Artikelfarben. Warum sehen wir ein Blatt Papier weiß und Pflanzenblätter grün? Warum haben Objekte unterschiedliche Farben?

Die Farbe eines jeden Körpers wird durch seine Substanz, Struktur, äußere Bedingungen und darin ablaufende Prozesse bestimmt. Diese verschiedenen Parameter bestimmen die Fähigkeit des Körpers, auf ihn fallende Strahlen einer Farbe zu absorbieren (die Farbe wird durch die Frequenz oder Wellenlänge des Lichts bestimmt) und Strahlen einer anderen Farbe zu reflektieren.

Die reflektierten Strahlen gelangen in das menschliche Auge und bestimmen die Farbwahrnehmung.

Ein Blatt Papier erscheint weiß, weil es weißes Licht reflektiert. Und da weißes Licht aus Violett, Blau, Cyan, Grün, Gelb, Orange und Rot besteht, muss ein weißes Objekt reflektieren Alle diese Farben.

Wenn also nur rotes Licht auf weißes Papier fällt, wird es vom Papier reflektiert und wir sehen es als rot.

Wenn auf ein weißes Objekt nur grünes Licht fällt, sollte das Objekt ebenfalls grünes Licht reflektieren und grün erscheinen.

Wenn Sie das Papier mit roter Farbe berühren, ändern sich die Lichtabsorptionseigenschaften des Papiers – jetzt werden nur noch rote Strahlen reflektiert, alle anderen werden von der Farbe absorbiert. Das Papier erscheint nun rot.

Baumblätter und Gras erscheinen uns grün, weil das darin enthaltene Chlorophyll die Farben Rot, Orange, Blau und Violett absorbiert. Dadurch wird die Mitte des Sonnenspektrums von Pflanzen reflektiert – grün.

Die Erfahrung bestätigt die Annahme, dass die Farbe eines Objekts nichts anderes ist als die Farbe des vom Objekt reflektierten Lichts.

Was passiert, wenn ein rotes Buch mit grünem Licht beleuchtet wird?

Zunächst ging man davon aus, dass grünes Licht ein Buch in Rot verwandeln sollte: Wenn man ein rotes Buch mit nur einem grünen Licht beleuchtet, sollte dieses grüne Licht rot werden und reflektiert werden, sodass das Buch rot erscheinen sollte.

Dies widerspricht dem Experiment: Statt rot erscheint das Buch schwarz.

Da das rote Buch kein Grün in Rot verwandelt und kein grünes Licht reflektiert, muss das rote Buch grünes Licht absorbieren, damit kein Licht reflektiert wird.

Offensichtlich erscheint ein Objekt, das kein Licht reflektiert, schwarz. Wenn dann weißes Licht auf ein rotes Buch fällt, sollte das Buch nur rotes Licht reflektieren und alle anderen Farben absorbieren.

In Wirklichkeit wird ein roter Gegenstand ein wenig Orange und ein wenig Lila reflektieren, da die Farben, die zur Herstellung roter Gegenstände verwendet werden, nie ganz rein sind.

Ebenso reflektiert ein grünes Buch hauptsächlich grünes Licht und absorbiert alle anderen Farben, und ein blaues Buch reflektiert hauptsächlich blaues Licht und absorbiert alle anderen Farben.

Wir möchten Sie daran erinnern Rot, Grün und Blau – Primärfarben. (Über Primär- und Sekundärfarben). Da gelbes Licht andererseits eine Mischung aus Rot und Grün ist, muss ein gelbes Buch sowohl rotes als auch grünes Licht reflektieren.

Abschließend wiederholen wir, dass die Farbe eines Körpers von seiner Fähigkeit abhängt, Licht unterschiedlicher Farbe unterschiedlich zu absorbieren, zu reflektieren und (sofern der Körper transparent ist) durchzulassen.

Einige Substanzen wie klares Glas und Eis absorbieren keine Farbe aus weißem Licht. Licht durchdringt beide Substanzen und nur ein kleiner Teil des Lichts wird von ihren Oberflächen reflektiert. Daher erscheinen beide Stoffe fast so transparent wie die Luft selbst.

Schnee und Seifenlauge hingegen erscheinen weiß. Darüber hinaus kann der Schaum einiger Getränke, wie z. B. Bier, weiß erscheinen, obwohl die Flüssigkeit, die Luft in den Blasen enthält, eine andere Farbe haben kann.

Anscheinend ist dieser Schaum weiß, weil die Blasen das Licht von ihrer Oberfläche reflektieren, so dass das Licht nicht tief genug in jede einzelne von ihnen eindringt, um absorbiert zu werden. Aufgrund der Reflexion von Oberflächen erscheinen Seifenlauge und Schnee weiß und nicht farblos wie Eis und Glas.

Lichtfilter

Wenn man weißes Licht durch gewöhnliches farbloses transparentes Fensterglas lässt, dann dringt auch weißes Licht hindurch. Wenn das Glas rot ist, wird Licht vom roten Ende des Spektrums durchgelassen und andere Farben werden absorbiert oder gefiltert.

Ebenso lässt grünes Glas oder ein anderer Grünlichtfilter hauptsächlich den grünen Teil des Spektrums durch, und ein Blaulichtfilter lässt hauptsächlich blaues Licht oder den blauen Teil des Spektrums durch.

Wenn Sie zwei Filter unterschiedlicher Farbe aufeinander anwenden, werden nur die Farben durchgelassen, die von beiden Filtern durchgelassen werden. Zwei Lichtfilter – rot und grün – lassen im zusammengeklappten Zustand praktisch kein Licht durch.

So können Sie in der Fotografie und im Farbdruck mithilfe von Lichtfiltern die gewünschten Farben erzeugen.

Durch Licht erzeugte theatralische Effekte

Viele der merkwürdigen Effekte, die wir auf der Theaterbühne beobachten, sind die einfache Anwendung der Prinzipien, mit denen wir gerade vertraut geworden sind.

Beispielsweise können Sie eine Figur in Rot auf schwarzem Hintergrund fast vollständig verschwinden lassen, indem Sie das Licht von Weiß auf einen entsprechenden Grünton umstellen.

Die rote Farbe absorbiert das Grün, sodass nichts reflektiert wird und die Figur daher schwarz erscheint und mit dem Hintergrund verschmilzt.

Mit roter Fettfarbe bemalte oder mit rotem Rouge überzogene Gesichter wirken unter einem roten Scheinwerfer natürlich, erscheinen jedoch unter einem grünen Scheinwerfer schwarz. Die rote Farbe absorbiert die grüne Farbe, sodass nichts reflektiert wird.

Ebenso erscheinen rote Lippen im grünen oder blauen Licht eines Tanzlokals schwarz.

Der gelbe Anzug wird im purpurnen Licht leuchtend rot. Ein purpurroter Anzug erscheint im Licht eines bläulich-grünen Scheinwerfers blau.

Durch die Untersuchung der Absorptionseigenschaften verschiedener Farben können viele verschiedene andere Farbeffekte erzielt werden.

Ein Team von Wissenschaftlern aus Großbritannien freut sich über eine neue wissenschaftliche Entdeckung und stellt der breiten Öffentlichkeit die neueste Art von Materie vor. Bis vor Kurzem war diese Art von Schwarzton niemandem bekannt.

Die entdeckte Substanz heißt Vantablack und kann laut britischen Entdeckern das Verständnis der Menschen über das Universum ein für alle Mal verändern.

Das schwärzeste Material absorbiert 99,965 % des sichtbaren Lichts, der Mikrowellen und der Radiowellen

Ultraschwarzes Material hat die Fähigkeit, 99,96 % des Lichts erfolgreich zu absorbieren, und in diesem Fall sprechen wir nur von Strahlung, die für das menschliche Auge sichtbar ist. Wissenschaftler aus Großbritannien begannen unter der Leitung von Ben Jenson mit der Erforschung des ursprünglichen wissenschaftlichen Phänomens.

Laut einem der Forscher besteht das Material aus einem Aggregat von Kohlenstoffnanoröhren. Dieses Phänomen kann getrost mit einem menschlichen Haar verglichen werden, das in 8-10.000 Schichten geschnitten ist – eine dieser Schichten hat die Größe einer Kohlenstoffnanoröhre. Die allgemeine Komposition kann man sich wie ein mit Gras bewachsenes Feld vorstellen, auf dem ein einfallendes Lichtteilchen souverän von einem Grashalm zum anderen zu springen beginnt. Diese eigenartigen „Grashalme“ absorbieren Lichtpartikel so weit wie möglich und reflektieren nur einen kleinen Teil des Lichts.

Das Geheimnis von Vantablack sind vertikal ausgerichtete Nanoröhren

Die Technologie zur Herstellung dieser Art von Röhren kann nicht als innovativ bezeichnet werden, Ben Jenson und seine Mitarbeiter haben es jedoch erst jetzt geschafft, würdige Wege zu finden, sie zu nutzen. Sie erfanden eine Möglichkeit, Kohlenstoffnanoröhren mit Materialien zu verbinden, die in modernen Teleskopen und Satelliten verwendet werden. Ein Beispiel für ein solches Material ist Aluminiumfolie. Diese Tatsache bedeutet, dass Fotos der Erde und des Universums aus dem Weltraum klarer gemacht werden können.

