Цветовые треугольники тобиаса майера (4 видео)

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.

Содержание

Что такое свет и цвет
История теории цвета
Краткая история теории цвета
Бодяев Дмитрий
фотограф, художник, дизайнер
Теория цвета, история вопроса, цветовые модели.
💥 Видео

Видео:Иоханнес Иттен и его теория цвета. Сочетание цвета и цветовой кругСкачать

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.

Видео:Что художник должен знать о теории цвета? | Цветовой круг ИттенаСкачать

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.

Видео:Цветовая теория ( кратко)Скачать

Краткая история теории цвета

Некоторые вопросы, касающиеся цветовой композиции могут оказаться неожиданно сложными, так как могут быть рассмотрены как со стороны искусства, так и со стороны науки. Я неоднократно встречал дизайнеров, которых ставили в тупик такие простые вопросы, как: является ли жёлтый цвет основным? Какие сочетания цветов считать гармоническими? Какой цвет является дополняющим для синего?

Я надеюсь, что мы сможем пролить свет на некоторые из этих вопросов, выделив достоинства и недостатки разных взглядов на теорию цвета. В этом довольно сжатом введении я хочу обратить внимание на конфликт между двумя различными, но, тем не менее, близкими областями знания, оперирующими термином «теория цвета»: художественной теорией цвета, основанной на визуальном восприятии цветовой композиции в изобразительном искусстве, и научной теорией цвета, описывающей природу цвета с помощью сложных, но точных цветовых моделей. В следующих главах мы будем развивать заложенные здесь основы. Я уверен, что для дизайнера необходимо глубокое понимание теории, чтобы принимать правильные решения, связанные с цветом.

Рафаэль Санти, «Афинская школа», фрагмент

Одна из первых известных нам теорий цвета изложена в коротком трактате «О цвете», написанном в древней Греции. Текст был первоначально приписан Аристотелю, но сегодня считается, что, скорее всего, текст написан перипатетиками — учениками Аристотеля. Базирующийся на наблюдениях за поведением цвета в природе, трактат утверждает, что все цвета существуют в спектре между светом и тьмой, и что четыре основных цвета происходят от четырех элементов: огня, воздуха, воды и земли. Сегодня такое утверждение кажется наивным, но, в общем, эти наблюдения не лишены смысла: растения зеленого цвета над поверхностью почвы, корни же их белые, значит, цвет исходит от солнца. Кроме того, цвет высохшего растения теряет яркость, таким образом, вода тоже определяет цвет. Несмотря на ошибочность теории, трактат «О цвете» содержит ряд важных наблюдений, таких как «темнота является не цветом, а отсутствием света» — открытие, на которое натолкнуло наблюдение за облаками, становящимися темнее по мере увеличения их толщины.

Ньютоновский эксперимент с призмой

Как и в многих других областях науки, Исаак Ньютон полностью перевернул традиционные теории о поведении света, когда опубликовал первое издание «Оптики» в 1704 году. Ньютон открыл, что белый солнечный свет является комбинацией всех видимых цветов спектра, а не бесцветным, как считалось ранее. Основой его эксперимента было хорошо известное явление: когда белый свет проходит сквозь призму, он расщепляется на все цвета спектра. Ньютон обнаружил, что он может рекомбинировать эти цвета и снова получить белый свет.

Ньютоновский цветовой круг, основанный на музыкальной октаве

Ньютон также обнаружил, что если смешать первый цвет видимого спектра (красный) и последний (фиолетовый), можно получить экстраспектральный пурпурный цвет, который вы не увидите в радуге. Смешение первого и последнего цветов побудило его развернуть цветовой спектр в круг, что положило начало традиции использования фигур для демонстрации цветовых моделей. Ньютону нравилось, что круг давал возможность легко предсказать результат смешения цветов, просто выбирая пространство между ними. Размеры цветовых сегментов Ньютон сделал пропорциональными интенсивности каждого цвета в спектре, а количество основных цветов выбрал по аналогии с музыкальной октавой, имеющей семь интервалов.

В то время, как Ньютон был заинтересован в научном объяснении цвета, немецкий поэт, мыслитель и естествоиспытатель Вольфганг фон Гёте посвятил свою книгу «Теория цвета» (1810 г.) человекоориентированному анализу восприятия цвета. Проведя серию экспериментов, в которых он измерял реакцию глаза на определенные цвета, Гёте создал, пожалуй, самый известный цветовой круг. На круге расположены три основных цвета — пурпурный, желтый и синий — из которых, как он полагал, можно получить все остальные цвета.

