хотите, чтобы цвет покраснел, с помощью системы аддитивных цветов вы просто добавляете в цвет больше красного. При использовании субтрактивной цветовой системы остальные оттенки вычитаются (или поглощаются), пока не останется красный цвет.
Если все три основных цвета системы аддитивных цветов (красный, зеленый и синий) смешиваются одинаково, цвет будет белым. Если все три основных цвета для субтрактивного (желтый, пурпурный и голубой) смешиваются одинаково, цвет будет черным.
Цвет — это форма невербального общения
По психологии цвета, различные оттенки могут заставить людей почувствовать определенные чувства. Например, красный цвет часто интерпретируется, как любовь, энергию и страсть. Различные оттенки и оттенки красного также могут передать определенные эмоции.
Например, светло-красный цвет имеет иное значение, чем темно-красный. Многие художники и фотографы используют это для придания определенного чувства в своем произведении.
Прохладные цвета успокаивают
Прохладные цвета ассоциируются с успокаивающими чувствами. Это голубые, зеленные и фиолетовые цвета, которые напоминают людям небо. На фотография и картинах прохладные цвета визуально отдаляют объекты.
Теплые цвета заряжают энергией
К теплым цветам относятся: красный, оранжевый, желтый и комбинация всех трех. Эти цвета делают вещи на картинах, смотрящимися ближе.
Цвета могут быть оптическими иллюзиями
Цвета могут играть с вашим разумом. Например, цвет выглядит по-разному в зависимости от цвета, к которому он относится. На изображении выше пурпурные квадраты могут казаться двумя разными цветами, но они фактически одни и те же.
Когда квадрат находится на красном фоне (теплый цвет), он выглядит темнее, чем на зеленом фоне (прохладный цвет). Восприятие цвета может измениться, если два цвета одного и того же оттенка находятся рядом друг с другом, но различаются по размеру, форме или расстоянию.
Существует различие между активными и пассивными цветами
Активные цвета, а также более яркие цвета, имеют тенденцию возбуждать и ум, и тело, и могут быть источниками энергии и творчества. Пассивные цвета, а также более нейтральные и приглушенные цвета, имеют тенденцию к усилению ментального фокуса и успокаивающему эффекту.
На цветовом колесе активными цветами являются теплые цвета и стимулируют зрителя больше, чем пассивные цвета. Пассивные цвета, которые являются прохладными цветами, более визуально отступают, что означает, что они появляются дальше рядом с более активными цветами.
Физика цвета
Всю жизнь мы окружены невероятным буйством цветов. В отличие от большинства млекопитающих, люди воспринимают мир в виде красочных картин. Мы сталкиваемся с цветом каждый день, он приобрел для нас большое значение и играет важную роль в повседневных делах. Но что такое цвет? Как он образуется и почему мы видим его? На эти и другие вопросы я постараюсь ответить в своей статье.
Что такое свет и цвет
Поскольку цвет — это способность объектов отражать или излучать световые волны отдельной части спектра, начнем с определения того, что же такое свет.
С древних времен люди пытались понять природу света. Так, например, древнегреческий философ Пифагор сформулировал теорию света, в которой утверждал, что непосредственно из глаз испускаются прямолинейные лучи видимого света, которые, попадая на объект и ощупывая его, дают людям возможность видеть. Согласно Эмпедоклу, богиня любви Афродита поместила в наши глаза четыре элемента — огонь, воду, воздух и землю. Именно свет внутреннего огня, считал философ, помогает людям видеть объекты материального мира. Платон же предполагал, что существуют две формы света — внутренняя (огонь в глазах) и внешняя (свет внешнего мира) — и их смешение дает людям зрение.
По мере изобретения и развития различных оптических приборов представления о свете развивались и трансформировались. Так в конце XVII века возникли две основные теории света — корпускулярная теория Ньютона и волновая теория Гюйгенса.