„Das Vorhandensein von Streulicht im Inneren des Teleskops erhöht das Rauschen, was zu weniger scharfen Bildern führt“, erklärt Ben Jenson. „Durch die Verwendung neuer Materialien zur Beschichtung der inneren Leitbleche des Teleskops sowie der Blendenplatten wird Streulicht reduziert und das Bild ist viel klarer.“

Aufgrund der Gesetze der Physik ist es nahezu unmöglich, ein Material herzustellen, das 100 % des Lichts absorbiert. Allein aus diesem Grund kann Jensons Erfindung heute als Durchbruch an der Grenze zur Science-Fiction bezeichnet werden.

Das amerikanische Militär hat bereits Interesse an dem neuartigen Material gezeigt. Schließlich kann es in „Stealth“-Technologien eingesetzt werden, um die Sichtbarkeit von Flugzeugen auf dem Radar zu verringern oder bei speziellen Aufklärungsmissionen Fotos zu erstellen. Darüber hinaus sind Wissenschaftler zuversichtlich, dass sich im Laufe der Zeit noch mehr Möglichkeiten für den Einsatz von Vantablack eröffnen werden.

Die Möglichkeit der Lichtzersetzung wurde erstmals von Isaac Newton entdeckt. Ein schmaler Lichtstrahl, der durch ein Glasprisma geleitet wurde, wurde gebrochen und bildete einen mehrfarbigen Streifen an der Wand – ein Spektrum.

Basierend auf den Farbeigenschaften kann das Spektrum in zwei Teile unterteilt werden. Ein Teil umfasst die Farben Rot, Orange, Gelb und Gelbgrün, der andere - Grün, Blau, Indigo und Violett.

Die Wellenlängen der sichtbaren Spektrumstrahlen sind unterschiedlich – von 380 bis 760 mmk. Jenseits des sichtbaren Teils des Spektrums liegt der unsichtbare Teil. Teile des Spektrums mit Wellenlängen größer als 780 mmk Infrarot oder thermisch genannt. Sie können mit einem in diesem Teil des Spektrums installierten Thermometer leicht erkannt werden. Teile des Spektrums mit Wellenlängen unter 380 mmk werden ultraviolett genannt (Abb. 1 – siehe Anhang). Diese Strahlen sind aktiv und beeinträchtigen die Lichtechtheit einiger Pigmente und die Stabilität von Lackfilmen.

Reis. 1. Spektrale Zerlegung eines Farbstrahls

Lichtstrahlen, die von verschiedenen Lichtquellen ausgehen, haben eine unterschiedliche spektrale Zusammensetzung und unterscheiden sich daher deutlich in der Farbe. Das Licht einer gewöhnlichen Glühbirne ist gelber als das Sonnenlicht, und das Licht einer Stearin- oder Paraffinkerze oder einer Petroleumlampe ist gelber als das Licht einer Glühbirne. Dies erklärt sich aus der Tatsache, dass das Spektrum eines Tageslichtstrahls von Wellen dominiert wird, die der blauen Farbe entsprechen, und das Spektrum eines Strahls einer elektrischen Glühbirne mit einem Wolfram- und insbesondere einem Kohlenstofffaden von roten und orangefarbenen Wellen dominiert wird. Daher kann das gleiche Objekt je nachdem, mit welcher Lichtquelle es beleuchtet wird, unterschiedliche Farben annehmen.

Dadurch nimmt die Farbe des Raumes und der darin befindlichen Gegenstände unter natürlicher und künstlicher Beleuchtung unterschiedliche Farbtöne an. Daher müssen bei der Auswahl der Farbzusammensetzungen zum Lackieren die Lichtverhältnisse während des Betriebs berücksichtigt werden.

Die Farbe jedes Objekts hängt von seinen physikalischen Eigenschaften ab, also von seiner Fähigkeit, Lichtstrahlen zu reflektieren, zu absorbieren oder durchzulassen. Daher werden auf eine Oberfläche einfallende Lichtstrahlen in reflektierte, absorbierte und durchgelassene Lichtstrahlen unterteilt.

Als undurchsichtig werden Körper wahrgenommen, die Lichtstrahlen nahezu vollständig reflektieren oder absorbieren.

Körper, die viel Licht durchlassen, werden als transparent wahrgenommen (Glas).

Wenn eine Oberfläche oder ein Körper alle Strahlen des sichtbaren Teils des Spektrums in gleichem Maße reflektiert oder durchlässt, wird eine solche Reflexion oder Durchdringung des Lichtstroms als nicht selektiv bezeichnet.

So erscheint ein Objekt schwarz, wenn es nahezu alle Strahlen des Spektrums gleichermaßen absorbiert, und weiß, wenn es sie vollständig reflektiert.

Wenn wir Objekte durch klares Glas betrachten, erkennen wir ihre wahre Farbe. Folglich lässt farbloses Glas fast alle Farbstrahlen des Spektrums durch, mit Ausnahme einer kleinen Menge reflektierten und absorbierten Lichts, das ebenfalls aus allen Farbstrahlen des Spektrums besteht.

Wenn Sie farbloses Glas durch blaues Glas ersetzen, erscheinen alle Objekte hinter dem Glas blau, da blaues Glas hauptsächlich blaue Strahlen des Spektrums durchlässt und Strahlen anderer Farben fast vollständig absorbiert.

Die Farbe eines undurchsichtigen Objekts hängt auch von seiner Reflexion und Absorption von Wellen unterschiedlicher spektraler Zusammensetzung ab. Ein Objekt erscheint also blau, wenn es nur blaue Strahlen reflektiert und den Rest absorbiert. Wenn ein Objekt rote Strahlen reflektiert und alle anderen Strahlen des Spektrums absorbiert, erscheint es rot.

Dieses Eindringen von Farbstrahlen und deren Absorption durch Objekte wird als selektiv bezeichnet.

Unbunte und bunte Farbtöne. In der Natur vorkommende Farben können nach ihren Farbeigenschaften in zwei Gruppen eingeteilt werden: achromatisch oder farblos und chromatisch oder farbig.

Zu den achromatischen Farbtönen gehören Weiß, Schwarz und eine Reihe dazwischen liegender Grautöne.

Die Gruppe der chromatischen Farbtöne besteht aus Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Violett und unzähligen Farben dazwischen.

Ein Lichtstrahl von achromatisch bemalten Objekten wird reflektiert, ohne dass es zu merklichen Veränderungen kommt. Daher werden diese Farben von uns nur als Weiß oder Schwarz mit einigen dazwischen liegenden Grautönen wahrgenommen.

Die Farbe hängt in diesem Fall ausschließlich von der Fähigkeit des Körpers ab, alle Strahlen des Spektrums zu absorbieren oder zu reflektieren. Je mehr Licht ein Objekt reflektiert, desto weißer erscheint es. Je mehr Licht ein Objekt absorbiert, desto schwärzer erscheint es.

In der Natur gibt es kein Material, das das einfallende Licht zu 100 % reflektiert oder absorbiert, daher gibt es weder perfektes Weiß noch perfektes Schwarz. Die weißeste Farbe ist ein Pulver aus chemisch reinem Bariumsulfat, das in eine Fliese gepresst wird und 94 % des auf sie einfallenden Lichts reflektiert. Zinkweiß ist etwas dunkler als Bariumsulfat, noch dunkler sind Bleiweiß, Gips, Lithoponweiß, hochwertiges Schreibpapier, Kreide usw. Die dunkelste Oberfläche ist schwarzer Samt, der etwa 0,2 % des Lichts reflektiert. Daraus können wir schließen, dass sich achromatische Farben nur in der Helligkeit voneinander unterscheiden.

Das menschliche Auge kann etwa 300 achromatische Farbtöne unterscheiden.

Chromatische Farben haben drei Eigenschaften: Farbton, Helligkeit und Farbsättigung.

Farbton ist die Eigenschaft einer Farbe, die es dem menschlichen Auge ermöglicht, Rot, Gelb, Blau und andere Spektralfarben wahrzunehmen und zu identifizieren. Es gibt viel mehr Farbtöne als es Namen dafür gibt. Der grundlegende, natürliche Bereich der Farbtöne ist das Sonnenspektrum, in dem Farbtöne so angeordnet sind, dass sie sich allmählich und kontinuierlich ineinander verwandeln; Rot über Orange wird zu Gelb, dann über Hellgrün und Dunkelgrün zu Blau, dann zu Blau und schließlich zu Violett.

Helligkeit ist die Fähigkeit einer farbigen Oberfläche, einfallende Lichtstrahlen mehr oder weniger zu reflektieren. Bei mehr Lichtreflexion erscheint die Farbe der Oberfläche heller, bei weniger Licht erscheint sie dunkler. Diese Eigenschaft ist allen Farben gemeinsam, sowohl chromatischen als auch unbunten, sodass alle Farben anhand ihrer Helligkeit verglichen werden können. Für eine chromatische Farbe beliebiger Helligkeit ist es einfach, eine achromatische Farbe mit ähnlicher Helligkeit auszuwählen.