Цветовой круг Гёте с тремя базовыми цветами — пурпурным, желтым и синим

«Теория цвета» Гёте во многом противоречит теории Ньютона, так как Гёте считал, например, что за создание цвета ответственна сама призма, а не свет, сквозь неё проходящий, а также что темнота это не отсутствие света. Хотя Ньютон в конце концов выиграл спор о природе цвета, работа Гёте важна для нас, так как она фокусируется на когнитивном эффекте, который цвет оказывает на человека. Его исследование эффектов остаточных изображений и оптических иллюзий особенно интересно, так как предвосхищает более поздние работы Иоганнеса Иттена и Джозефа Альберса.

Хотя цветовые круги Ньютона и Гёте противоречат друг другу, в некотором смысле они оба верны, так как отражают поведение цвета в разных средах. Ньютон описывает, как спектральные цвета образуют все видимые оттенки, включая белый, с позиции аддитивного смешения света: комбинируя разные оттенки света, мы в результате получим белый свет. Гёте описывает, как его три основных цвета образуют все видимые оттенки, включая черный, и это тоже верно, потому что пигменты смешиваются субтрактивно — по принципу вычитания: смешивая краски разных цветов мы в конце концов получим черную краску.

Аддитивная RGB и субтрактивная CMY цветовые модели

Пытаясь создать единую систему для цвета, наподобие общепринятой музыкальной нотации, художники вскоре стали изображать цветовой спектр в виде объемных фигур. Характерный пример — цветовые треугольники Тобиаса Майера, описанные в его книге «Комментарий о родстве цветов», опубликованной посмертно в 1775 году. Майер стремился точно определить количество оттенков, которые может различать человеческий глаз, и это потребовало добавления дополнительного измерения для отображения изменения яркости каждого цвета. Майер расположил в углах треугольника три традиционных для живописи базовых цвета — красный, желтый и синий — и заполнил пространство между углами, смешивая противоположные цвета. В отличие от цветового круга, он изобразил множество треугольников разной яркости и расположил их друг над другом. Таким образом, цвет определялся положением в трехмерном пространстве, и такой метод используется по сей день. Майер в конечном счете потерпел неудачу в создании модели с равномерным шагом, так как он не имел представления об особенностях восприятия цвета человеческим глазом.

Цветовые треугольники Тобиаса Майера

Немецкий художник Филипп Отто Рунге использовал аналогичный подход при создании своего сферического представления цветового спектра, описанного в его рукописи «Цветовая сфера», опубликованной в 1810 году. У сферы Рунге были белый и черный полюса с цветовыми поясами, расположенными между ними. Тем не менее, как и другие цветовые модели до неё, сфера не делала различия между яркостью и насыщенностью цвета. Как следствие, такая модель описывала лишь небольшой градиент по интенсивности цвета. Как и в треугольниках Майера, изменение цвета в сфере Рунге было неравномерным.

Цветовая сфера Филиппа Отто Рунге

Мишель Эжен Шеврёль попытался решить эту проблему в своей полусферической модели в 1839 году. Вместо того чтобы смешивать оттенки, основываясь на количественном отношении используемых в смеси цветов, он выбирал те оттенки, которые визуально казались верными. Вдохновленный трудами Гёте, Шеврёль использовал остаточные изображения для проверки правильности своего выбора. Если человек будет долго смотреть на зеленый квадрат, а потом посмотрит на белую стену, то увидит пурпурный цвет. Это происходит из-за усталости зеленых рецепторов в сетчатке глаза, и Шеврёль использовал этот эффект, чтобы определить дополняющие цвета в своей модели.

Цветовая полусфера Мишеля Эжена Шеврёля

Одна из наиболее исторически значимых цветовых фигур была создана американским художником Элбертом Хенри Манселлом в начале ХХ века. Как и его предшественникам, Манселлу хотелось создать модель с перцептивно равномерным шагом, и, несмотря на то, что он был художником, его подход был чрезвычайно научным. Он использовал испытуемых и целый набор инструментов собственного изобретения, чтобы создать удивительно точную модель. Важная особенность манселловской модели заключалась в том, что он по-новому обозначил пространственные координаты: «оттенок» определял тип цвета (красный, синий и т.д.), «значение» определяло яркость (темный цвет или светлый), и «цветность» определяла насыщенность (чистоту цвета). Эти обозначения используются до сих пор в некоторых представлениях цветовой модели RGB.

