Кольори предметів. Чому аркуш паперу бачимо білим, а листя рослин зеленими? Чому предмети мають різний колір?

Колір будь-якого тіла визначається його речовиною, будовою, зовнішніми умовами та процесами, що протікають у ньому. Цими різноманітними параметрами задають здатність тіла поглинати промені одного кольору, що падають на нього (колір визначається частотою або довжиною хвилі світла) і відображати промені іншого кольору.

Ті промені, які відбиваються, потрапляють у око людини і визначають колірне сприйняття.

Аркуш паперу здається білим, тому що він відбиває біле світло. А оскільки біле світло складається з фіолетового, синього, блакитного, зеленого, жовтого, помаранчевого та червоного, то білий предмет повинен відображати Усеці кольори.

Тому якщо на білий папірпадає лише червоне світло, то папір його відбиває, і ми бачимо його червоного кольору.

Так само, якщо на білий предмет падає тільки зелене світло, то предмет повинен відображати зелене світло і здаватися зеленим.

Якщо папір покасити червоною фарбою, зміниться властивість поглинання світла папером - тепер будуть відображатися тільки червоні промені, у решту поглинатимуться фарбою. Тепер папір здаватиметься червоним.

Листя дерев, трава здаються нам зеленими, тому що хлорофіл, що міститься в них, поглинає червоні, помаранчеві, сині та фіолетові кольори. В результаті відбивається від рослин середина сонячного спектру – зелений колір.

Досвід підтверджує припущення, що колір предмета не що інше, як колір світла, відбитого предметом.

Що буде, якщо червону книгу висвітлити зеленим світлом?

Спочатку припускали, що зелене світло книга повинна перетворити на червоне: при освітленні червоної книги тільки одним зеленим світлом це зелене світло має перетворитися на червоне і відобразитися так, що книга має здаватися червоною.

Це суперечить експерименту: замість того, щоб здаватися червоним, у цьому випадку книга здається чорною.

Оскільки червона книга не перетворює зелений колір на червоний і не відображає зеленого світла, червона книга повинна поглинати зелене світло, так що ніяке світло не буде відображено.

Очевидно, що предмет, який не відбиває жодного світла, здається чорним. Далі, коли біле світло висвітлює червону книгу, книга повинна відображати лише червоне світло та поглинати всі інші кольори.

Насправді, червоний предмет відображає трохи помаранчевий і трохи фіолетовий кольори, тому що фарби, що застосовуються при виробництві червоних предметів, ніколи не бувають абсолютно чистими.

Так само зелена книга відображатиме головним чином зелене світло і поглинатиме всі інші кольори, а блакитна книга відображатиме головним чином блакитний і поглинатиме всі інші кольори.

Нагадаємо, що червоний, зелений та блакитний - первинні кольори. (Про первинні та додаткові кольори). З іншого боку, оскільки жовте світло складається із суміші червоного та зеленого, жовта книга повинна відображати як червоне, так і зелене світло.

На закінчення повторимо, що колір тіла залежить від його здатності по-різному поглинати, відбивати і пропускати (якщо прозоре тіло) світло різних кольорів.

Деякі речовини, наприклад прозоре скло та лід, не поглинають жодного кольору зі складу білого світла. Світло проходить крізь обидві ці речовини, і лише невелика кількість світла відбивається від їхніх поверхонь. Тому обидві ці речовини здаються майже настільки ж прозорими, що й саме повітря.

З іншого боку, сніг та мильна піназдаються білими. Далі піна деяких напоїв, наприклад пива, може здаватися білою, незважаючи на те, що рідина, що містить повітря в бульбашках, може мати інший колір.

Мабуть, ця піна біла тому, що бульбашки відбивають світло від своїх поверхонь так, що світло не проникає досить глибоко в кожен з них, щоб бути поглиненим. Внаслідок відбиття від поверхонь мильна піна та сніг здаються білими, а не безбарвними, як лід та скло.

Світлофільтри

Якщо пропустити біле світло через звичайне безбарвне прозоре шибку, то біле світло пройде крізь нього. Якщо скло червоне, то світло червоного кінця спектру пройде наскрізь, а інші кольори будуть поглинені або відфільтровані.

Так само зелене скло або якийсь інший зелений світлофільтр пропускає головним чином зелену частину спектра, а синій світлофільтр пропускає головним чином блакитне світло або блакитну частину спектра.

Якщо прикласти один до одного два світлофільтри різних кольорів, то пройдуть лише ті кольори, які пропускаються обома світлофільтрами. Два світлофільтри – червоний і зелений – при складанні їх практично не пропустять ніякого світла.

Таким чином, у фотографії та кольорового друку, застосовуючи світлофільтри, можна створювати бажані кольори.