Согласно корпускулярной теории, свет представлялся в виде потока частиц (корпускул), излучаемых светящимся объектом. Ньютон считал, что движение световых частиц подчинено законам механики, то есть, например, отражение света понималось как отражение упругого мячика от поверхности. Преломление света ученый объяснял изменением скорости световых частиц при переходе между разными средами.
В волновой теории, в отличие от корпускулярной, свет рассматривался как волновой процесс, подобно механическим волнам. В основе теории лежит принцип Гюйгенса, по которому каждая точка, до которой доходит световая волна, становится центром вторичных волн. Теория Гюйгенса позволила объяснить такие световые явления, как отражение и преломление.
Таким образом, весь XVIII век стал веком борьбы двух теорий света. В первой трети XIX века, однако, корпускулярная теория Ньютона была отвергнута и восторжествовала волновая теория.
Важным открытием XIX века стала выдвинутая английским ученым Максвеллом электромагнитная теория света. Исследования привели его к выводу, что в природе должны существовать электромагнитные волны, скорость которых достигает скорости света в безвоздушном пространстве. Ученый считал, что световые волны имеют ту же природу, что и волны, возникающие вокруг провода с переменным электрическим током, и отличаются друг от друга лишь длиной.
В 1900 году Макс Планк выдвинул новую квантовую теорию света, согласно которой, свет является потоком определенных и неделимых порций энергии (кванты, фотоны). Развитая Эйнштейном, квантовая теория смогла объяснить не только фотоэлектрический эффект, но и закономерности химического действия света и ряд других явлений.
В настоящее время в науке преобладает корпускулярно-волновой дуализм, то есть свету приписывается двойственная природа. Так при распространении света проявляются его волновые свойства, в то время как при его испускании и поглощении — квантовые.
Но как из света получается цвет? В 1676 году Исаак Ньютон с помощью трёхгранной призмы разложил белый солнечный свет на цветовой спектр, который содержал все цвета кроме пурпурного. Ученый проводил свой опыт следующим образом: белый солнечный свет проходил сквозь узкую щель и пропускался через призму, после чего направлялся на экран, где возникало изображение спектра. Непрерывная цветная полоса начиналась с красного и через оранжевый, желтый, зеленый и синий заканчивалась фиолетовым. Если же это изображение пропускалось через собирающую линзу, то на выходе вновь получался белый свет. Таким образом, Ньютон открыл, что белый свет — это комбинация всех цветов.
Любопытным было и следующее наблюдение: если из цветового спектра убрать один из цветов, например, зеленый, а остальные пропустить через собирающую линзу, то полученный в итоге цвет окажется красным — дополнительным к удаленному цвету.
По сути, каждый цвет создается электромагнитными волнами определенной длины. Человеческий глаз способен видеть цвета с длиной волны в диапазоне от 400 до 700 миллимикрон, где наименьшая длина волны соответствует фиолетовому цвету, а наибольшая — красному. Поскольку каждый цвет спектра характеризуется своей длиной волны, то он может быть точно задан длиной волны или частотой колебаний. Сами по себе световые волны бесцветны, цвет возникает лишь при восприятии волн человеческим глазом и мозгом. Однако механизм, по которому мы распознаем эти волны, до сих пор неизвестен.
Что касается цвета предметов, то он возникает, фактически, в процессе поглощения световых волн. То есть, если мы видим, что предмет зеленого цвета, по сути, это означает, что молекулярный состав его поверхности таков, что он поглощает все волны, кроме зеленых. Сами по себе предметы не имеют никакого цвета и обретают его лишь при освещении.
История теории цвета
Одна из первых известных теорий цвета была изложена в трактате «О цвете», написанном в древней Греции. В нем утверждается, что все цвета существуют в спектре между светом и тьмой, а четыре основные цвета происходят из основных стихий: огня, воды, воздуха и земли. Несмотря на наивность и ошибочность взглядов, трактат содержал ряд важных наблюдений, например, о том, что тьма — это отсутствие света, а не цвет.