Визуализация цветового дерева Манселла

Первоначально Манселл хотел организовать цвета в сферу, но заметил, что «желание вписать модель в простую геометрическую фигуру, наподобие пирамиды, конуса или куба, в сочетании с недостатком надлежащих испытаний, ведёт к многочисленным искажениям цвета». Манселл понял, что его цветовая фигура должна быть неправильной формы, чтобы соответствовать его модели цвета. Объяснить это можно довольно просто. Цвета с небольшой яркостью включают гораздо меньше видимых оттенков между нулевой и полной насыщенностью (цвета с нулевой яркостью включают всего один — черный). Кроме того, некоторые цвета просто имеют больший диапазон, чем другие. Вы можете смешать больше разных цветов от красного до белого, чем от желтого до белого, просто потому, что желтый цвет более светлый. Другая важная особенность манселловской модели заключается в том, что он использовал математические символы вместо названий цветов для определения положения цвета в пространстве. Это похоже на то, как мы сегодня обозначаем цвет в компьютерных программах. Модель Манселла имела свои недостатки и противоречия, но она впервые перекинула мостик между искусством и наукой, и по сей день составляет основу учебной программы во многих художественных образовательных учреждениях.

Многие европейские движения в искусстве начала 20 века проявляли глубокий интерес к субъективному восприятию искусства. Хотя школа Баухаус в Германии была ориентирована более на современный подход к искусству, дизайну и архитектуре, две важных публикации о цвете и его восприятии, характерные для этого времени, были написаны именно в Баухаусе: «Искусство цвета» Иоганнеса Иттена и «Взаимодействие цвета» Джозефа Альберса.

Здание школы в Дессау

Взгляд Иоганнеса Иттена, последователя религии Маздазнан, на искусство был сильно обусловлен его духовными предпочтениями. Убежденный вегетарианец, Иттен был известен выполнением дыхательных упражнений со своими студентами с целью раскрытия их творческого потенциала. Он, вслед за Гёте, считал, что наибольшее значение имеет субъективное восприятие цвета. Его книга посвящена способности цвета пробуждать чувства в наблюдателе. Главная идея его работы заключается в выявлении семи цветовых контрастов, которые художник должен научиться использовать для создания требуемого выразительного эффекта. Некоторые из этих контрастов просты, как контраст светлого и темного, который возникает, когда цвета разной яркости используются вместе, или контраст оттенков, который можно увидеть, когда вместе используются два разных цвета. Эти наблюдения и сейчас могут использоваться начинающими дизайнерами для выбора цветов, так как они систематизируют наше знание о цвете. Для объяснения своих идей Иттен использовал цветовую сферу RYB (красный-желтый-голубой), удивительно похожую на модель Рунге. Другие контрасты Иттена могут показаться весьма произвольными, например, его правило «одновременных» (simultaneous) контрастов, которое утверждает, что некоторые цвета создают выразительные эффекты при одновременном использовании. Иттен часто использовал свой субъективный опыт для создания обобщенной теории цвета, как можно увидеть из цитаты ниже:

Для решения многих проблем, однако, существуют объективные соображения, которые более важны, чем субъективные предпочтения. Таким образом, мясная лавка может быть оформлена в светло-зеленых и бирюзовых тонах с целью, чтобы куски мяса выглядели более свежими и более красными. Если дизайнер использует белые и желтые полосы в упаковке кофе, или узор в синий горошек для упаковки макарон, он будет неправ, потому что эти цвета и формы находятся в противоречии с содержимым.

Здесь личные предпочтения Иттена по отношению к цветовой палитре ведут к строгому обобщению в отношениях цвета и содержания. Кто сказал, что желтые полосы или синий горох не могут быть эффективно использованы для создания упаковки тех или иных пищевых продуктов?

Джозеф Альберс, студент Иттена в Баухаусе, описал более наглядный подход в своей книге «Взаимодействие цвета» в 1963 году. Используя непрозрачные кусочки цветной бумаги, Альберс демонстрирует динамическую природу отношений цветов, в частности, как люди воспринимают цвет в зависимости от окружения. Вместо того, чтобы пытаться вывести некую единую теорию о том, почему цвета ведут себя таким образом, Альберс просто описывает, как студенты могут провести эксперименты, чтобы увидеть эффекты своими глазами. Это сделало «Взаимодействие цвета» одной из главных и долговечных работ по цветовой композиции. Ниже приведен один из его наиболее известных экспериментов с двумя квадратами на цветном фоне. Зритель полагает, что квадраты окрашены в цвета противоположного фона, хотя в действительности они одного цвета.