Театральні ефекти, створювані світлом

Багато цікавих ефектів, які ми спостерігаємо на театральній сцені, є простим застосуванням тих принципів, з якими ми щойно познайомилися.

Наприклад, можна змусити майже зовсім зникнути фігуру в червоному, що знаходиться на чорному тлі, якщо переключити світло з білого на відповідний відтінок зеленого.

Червоний колір поглинає зелений, тому нічого не відбивається, і, отже, фігура здається чорною і зливається з тлом.

Особи, розфарбовані червоною жирною фарбою або покриті червоними рум'янами, здаються природними у світлі червоного прожектора, але здаються чорними під час освітлення зеленим прожектором. Червоний колір поглине зелений, тому нічого не буде відображено.

Так само червоні губи здаються чорними в зеленому чи блакитному світлі танцювального залу.

Жовтий костюм перетвориться на яскраво-червоний у малиновому світлі. Малиновий костюм здасться блакитним у променях блакитно-зеленого прожектора.

Вивчивши поглинаючі властивості різних фарб, можна досягти безлічі різних інших колірних ефектів.

Команда вчених із Великобританії порадувала новим науковим відкриттям, представивши широкому загалу найновіший вид матерії. Донедавна такий різновид чорного відтінку нікому не був відомий.

Виявлена ​​речовина зветься vantablack і, на думку британських першовідкривачів, може раз і назавжди поміняти уявлення людей про Всесвіт.

Найчорніший матеріал поглинає 99,965% видимого світла, мікрохвиль та радіохвиль

Ультрачорний матеріал має здатність успішно поглинати 99, 96% світла, причому в даному випадку йдеться тільки про випромінювання, помітне для людського погляду. Дослідженнями оригінального наукового феномену зайнялися вчені із Великобританії під керівництвом Бена Дженсона.

За словами одного з дослідників, матеріал складений із сукупності вуглецевих нанотрубок. Таке явище можна впевнено порівняти з людським волоссям, розсіченим на 8-10 тисяч шарів - один такий шар є розмірами вуглецевої нанотрубки. Загальний склад можна представити у вигляді зарослого травою поля, де частка світла, що потрапила, починає впевнено відскакувати від однієї травинки до іншої. Ці своєрідні "травинки" максимально поглинають світлові частки, відбиваючи лише малу світлову частку.

Секрет Vantablack - вертикально орієнтовані нанотрубки

Технологію створення такого роду трубок не можна назвати новаторською, проте Бену Дженсону та його соратникам тільки зараз вдалося знайти гідні способи її застосування. Ними був винайдений спосіб з'єднання вуглецевих нанотрубок з матеріалами, що використовуються в сучасних телескопах та супутниках. Приклад такого матеріалу можна назвати алюмінієву фольгу. Цей факт означає, що фотографії Земної куліі Всесвіту з космосу цілком можна буде зробити чіткішими.

«Присутність розсіяного світла всередині телескопа сприяє збільшенню шумів, у результаті різких знімків не виходить, - пояснює Бен Дженсон. – Використовуючи нові матеріали для покриття внутрішніх перегородок телескопа, а також пластин діафрагми, розсіяне світло зменшується, і зображення виходить набагато чіткішим».

Якщо зважати на закони фізики, створення матеріалу, який поглинає 100% світла, практично неможливо. Вже тільки тому винахід Дженсона сьогодні можна назвати проривом на межі фантастики.

Новим різновидом матеріалу вже зацікавилися американські військові. Адже його можна застосовувати в "Стеллс"-технологіях, щоб знижувати помітність літаків для радарів або створювати фотографії під час спеціальних розвідувальних місій. Крім того, вчені впевнені, що згодом відкриються ще більше можливостей для використання vantablack.

Можливість розкладання світла була вперше виявлена ​​Ісаком Ньютоном. Вузький промінь світла, пропущений ним через скляну призму, переломився і утворив на стіні різнобарвну смужку спектр.

За колірними ознаками спектр можна поділити на дві частини. В одну частину входять червоні, помаранчеві, жовті та жовто-зелені кольори, до іншої — зелені, блакитні, сині та фіолетові.

Довжина хвиль променів видимого спектру різна - від 380 до 760 ммк. За межами видимої частини спектра знаходиться невидима його частина. Ділянки спектру з довжиною хвилі понад 780 ммкназиваються інфрачервоними, чи тепловими. Вони легко виявляються термометром, встановленим на цій ділянці спектра. Ділянки спектру з довжиною хвилі менше 380 ммкназиваються ультрафіолетовими (рис. 1-див. додаток). Ці промені активні та негативно впливають на світломіцність деяких пігментів та стійкість лакофарбових плівок.