Aus praktischen Gründen verwenden sie bei der Bestimmung der Helligkeit die sogenannte Grauskala, die aus einer Reihe von Schattierungen von 1 achromatischen Farben besteht und sich allmählich von den meisten Schwarz-, Dunkelgrau-, Grau- und Hellgrautönen bis hin zu fast Weiß bewegt. Diese Farben werden zwischen die Löcher im Karton geklebt und der Reflexionsgrad einer bestimmten Farbe wird für jede Farbe angezeigt. Die Skala wird auf die zu untersuchende Oberfläche aufgetragen und durch Vergleich mit der Farbe, die durch die Löcher der Skala sichtbar ist, wird die Helligkeit bestimmt.

Die Sättigung einer chromatischen Farbe ist ihre Fähigkeit, ihren Farbton beizubehalten, wenn unterschiedliche Mengen an grauer achromatischer Farbe, deren Helligkeit gleich ist, in ihre Zusammensetzung eingebracht werden.

Die Sättigung verschiedener Farbtöne ist nicht gleich. Wenn eine Spektralfarbe, beispielsweise Gelb, mit Hellgrau gemischt wird, dessen Helligkeit gleich ist, nimmt die Sättigung des Farbtons etwas ab, er wird blasser oder weniger gesättigt. Durch das weitere Hinzufügen von Hellgrau zur gelben Farbe erhalten wir immer weniger gesättigte Töne, und bei einem großen Grauanteil wird der Gelbstich kaum noch wahrnehmbar sein.

Wenn Sie eine weniger gesättigte blaue Farbe benötigen, müssen Sie eine größere Menge grauer Farbe hinzufügen, deren Helligkeit der von Blau entspricht, als im Experiment mit der gelben Farbe, da die Sättigung von Spektralblau größer ist als die von Spektralgelb .

Unter Farbtonreinheit versteht man die Änderung der Helligkeit einer Farbe unter dem Einfluss von mehr oder weniger achromatischem Licht (von Schwarz zu Weiß). Die Reinheit des Farbtons ist bei der Farbauswahl für die Lackierung von Oberflächen von großer Bedeutung.

Farben mischen. Die Wahrnehmung der Farben, die wir um uns herum sehen, wird durch die Einwirkung eines komplexen Farbstroms auf das Auge verursacht, der aus Lichtwellen unterschiedlicher Länge besteht. Aber wir bekommen nicht den Eindruck von Buntheit und Mehrfarbigkeit, da das Auge die Fähigkeit hat, verschiedene Farben zu mischen.

Um die Gesetze der Farbmischung zu untersuchen, verwenden sie Geräte, die es ermöglichen, Farben in unterschiedlichen Anteilen zu mischen.

Mit drei Projektionsleuchten mit ausreichend leistungsstarken Lampen und drei Filtern – Blau, Grün und Rot – können Sie vielfältige Mischfarben erzeugen. Dazu werden vor der Linse jeder Taschenlampe Lichtfilter angebracht und die Farbstrahlen auf einen weißen Bildschirm gelenkt. Wenn Paare von Farbstrahlen auf denselben Bereich aufgetragen werden, erhält man drei verschiedene Farben: Die Kombination von Blau und Grün ergibt einen blauen Fleck, Grün und Rot ergibt Gelb, Rot und Blau ergibt Lila. Wenn Sie alle drei Farbstrahlen so auf einen Bereich richten, dass sie sich überlappen, können Sie durch entsprechende Anpassung der Intensität der Lichtstrahlen mithilfe von Blenden oder Graufiltern einen weißen Fleck erhalten.

Ein einfaches Gerät zum Mischen von Farben ist ein Spinner. Zwei entlang des Radius geschnittene Papierkreise unterschiedlicher Farbe, aber gleichen Durchmessers werden ineinander gesteckt. Dadurch entsteht eine zweifarbige Scheibe, in der Sie durch Verschieben der relativen Positionen der Kreise die Größe der farbigen Sektoren ändern können. Die zusammengebaute Scheibe wird auf die Achse des Drehtellers gelegt und in Bewegung gesetzt. Durch den schnellen Wechsel verschmilzt die Farbe der beiden Sektoren zu einer, so dass der Eindruck eines einfarbigen Kreises entsteht. Unter Laborbedingungen verwenden sie normalerweise einen Drehteller mit einem Elektromotor mit mindestens 2000 U/min.

Mit einem Drehteller können Sie mehrere Farbtöne mischen und gleichzeitig die entsprechende Anzahl mehrfarbiger Scheiben kombinieren

Die räumliche Farbmischung ist weit verbreitet. Nah beieinander liegende Farben scheinen aus großer Entfernung zu verschmelzen und einen gemischten Farbton zu ergeben.

Die Mosaik-Monumentalmalerei basiert auf dem Prinzip der räumlichen Farbmischung, bei der das Muster aus einzelnen kleinen Partikeln aus mehrfarbigen Mineralien oder Glas besteht, die aus der Ferne gemischte Farben ergeben. Das gleiche Prinzip wird für die Endbearbeitung verwendet, indem mehrfarbige Muster auf einen farbigen Hintergrund gerollt werden usw.

Die aufgeführten Methoden der Farbmischung sind optischer Natur, da sich die Farben auf der Netzhaut unseres Auges zu einer Gesamtfarbe addieren bzw. verschmelzen. Diese Art der Farbmischung nennt man Konjunktiv oder Additiv.

Aber das Mischen zweier Buntfarben führt nicht immer zu einer gemischten Buntfarbe. In manchen Fällen kann eine unbunte Farbe erhalten werden, wenn eine der Buntfarben durch eine andere, speziell für sie ausgewählte Buntfarbe ergänzt und in einem genau definierten Verhältnis gemischt wird. Wenn außerdem chromatische Farben verwendet werden, deren Reinheit dem Spektralfarbton nahe kommt, ist das Ergebnis weiß oder hellgrau. Wenn beim Mischen die Proportionalität verletzt wird, ist der Farbton die Farbe, von der mehr entnommen wurde, und die Sättigung des Tons nimmt ab.

Zwei Buntfarben, die in einem bestimmten Verhältnis gemischt eine unbunte Farbe ergeben, nennt man Komplementärfarbe. Durch das Mischen von Komplementärfarben kann nie ein neuer Farbton entstehen. In der Natur gibt es viele Komplementärfarbenpaare, aber aus praktischen Gründen wird aus den Hauptkomplementärfarbenpaaren ein Farbkreis mit acht Farben erstellt, bei dem die Komplementärfarben an gegenüberliegenden Enden mit demselben Durchmesser angeordnet sind (Abb. 2 - siehe Anhang).

Reis. 2. Farbkreis der Komplementärfarben: 1 – großes Intervall, 2 – mittleres Intervall, 3 – kleines Intervall

In diesem Kreis ist die Komplementärfarbe zu Rot bläulich-grün, zu Orange - blau, zu Gelb - blau, zu Gelbgrün - violett. Bei jedem Komplementärfarbenpaar gehört immer eine zur Gruppe der warmen Töne, die andere zur Gruppe der kühlen Töne.

Neben dem Konjunktivmischen gibt es das subtraktive Farbmischen, das darin besteht, Farben direkt auf der Palette, Farbkompositionen in Behältern mechanisch zu mischen oder zwei bunte transparente Schichten übereinander aufzutragen (Lasur).

Beim mechanischen Mischen von Farben entsteht nicht die optische Addition farbiger Strahlen auf der Netzhaut des Auges, sondern die Subtraktion derjenigen Strahlen, die von den farbigen Farbpartikeln absorbiert werden, von dem weißen Strahl, der unsere Farbmischung beleuchtet. Wenn beispielsweise ein mit einer farbigen Mischung aus blauen und gelben Pigmenten (Preußischblau und gelbes Cadmium) bemaltes Objekt mit einem weißen Lichtstrahl beleuchtet wird, absorbieren blaue preußischblaue Partikel rote, orangefarbene und gelbe Strahlen sowie Gelb Cadmiumpartikel absorbieren violette, blaue und cyanfarbene Strahlen. Grüne und ähnliche blaugrüne und gelbgrüne Strahlen bleiben unabsorbiert und werden vom Objekt reflektiert von der Netzhaut unseres Auges wahrgenommen.

Ein Beispiel für die subtraktive Farbmischung ist ein Lichtstrahl, der durch drei Gläser Gelb, Cyan und Magenta geleitet, nacheinander platziert und auf einen weißen Bildschirm gerichtet wird. An Stellen, an denen sich zwei Gläser überlappen – Magenta und Gelb – entsteht ein roter Fleck, Gelb und Cyan – Grün, Cyan und Magenta – Blau. Überlappen sich drei Farben gleichzeitig, entsteht ein schwarzer Fleck.

Quantitative Farbbeurteilung. Es wurden quantitative Bewertungen für Farbton, Farbreinheit und Farbreflexion des Lichts erstellt.

Farbton wird mit griechischen Buchstaben bezeichnet X, wird durch seine Wellenlänge bestimmt und reicht von 380 bis 780 mmk.

Der Grad der Verdünnung einer Spektralfarbe bzw. Farbreinheit wird durch den Buchstaben angegeben R. Eine reine Spektralfarbe hat eine Reinheit von eins. Die Reinheit verdünnter Farben beträgt weniger als eins. Die hellorange Farbe wird beispielsweise durch die folgenden digitalen Merkmale bestimmt:

λ=600 mmk; R = 0,4.

Im Jahr 1931 überprüfte und genehmigte die Internationale Kommission ein System zur grafischen Farbbestimmung, das bis heute in Kraft ist. Dieses System ist in rechteckigen Koordinaten aufgebaut und basiert auf drei Grundfarben – Rot, Grün und Blau.