Два внутренних квадрата одного цвета

Как было сказано ранее, наша история искусства полна спорами о природе базовых цветов, которые, частично, вызваны путаницей в понимании разницы между субтрактивной и аддитивной моделями цвета. Мы знаем, что не получится смешать желтый цвет из более темных красок, поэтому Гёте и другие художники считали желтый цвет «чистым», наделенным качествами, отличными от качеств других цветов спектра. Сегодня мы знаем, что концепция базовых цветов является довольно произвольной, и что не существует такого понятия, как пигменты «чистого» цвета. Можно взять три любых цвета и смешивать из них остальные, и некоторые цвета позволяют получить более широкий диапазон оттенков, чем другие, но в субтрактивной модели нет способа смешать весь спектр цветов таким образом. С другой стороны, у человека есть три вида рецепторов для восприятия цветов (условно «красные» колбочки, «зеленые» и «синие»), но, тем не менее, это не дает права говорить о «чистых» или «настоящих» цветах в искусстве.

Вывод […] состоит в том, что базовые цвета это лишь полезные фикции. Это либо воображаемые переменные, принятые в математических моделях цвета, либо несовершенные, но удобные допущения, принятые в специальных моделях смешивания света, цвета, красок или красителей.

Это понимание глубоко интегрировано в устройства, которые мы используем повседневно. Промышленным стандартом для настольных принтеров и других печатающих механизмов, использующих субтрактивное смешивание пигментов, является наличие трех цветов из цветовой модели CMY: голубого, пурпурного и желтого. Мы знаем, что этот конкретный набор позволяет смешать приемлемый диапазон цветов в чернилах. В принтерах также используются черные чернила, так как три базовых цвета не могут эффективно смешать черный. Черные чернила добавлены из соображения экономии. Тем не менее, профессиональные принтеры могут использовать картриджи с большим количеством цветов для большей точности воспроизведения. Epson, лидер в области цифровой печати, использует десять цветов чернил в технологии UltraChrome ® HDR.

Промышленный стандарт для компьютерных экранов и других устройств, воспроизводящих изображение с помощью света, основан на аддитивной модели RGB и использует три базовых цвета на пиксель: красный, зеленый и синий. Эти три цвета смешиваются в допустимый диапазон спектра, точное значение которого определяется характеристиками монитора и видеокарты. Любая цифровая программа для дизайна дает возможность определять оттенок, исходя их комбинации этих трех основных цветов. Приятный момент в отношении RGB и CMY моделей — хотя они основаны на разных основных цветах, дополняющие цвета у них одинаковые.

Дополняющие цвета в аддитивной RGB и субтрактивной CMY моделях

Наряду с существующим сегодня общепринятым научным пониманием природы цвета, есть понимание, что человеческий опыт восприятия цвета является весьма сложным и субъективным феноменом. Принято считать, что невозможно создать простую, предсказуемую теорию цветовой гармонии, наподобие той, в которую верили Гёте и Иттен. Ряд таких факторов, как пол, возраст, настроение, личностный фон, а также актуальные тренды, определяют ваше восприятие цветовых комбинаций. В каком-то смысле, это облегчает участь начинающих дизайнеров — можно не принимать участие в несущественных дискуссиях о том, какие дополняющие цвета считать «правильными». Кроме того, без простого алгоритма поиска гармоничных цветов, студентам не остается ничего кроме как использовать свои глаза.

Учитывая, сколько художников и ученых потратило свои профессиональные усилия на создание моделей, которые бы могли помочь другим художникам принимать обоснованные решения о цветовой композиции, очевидно, что способ, каким дизайнеры сегодня взаимодействуют с цветом, оставляет желать лучшего. Инструмент «пипетка», остающийся неизменным последние лет десять, является наглядным примером. Этот инструмент неспособен передать осмысленное восприятие спектра, хотя такие способы существуют уже около трехсот лет. Показывая квадратную область с одним цветом за раз, «пипетка» не дает дизайнеру возможности понять какое-либо отношение между цветами, которые он выбирает. Получается, что современные инструменты дизайна пренебрегают всей историей теории цвета, а, следовательно, ей пренебрегают и начинающие дизайнеры.

К счастью, в этой книге мы не связаны цифровыми инструментами. В следующих главах мы рассмотрим цветовые модели, цветовые пространства, а также множество техник, которые позволяют создавать цветовые схемы на компьютере. Чтобы не делать тех же ошибок, которые допустили наши предшественники, эти главы не будут нацелены на создание единой теории о том, какие цвета лучше подходят для определенных случаев. Вместо этого, мы просто разберемся, что такое цветовая палитра, и узнаем, как лучше использовать эффект от разных цветовых комбинаций. Мы надеемся, это поможет студентам создать прочную теоретическую основу для их практики.

