Да будет цвет

Статья опубликована в первом выпуске журнала АВРОРА Творческий набор  

           

ДА БУДЕТ ЦВЕТ!

Цвета принято разделять на: 

Солнечный спектр (лат. spectrum – видимый) – это совокупность цветных полос, получающихся при прохождении солнечного луча через стеклянную призму (рисунок 1).
В природе естественным примером разложения света является радуга (рисунок 2). Солнечные лучи, проходя сквозь капли дождя, разделяются на множество тонов, среди которых принято выделять семь. С помощью известной детской фразы их легко запомнить в правильном порядке: 

                 КАЖДЫЙ         ОХОТНИК         ЖЕЛАЕТ         ЗНАТЬ,        ГДЕ         СИДИТ        ФАЗАН
                 Красный        Оранжевый     Жёлтый       Зелёный   Голубой   Синий    Фиолетовый

Все цвета обладают определёнными свойствами.

1. Осветление или затемнение – отклонение основного тона в сторону белого или чёрного цвета соответственно. 

2. Насыщенность (степень яркости) – отклонение основного тона в сторону серого цвета. Этим свойством обладают только хроматические цвета.

Светлые не насыщенные оттенки принято называть также пастельными.

Пастель [пастэл’] – материалы для рисования, отличающиеся мягкой приглушённостью тонов, чаще всего в виде мелков или карандашей без оправы. Для их изготовления художники замешивали пасту из сухого цветного порошка (пигмента) и связующего вещества  (древесного сока). Отсюда и название «пастель» (по-итальянски «pasta» – тесто, паста).

3. Температура цвета. Все хроматические цвета условно можно разделить на тёплые и холодные.  
Самый холодный цвет в спектре – синий, а самый тёплый – оранжевый.

При этом у всех цветов оттенки могут меняться по «температурной шкале».  

Восприятие температуры цвета никак не объясняется с точки зрения физики. Оно, скорее всего, формируется подсознательно на основании опыта. Дело в том, что в мире, к которому мы так привыкли, источники тепла (огонь, солнце) имеют оранжевые, жёлтые, красные оттенки, а холодные объекты (лёд, вода, небо) – синие и голубые. Однако за пределами нашего мира распределение холодных и тёплых оттенков может быть иным.

В качестве примера можно рассмотреть космическое пространство, где имеется множество звёзд. Цвет каждой из них зависит от температуры. Чем звезда горячее, тем ближе её цвет к голубому тону. 

Цвета, которые нельзя получить путём смешивания других, называют основными и их всего пять: 

три хроматических (спектральных) –  красный, жёлтый, синий;

два монохромных –  белый и чёрный.

Остальные цвета можно получить, смешивая основные, поэтому они называются составными.
Соединяя между собой основные хроматические цвета, получим остальные цвета спектра.

Добавляя к спектральным цветам белый, получают осветлённые оттенки (розовый, голубой, сиреневый и пр.).

Смешивая спектральные цвета с чёрным, получают затемнённые оттенки (бордовый, тёмно-синий и пр.). 

Для уменьшения яркости основной тон смешивают с серым цветом, который, в свою очередь, получается путём соединения чёрного и белого цветов.

Таким образом, из пяти основных цветов можно получить любой оттенок.

Что же получится, если смешать три основных хроматических цвета? 
В зависимости от того, что именно будет смешано, результат может получиться прямо противоположным.

При слиянии световых лучей образуется белый свет (оптическое смешивание).

А при соединении красок получается тёмный цвет (механическое смешивание).

Чтобы понять, почему так происходит, нужно разобраться, что такое цвет.
Цвет – это видимая часть электромагнитного излучения. 
Излучение – это передача энергии в пространстве в форме волн. Волны электромагнитного излучения можно разделить на несколько видов (рисунок 3). 
Человек может воспринимать разные виды волн соответствующими органами чувств. Наши глаза различают видимую часть излучения как свет и цвет, кожа чувствует инфракрасное излучение как тепло. Кстати, наши уши тоже воспринимают волны – звуковые, правда, эти волны нельзя назвать излучением (они имеют несколько другую природу). 
Видимый глазу свет состоит из множества разноцветных волн, совокупность которых называется спектром. Каждый цвет спектра имеет определённую длину волны. Длина волны – это расстояние между двумя соседними гребнями, измеряемое в нанометрах (нм).

Ещё в 1667 году английский физик Исаак Ньютон, проводя оптические опыты, заметил, что солнечный свет состоит из разного сорта лучей. С помощью стеклянной призмы учёный разделил солнечный луч на спектр. Кроме того, он смог провести и обратный опыт, то есть полученный спектр он направил на грань другой призмы и снова получил белый свет.
Стоит отметить, что среди цветов видимого спектра нет белого и чёрного. Дело в том, что белый – это составной цвет, ему соответствует совокупность волн длиной от 380 до 760 нанометров. А чёрному соответствует полное отсутствие света.

Излучать световые волны могут только источники света (солнце, лампы, прожекторы и т. д.). Предметы, не являющиеся источниками света, способны лишь принимать световые лучи, при этом часть световых волн поглощается их поверхностью, а часть отражается от неё. Отражённые световые волны и будут являться цветом предмета. Иначе говоря, окраска предмета – это его способность отражать лучи определённого цвета (рисунок 4). 

Монохромные предметы обладают способностью отражать все цвета спектра в равной степени. При этом чем светлее поверхность, тем выше отражательная способность. 

Итак, световые волны – это энергия. При совмещении волн количество энергии увеличивается. Чем больше энергии, тем больше света получается. Отсюда следует, что разноцветные лучи смешиваются по принципу сложения, образуя белый свет (оптическое смешивание) (фото 3).

Фото 3

Процесс смешивания цветных веществ неспособных излучать свет, имеет иную природу. Каждый цвет краски способен поглощать определённые лучи. При их соединении способность поглощать складывается. Таким образом, чем больше цветов смешивается, тем большей поглощательной способностью они обладают (механическое смешивание).

Фото 4

Кстати, некоторые поверхности могут отражать не только лучи солнечного спектра, но и не видимые глазу ультрафиолетовые волны. Такое явление называется флуоресценция (от названия природного минерала флюорита, у которого это явление впервые было обнаружено). 
При дневном свете флуоресцентные поверхности имеют повышенную яркость, а в темноте при ультрафиолетовом излучении начинают светиться насыщенным цветом. 
Флуоресцирующие вещества добавляют в краски, фломастеры, маркеры. Ими окрашивают ткани для получения особо ярких «кислотных» цветов. Кроме того, некоторые стиральные порошки также содержат эти вещества, которые, задерживаясь на ткани, придают ей ослепительную белизну. 
На фото 5 флуоресцентные краски (нижний ряд) и обыкновенные краски (верхний ряд) освещены дневным светом. Обыкновенные краски, хотя и имеют насыщенный цвет, всё же проигрывают флуоресцентным в яркости. На фото 6 те же краски освещены ультрафиолетовыми лучами. При этом флуоресцентные краски светятся, а обыкновенные – нет.  

Фото 5

Фото 6

Не путай флуоресценцию с фосфоресценцией.
Фосфоресценция (от названия природного минерала фосфора, который может светиться в темноте) – способность поверхности накапливать в себе световую энергию, а после прекращения излучения медленно отдавать её, то есть светиться в полной темноте.
При дневном свете поверхность таких предметов может иметь ничем не примечательную окраску (фото 7), однако в темноте они начинают светиться мягким светом (фото 8). 
Фосфоресцирующие вещества применяют для производства аварийных указателей, наклеек, обоев и пр. 

Фото 7                                                                     Фото 8