In Abb. 3, A Es wird die Internationale Farbkarte vorgestellt, die eine Kurve von Spektralfarben mit der Wellenlänge λ = 400-700 darstellt mmk. In der Mitte ist weiß. Zusätzlich zur Hauptkurve zeigt die Grafik neun zusätzliche Kurven, die die Reinheit jeder Spektralfarbe bestimmen, die durch Ziehen einer geraden Linie von der reinen Spektralfarbe zu Weiß ermittelt wird. Zusätzliche geschwungene Linien tragen digitale Bezeichnungen, die die Reinheit der Farbe bestimmen. Die erste Kurve, die sich bei der weißen Farbe befindet, hat die digitale Bezeichnung 10. Dies bedeutet, dass die Reinheit der Spektralfarbe 10 % beträgt. Die letzte Zusatzkurve hat die numerische Bezeichnung 90, was bedeutet, dass die Reinheit der auf dieser Kurve befindlichen Spektralfarben 90 % beträgt.

Die Grafik enthält auch violette Farben, die im Spektrum fehlen und das Ergebnis der Mischung der Spektralfarben Violett und Rot sind. Sie haben Wellenlängen mit Zahlensymbolen, die eine Primzahl haben.

Um eine Farbe zu bestimmen, deren digitale Eigenschaften bekannt sind (z. B. λ = 592). mmk, P= 48 %), finden wir auf der Diagrammkurve eine Farbe mit einer Wellenlänge λ = 592 mmk Zeichnen Sie eine gerade Linie vom gefundenen Punkt auf der Kurve zum Punkt E, und am Schnittpunkt der Geraden mit der mit 48 gekennzeichneten Zusatzkurve setzen wir einen Punkt, der die Farbe bestimmt, die diese digitalen Bezeichnungen hat.

Wenn wir die Werte der Koeffizienten entlang der Achsen kennen X Und U, zum Beispiel entlang der Achse X 0,3 und U 0,4, finden Sie den Wert auf der x-Achse K= 0,3 und entlang der Ordinate - K= 0,4. Wir stellen fest, dass die angegebenen Werte der Koeffizienten einer kühlen grünen Farbe mit einer Wellenlänge λ = 520 entsprechen mmk und Reinheit der Farbe P = 30%.

Mithilfe des Diagramms ist es auch möglich, sich gegenseitig ergänzende Farben zu bestimmen, die auf einer Geraden liegen, die das gesamte Diagramm schneidet und durch einen Punkt geht E. Nehmen wir an, es soll eine Komplementärfarbe zu Orange mit einer Wellenlänge λ=600 bestimmt werden mmk. Zeichnen einer geraden Linie von einem bestimmten Punkt auf einer Kurve durch einen Punkt E, überqueren wir die Kurve auf der gegenüberliegenden Seite. Der Schnittpunkt liegt bei 490, was eine dunkelblaue Farbe mit einer Wellenlänge von λ = 490 bedeutet mmk.

In Abb. 3, A(siehe Anhang) Es wird die gleiche Grafik wie in Abb. dargestellt. 3, aber in Farbe gefertigt.

Reis. 3 Internationale Farbkarte (Schwarzweiß)

Reis. 3. Internationale Farbkarte (Farbe)

Die dritte quantitative Beurteilung der Farbe ist die Farbreflexion von Licht, die herkömmlicherweise mit dem griechischen Buchstaben ρ bezeichnet wird. Er ist immer kleiner als eins. Die Reflexionskoeffizienten von mit verschiedenen Materialien gestrichenen oder ausgekleideten Oberflächen haben einen großen Einfluss auf die Beleuchtung von Räumen und werden bei der Gestaltung von Gebäuden für verschiedene Zwecke immer berücksichtigt. Es ist zu berücksichtigen, dass mit zunehmender Farbreinheit der Reflexionskoeffizient abnimmt und umgekehrt, wenn die Farbe ihre Reinheit verliert und sich Weiß annähert, der Reflexionskoeffizient zunimmt. Der Lichtreflexionskoeffizient von Oberflächen und Materialien hängt von ihrer Farbe ab:

Farbig lackierte Flächen (ρ, % ):

weiß...... 65—80

Sahne...... 55—70

strohgelb.55 – 70

gelb...... 45—60

dunkelgrün...... 10—30

hellblau...... 20—50

blau...... 10—25

dunkelblau...... 5—15

schwarz...... 3—10

Flächen ausgekleidet ( ρ, % )

weißer Marmor...... 80

weißer Ziegelstein...... 62

» gelb...... 45

» rot...... 20

Fliesen...... 10-15

Asphalt...... 8-12

Bestimmte Arten von Materialien ( ρ, % ):

reines Zinkweiß...... 76

reines Lithopon...... 75

das Papier ist leicht gelblich...... 67

gelöschter Kalk...... 66,5

Mit Tapeten bedeckte Flächen ( ρ, % ):

Hellgrau, Sand, Gelb, Rosa, Hellblau..... 45-65

dunkel verschiedene Farben...... 45

Beim Streichen und Abdecken von Oberflächen werden üblicherweise Farben verwendet, die das Licht in folgenden Prozentsätzen reflektieren: an Decken – 70–85, an Wänden (oberer Teil) – 60–80, auf Paneelen – 50–65; Farbe der Möbel und Geräte - 50-65; Etagen - 30-50. Matte Farben der Verkleidung mit diffuser (gestreuter) Lichtreflexion schaffen Bedingungen für eine möglichst gleichmäßige (ohne Blendung) Ausleuchtung, die normale Bedingungen für die Sehorgane gewährleistet.

1 Gemälde sind kleine bemalte Flächen, die als Muster dienen

Kandidat der chemischen Wissenschaften O. BELOKONEVA.

Wissenschaft und Leben // Illustrationen

Wissenschaft und Leben // Illustrationen

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Stellen Sie sich vor, Sie stehen auf einer sonnenbeschienenen Wiese. Es gibt so viele leuchtende Farben: grünes Gras, gelber Löwenzahn, rote Erdbeeren, lila-blaue Glocken! Aber nur tagsüber ist die Welt hell und bunt, in der Dämmerung werden alle Objekte gleich grau und nachts werden sie völlig unsichtbar. Es ist das Licht, das es uns ermöglicht, die Welt um uns herum in ihrer ganzen Farbenpracht zu sehen.

Die Hauptlichtquelle auf der Erde ist die Sonne, ein riesiger heißer Ball, in dessen Tiefen ständig Kernreaktionen ablaufen. Einen Teil der Energie dieser Reaktionen sendet die Sonne in Form von Licht zu uns.

Was ist Licht? Darüber diskutieren Wissenschaftler seit Jahrhunderten. Einige glaubten, dass Licht ein Teilchenstrom sei. Andere führten Experimente durch, aus denen klar hervorging, dass sich Licht wie eine Welle verhält. Es stellte sich heraus, dass beide recht hatten. Licht ist elektromagnetische Strahlung, die man sich als Wanderwelle vorstellen kann. Eine Welle entsteht durch Schwingungen elektrischer und magnetischer Felder. Je höher die Schwingungsfrequenz, desto mehr Energie trägt die Strahlung. Gleichzeitig kann Strahlung als ein Strom von Teilchen – Photonen – betrachtet werden. Für uns ist es vorerst wichtiger, dass Licht eine Welle ist, obwohl wir uns am Ende an Photonen erinnern müssen.

Das menschliche Auge ist (leider oder vielleicht auch zum Glück) nur in der Lage, elektromagnetische Strahlung in einem sehr engen Wellenlängenbereich von 380 bis 740 Nanometern wahrzunehmen. Dieses sichtbare Licht wird von der Photosphäre emittiert, einer relativ dünnen (weniger als 300 km dicken) Hülle der Sonne. Zerlegt man „weißes“ Sonnenlicht in Wellenlängen, erhält man ein sichtbares Spektrum – den bekannten Regenbogen, in dem Wellen unterschiedlicher Länge von uns als unterschiedliche Farben wahrgenommen werden: von Rot (620-740 nm) bis Violett (380-450). nm). Strahlung mit einer Wellenlänge von mehr als 740 nm (Infrarot) und weniger als 380–400 nm (Ultraviolett) ist für das menschliche Auge unsichtbar. Die Netzhaut des Auges enthält spezielle Zellen – Rezeptoren, die für die Farbwahrnehmung verantwortlich sind. Sie haben eine konische Form, weshalb sie Kegel genannt werden. Der Mensch hat drei Arten von Zapfen: Einige nehmen Licht im blauvioletten Bereich am besten wahr, andere im gelbgrünen Bereich und wieder andere im roten Bereich.

Was bestimmt die Farbe der Dinge um uns herum? Damit unser Auge einen Gegenstand sehen kann, ist es notwendig, dass das Licht zuerst auf diesen Gegenstand trifft und erst dann auf die Netzhaut. Wir sehen Objekte, weil sie Licht reflektieren und dieses reflektierte Licht durch die Pupille und die Linse auf die Netzhaut trifft. Natürlich kann das Auge das von einem Objekt absorbierte Licht nicht sehen. Ruß beispielsweise absorbiert nahezu die gesamte Strahlung und erscheint uns schwarz. Schnee hingegen reflektiert fast das gesamte auf ihn einfallende Licht gleichmäßig und erscheint daher weiß. Was passiert, wenn Sonnenlicht auf eine blau gestrichene Wand fällt? Von ihm werden nur blaue Strahlen reflektiert, der Rest wird absorbiert. Deshalb nehmen wir die Farbe der Wand als blau wahr, weil die absorbierten Strahlen einfach keine Chance haben, auf die Netzhaut zu treffen.