Видео:Цветовые кругиСкачать

Бодяев Дмитрий

Видео:Для чего нужен цветовой круг Иттена?Информация для начинающих художников👩🏻‍🎨Скачать

фотограф, художник, дизайнер

Видео:Сочетание цветов. Цветовые схемы и их использование // Types of color schemesСкачать

Теория цвета, история вопроса, цветовые модели.

Данной статьей я начинаю цикл, посвященный теории цвета, вкратце коснусь, истории вопроса, а дальше постараюсь раскрыть его суть применительно к изобразительному искусству в целом и фотографии в частности.

И так, к истории вопроса.

Считается, что родоначальником теории цвета является сэр Исаак Ньютон, да, да тот самый которому яблоко на голову упало. На самом деле художники конечно еще до него имели, какие то представления о том, как цвет ведет себя в разнообразных условиях, о чем говорит тот факт что картины, исполненные в цвете были за долго до того, как сэр Исаак Ньютон появился на свет. И, безусловно, люди, работавшие с цветом, а это не только художники, но и разнообразные ремесленники, делали какие то наблюдения и пытались как, то систематизировать полученные таким образом знания. Да и люди, которых мы сейчас относим в разряд ученых, всегда выдвигали свои теории, и высказывали разнообразные суждения о рассматриваемой теме.

Первые теории цвета появились еще в древности. Аристотель, пытался смешивать цвета, пропущенные через цветное стекло, и делать на основе полученных данных какие то выводы. Он предложил линейную модель, когда все цвета располагались в промежутке между черным и белым.

Потом были Платон и Пифагор, которые каждый по-своему пытались осмыслить природу цвета. Но все данные модели имеют мало общего с современными представлениями о природе цвета, Платон например, думал, что лучи исходят из глаз и взаимодействуют с окружающим миром. Пифагор пытался совместить теорию цвета с космологией в том виде, в котором она на тот момент пребывала.

После данной троицы была целая череда исследований проводимых разными людьми, которые с разных позиций пытались осмысливать явление цвета, постепенно приближаясь к тем представлениям, которые существуют сейчас.

Вкратце расскажу о некоторых, которые, на мой взгляд, были наиболее значимы в оговоренном поступательном движении.

И начнем вы конечно с многоуважаемого сэра Исаака нашего Ньютона (1642-1726).

По праву считается, что он первый кто применил современный научный подход для формирования своей теории цвета. То есть это были не абстрактные умозаключения, а выводы, сделанные на основе фактов полученных экспериментальным путем.

Он взял стеклянную призму и пропустил через нее луч белого цвета, луч после преломления в призме распался на несколько лучей разных цветов (спектр), а потом он по средствам линзы собрал цветные лучи в один, который опять стал белым, что позволило сделать вывод, что белый цвет состоит из нескольких цветов.

Он предположил, что цвет предмета, который мы видим это лучи, которые данный предмет отражает, при этом поглощая все другие цвета в спектре. Например, красное яблоко, которое упало ему на голову, потому красное что отражает только красные лучи, а все остальные поглощает

И кстати он замкнул свои цвета в круг, таким образом, получив цветовую модель в виде круга, хотя первенство в данном деянии ему не принадлежит.

Моисей Харрис (1731-1785), исследовал смешение цветов, используя пигменты, считается, что он опубликовал первую цветовую диаграмму, в своей книге «Естественная система цветов».

Он показал, что с помощью смешения трех основных цветов получается черный, сейчас данное явление называется отнимающее смешивание цветов.

Его работа была создана, чтобы помочь, прежде всего, художникам, в их попытках получить совершенно определенный оттенок по средствам смешивания. Кстати его труд до сих пор востребован, например, Майкл Уилкокс это современный автор, работающий над теорией цвета, в своей книге «Синий и желтый не дают зеленый», которая описывает методы смешения художественных красок, для предсказуемого получения определенных оттенков, упоминает о трудах Моисея Харриса, подчеркивая, таким образом, о преемственности.

Томас Юнг (1773-1829). Первым предложил волновую теорию света, разработал трех компонентную теорию цветного зрения, предположив, существование в глазу у человека трех типов чувствительных элементов, которые воспринимают три основных цвета. Утверждал что достаточно трех цветов красный, желтый, синий чтобы создать любой другой.