Мал. 1. Спектральне розкладання кольорового променя

Світлові промені, що походять від різних джерел світла, мають неоднаковий спектральний склад і тому значно відрізняються за кольором. Світло звичайної електричної лампочки жовтіше за сонячне світло, а світло стеаринової або парафінової свічки або гасової лампи жовтіше за світло електричної лампочки. Пояснюється це тим, що в спектрі променя денного світла переважають хвилі, що відповідають синьому кольору, а в спектрі променя від електричної лампочки з вольфрамовою та особливо з вугільною ниткою – червоні та помаранчеві колірні хвилі. Тому той самий предмет може приймати різне забарвлення залежно від цього, яким джерелом світла він освітлений.

Внаслідок цього і фарбування кімнати та предметів, що знаходяться в ній, приймають при природному та штучному освітленні різні колірні відтінки. Тому підбираючи барвисті склади для фарбування, необхідно враховувати умови освітлення під час експлуатації.

Колір кожного предмета залежить з його фізичних властивостей, тобто здатності відбивати, поглинати чи пропускати промені світла. Тому промені світла, що падають на поверхню, діляться на відбиті, поглинені та пропущені.

Тіла, що майже повністю відбивають або поглинають промені світла, сприймаються як непрозорі.

Тіла, що пропускають значну кількість світла, сприймаються як прозорі (скло).

Якщо поверхню або тіло відображають або пропускають однаково всі промені видимої частини спектру, то таке відображення або проникнення світлового потоку називається невибірковим.

Так, предмет здається чорним, якщо він поглинає однаково майже всі промені спектра, і білим, якщо він їх повністю відбиває.

Якщо дивитися на предмети через безбарвне скло, ми побачимо їхній справжній колір. Отже, безбарвне скло майже повністю пропускає всі колірні промені спектру, крім незначної кількості відбитого та поглиненого світла, що також складається зі всіх колірних променів спектра.

Якщо замінити безбарвне скло синім, всі предмети за склом здадуться синіми, оскільки синє скло пропускає переважно сині промені спектра, а промені інших кольорів майже повністю поглинає.

Колір непрозорого предмета також залежить від відображення та поглинання ним хвиль різного спектрального складу. Так, предмет здається синім, якщо він відбиває тільки сині промені, проте інші поглинає. Якщо предмет відбиває червоні і поглинає решту променів спектра, він здається червоним.

Таке проникнення колірних променів та поглинання їх предметами називається вибірковим.

Ахроматичні та хроматичні колірні тони.Існуючі в природі кольори за кольоровими властивостями можна розділити на дві групи: ахроматичні, або безбарвні, і хроматичні, або кольорові.

До ахроматичних тонів кольорів відносяться білий, чорний і ряд проміжних сірих кольорів.

Група хроматичних тонів кольорів складається з червоних, помаранчевих, жовтих, зелених, синіх, фіолетових і незліченної безлічі проміжних кольорів.

Промінь світла від предметів, пофарбованих в ахроматичні кольори, відбивається, не зазнавши якихось помітних змін. Тому ці кольори сприймаються нами лише як білі або чорні з цілим рядом проміжних сірих відтінків.

Колір у разі залежить виключно від здатності тіла поглинати чи відбивати все промені спектра. Чим більше світла відбиває предмет, тим він здається білішим. Чим більша кількість світла предмет поглинає, тим здається чорнішим.

У природі не існує матеріалу, що відображає або поглинає 100% світла, що падає на нього, тому немає ні ідеально білого, ні ідеально чорного кольору. Самий білий колірмає порошок хімічно чистого сірчанокислого барію, спресований в плитку, який відображає 94% світла, що падає на нього. Цинкові білила дещо темніші за сірчанокислий барій, ще темніші за свинцеві білила, гіпс, літопонні білила, писчий папір вищого гатунку, крейда і т. д. Найбільш темною є поверхня чорного оксамиту, що відображає близько 0,2% світла. Таким чином, можна дійти невтішного висновку, що ахроматичні кольори відрізняються один від одного тільки світлої.

Людське око розрізняє близько 300 відтінків ахроматичних кольорів.

Хроматичні кольори володіють трьома властивостями: колірним тоном, світлою і насиченістю кольору.

Колірним тоном називається властивість кольору, що дозволяє оку людини сприймати та визначати червоний, жовтий, синій та інші спектральні кольори. Колірних тонів значно більше, ніж назв для них. Основним, природним рядом тонів кольорів є сонячний спектр, в якому колірні тони розташовуються так, що поступово і безперервно переходять один в інший; червоний через помаранчевий переходить у жовтий, далі через світло-зелений та темно-зелений – у блакитний, потім у синій і, нарешті, у фіолетовий.

Світлота — це здатність кольорової поверхні відбивати більшу чи меншу кількість падаючих променів світла. При більшому відображенні світла колір поверхні здається світлішим, при меншому - темнішим. Ця властивість - загальна для всіх кольорів як хроматичних, так і ахроматичних, тому по світлоті можна порівнювати будь-які кольори. До хроматичного кольору будь-якої світлоти легко підібрати подібний до нього по світлоті ахроматичний колір.