Verschiedene Gegenstände absorbieren Licht auf unterschiedliche Weise, je nachdem, aus welchem ​​Material sie bestehen (oder mit welcher Farbe sie bemalt sind). Wenn wir sagen: „Der Ball ist rot“, meinen wir, dass das von seiner Oberfläche reflektierte Licht nur diejenigen Netzhautrezeptoren beeinflusst, die für die rote Farbe empfindlich sind. Das bedeutet, dass die Farbe auf der Oberfläche des Balls alle Lichtstrahlen außer roten absorbiert. Ein Objekt selbst hat keine Farbe; Farbe entsteht, wenn elektromagnetische Wellen im sichtbaren Bereich von ihm reflektiert werden. Würde man Sie bitten, zu erraten, welche Farbe ein Stück Papier in einem versiegelten schwarzen Umschlag hat, werden Sie überhaupt nicht gegen die Wahrheit verstoßen, wenn Sie mit „Nein“ antworten. Und wenn eine rote Fläche mit grünem Licht beleuchtet wird, erscheint sie schwarz, da grünes Licht keine Strahlen enthält, die der roten Farbe entsprechen. Am häufigsten absorbiert eine Substanz Strahlung in verschiedenen Teilen des sichtbaren Spektrums. Das Chlorophyllmolekül beispielsweise absorbiert Licht im roten und blauen Bereich und die reflektierten Wellen erzeugen grüne Farbe. Dadurch können wir das Grün der Wälder und Gräser bewundern.

Warum absorbieren manche Substanzen grünes Licht, während andere rotes Licht absorbieren? Dies wird durch die Struktur der Moleküle bestimmt, aus denen der Stoff besteht. Die Wechselwirkung von Materie mit Lichtstrahlung erfolgt so, dass ein Molekül zu einem Zeitpunkt nur einen Teil der Strahlung „schluckt“, also ein Lichtquant oder Photon (hierher kommt die Vorstellung von Licht als Strom). von Partikeln ist für uns praktisch!). Die Photonenenergie steht in direktem Zusammenhang mit der Frequenz der Strahlung (je höher die Energie, desto höher die Frequenz). Nachdem es ein Photon absorbiert hat, bewegt sich das Molekül auf ein höheres Energieniveau. Die Energie eines Moleküls steigt nicht gleichmäßig, sondern sprunghaft an. Daher absorbiert das Molekül keine elektromagnetischen Wellen, sondern nur solche, die für seine „Portions“-Größe geeignet sind.

Es stellt sich also heraus, dass kein einziges Objekt von selbst gefärbt ist. Farbe entsteht durch die selektive Absorption von sichtbarem Licht durch eine Substanz. Und da es in unserer Welt sehr viele absorbierbare Substanzen gibt – sowohl natürliche als auch von Chemikern hergestellte –, ist die Welt unter der Sonne in leuchtenden Farben gefärbt.

Die Schwingungsfrequenz ν, die Lichtwellenlänge λ und die Lichtgeschwindigkeit c hängen durch eine einfache Formel zusammen:

Die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ist konstant (300 Millionen nm/s).

Die Wellenlänge des Lichts wird üblicherweise in Nanometern gemessen.

1 Nanometer (nm) ist eine Längeneinheit, die einem Milliardstel Meter (10 -9 m) entspricht.

Ein Millimeter enthält eine Million Nanometer.

Die Schwingungsfrequenz wird in Hertz (Hz) gemessen. 1 Hz ist eine Schwingung pro Sekunde.

Kapitel 3. Optische Eigenschaften von Farben

Helldunkel in der Malerei

Sonnenlicht besteht aus sieben Hauptstrahlen, die sich in einer bestimmten Wellenlänge und Position im Spektrum unterscheiden.

Strahlen mit einer Wellenlänge von 700 bis 400 mµ, die auf unsere Augen einwirken, rufen Empfindungen einer der Farben hervor, die wir im Spektrum sehen.

Infrarotstrahlen mit Wellenlängen über 700 mµ. beeinträchtigen unsere Augen nicht und wir sehen sie nicht.

Auch ultraviolette Strahlen unter 400 mµ sind für unsere Augen unsichtbar.

Wenn wir ein Glasprisma in den Weg eines Sonnenstrahls stellen, sehen wir auf einem weißen Bildschirm ein Spektrum, das aus einfachen Farben besteht: Rot, Orange, Gelb, Grün, Cyan, Indigo und Violett.

Zusätzlich zu diesen sieben Farben besteht das Spektrum aus vielen verschiedenen Farbtönen, die zwischen den Streifen dieser Farben liegen und einen allmählichen Übergang von einer Farbe zur anderen bilden (Rot-Orange, Gelb-Orange, Gelb-Grün, Grün-Blau, Blau). blau usw.).

Spektralfarben sind die gesättigtsten und reinsten Farben. Unter den Kunstfarben sind Ultramarin, Zinnober und Gelbchrom hinsichtlich der Reinheit des Farbtons vergleichsweise höher als die anderen und nähern sich teilweise den Spektralfarben, während die meisten Farben blass, weißlich, trüb und schwach wirken.

Brechung und Reflexion von Licht in einer Farbschicht

Wenn Licht auf die Oberfläche von Gemälden fällt, wird ein Teil davon von der Oberfläche reflektiert und als reflektiertes Licht bezeichnet. Ein Teil wird absorbiert oder gebrochen, weicht also um einen bestimmten Winkel von der ursprünglichen Richtung ab und wird als gebrochenes Licht bezeichnet. Licht, das auf eine flache und glatte Oberfläche einer Farbschicht fällt, erzeugt ein Glanzgefühl, wenn das Auge in den Weg des reflektierten Lichts gebracht wird.

Wenn sich die Position des Gemäldes ändert, d. h. der Einfallswinkel des Lichts, verschwindet der Glanz und wir werden das Gemälde gut zur Geltung bringen. Gemälde mit einer matten Oberfläche reflektieren das Licht diffus und gleichmäßig und wir sehen auf ihnen keine Blendung.

Die raue Oberfläche mit ihren Vertiefungen und Vorsprüngen reflektiert von jedem Teil der Oberfläche Strahlen in alle möglichen Richtungen und in unterschiedlichen Winkeln in Form winziger Glitzer, von denen nur ein kleiner Teil ins Auge gelangt und ein Gefühl von Stumpfheit und Stumpfheit erzeugt etwas weißlich. Lackierte Ölfarben und dick aufgetragener Deckfirnis verleihen der Bildoberfläche Glanz; überschüssiges Wachs und Terpentin – Mattheit.

Bekanntlich bleiben Farbstrahlen beim Übergang von einem Medium in ein anderes je nach ihrer optischen Dichte nicht geradlinig, sondern weichen an der Grenze zwischen den Medien von ihrer ursprünglichen Richtung ab und werden gebrochen.

Lichtstrahlen, die beispielsweise von der Luft ins Wasser gelangen, werden unterschiedlich gebrochen: Rote Strahlen werden weniger gebrochen, violette Strahlen werden stärker gebrochen.

Der Brechungsindex eines beliebigen Mediums ist gleich dem Verhältnis der Lichtgeschwindigkeit in Luft und der Geschwindigkeit in diesem Medium. Die Lichtgeschwindigkeit in Luft beträgt also 300.000 km/s, in Wasser etwa 230.000 km/s, daher beträgt der numerische Brechungsindex von Wasser 300.000/230.000 = 1,3, Luft - 1, Öl -1,5.

Ein Löffel in einem Glas Wasser scheint kaputt zu sein; Glas glänzt an der Luft stärker als unter Wasser, da die Brechkraft des Glases größer ist als die der Luft. Ein Glasstab, der in ein Gefäß mit Zedernöl gelegt wird, wird durch den nahezu identischen Brechungsindex von Glas und Öl unsichtbar.

Die Menge des reflektierten und gebrochenen Lichts hängt von den Brechungsindizes der beiden durch die Oberfläche getrennten Medien ab. Die Farbe von Lacken erklärt sich aus ihrer Fähigkeit, je nach chemischer Zusammensetzung und physikalischer Struktur, bestimmte Lichtstrahlen zu absorbieren oder zu reflektieren. Wenn die Brechungsindizes zweier Substanzen gleich sind, gibt es keine Reflexion; bei unterschiedlichen Indizes wird ein Teil des Lichts reflektiert und ein anderer Teil gebrochen.

Künstlerfarben bestehen aus einem Bindemittel (Öl, Harz und Wachs) und Pigmentpartikeln. Beide haben unterschiedliche Brechungsindizes, sodass die Reflexion innerhalb der Lackschicht und die Farbe des Lacks von der Zusammensetzung und den Eigenschaften dieser beiden Stoffe abhängen.

Die Grundierung von Gemälden kann neutral, weiß oder getönt sein. Wir wissen bereits, dass Licht, das auf die Oberfläche der Farbschicht fällt, teilweise reflektiert, teilweise gebrochen und in die Farbschicht gelangt.