В 1704 году Исаак Ньютон опубликовал первое издание «Оптики», в котором впервые разложил цветовой спектр по кругу. Это положило начало традиции применения геометрических фигур для изображения цветовых моделей. Так как Ньютон открыл, что соотношение первого и последнего цветов в спектре приблизительно равно 1:2, то есть как в музыкальной октаве, имеющей семь интервалов, количество основных цветов в круге он выбрал по аналогии, разделив круг на семь неравных сегментов в зависимости от интенсивности цвета в спектре.
В 1810 году немецкий поэт, мыслитель и ученый Вольфганг фон Гёте издал свою книгу «Теория цвета», которую посвятил восприятию цвета человеком. Он провел множество экспериментов, в которых измерял реакцию глаза на определенные цвета. Гёте создал, пожалуй, самый известный цветовой круг, на котором расположил три основных цвета — красный, синий и желтый — и три дополнительных, созданных из основных — оранжевый, зеленый и фиолетовый. Гёте полагал, что из основных цветов можно составить все остальные цвета.
Пытаясь создать единую цветовую систему художники начали изображать цветовой спектр в виде объемных фигур. Отличным примером могут послужить цветовые треугольники Тобиаса Майера, которые он опубликовал в своей книге «Комментарий о родстве цветов» в 1775 году. Он расположил в углах треугольника традиционные основные цвета — красный, желтый и синий — и заполнил внутреннее пространство, смешивая противоположные оттенки. Для создания объема он добавил измерение яркости цвета, располагая треугольники разной яркости друг над другом. Таким образом, конкретный цвет стал определяться положением в трехмерном пространстве, что используется и сегодня.
В 1810 году свою теорию цвета издал немецкий художник Филипп Отто Рунге. К основным цветам он причислил белый и черный, расположив их на полюсах своей цветовой сферы, между которыми разместились цветовые пояса. К сожалению, сфера не делала различия между яркостью и насыщенностью цвета и в результате представляла лишь небольшой градиент по интенсивности цвета. Тем не менее, его цветовая сфера послужила основой для последующих цветовых моделей.
В 1839 году французский химик Мишель Эжен Шеврёль представил свою цветовую полусферу. Оттенки для своей модели он выбирал визуально, а не на основе количественного соотношения цветов в них. Для проверки правильности выбора дополнительных цветов в своей модели Шеврёль использовал метод остаточного изображения: если человек будет долго смотреть на зеленый квадрат, а затем переведет взгляд на белую стену, то он увидит красный цвет. Это происходит из-за того, что зеленые рецепторы в сетчатке глаза устают и им требуется дополнительный к зеленому цвет для равновесия.
В начале XX века американский художник Альберт Генри Манселл создал одну из наиболее значимых в истории цветовых моделей, так называемое цветовое дерево Манселла. Основная особенность этой модели заключается в том, что Манселл по-новому обозначил пространственные координаты: оттенок определял тип цвета (красный, синий, желтый), значение определяло яркость (наличие белого в цвете) и цветность отвечала за насыщенность цвета (его чистоту). Эти обозначения используются и сегодня в цветовой модели HSV.
В настоящее время в дизайне, живописи и архитектуре широко используется цветовой круг швейцарского художника и педагога Иоханнеса Иттена. В его 12-частном круге изображена наиболее распространенная система распределения цветов и их взаимодействия. Иттен выделил основные цвета (синий, красный и желтый), вторичные цвета, получаемые при смешении основных (оранжевый, зеленый и фиолетовый) и третичные цвета, которые образуются при смешении вторичного цвета с основным.
Яркие цветовые круги Ньютона, Гёте и других теоретиков цвета (1665-1810)
Мыслители 17-го и 18-го веков развили множество теорий цвета и света. Художники, химики, картографы, поэты и даже энтомологи. казалось, у каждого была своя теория цвета. А каскад открытий (дифракция, интерференция, двойное лучепреломление) лишь усугубил всеобщий разлад. Рене Декарт проводил и описывал исследования оптики, Исаак Ньютон выдал свой знаменитый труд «Оптика или трактат об отражениях, преломлениях, изгибаниях и цветах света», свои взгляды на природу и восприятие цвета были и у Гёте.