Для практичних цілей при визначенні світлоти користуються так званою сірою шкалою, яка складається з набору фарб 1 ахроматичних кольорів, що поступово переходять від найбільш чорного, темно-сірого, сірого і світло-сірого до майже білого. Ці фарбування наклеєні між отворами в картоні, проти кожного фарбування позначений коефіцієнт відображення даного кольору. Шкалу накладають на досліджувану поверхню і, зіставляючи її з фарбуванням, що проглядається через отвори шкали, визначають світлоту.

Насиченістю хроматичного кольору називають здатність його зберігати свій колірний тон при введенні до його складу різних кількостей сірого ахроматичного кольору, що дорівнює йому світлоті.

Насиченість різних тонів кольорів не однакова. Якщо який-небудь спектральний колір, допустимо жовтий, змішати зі світло-сірим, рівним йому по світлоті, то насиченість тону кольору дещо зменшиться, він стане блідішим, або менш насиченим. Додаючи і далі до жовтого кольору світло-сірий, ми отримуватимемо все менш насичені тони, причому при великій кількості сірого кольору жовтий відтінок стане ледь помітним.

Якщо знадобиться отримати менш насичений синій колір, потрібно буде ввести більшу кількість сірого кольору, що дорівнює світлому синьому, ніж у досвіді з жовтим кольором, оскільки насиченість спектрального синього кольорубільше, ніж спектральний жовтий.

Чистота колірного тону називається зміна яскравості кольору під впливом більшої чи меншої кількості ахроматичного світла (від чорного до білого). Чистота кольору має велике значення при виборі кольору для фарбування поверхонь.

Змішування квітів.Сприйняття кольорів, які бачимо навколо себе, викликається впливом на око складного колірного потоку, що складається з світлових хвиль різної довжини. Але ми не отримуємо враження строкатості та багатобарвності, тому що око має властивість змішувати різноманітні кольори.

Для вивчення законів змішування кольорів користуються приладами, що дають можливість змішувати кольори у різній пропорції.

За допомогою трьох проекційних ліхтарів з лампами достатньої потужності та трьох світлофільтрів – синього, зеленого та червоного – можна отримати різні змішані кольори. Для цього перед об'єктивом кожного ліхтаря встановлюють світлофільтри та направляють пучки кольорів на білий екран. При попарному накладенні колірних пучків на одну і ту ж ділянку отримують три різноманітні кольори: поєднання синього та зеленого дає блакитну пляму, зеленого та червоного – жовту, червону та синю – пурпурну. Якщо ж направити на одну ділянку всі три колірні пучки так, щоб вони взаємно перекривалися, то при відповідному регулюванні інтенсивності світлових пучків за допомогою діафрагм або сірих світлофільтрів можна отримати білу пляму.

Простий прилад для змішування квітів - вертушка-дзига. Два паперові кружки різного кольору, але однакового діаметра, розрізані по радіусу, вставляють один в інший. При цьому утворюється двоколірний диск, у якому, переміщуючи взаємне становище гуртків, можна змінювати величину кольорових секторів. Зібраний диск надягають на вісь вертушки і надають руху. Від швидкого чергування колір двох секторів зливається до одного, створюючи враження одноколірного кружка. У лабораторних умовах зазвичай користуються вертушкою з електродвигуном, що має не менше 2000 про/хв.

За допомогою вертушки можна отримати змішання декількох тонів кольорів, поєднуючи при цьому одночасно відповідну кількість різнокольорових дисків

Широко застосовують просторове змішування кольорів. Близько розташовані один до одного кольори, що розглядаються з великої відстані, як би зливаються і дають змішаний колірний тон.

На принципі просторового змішування квітів заснований мозаїчний монументальний живопис, в якому малюнок набраний з окремих дрібних частинок різнокольорових мінералів або скла, що дають на відстані змішані кольори. На цьому принципі побудовано застосування при оздоблювальних роботах накочування різнокольорових малюнків за кольоровим тлом і т.д.

Перераховані способи змішування кольорів є оптичними, оскільки кольори складаються або зливаються в один сумарний колір на сітківці ока. Цей вид змішування квітів називається доладним, або адитивним.

Не завжди при змішуванні двох хроматичних кольорів виходить змішаний хроматичний колір. В окремих випадках, якщо один із хроматичних кольорів доповнити спеціально підібраним до нього іншим хроматичним кольором і змішати їх у чітко визначеній пропорції, може вийти ахроматичний колір. При цьому якщо були використані хроматичні кольори, близькі по чистоті тону кольору до спектральних, вийде білий або світло-сірий колір. Якщо пропорційність при змішуванні порушена, колірний тон виявиться того кольору, якого було взято більше, причому насиченість тону знизиться.