Nach dem Durchgang durch Pigmentpartikel, deren Brechungsindizes sich von den Brechungsindizes des Bindemittels unterscheiden, wird das Licht in reflektiertes und gebrochenes Licht aufgeteilt. Das reflektierte Licht wird gefärbt und gelangt an die Oberfläche, und das gebrochene Licht gelangt in die Farbschicht, wo es auf Pigmentpartikel trifft und ebenfalls reflektiert und gebrochen wird. Dadurch wird das Licht von der Oberfläche des Gemäldes in einer Farbe reflektiert, die zu der vom Pigment absorbierten Farbe komplementär ist.

Wir sehen in der Natur eine Vielzahl von Farben und Schattierungen, da Objekte die Fähigkeit haben, auf sie einfallende Lichtmengen unterschiedlich zu absorbieren oder Licht gezielt zu reflektieren.

Jedes Farblicht hat bestimmte Grundeigenschaften: Helligkeit, Farbton und Sättigung.

Farben, die alle auf sie einfallenden Strahlen in dem Verhältnis reflektieren, in dem sie Licht darstellen, erscheinen weiß. Wird ein Teil des Lichts absorbiert und ein Teil reflektiert, erscheinen die Farben grau. Schwarze Farben reflektieren die minimale Lichtmenge.

Objekte, von denen mehr Licht reflektiert wird, erscheinen uns heller, während von dunklen Objekten weniger Licht reflektiert wird. Weiße Pigmente unterscheiden sich in der Menge des reflektierten Lichts.

Barytweiß hat die weißeste Farbe.

Barytweiß reflektiert 99 % des Lichts, Zinkweiß – 94 %; Bleiweiß - 93 %; Gips – 90 %; Kreide – 84 %.

Weiße, graue und schwarze Farben unterscheiden sich in der Helligkeit, also in der Menge des reflektierten Lichts.

Farben werden in zwei Gruppen eingeteilt: achromatisch und chromatisch.

Unbunte haben keinen Farbton, zum Beispiel Weiß, Grau und Dunkel; chromatisch haben einen Farbton.

Farben (Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau usw.), außer Weiß, Grau und Dunkel, reflektieren einen bestimmten Teil der Strahlen des Spektrums, der im Wesentlichen mit seiner Farbe übereinstimmt, weshalb sie sich im Farbton unterscheiden. Wenn man zu Rot oder Grün Weiß oder Schwarz hinzufügt, entstehen daraus Hellrot und Dunkelrot oder Hellgrün und Dunkelgrün.

Hellfarbige Farben unterscheiden sich kaum von Grau; stark gefärbte Farben (denen wenig oder gar kein Unbunt beigemischt ist) hingegen unterscheiden sich farblich deutlich von Grau.

Der Grad des Unterschieds zwischen einer chromatischen Farbe und einer unbunten Farbe gleicher Helligkeit wird als Sättigung bezeichnet.

Die Farben des Spektrums enthalten kein Weiß und sind daher am gesättigtsten.

Farben mit Füllstoffen (Blancfix, Kaolin usw.) und natürlichen Pigmenten (Ocker, Siena usw.), die eine große Anzahl von Strahlen reflektieren und in ihrer Zusammensetzung Weiß ähneln, haben einen matten und weißlichen, also schwach gesättigten Farbton.

Je stärker die Farbe bestimmte Strahlen reflektiert, desto heller wird ihre Farbe. Jede mit Weiß vermischte Farbe wird blasser.

Es gibt keine Farben, die nur einen Strahl einer Farbe reflektieren und alle anderen absorbieren würden. Farben reflektieren zusammengesetztes Licht, wobei der Strahl vorherrscht, der ihre Farbe bestimmt. Beispielsweise ist dieses Licht in Ultramarin blau, in Chromoxid grün.

Zusätzliche Farben

Bei der Beleuchtung der Farbschicht werden einige der Strahlen absorbiert, andere mehr, andere weniger. Daher wird das reflektierte Licht in einer Komplementärfarbe zu der Farbe eingefärbt, die von der Farbe absorbiert wurde.

Wenn die Farbe orange Strahlen der auf sie fallenden Strahlen absorbiert und den Rest reflektiert, wird sie blau gefärbt, wenn Rot absorbiert wird – grün, wenn Gelb absorbiert wird – blau.

Davon sind wir durch ein einfaches Experiment überzeugt: Wenn wir ein weiteres Prisma in den Weg der Strahlenzerlegung durch ein Glasprisma stellen und es sequentiell entlang des gesamten Spektrums bewegen, wobei wir einzelne Strahlen des Spektrums zur Seite ablenken, erscheinen zuerst Rot, Orange, Gelb, Gelbgrün, Grün und Blaugrün, dann wird die Farbe der Mischung der verbleibenden Strahlen blaugrün, blau, blau, violett, lila und rot sein.

Durch das Mischen dieser beiden Komponenten (Rot und Grün, Orange und Blau usw.) erhalten wir wieder Weiß.

Weiße Farbe kann auch durch Mischen eines Paares separater Spektralstrahlen erhalten werden, beispielsweise Gelb und Blau, Orange und Cyan usw.

Einfache oder komplexe Farben, die bei optischer Mischung Weiß ergeben, werden Komplementärfarben genannt.

Für jede Farbe können Sie eine andere Farbe wählen, die bei optischer Mischung in bestimmten Mengenverhältnissen eine unbunte Farbe ergibt.

Weitere Primärfarben sind:

Rot grün.

Orange - Blau.

Gelb / Blau.

Im Farbkreis, der aus acht Farbgruppen besteht, liegen sich Komplementärfarben gegenüber.

Wenn zwei nichtkomplementäre Farben in bestimmten Mengenverhältnissen gemischt werden, erhält man Farben mit mittlerem Ton, zum Beispiel: Blau mit Rot ergibt Violett, Rot mit Orange ergibt Rot-Orange, Grün mit Blau ergibt Grün-Blau usw.

Zwischenfarben: Violett, Purpur, Rot-Orange, Gelb-Orange; gelbgrün, grünblau, blaublau.

Wir können die Haupt- und Zwischenfarben des Spektrums in der folgenden Reihe anordnen:

Nr. 1a Himbeere

Nr. 1 Rot

Nr. 2a Rot-Orange

Nr. 2 Orange

Nein. Für Gelb-Orange

Nr. 3 Gelb

Nr. 4a Gelbgrün

Nr. 4 Grün

Nr. 5a Grün-Blau

Nr. 5 Blau

Nr. 6a Blau

Nr. 6 Blau

Nr. 7a Violett

Zusätzliche Zwischenfarben:

Lila und purpurgelb-grün.

Rot-Orange - Grün-Blau.

Gelb-Orange - Blau-Blau.

Zusätzliche Primär- und Zwischenfarben liegen im Abstand von drei Zahlen.

Transparente und deckende Farben.

Farben, die einen Teil des Lichts absorbieren und einen Teil durchlassen, werden als transparent bezeichnet, und solche, die nur reflektieren und absorbieren, werden als undurchsichtig oder undurchsichtig bezeichnet.

Zu den transparenten oder lasierenden Farben zählen solche Farben, deren Bindemittel und Pigment gleiche oder ähnliche Brechungsindizes aufweisen.

Transparente künstlerische Ölfarben haben in der Regel einen Brechungsindex von Bindemittel und Pigment von 1,4–1,65.

Wenn der Unterschied zwischen den Brechungsindizes des Pigments und des Bindemittels nicht größer als 1 ist, reflektiert der Lack an der Grenzfläche wenig Licht; das meiste Licht dringt tief in die Lackschicht ein.

Durch die selektive Absorption durch Pigmentpartikel wird das Licht auf seinem Weg intensiv gefärbt und kehrt beim Auftreffen auf den Boden wieder zur Oberfläche transparenter Substanzen zurück.

In diesem Fall wird die Grundierung weiß und matt vorbereitet, damit sie die Strahlen besser reflektiert.

Größere Pigmentpartikel im Lack sorgen für eine erhöhte Transparenz.

Transparente Farben sind für die Malerei im Vergleich zu deckenden Farben von großem Wert, da sie einen tiefen Farbton haben und am gesättigtsten sind.

Zu den transparenten Farben gehören:

Brechungsindizes

Kraplak 1,6-1,63

Ultramarin 1,5-1,54

Kobaltblau 1,62-1,65

Blanfix 1.61

Aluminiumoxid 1,49-1,5

Bei der Beleuchtung beispielsweise transparenter grüner Farbe mit Tageslicht wird ein Teil der hauptsächlich roten, also zusätzlichen Strahlen absorbiert, ein kleiner Teil wird von der Oberfläche reflektiert und der Rest, der nicht absorbiert wird, durchdringt die Farbe und wird einer weiteren Absorption unterzogen . Licht, das nicht von der Farbe absorbiert wird, dringt durch die Farbe hindurch, wird dann reflektiert, gelangt an die Oberfläche und bestimmt die Farbe des transparenten Objekts – in diesem Fall grün.

Zu den Deckfarben zählen solche, bei denen die Brechungsindizes von Bindemittel und Pigment einen großen Unterschied aufweisen.

Lichtstrahlen werden von der Oberfläche der deckenden Farbe stark reflektiert und sind selbst in einer dünnen Schicht nicht sehr transparent.