В 1672 году Ньютон написал революционную «Новую теорию света и цветов». В ней он изложил свои эксперименты с призмами, доказавшие, что белый свет состоит из семи различных цветов. Учёные обсуждали теорию Ньютона в 19 веке, в итоге её нашли убедительной.
Цветовое колесо Гёте из книги «К теории цвета», которым он проиллюстрировал главу «Аллегорическое, символическое и мистическое использование цвета», 1809 год.
Среди несогласных с ньютоновской теорией оказался поэт, философ и естествоиспытатель Иоганн Вольфганг Гёте. Своё мнение он выразил в 1809 году работой «К теории цвета», которую проиллюстрировал аккуратно нарисованными от руки цветовыми диаграммами и кругами (выше). Несмотря на ошибочность, взгляды Гёте возымели историческое значение в основном в области физиологии и психологии зрения.
Со времён Ньютона и позднее теоретики цвета разрабатывали концепции с цветовыми кругами, первый из которых 1704 года приписывают Ньютону (рисунок выше).
В цветовом круге Ньютона располагались «красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, синий, индиго и фиолетовый в естественной последовательности на вращающемся диске». Четыре года спустя художник Клод Буте создал свои 7-цветные и 12-цветные круги (ниже), основанные на ньютоновских теориях. Художники, химики, картографы, поэты и даже энтомологи. казалось, у каждого была теория цвета, обычно сопровождаемая продуманными цветными схемами и диаграммами.
7-цветные и 12-цветные круги художника Клода Буте, 1708 год.
Цветовое колесо служило одной из многих форм представления зачастую контрастирующих теорий. Например, Жак-Фабьен Готье утверждал, что первичными цветами были чёрный и белый. Но колесо и основные идеи Ньютона о нём, почти не претерпев изменений, легли в основу правильной теории цветов. Колесо 1766 года британского энтомолога Мозеса Харриса демонстрирует 7-цветную схему Ньютона, упрощенную до 6 первичных и вторичных цветов с третичными градациями между ними. Другой энтомолог, Иоганн Игнац Шиффермюллер, изобразил 12-цветное колесо (ниже).
Мозес Харрис в 1766 году представил «Естественную систему цветов» и своё цветовое колесо.
Цветовой круг австрийского энтомолога Иоганна Игнаца Шиффермюллера из трактата «Попытка систематизировать цвета», 1772.
Немецкий орнитолог, энтомолог, ботаник и изобретатель Якоб Шеффер представил палитру в виде генеалогического древа в «Проекте общего цвета», 1769. Он разделил цвета на несколько семей.
Иллюстрация 1746 года к теории Жака-Фабиена Готье о том, что основные цвета – чёрный и белый, а красный, жёлтый и синий – вторичные.
Цвет всегда репрезентативен. В оригинальном цветовом круге Ньютона «с цветом соотносились музыкальные ноты». К концу 18-го века теорию цвета всё теснее связывали с психологическими теориями и типологиями, как в колесе выше под названием «Роза темпераментов». Его создали Гёте и Фридрих Шиллер в 1789 году, чтобы проиллюстрировать «занятия человека и черты его характера». The Public Domain Review их перечисляет: «тираны, герои, авантюристы, гедонисты, любовники, поэты, ораторы, историки, педагоги, философы, педанты, правители», разделённые на четыре типа темперамента гуморальной теории.
«Роза темпераментов» Гёте и Шиллера, 1798/1799 год.
Довольно кратким оказался переход от такого психологизма цвета к тому, что используют рекламодатели и коммерческие дизайнеры в 20-м веке или от теорий цвета художников и учёных к абстрактному экспрессионизму, школе Баухаус, химикам и фотографам, которые воссоздали цвета мира на плёнке.
«Цветовой шар» Филиппа Отто Рунге, 1810 год.