Цвет как физическое явление

Колористика

В современном мире практически не существует специальности, при которой человек не столкнулся бы с проблемой цвета.

Знать что такое цвет, разбираться в его закономерностях, обладать знаниями о восприятии цвета человеком необходимо для множества профессий: рабочего, врача, инженера, не говоря уже о разных научных специальностях. Цвет способен оказывать влияние на деятельность человека. Огромная масса литературы написана на эту тему. Художники, дизайнеры, искусствоведы, археологи, этнографы, физики, психологи работали над этим. Цвет обладает огромными возможностями психологического и даже в некоторых случаях, физиологического воздействия на человека и на его повседневную деятельность.

Любой объект воспринимается нашим зрением посредством света и, соответственно, цвета.

Цвет воспринимается человеком разносторонне. Стоит учесть, что цвет воспринимается зрением, но при этом в общее восприятие той или иной ситуации, в которой цвет играет важную роль, включаются все чувства.

Роль цвета в жизни человека - в культурной жизни, в обыденной жизни, на производстве, в быту все более привлекает ученых и исследователей. Проблему цвета уже достаточно давно начали решать в строительной, электротехнической, металлургической и в других видах промышленности. Несомненно, не следует вульгаризировать вопрос и все сводить к проблеме цвета. Однако, например, создание за счет удачной цветовой комбинации наиболее благоприятные условия для производства.

Следует рассмотреть проблему восприятия цвета человеком, влияния цвета на его деятельности, понять ту роль, которую цвет играет в жизни человека, понять значение цвета в истории культуры.

Цвет. Понятие и терминология.

Цвет- свойство тел вызывать определенное зрительное ощущение в соответствии со спектральным составом и интенсивностью отражаемого или испускаемого ими видимого излучения.

Свет -1) в узком смысле - то же, что видимое излучение. 2) в широком смысле - то же что оптическое

излучение.

Оптическое излучение- излучение электромагнитное с длинами волн, заключенными между переходной областью рентгеновского излучения (λ ≈ 1нм) и переходной областью радиоизлучения (λ ≈1мм). Оптическое излучение делиться на инфракрасное излучение, видимое излучение и ультрафиолетовое излучение.

Видимое излучение- оптическое излучение с длинами волн (в вакууме) от 380-400 нм до 760-780 нм, которое способно непосредственно вызывать зрительное ощущение.

В свое время Ньютон произвел физический эксперимент, пропустив пучок света через трехгранную призму и спроецировав на белую стену, получил разделение белого на цвета спектра.

Наш глаз различает с разной степенью цвета с длиной волн от 4000 до 7600 Å. Ангстрем обозначается А)- единица длины для измерения излучений. Делим миллиметр на 1000- получаем микрон, миллиметр делим на 1000- получаем миллимикрон. Ангстрем - это 1/10 миллимикрон, то есть Å.- 1/10000000 мм. Если же говорить о видении цвета, скажем, что 4000 Å - это граница между видимой и невидимой ультрафиолетовой частями спектра, а 7600 Å это - граница между видимой темно- красной (видимой изолировано и при большой интенсивности) и невидимой инфракрасной частями спектра. Между этими границами лежат более или менее определяемые цвета спектра.

Физическое тело можно назвать белым, если оно полностью отражает весь свет без поглощения. В свою очередь, тело называется черным, если оно поглощает все получаемые им излучения. Серыми будут являться те тела , которые отражают или поглощают свет в разной степени. Любое тело, которое не является черным, белым или серым, называется цветным.

Смешение световых волн называется аддитивным смешением, а смешение пигментов субтрактивным.

Теория цвета

Эллинский ( древнегреческий) философ Аристотель признавал, что существуют семь цветов: белый, желтый, красный, фиолетовый, зеленый, синий, черный. Остальные цвета, по мнению Аристотеля, получаются путем добавления черного или белого. В период раннего Возрождения Ченнино Ченнини, разделяя взгляды Аристотеля, пытался сформулировать системый принцип, где цвета варьировались в зависимости от их насыщенности. В эту же эпоху пытались осмыслить феномены света и цвета.

Альбомы цветов появляются во Франции, где была создана первая попытка их классификации. Работы по классификации цветов были сделаны Ле Блоном в 1735г., Дю Фе в 1737г.

В 1884г. Опубликована работа Розантьеля – « Первые основы науки о цвете» богато иллюстрированная цветными репродукциями.

В 1889г. Анри создает хроматический круг.

В 1890г. Лякутюр создает первую однородную и стройную систему, в которой введена цифровая и буквенная маркировка. В его « Хроматическом репертуаре» определенным шрифтом обозначаются всевозможные смеси трех цветов.

Освальд – одним из первых стал работать над цветовой классификацией, но не в двухмерном, а в трехмерном пространстве. Такая классификация легла затем в основу системы Менсфила, а затем и Международной комиссии по освещению.

Цвет как физическое явление

Сначала рассмотрим такое явление, как отражение света..

Когда белый свет падает на зеркало, он отражается под углом, равным углу падения. Когда белый свет падает на белый экран, он отражается почти полностью и рассеивается. Первый случай- это прямое или металлическое отражение, второй случай - диффузное. В жизни человек обычно встречается с обоими видами отражений, в разной пропорции.

Коэффициентом отражения ρ поверхности называется отношение отраженного от нее потока к потоку, падающему на нее.

Определенный цвет воспринимается тогда, когда световые волны определенной длины поглощаются поверхностью, другие же отражаются. Весь объект отбрасывает только излучения, соответствующие его цвету, поэтому увеличивается поглощение и уменьшается коэффициент отражения.

Все многообразие цветов видимого мира является определенной комбинацией отраженных и поглощенных световых волн.

Цвет определяют три физические категории:

1) доминирующая длина волны.

2) Насыщенность по отношению к белому или чистота.

3) Яркость- то есть количество цветового излучения или отражения.

Среди волн видимого спектра первичными являются три цвета: красный, зеленый, синий. Соединение синего и красного дает пурпурный цвет, сочетание зеленого и синего дает голубой цвет, соединение зеленого и красного дает желтый цвет. Соединение красного, зеленого и синего дает белый цвет. Это называется аддитивным смешиванием, то есть дополняющим смешиванием, так как добавление каждого цвета приближает к белому.