Два хроматичні кольори, що утворюють при змішуванні у певній пропорції ахроматичний колір, називаються додатковими взаємно. Змішування взаємнододаткових кольорів ніколи не може дати нового тону кольорів. У природі існує безліч пар взаємнододаткових кольорів, але для практичних цілей з основних пар взаємнододаткових кольорів створюють колірне коло з восьми кольорів, в якому взаємнододаткові кольори розміщують на протилежних кінцях одного діаметра (рис. 2 - див. додаток).

Мал. 2. Колірний круг взаємнододаткових кольорів: 1 - великий інтервал, 2 - середній інтервал, 3 - малий інтервал

У цьому колі взаємнододатковий колір до червоного-блакитно-зелений, до помаранчевого - блакитний, до жовтого - синій, до жовто-зеленого - фіолетовий. У будь-якій парі додаткових кольорів один завжди належить до групи теплих, інший - до групи холодних тонів.

Крім складового змішування, існує віднімальне змішування кольорів, яке полягає в механічному змішуванні фарб безпосередньо на палітрі, барвистих складів в ємностях або нанесення двох барвистих прозорих шарів один на одного (лесування).

При механічному змішуванні фарб виходить не оптичне складання кольорових променів на сітківці ока, а віднімання з білого променя, що висвітлює нашу кольорову суміш, променів, які поглинаються кольоровими частинками фарб. Так, наприклад, при освітленні білим променем світла предмета, забарвленого кольоровою сумішшю пігментів синього і жовтого кольору (берлінська блакит і жовтий кадмій), сині частинки берлінської блакиті поглинуть червоні, помаранчеві та жовті промені, а жовті частинки . Непоглиненими залишаться зелені та близькі до них блакитно-зелені та жовто-зелені промені, які, відбившись від предмета, і будуть сприйняті сітківкою нашого ока.

Прикладом вичитувального змішування кольорів може бути промінь світла, пропущений через три скла — жовтого, блакитного і пурпурового кольорів, поставлені одне одним і спрямовані білий екран. У місцях перекриття двох стекол — пурпурового та жовтого — вийде червона пляма, жовтого та блакитного — зелена, блакитного та пурпурового — синя. У місцях одночасного перекриття трьох кольорів з'явиться чорна пляма.

Кількісна оцінка кольору.Для колірного тону, чистоти кольору та відображення кольором світла встановлено кількісні оцінки.

Колірний тон, що позначається грецькою літерою Xвизначається довжиною його хвилі і лежить в межах від 380 до 780 ммк.

Ступінь розведення спектрального кольору, чи чистота кольору, позначається буквою Р. Чистий спектральний колір має чистоту, що дорівнює одиниці. Чистота розбавлених кольорів менше одиниці. Наприклад, світло-оранжевий колір визначається такими цифровими характеристиками:

λ=600 ммк; Р = 0,4.

У 1931 році Міжнародна комісія розглянула та затвердила систему графічного визначення кольору, що діє й нині. Ця система побудована у прямокутних координатах на основі трьох основних кольорів – червоного, зеленого та синього.

На рис. 3, апредставлений Міжнародний колірний графік, на якому нанесено криву спектральних кольорів з довжиною хвилі λ = 400—700 ммк. У середині розташований білий колір. Крім основної кривої, на графіку нанесено дев'ять додаткових кривих, що визначають чистоту кожного спектрального кольору, яка встановлюється проведенням прямої від чистого спектрального кольору до білого. Додаткові криві лінії мають цифрові позначення, якими визначається чистота кольору. Перша крива, розташована біля білого кольору, має цифрове позначення 10. Це означає, що чистота спектрального кольору дорівнює 10%. Остання додаткова крива має цифрове позначення 90, отже, чистота спектральних кольорів, що розташовані на цій кривій, дорівнює 90%.

На графіці розміщені і пурпурові кольори, відсутні у спектрі, які є результатом змішування спектральних фіолетового та червоного кольорів. Вони мають довжину хвилі із цифровими позначеннями, що мають штрих.

Для визначення кольору, цифрова характеристика якого відома (наприклад, λ = 592 ммк, P= 48%), знаходимо на кривій графіка колір, що має довжину хвилі λ = 592 ммк, проводимо пряму від знайденої точки на кривій до точки Е, і в місці перетину прямої з додатковою кривою, що має позначку 48, ставимо точку, яка визначає колір, що має дані цифрові позначення.

Якщо нам відомі значення коефіцієнтів по осях Xі Унаприклад по осі X 0,3 та У 0,4, знаходимо по осі абсцис значення K= 0,3, а по осі ординат - K= 0,4. Встановлюємо, що зазначеним значенням коефіцієнтів відповідає холодний зелений колір із довжиною хвилі λ = 520 ммкта чистотою кольору P = 30%.