Есть мнение, что Юнг в своих размышлениях отталкивался от высказываний Ломоносова Михаила Васильевича (1711-1765 гг.) которые он сделал на публичном собрании Императорской Академии Наук в 1756 году.

А сказал он следующее «Я приметил и через многие годы многими прежде догадками, а после доказательными опытами с довольною вероятностью утвердился, что природа эфирных частиц имеет совмещение с тремя родами действующих первоначальных частиц, чувствительные тела составляющих… От первого рода эфира происходит цвет красный, от второго — желтый, от третьего — голубой. Прочие цвета рождаются от смешения первых… Натура тем паче всего удивительна, что в простоте своей многохитростна, и от малого числа причин произносит неисчислимые образы свойств, перемен и явлений».

Йоганн Волфганг Гете (1749-1832), подошел к созданию своей теории цвета со стороны психологического, психофизического восприятия, попытался осмыслить эмоциональное воздействие цвета на человека, цвет рассматривается как символ, с помощью которого можно воздействовать на зрителя вызывая определенные эмоции.

Предвосхитив своей теорией поиски современных семиотики и психологи.

Филипп Отто Рунге (1777—1810 гг.), первый в построении цветовой модели отошел от круга и построил пространственную модель в виде глобуса, пологая, что таким образом сможет более полно отобразить все многообразие цветовых оттенков в одной модели. Фактически он первый кто построил цветовое тело, в котором постарался отобразить все возможные оттенки цвета.

По экватору у него располагались чистые спектральные цвета, на северном полюсе (верх глобуса) он расположил белый цвет, на юге (низ) черные, соответственно внутри глобуса по оси от полюса к полюсу располагались градации серого. По меридиану на поверхности глобуса были помешены градации от чистого спектрального цвета до белых или черных соответственно, внутри тела, к серой середине были размещены градации от оттенков расположенных на поверхности глобуса до соответствующих оттенков серого.

Таким образом, получилась модель похожая на некоторые современные модели, то есть основной принцип построения был востребован у последователей, хотя и претерпел некоторые изменения.

Гельмгольц Герман фон — (1821-1894). Отталкиваясь от трехкомпонентной теории цветового зрения Томаса Юнга, пошел дальше исходя из предположения, что все цвета можно получить путем смешивания трех основных, разработал свою цветовую модель. Которая выглядит как не симметричное цветовое поле с белым цветом в середине. Утверждая, что для получения белого, процентное соотношение спектральных цветов не будет равным, он расположил цвета таким образом, что оттенки, требуемые в большем количестве, получили более длинные «рычаги» воздействия по средствам не симметричности модели и смещённого белого центра.

Джеймс Клерк Максвелл (1831-1879), тоже продолжил начатое Юнгом создал так называемый «Треугольник Максвелла» цветовая мотель, где использовались три основных цвета расположенные по углам равнобедренного треугольника.

Используя данную модель, можно было точно указать координаты нужного оттенка. То есть каждый оттенок, который размещался внутри данного треугольника, можно было представить количественно, потому что он находился внутри двухмерной системе координат. В качестве основных цветов он использовал красный, зеленый, синий.

Мишэль Южен Шеврель (1786-1889). Издал свое исследование по вопросам цветоведения, предложил в нем свою цветовую модель. Изучал взаимодействие соседних цветовых тонов и одновременного контраста, сформулировал закон «Два смежных цвета, будут казаться настолько несходными насколько возможно».

Он разработал цветовой круг, и цветовую пространственную модель в виде полушария. Работал с цветовым контрастом, показал в своих работах, что цвет придаст его смежному цвету дополнительный оттенок.

Его полушария это попытка определить любой оттенок количественно, расположив его в системе координат придав определенному оттенку, таким образом, числовое значение.

Его исследования шли в ногу и оказались востребованы в импрессионизме, неоимпрессионизме, кубизме, и других направлениях живописи. Считается, что он, как ни кто из ученых мужей своими исследованиями по теории цвета, повлиял именно на сферу изобразительного искусства.

Альберт Генри Манселл (1858-1918). Составил свою цветовую модель, попытавшись стандартизировать цвета, и попытка удалась, это была одна из первых и наиболее удачная на тот момент из подобных попыток.

Он опубликовал цветовой атлас и цветовую модель, которую назовут «Цветовое дерево Манселла». Стволом в данном дереве служили оттенки серого от белого вверху, до черного в низу, крона состояла из цветовых оттенков расположенных вокруг ствола на разных ярусах, с учетом разности цветов по яркости и насыщенности, то есть цветовое тело было не симметричным.