Deckende Ölfarben erhalten beim Mischen mit transparenten Mischungen vielfältige Farbtöne, die im Vergleich zu den matten Weißtönen von Zink oder Bleiweiß durch ihre Tiefe und Transparenz bestechen.

Am deckendsten sind Klebefarben – Gouache, Aquarell und Tempera, da der Raum nach dem Trocknen der Farbe mit Luft gefüllt ist, deren Brechungsindex im Vergleich zu Wasser niedriger ist.

Zu den Deckfarben gehören: Bleiweiß (Brechungsindex 2), Zinkweiß (Brechungsindex 1,88), Chromoxid, Cadmiumrot usw.

Farben mischen.

Um unterschiedliche Farbtöne zu erhalten, werden Farben gemischt.

Typischerweise werden in der Praxis drei Mischmethoden verwendet:

1) mechanisches Mischen von Farben; 2) Auftragen von Farbe auf Farbe; 3) räumliches Mischen;

Optische Veränderungen beim Mischen von Farben lassen sich am Beispiel des nacheinander durchfallenden Tageslichts durch gelbe und blaue Gläser gut nachvollziehen.

Licht, das zuerst durch gelbes Glas geht, verliert fast vollständig die blauen und violetten Farben und dringt durch Blaugrün, Grün, Gelbgrün, Gelb, Orange und Rot, dann absorbiert blaues Glas Rot, Orange und Gelb und lässt es durch Grüne absorbieren daher beim Durchgang von Licht durch zwei farbige Gläser alle Farben außer Grün.

Typischerweise absorbieren Pigmente Farben, die der Komplementärfarbe nahe kommen.

Wenn wir, nachdem wir auf der Palette eine Mischung aus gelbem Cadmium und blauem Kobalt vorbereitet haben, diese auf die Leinwand auftragen, werden wir überzeugt sein, dass das Licht, das auf die Farbschicht dieser Mischung fällt und durch das gelbe Cadmium dringt, Blau verliert und violette Strahlen, und beim Durchgang durch die blaue Farbe gehen rote, orangefarbene und gelbe Strahlen verloren. Dadurch wird das reflektierte Licht und die Farbe der Farbmischung grün.

Die gemischte Farbe ist dunkler als jede andere Farbe, die zum Mischen verwendet wird, da die gemischten Farben außer Grün noch andere Farben enthalten. Daher ist es unmöglich, durch Abtönen ein sehr intensives Hellgrün – Pol Veronese – zu erhalten.

Zinnober mit Preußischblau ergibt eine graue Farbe. Kraplak mit Preußischblau, Kobaltblau und Ultramarin bilden gute Violetttöne, da Kraplak mehr Violett als Zinnober enthält und sich daher besser zum Mischen mit Blautönen eignet.

Die Methode, eine Schicht transparenter Farbe auf eine andere aufzutragen, um unterschiedliche Farbtöne zu erhalten, wird als Lasur bezeichnet.

Beim Lasieren müssen die oberen Farbschichten transparent sein, sodass die untere Schicht bzw. Grundierung durch sie hindurch sichtbar ist.

Wie bei einer einzelnen Schicht wird das Licht, das ein Gemälde in einem mehrschichtigen Gemälde beleuchtet, die gleichen Reflexions- und Absorptionsphänomene aufweisen wie im vorherigen Beispiel mit einer Mischung aus gelben und blauen Farben.

Es ist zu beachten, dass abhängig von den Deckeigenschaften der Farben, der Dicke der Farbschicht und der Reihenfolge des Auftragens das eine oder andere reflektierte Licht überwiegt.

Wenn also die Farben Gelb und Blau transparent sind, wird der größte Teil des Lichts vom Boden reflektiert und das reflektierte Licht ähnelt eher Grün.

Wenn eine gelbe Deckschicht auf die Farbschicht aufgetragen wird, wird die überwiegende Lichtmenge von der obersten gelben Schicht reflektiert und die Farbe der Mischung nähert sich gelb an.

Mit zunehmender Dicke der obersten gelben Farbschicht wird das Licht eine weite Strecke zurücklegen und intensiver werden.

Durch Ändern der Reihenfolge der Farben (z. B. blaue Farbe oben und gelbe Farbe unten) ist das von der ersten Schicht reflektierte Licht blau, in der unteren Schicht blaugrün und von der unteren Schicht grün reflektiert Grundierung, wodurch die Farbe der gesamten Farbschicht blaugrün ist.

Wenn wir zwei kleine Flächen unterschiedlicher Farbe aus großer Entfernung betrachten, ist unser Auge nicht in der Lage, jede Farbe einzeln zu sehen, und sie verschmelzen zu einer gemeinsamen Farbe.

So sehen wir Sand aus einiger Entfernung auch einfarbig, obwohl er aus unzähligen mehrfarbigen Sandkörnern besteht.

Das Mosaik, das aus kleinen farbigen Steinstücken (Smalt) besteht, basiert auf einer räumlichen Mischung. In der Malerei ergeben kleine Flecken und Striche unterschiedlicher Farbe aus der Ferne betrachtet eine große Farbvielfalt.

Durch die räumliche Mischmethode wird die Helligkeit der Farben erhöht. Wenn also ein oder zwei dünne weiße Streifen in einem roten Streifen gezeichnet werden, erhält der rote Streifen eine helle Beleuchtung, die durch Mischen mit Weiß nicht erreicht werden kann. Durch diese Technik wird die Intensität der Farben deutlich verändert (erhöht oder verringert). Künstler können aus einer Farbmischung fast problemlos den gewünschten Farbton erzielen.

Die von einzelnen Farbpunkten reflektierten Lichtstrahlen kommen einander so nahe, dass unser Sehorgan sie über dasselbe lichtempfindliche Nervenende (Zapfen) wahrnimmt und wir eine gemeinsame Farbe sehen, als ob die Farben tatsächlich gemischt wären.

Beim Mischen von Farben entsteht durch die Reflexion verschiedener Strahlen der Eindruck einer gemeinsamen Farbe, da das Auge die einzelnen Bestandteile der Mischung aufgrund ihrer geringen Größe nicht unterscheiden kann.

Farbkontraste.

Wenn wir zwei nebeneinander liegende kleine bemalte Flächen betrachten, eine orange und die andere grau, erscheint uns letztere bläulich.

Es ist bekannt, dass die Farben Blau und Orange, wenn sie kombiniert werden und ihren Farbton ändern, gegenseitig an Helligkeit zunehmen; die gleichen Farbpaare, die an Helligkeit zunehmen, sind Gelb und Blau, Rot und Grün, Violett und Gelbgrün.

Eine Farbveränderung unter dem Einfluss benachbarter Farbflächen wird als Simultankontrast bezeichnet und ist eine Folge der Reizung dreier voneinander unabhängiger Nervenzentren des Auges durch Licht.

Auf die Leinwand aufgetragene Farben ändern ihre Farbe abhängig von der Farbe der Farben in ihrer Nähe (z. B. wird Grau vor einem gelben Hintergrund blau und Blau wird gelb). Wenn Sie Farbe auf einen helleren Hintergrund auftragen, erscheint die Farbe dunkler, auf einem dunkleren Hintergrund hingegen erscheint sie heller. Grüne Farbe auf rotem Grund wird heller; wohingegen die gleiche Farbe auf einem grünlichen Hintergrund durch die Einwirkung der zusätzlichen bunten Farbe schmutzig erscheint. In der Regel verringern farblich ähnliche Lacke die Intensität des Farbtons.

Wird der Blick nach längerem Betrachten einer Farbfläche auf eine andere verlagert, so wird die Wahrnehmung der zweiten Fläche gewissermaßen durch die Farbe der ersten Fläche (nach einer dunklen ersten Fläche die zweite Fläche) bestimmt erscheint heller, nach Rot erscheint Weiß grünlich).

Das Auge erscheint als Kontrastfarbe, deren Farbton der Komplementärfarbe nahekommt.

Komplementär zu Blau ist Gelb und Kontrast ist Orange; Komplementär zu Violett ist Gelbgrün und Kontrast ist Gelb.

Die Veränderung der Farbwahrnehmung abhängig davon, welche Farbe zuvor auf das Auge einwirkte, wird als sequentieller Kontrast bezeichnet.

Durch das Aneinanderreihen einzelner Farbpaare verändern sich deren Farbtöne wie folgt:

1. Gelb und Grün: Gelb nimmt die Farbe des Vorgängers im Spektrum an,

also Orange, und Grün ist die Farbe des nächsten, also Blau.

2. Rot und Gelb: Rot wechselt zu Lila und Gelb zu Gelb

3. Rot und Grün: Komplementärfarben verändern sich nicht, sondern werden verstärkt

Helligkeit und Tonsättigung.

4. Rot und Blau: Rot wird orange und Blau nähert sich an

Grün, d. h. zwei Farben, die im Spektrum durch zwei oder mehr Zahlen getrennt sind, nehmen die Farbe an

zusätzlicher Nachbar.

Wenn Sie Farbkontrasttechniken kennen und anwenden, können Sie den Farbton und die Farbe des Bildes in die gewünschte Richtung ändern.

Neben Farbkontrasten kommt der Wiedergabe von Raum und Bildtiefe in der Malerei eine große Bedeutung zu.