За допомогою графіка можливе визначення та взаємнододаткових кольорів, які розташовуються на прямій, що перетинає весь графік і проходить через точку Е. Допустимо, необхідно визначити додатковий колір до помаранчевого з довжиною хвилі λ=600 ммк. Проводячи пряму від цієї точки на кривій через точку Е, перетнемо криву з протилежного боку. Місце перетину опиниться на позначці 490, яка позначає темно-блакитний колір із довжиною хвилі λ = 490 ммк.

На рис. 3, а(Див. додаток) представлений той же графік, що і на рис. 3, але виконаний у кольорі.

Мал. 3 Міжнародний колірний графік (чорно-білий)

Мал. 3. Міжнародний колірний графік (кольоровий)

Третя кількісна оцінка кольору - коефіцієнт відображення кольором світла, що умовно позначається грецькою буквою ρ. Він завжди менше одиниці Коефіцієнти відображення пофарбованих або облицьованих різними матеріалами поверхонь мають величезний вплив на освітленість приміщень і завжди беруться до уваги при проектуванні оздоблення будівель різного призначення. Слід враховувати, що зі збільшенням чистоти кольору коефіцієнт відображення зменшується і, навпаки, зі втратою кольором чистоти та наближенням його до білого коефіцієнт відображення збільшується. Коефіцієнт відбиття світла поверхнями та матеріалами залежить від їхнього кольору:

Поверхні, пофарбовані кольорами (ρ, % ):

білий...... 65-80

кремовий...... 55-70

солом'яно-жовтий.55-70

жовтий...... 45-60

темно-зелений...... 10-30

світло-блакитний...... 20-50

блакитний...... 10-25

темно-блакитний...... 5-15

чорний...... 3-10

Поверхні, фанеровані ( ρ, % )

мармуром білим...... 80

цеглою білою...... 62

» жовтим...... 45

» червоним...... 20

черепицею...... 10-15

асфальтом...... 8-12

Окремі види матеріалів ( ρ, % ):

білила цинкові чисті...... 76

літопон чистий...... 75

папір злегка жовтуватий...... 67

вапно гашене...... 66,5

Поверхні, обклеєні шпалерами ( ρ, % ):

світло-сірими, пісочними, жовтими, рожевими, блідо-блакитними ..... 45-65

темними різних кольорів...... 45

При фарбуванні та облицюванні поверхонь зазвичай застосовують кольори, що відображають світло в наступних відсотках: на стелях - 70-85, на стінах (верхня частина) - 60 - 80, на панелях - 50-65; колір меблів та обладнання - 50-65; підлог - 30-50. Матові забарвлення облицювання з дифузним (розсіяним) відображенням світла створюють умови найбільш рівномірного (без відблисків) освітлення, що забезпечує нормальні умови для органів зору.

1 Вифарбуванням називають невеликі пофарбовані площі, які є зразками

Кандидат хімічних наук О. БІЛОКОНЕВА.

Наука та життя // Ілюстрації

Наука та життя // Ілюстрації

Наука та життя // Ілюстрації

Уявіть, що ви стоїте на залитому сонцем лузі. Скільки навколо яскравих фарб: зелена трава, жовті кульбаби, червона суниця, бузково-сині дзвіночки! Але світ яскравий і барвистий лише вдень, у сутінках усі предмети стають однаково сірими, а вночі зовсім невидимими. Саме світло дозволяє побачити навколишній світу всій його різнокольоровій пишноті.

Головне джерело світла на Землі - Сонце, величезна розпечена куля, в глибинах якої безперервно йдуть ядерні реакції. Частина енергії цих реакцій Сонце надсилає нам у вигляді світла.

Що таке світло? Вчені сперечалися про це протягом століть. Одні вважали, що світло – потік частинок. Інші проводили досліди, з яких очевидно було: світло поводиться як хвиля. Мають рацію і ті й інші. Світло - це електромагнітне випромінювання, яке можна уявити як хвилю, що біжить. Хвиля створюється коливаннями електричного та магнітного полів. Чим вища частота коливань, тим більшу енергію несе випромінювання. І водночас випромінювання можна як потік частинок - фотонів. Поки що нам важливіше, що світло - це хвиля, хоча врешті-решт доведеться згадати і про фотони.

Людське око (на жаль, а можливо, і на щастя) здатне сприймати електромагнітне випромінювання тільки в дуже вузькому діапазоні довжин хвиль, від 380 до 740 нанометрів. Це видиме світло випромінює фотосфера – відносно тонка (менше 300 км завтовшки) оболонка Сонця. Якщо розкласти «білий» сонячне світлопо довжинах хвиль, вийде видимий спектр - добре відома всім веселка, в якій хвилі різної довжинисприймаються нами як різні кольори: від червоного (620-740 нм) до фіолетового (380-450 нм). Випромінювання з довжиною хвилі більше 740 нм (інфрачервоний) і менше 380-400 нм (ультрафіолетовий) для людського ока невидиме. У сітківці очі є спеціальні клітини – рецептори, які відповідають за сприйняття кольору. Вони мають конічну форму, тому їх називають колбами. У людини три типи колбочок: одні найкраще сприймають світло у синьо-фіолетовій ділянці, інші – у жовто-зеленій, треті – у червоній.