После его смерти в 1929 году, был издан обновленный атлас под названием «Книга цвета Манселла». Данный атлас представлял набор эталонных цветов, которые можно было визуально сравнивать с образцом, и таким образом подбирать требуемый оттенок. До сих пор данный атлас востребован.

Как я уже сказал в данной статье приводятся далеко не все авторы и не все системы, параллельно с уже упомянутыми работали многие другие. И после Максвелла была целая череда исследований по данному вопросу, например «Диаграмма C.I.E» разработанная Международной комиссией по освещению, чисто математическая модель. Или Цветовая модель Дугласа мак Адама с очень сложным цветовым телом. Естественная Цветовая Система NCS, созданная определять оттенок без точных измерений и многие другие. Мы не будем в данной статье их рассматривать, тем более что многие из них имеют весьма косвенное отношение к изобразительному искусству. Более подробно мы рассмотрим три системы, которые, в силу определенных причин нашли наибольшее распространение в современных технологиях компьютерной графики и цифровой фотографии.

А рассмотрим мы цветовые модель RGB, CMYK и Lab. Почему именно эти три, потому что художники и фотографы, работающие в современных цифровых технологиях, чаще всего имеют дело именно с ними.

Прежде чем начать, уясним, что цветовые модели бывают Аддитивные, и Субтрактивные.

Аддитивные, это модели смешения цветов, получаемые излучением, каждая цветная точка светится, как в мониторе, телевизоре, или на светящихся рекламных вывесках, нет излучения, получается черный цвет, при смешивании в определенных пропорциях основных цветов, получаем оттенки, при максимальном излучении получаем белый цвет.

Или то же самое по-другому. Имеется черный экран, это и есть черный цвет, на экране включили светодиод, лампочку, или пиксель определенного цвета, пошло излучение появился определенный цвет, несколько излучаемых одновременно цветов смешиваются дают оттенки, максимальное излучение трех основных цветов при смешении дают нейтральный белый цвет.

Субтрактивные, это когда цвет отраженный, то есть если предмет, например желтый то значит, он отражает желтые лучи, а все остальные поглощает, отражаться могут несколько основных цветов в разных пропорциях, так получаются оттенки, если отражаются все лучи, то получается белый цвет.

Или то же самое по-другому. Белый цвет бумаги отражает все лучи, получаем белый. Пигменты смешаны в равных пропорциях, получаем черную краску, которая поглощает все лучи, (на самом деле для получения черного соотношение пигментов не всегда равное). Смешением в определенных не равных пропорциях основных цветов, получаем оттенки, то есть от получившейся смеси отражаются разные основные цвета в разных пропорциях и мы видим определенный оттенок.

RGB, аддитивная цветовая модель, описывает способ синтеза цвета для цветовоспроизведения. Основные цвета; красный (Red), зеленый (Green), синий (Blue). Собственно название это аббревиатура из заглавных букв основных цветов.

Изначально создавалась для мониторов и телевизоров, то есть для устройств, работающих по принципу излучения, аппаратно-зависима.

Имеет три канала соответствующие основным цветам R-красный, G-зеленый, B-синий. При смешении основных цветов получаются все остальные, например, при смешении красного и зеленого получаем желтый. При наложении трех цветов получаем серый при максимальной интенсивности излучения, серый превращается в белый.

Имеет не полный цветовой охват, человеческий глаз различает больше оттенков.

Каждый основной цвет в данной модели можно измерит по интенсивности от 0 до 255, то есть 256 значений для каждого канала. Таким образом, смешивая три основных цвета в разных значениях яркости можно получить 256x256x256 = 16 777 216 цветов. И это только 8 битная шкала цветности, а есть еще 16 и 23 битные шкалы, в последней возможны значения которые не видны глазом, то есть белее белого. И хотя их не видно, они описываются программами, чаще всего используются при описании HDR изображений.

CMYK, субтрактивная цветовая модель, аппаратно-зависимая, создавалась специально для полиграфии, используется в стандартной триадной печати.