Zusätzlich zur perspektivischen Konstruktion kann die Tiefe eines Gemäldes durch die Platzierung von Farben erreicht werden: Dunkle Farben erzeugen die Illusion von Tiefe; Helle Farben, helle Orte treten in den Vordergrund.

Um eine hohe Licht- und Farbintensität der Farben sowie eine Vielfalt an Farbtönen zu erzielen, nutzen Künstler die Technik der gegenseitigen Beeinflussung der Farben (Farbkontrast) und setzen sie in bestimmte räumliche Beziehungen.

Wenn Sie einen kleinen weißen Farbfleck auf einen schwarzen Hintergrund auftragen, erscheint der weiße Fleck am hellsten, während derselbe weiße Fleck auf einem grauen Hintergrund dunkel erscheint. Dieser Kontrast ist stärker ausgeprägt, wenn sich die Helligkeit des Hintergrunds deutlich von der Farbe der Farben unterscheidet. Fehlt ein solcher Helligkeitskontrast, erscheinen benachbarte Farben mit ähnlichem Farbton matt. In den Gemälden großer Meister erzeugen Lichtreflexionen umgeben von dunklen Tönen den Eindruck sehr heller und heller Farben.

Zusätzlich zum Helligkeitskontrast gibt es einen Farbkontrast. Zwei nebeneinander platzierte Farben beeinflussen sich gegenseitig und bewirken eine gegenseitige Veränderung ihrer Farbtöne hin zur Komplementärfarbe.

Der Einfluss der Beleuchtung auf die Farbe von Lacken.

Die Farbschicht nimmt je nach Beleuchtung im Laufe des Tages unterschiedliche Farbtöne an, da das Sonnenlicht aus vielen Gründen seine spektrale Zusammensetzung verändert.

Abhängig von der Art der Lichtquelle kann die Farbe der Farbe variieren. Unter künstlichem Licht erscheint Kobaltblau aufgrund der gelben Strahlen im Licht grünlich; Ultramarin – fast schwarz.

Die Farbe des Lacks hängt auch vom Farbton der Lichtquelle ab, beispielsweise werden kalte Farben bei kalter Beleuchtung heller. Die Farbe von Farben wird dunkler, wenn sie Licht ausgesetzt wird, dessen Ton entgegengesetzt ist: Orange aus Blau, Violett aus Gelb.

Kobaltblau wird bei künstlicher Beleuchtung grau und erhält im Tagessonnenlicht Helligkeit und Farbtiefe, im Gegenteil – Cadmiumgelb, Rotkraplak und Zinnober erscheinen bei künstlicher Beleuchtung heller.

Basierend auf einer Reihe von Experimenten wurde festgestellt, dass bei Beleuchtung mit Kerosin Gelb, Orange, Rot und im Allgemeinen alle warmen Farben an Ton zunahmen, während kalte Farben (Blau und Grün) abnahmen, d. h. dunkler wurden.

Chromoxid wird graugrün, Kobaltblau nimmt einen violetten Farbton an, Ultramarin wird trüb, Preußischblau wird grün usw.

Wenn sich die Art der Lichtquelle in Gemälden ändert, treten daher so starke optische Veränderungen auf, dass die Beziehungen zwischen Tönen und der Gesamtfarbe des Gemäldes völlig gestört werden, da künstliches Licht eine andere Strahlenzusammensetzung (gelbe und orangefarbene Strahlen) aufweist. unterscheidet sich stark von der Zusammensetzung der Tageslichtstrahlen. Der Einfluss von künstlichem Licht auf den Farbton von Farben wurde durch Experimente von Prof. Petrushevsky. (S. Petrudpevsky. Farben und Malerei, St. Petersburg, 1881, S. 25-36.)

Farben durchscheinender, trüber Medien

Staubige Luft, Rauch, Nebel, schlammiges Wasser, Milch, Schaum usw. werden üblicherweise als trübe Medien bezeichnet, in denen kleinste Partikel eines festen oder gasförmigen Stoffes suspendiert sind.

Staubige Luft und Rauch sind wie ein homogenes Gemisch aus Luft und festen Partikeln; Milchwasser und kleine Tropfen Butter; Nebelluft und Wassertröpfchen; Schaum - Wasser und Luft. Eine charakteristische Eigenschaft solcher Mischungen oder trüben Medien ist die Fähigkeit, einen Teil des Lichts zu reflektieren und einen Teil davon durchzulassen.

Kurzwellige Lichtstrahlen (blau und violett), die auf winzige Schwebeteilchen – fest (Rauch), flüssig (Nebel) oder gasförmig (Schaum) – fallen, die fast die gleiche Größe wie die Wellenlänge haben, werden reflektiert und in alle Richtungen gestreut wir sehen blaues oder blaues Licht.

Längerwellige Strahlen (Rot, Orange und Gelb) dringen ungehindert durch winzige Schwebeteilchen und machen das Licht dunkel.

In der Luft schwebt eine Masse winziger fester und flüssiger Partikel. Abends, wenn sich die Sonne dem Horizont nähert, dringen ihre Strahlen (rot, orange und gelb, d. h. mit längerer Wellenlänge) durch eine große Schicht verschmutzter Luft Luft, sind orange gefärbt.

Ein ähnliches Phänomen beobachten wir auch an nebligen Tagen:

Hohe Luftfeuchtigkeit verstärkt die Farbe der Sonne bei Sonnenuntergang. Durch das Mischen einer kleinen Menge deckender Farbe mit einem Bindemittel (Öl oder Lack) erhalten wir lasierende Farben. Auf einen dunklen Untergrund aufgetragen werden sie kalt, auf einen hellen Untergrund aufgetragen werden sie aus den gleichen Gründen wärmer.

Reflexe.

Reflexe oder farbige Lichtfarben entstehen durch die Reflexion von nahe beieinander stehenden beleuchteten Objekten.

Farbiges Licht, das vom ersten Objekt reflektiert wird, fällt auf ein anderes Objekt. Dies führt zu einer selektiven Absorption und einer Änderung des Farbtons.

Fällt Licht auf die Falten der Materie, so erhalten die hervorstehenden Teile, die direkt von der Lichtquelle beleuchtet werden, eine Farbe, die sich von der Farbe der Vertiefungen unterscheidet.

Vom Stoff reflektiertes farbiges Licht fällt in die Falten, es wird dunkler, aber ein Teil des Lichts dringt nach der Reflexion wieder tief in die Falten ein und die Farbe der Falten in der Tiefe wird satter und dunkler als an den hervorstehenden Teilen.

Abhängig von der spektralen Zusammensetzung des Lichts und der selektiven Absorption ändert sich der Farbton (z. B. hat gelbe Substanz tief in den Falten manchmal einen grünlichen Farbton).

Helldunkel in der Malerei.

Die Anordnung von Licht auf Objekten in unterschiedlicher Stärke wird Hell-Dunkel-Licht genannt. Das Phänomen des Helldunkels hängt von der Gesamtintensität der Beleuchtung und der Farbe von Objekten ab. Wenn die Beleuchtung im Schatten zehnmal schwächer ist, reflektieren alle Farben, unabhängig von der Farbe, im Schatten zehnmal weniger Licht als die gleichen Farben im Licht.

Das von Objekten im Schatten reflektierte Licht wird gleichmäßig reduziert und das Verhältnis zwischen den Farben von Objekten im Schatten ändert sich nicht, es kommt lediglich zu einer allgemeinen Abnahme der Farbhelligkeit.

Beim Rendern von Schatten werden teilweise mit Farben gemischte Schwarztöne verwendet, doch dann entsteht statt des Eindrucks eines Schattens der Eindruck von Schmutz, da im Schatten ein Helligkeitsabfall mit gleichmäßiger Abdunklung aller Farben auftritt.

Helle Schatten bei hellem Licht fallen bei Objekten mit dunkler Farbe stärker auf; bei Objekten mit heller Farbe sind sie weißlich und haben einen sehr schwachen Ton.

Helle Objekte mit tiefen Schatten wirken gesättigter.

Bei sehr dichten Schatten behalten nur die hellsten Objekte Farbunterschiede bei, während die dunkelsten miteinander verschmelzen.

Bei schwachem Licht werden die Farben weniger gesättigt.

Hell-Dunkel spielt eine große Rolle beim Aufbau des Volumens einer Form. Typischerweise werden Glanzlichter einfarbig gemalt, während Schatten und Halbschatten transparent gemalt werden.

Bei zu viel Licht oder zu wenig Licht sind Objekte kaum zu unterscheiden und die Lautstärke ist fast nicht zu spüren. Die Beleuchtung im Bild ist überwiegend auf mittlerer Stärke gehalten.

Einige alte Meister verwendeten Techniken der doppelten Beleuchtung: heller für die Hauptfiguren und schwächer für die Nebenfiguren, was es ermöglichte, die Hauptfiguren in Relief und Konvexität in einer reichen Farbpalette darzustellen; Der Hintergrund ist schlecht beleuchtet und es gibt fast keine Farbtöne.

Durch die Technik der Doppelbeleuchtung können Sie die Aufmerksamkeit des Publikums auf die Hauptfiguren lenken und den Eindruck von Tiefe erzeugen.

Der geschickte Einsatz von Hell-Dunkel führt in der Malpraxis zu sehr effektiven Ergebnissen.