Природа цвета и света

 

Свет и цвет являются результатом электромагнитных возмущений какого-либо тела,  движущихся в пространстве волнообразно. Световые волны имеют различную длину. Длина волн очень мала и исчисляется миллимикронами или нанометрами (нм): 1 мм = 1 × 10–3 мк (микрона) = 1 × 10–6 мм. Миллимикрон равен одной миллионной доле миллиметра. Колебания с длиной волны, находящейся в пределах от 400 до 750 миллимикрон, воспринимаются зрительными нервами и вызывают ощущение света различных цветов. Волны длиной больше 750 миллимикрон представляют собой область инфракрасных лучей, а волны длиной меньше 400 миллимикрон – область ультрафиолетовых лучей, и те и другие человеческий глаз уловить не способен.

Дневной свет состоит из самых различных по длине волн. Если установить в темном помещении белый экран и пропустить через небольшое отверстие на него солнечный луч, то на экране получится яркое пятно белого цвета. Если же на пути солнечного луча поставить стеклянную призму, то на экране появится полоса, окрашенная в цвета радуги. Она носит название солнечного спектра, являющегося результатом разложения солнечного света на составные части. Следовательно, солнечный свет представляет собой смесь целого ряда лучей с различной длиной волн, создающих в своей совокупности впечатление белого цвета.

 

Основные цвета

 

Видимый глазом солнечный спектр состоит из семи основных цветов:  красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового. Невидимый инфракрасный цвет, имеющий волны большей длины, чем красный, располагается за ним, а невидимый ультрафиолетовый, имеющий волны короче фиолетового, располагается за фиолетовым. Каждый основной цвет спектра постепенно через многочисленные оттенки переходит в рядом лежащий.

 

Теплые и холодные цвета

 

В левой половине спектра – от красного до половины зеленого – находятся так называемые теплые цвета, а в правой половине – от середины зеленого до фиолетового – холодные цвета.  Теплота цветов возрастает от середины спектра по направлению к красному, холодность их – по направлению к фиолетовому. Зеленый цвет, приближающийся к желтому, имеет теплый оттенок, а приближающийся к голубому – холодный оттенок. Подразделение цветов на теплые и холодные основано на том, что красным, оранжевым и желтым можно изобразить солнечный свет, огонь и т. д., голубым, синим, фиолетовым – тени, сумерки, лед, воду и т. п.

 

Ахроматические и хроматические цвета

 

Цвета, не имеющие цветового тона и отличающиеся друг от друга только по светлоте (белые, серые, черные), называются ахроматическими;  все остальные цвета отличаются не только по светлоте, но и по цветности, они называются хроматическими.

Цвет имеет три основных свойства: светлоту  (светосилу), цветовой тон  (цвет) и насыщенность  (интенсивность, чистоту, яркость).

 

Светлота цвета

 

Светлота цвета  определяется количеством отраженного света. Ахроматические цвета – белый, серый, черный – обладают различной светлотой. То же относится к цветам хроматическим: если сравнить их между собой, то будет видно, что одни из них светлее, другие темнее.

При смешении какой-нибудь краски с белым или черным она приобретает более светлый или более темный цвет того же цветового тона.

 

Насыщенность

 

Если же смешать краску с равным ей по светлоте серым, то можно получить тона от более чистых до более черных в зависимости от количества введенного серого. Степень отличия хроматического цвета от равного ему по светлоте ахроматического называется насыщенностью.

Все разнообразие цветов мы ощущаем потому, что разные тела отражают только те или иные световые лучи, которые мы воспринимаем глазами в виде лучей разного цвета. Поэтому свет является физическим явлением, и ощущение цвета, которое возникает при раздражении зрительного цвета, – явление физиологическое.

 

Отражение и поглощение

 

Тела прозрачные не задерживают лучи и пропускают их сквозь себя, тела непрозрачные их отражают. Поэтому различная окраска предметов обусловливается тем, что они имеют различную способность поглощать и отражать  те или иные лучи солнечного света.

Впечатление зрительного цвета возникает тогда, когда предмет отражает зеленый луч, а все прочие поглощает. Черный цвет является результатом полного поглощения всех лучей. При частичном поглощении и частичном отражении лучей телом оно кажется серым. Если лучей поглощается больше, чем отражается телом, то его серый цвет воспринимается более темным, при обратной ситуации – светлее.

 

Дополнительные цвета

 

Ощущение белого цвета возникает при полном отражении или же оптическом смешении всех лучей спектра. Белый цвет получается также в результате отражения и смешения не всех, а только двух определенных лучей. Два цвета спектра, вызывающих при оптическом смешении впечатление белого цвета, называют дополнительными цветами.  Дополнительным цветом к красному является голубовато-зеленый, к оранжевому – голубой, к желтому – синий, к желто-зеленому – фиолетовый.

Краски не отражают полностью луч какого-либо определенного цвета и целиком не поглощают при этом все остальные, поэтому по чистоте и насыщенности цветов они не могут сравниться с цветами солнечного спектра. Поэтому при смешении красок с красками их дополнительных цветов белого цвета получить нельзя, а при смешении красок всех цветов образуется смесь грязного, почти черного цвета.

При смешении красок недополнительных цветов получаются цвета промежуточные, например, смесь красного и желтого дает оранжевый цвет, желтого и зеленого – желто-зеленый, синего и красного – фиолетовый. В последнем случае фиолетовый цвет, если расположить цвета спектра не в виде прямой полосы, а в виде круга, займет место в спектре между красным и синим, соприкоснувшимися друг с другом.

Нужный цвет можно получить двояким способом: составлением смесей красок и путем наложения красок прозрачными слоями одну на другую.