Що ж визначає колір навколишніх речей? Для того щоб наше око побачило якийсь предмет, потрібно, щоб світло спочатку потрапило на цей предмет, а вже потім на сітківку. Ми бачимо предмети, тому що вони відбивають світло, і це відбите світло, пройшовши через зіницю та кришталик, потрапляє на сітківку. Світло, поглинене предметом, око, природно, побачити не може. Сажа, наприклад, поглинає майже все випромінювання і здається нам чорним. Сніг, навпаки, поступово відбиває майже весь світ, що падає на нього, і тому виглядає білим. А що буде, якщо сонячне світло впаде на пофарбовану синю фарбою стіну? Від неї відіб'ються тільки сині промені, а решта буде поглинена. Тому ми і сприймаємо колір стіни як синій, адже у поглинених променів просто немає шансу потрапити на сітківку ока.

Різні предмети, залежно від того, з якої речовини вони виготовлені (або якою фарбою пофарбовані), поглинають світло по-різному. Коли ми говоримо: "М'ячик червоний", то маємо на увазі, що відбите від його поверхні світло впливає тільки на ті рецептори сітківки ока, які чутливі до червоного кольору. А це означає, що фарба на поверхні м'ячика поглинає всі світлові промені, окрім червоних. Предмет сам по собі не має жодного кольору, колір виникає при відображенні електромагнітних хвиль видимого діапазону. Якщо вас попросили відгадати, якого кольору папірець лежить у запечатаному чорному конверті, ви не погрішите проти істини, якщо відповісте: «Ніякого!». І якщо червону поверхню висвітлити зеленим світлом, то вона здасться чорною, тому що зелене світло не містить променів, що відповідають червоному кольору. Найчастіше речовина поглинає випромінювання у різних частинах видимого спектра. Молекула хлорофілу, наприклад, поглинає світло у червоній та блакитній ділянці, а відбиті хвилі дають зелений колір. Завдяки цьому ми можемо милуватися зеленню лісів та трав.

Чому одні речовини поглинають зелене світло, а інші – червоне? Це визначається структурою молекул, у тому числі речовина складається. Взаємодія речовини зі світловим випромінюванням відбувається таким чином, що за один прийом одна молекула «заковтує» лише одну порцію випромінювання, інакше кажучи, один квант світла або фотон (ось нам і знадобилося уявлення про світло як про потік частинок!). Енергія фотона безпосередньо пов'язана з частотою випромінювання (що вище енергія - тим більша частота). Поглинувши фотон, молекула переходить більш високий енергетичний рівень. Енергія молекули підвищується не плавно, а стрибком. Тому молекула поглинає не будь-які електромагнітні хвилі, а лише ті, що підходять їй за величиною «порції».

Ось і виходить, що жоден предмет не забарвлений сам собою. Колір виникає з вибіркового поглинання речовиною видимого світла. А оскільки здатних до поглинання речовин - і природних, і створених хіміками - у нашому світі безліч, світ під Сонцем розцвічений яскравими фарбами.

Частота коливань ν, довжина хвилі світла і швидкість світла c пов'язані між собою простою формулою:

Швидкість світла у вакуумі постійна (300млнм/с).

Довжину хвилі світла прийнято вимірювати нанометрах.

1 нанометр (нм) - одиниця виміру довжини, що дорівнює одній мільярдній частці метра (10 -9 м).

В одному міліметрі міститься мільйон нанометрів.

Частоту коливань вимірюють у герцах (Гц). 1 Гц – це одне коливання в секунду.

Розділ 3. Оптичні властивості фарб

Світлотіні в живописі

Сонячне світло складається з семи основних променів, що відрізняються між собою певною довжиною хвилі та місцем у спектрі.

Промені довжиною хвилі від 700 до 400 mµ, діючи на наше око, викликають відчуття одного з кольорів, який ми бачимо у спектрі.

Інфрачервоні промені з довжиною хвилі понад 700 mµ. не діють на наше око, і ми їх не бачимо.

Ультрафіолетові промені, що знаходяться нижче 400 mµ., також невидимі нашим оком.

Якщо на шляху сонячного променя поставити скляну призму, то на білому екрані бачимо спектр, що складається з простих кольорів: червоного, помаранчевого, жовтого, зеленого, блакитного, синього та фіолетового.