Используются в данной модели три основных цвета голубой, пурпурный и желтый на самом деле это наиболее подходящий перевод оригинальных названий Cyan, Magenta, Yellow, хотя голубой это скорее сине-зеленый, а маджента на самом деле только часть пурпурного. В этой модели есть еще один канал K, есть много легенд, почему он так назван, но наиболее правдоподобной представляется, что он произошел от немецкого Kontur, то есть контур по-русски. Дело в том что при смешении трех первых цветов на самом деле не получается черный, а получается темно коричневый цвет, и чтобы все таки черный при печати было возможно получит, просто ввели уже готовый цвет в виде канала К, то есть нейтрально черный в чистом виде. И получилось что канал К, это то что в эстампе и других традиционных художественных технологиях, называется рисующий слой, то есть контур. Конечно надо понимать что К канал это не в коем случае не жесткий контур и не всегда рисующий. Кстати есть ряд других причин, по которым такой подход с введением отдельного черного канала, оказывается целесообразным, например, черный краситель дешевле первых трех, и еще ряд технических причин, которые мы здесь рассматривать не будем.

Цветовой охват в CMYK, меньше чем в RGB, более того цветопередача при печати часто зависит от второстепенных факторов, которые трудно предугадать, и часто не поддающихся корректировке, например неоднородность красок, влажность, температурный режим. В современных типографиях эти факторы сведены к минимуму. Но у некоторых современных мастеров эстампа, которые часто печатают теми же, или очень похожими красками, которые используются в типографиях, есть поверье что печатать надо только в определенное время года тогда краски ведут себя наилучшим образом, конечно, это курьез, но показательный, и я лично слышал такие высказывания.

Количественно CMYK определяется в процентах краски определенного цвета, входящей в создаваемую цветовую комбинацию. На самом деле, цифры CMYK являются лишь набором аппаратных данных для фотонаборного автомата и не определяют цвет однозначно.

Чтобы цвета корректно отображались на мониторе, и чтобы с ними можно было работать дизайнерам, или художникам, в цифровом формате, их описывают с помощью цветовых профилей самые популярные из которых это ICC-профили, которые связывают значения CMYK, с цветами других цветовых моделей, например LAB, как бы подбирают аналоги.

LAB, аддитивная цветовая модель, аппаратно-независимая. Дело в том, что на самом деле есть две цветовые модели называемые LAB, одна Hunter Lab (Hunter L, a, b) а другая CIELAB (CIE 1976 L*a*b*). Последняя сейчас является международным стандартом. Первая является предтечей второй, то есть когда то, Международная комиссия по освещению пыталась разработать свою цветовую модель, что повлекло за собой ряд событий, было разработано разными авторами несколько моделей, в том числе Hunter Lab, и в итоге как стандарт была принята CIELAB, и существует в этом статусе до сих пор. И рассматривать здесь мы будем именно CIELAB.

Lab это аббревиатура из названий трех координат. Первая L координата, которая отвечает только за светлоту, которую можно изменять в диапазоне от 0, самое темное, до 100, самое светлое. А координата это положение цвета в диапазоне от зеленого, до красного. В координата задает значение от синего, до желтого.

Таким образом, получается, что светлота задается отдельно от тона и насыщенности.

В связи с тем, что LAB аппаратно-независимая система и определяет цвет однозначно, она применяется как промежуточное цветовое пространство, через которое происходит конвертирование цвета между другими цветовыми пространствами. Например, LAB используется в Adobe Photoshop по умолчанию как посредник при конвертации изображений из RGB в CMYK и обратно и это позволяет не терять в качестве изображения, или свести потери к мнимому.

К тому же LAB, благодаря своим свойствам, возможности раздельно воздействовать на светлоту, и очень широкому цветовому охвату, широко используется в цветокоррекции, упрощая и убыстряя, а значит, удешевляя процесс.

Данная модель имеет цветовой охват, превосходящий охват моделей RGB и CMYK, на столько что появился термин «Скрытые цвета» то есть цвета, которые не видит человеческий глаз.

Соответственно надо понимать, что при обработке в данном пространстве нужно быть осторожным, потому что соблазн велик, но даже самый лучший монитор вряд ли отобразит все цвета, которые может сгенерировать LAB, я уже не говорю о том, что можно получить изображение с неестественными цветами.

Данная цветовая модель настолько популярна и имеет столь впечатляющие возможности, что один из ведущих мировых экспертов по цветокоррекции Дэн Маргулис написал, целую книгу, посвященную исключительно только этой цветовой модели, «PHOTOSHOP LAB COLOR: Загадка каньона и другие приключения в самом мощном цветовом пространстве» где очень подробно описывает методы работы в LAB. Надо сказать, что у него есть книги посвященные работе в других пространствах, но к LAB у него как понятно из названия, особое отношение.

В следующих статьях мы продолжим знакомство с теорией цвета в современной трактовке. Разберем основные понятия и принципы.