Крім зазначених семи кольорів спектр складається з безлічі різних відтінків, що знаходяться між смугами цих кольорів і утворюють поступовий перехід від одного кольору до іншого (червоно-жовтогарячого, жовто-жовтогарячого, жовто-зеленого, зелено-блакитного, синьо-блакитного та ін.).

Спектральні кольори є насиченими квітами і найчистішими. З художніх фарб по чистоті тону ультрамарин, кіновар і жовтий хром порівняно вище за інші і в деякій мірі наближаються до спектральних кольорів, більшість же фарб здається блідими, білими, каламутними і слабкими.

Заломлення та віддзеркалення світла у барвистому шарі

При падінні світла поверхню картин частина його відбивається від поверхні і називається відбитим світлом, частина поглинається чи заломлюється, т. е. відхиляється від початкового напрями на відомий кут, і називається заломленим світлом. Світло, падаючи на рівну і гладку поверхню барвистого шару, створює відчуття блиску, коли око розташоване на шляху відбитого світла.

При зміні положення картини, тобто зміні кута падіння світла, блиск зникає, і ми добре піднімемо картину. Картини з матовою поверхнею відбивають світло розсіяно, поступово і них ми бачимо відблисків.

Шорстка поверхня своїми западинами і виступами відбиває промені у всіляких напрямах і під різними кутами від кожної частини поверхні, у вигляді дрібних блисків, з яких лише невелика частина потрапляє в око, створюючи відчуття матовості та деякої білястості. Лакомасляні фарби та густо покладений покривний лак надають поверхні картини блиску; надлишок воску та скипидару - матовість.

Як відомо, колірні промені при переході з одного середовища в інше, залежно від їх оптичної щільності, не залишаються прямолінійними, а на кордоні, що розділяє середовище, відхиляються від свого первісного напрямку та заломлюються.

Промені світла, переходячи, наприклад, з повітря у воду, переломлюються по-різному: менше заломлюються червоні промені, більше – фіолетові.

Показник заломлення будь-якого середовища дорівнює відношенню швидкостей світла в повітрі та швидкості в даному середовищі. Так, швидкість світла повітря становить 300000 км/сек., у питній воді близько 230 000 км/сек., отже, чисельно показник, заломлення води дорівнюватиме 300000/230000 =1,3, повітря - 1, олії -1,5.

Ложка у склянці води здається ламаною; скло на повітрі блищить сильніше, ніж під водою, тому що показ гель заломлення скла більше показника повітря. Скляна паличка, поміщена в посудину з кедровим маслом, стає непомітною, внаслідок майже однакового показника заломлення скла та олії.

Кількість відбитого та заломленого світла залежить від показників заломлення двох середовищ, що розділяються поверхнею. Колір фарб пояснюється здатністю їх залежно від хімічного складу та фізичної структури поглинати чи відбивати певні промені світла. Якщо показники заломлення двох речовин однакові, то відбиття не буває, за різних показників частина світла відобразиться, а частина переломиться.

Художні фарби складаються з сполучної речовини (олії, смоли та воску) та частинок пігменту. І ті та інші мають різні показники заломлення, тому відображення всередині барвистого шару та колір фарби залежатиме від складу та властивостей цих двох речовин.

Грунт картин буває нейтральний, білий або тонований. Нам вже відомо, що світло, падаючи на поверхню барвистого шару, частково відобразиться, частково переломиться і пройде всередину барвистого шару.

Пройшовши через частинки пігменту, показники заломлення яких відрізняються від показників заломлення сполучної речовини, світло розділиться на відбите і заломлене. Відбите світло при цьому забарвиться і вийде на поверхню, а заломлене пройде всередину барвистого шару, де зустріне частинки пігменту і також відобразиться і переломиться. Таким чином, світло відіб'ється від поверхні картини забарвленим у колір додатковий тому, що поглинається пігментом.

Різноманітність кольорів і відтінків у природі ми бачимо завдяки тому, що предмети мають здатність вибірково поглинати різні кількості падаючого на них світла або вибірково відображати світло.

Будь-яке світло фарби має певні основні властивості: світлоту, колірний тон та насиченість.

Фарби, що відбивають, усі промені, що падають на них у пропорції, в якій вони становлять світло, здаються білими. Якщо частина світла поглинається, а частина відбивається, фарби здаються сірими. Мінімальна кількість світла відбивають чорні фарби.

Предмети, від яких більше відбивається світла, здаються нам світлішими, менше світла відбивається від темних предметів. Білі пігменти відрізняються між собою кількістю відбитого світла.

Найбіліший колір мають баритові білила.

Баритові білила відбивають 99% світла, цинкові білила - 94%; свинцеві білила – 93%; гіпс - 90%; крейда-84%.

Білі, сірі та чорні кольори відрізняються між собою за світлом, тобто кількістю відбитого світла.

Кольори поділяються на дві групи: ахроматичні та хроматичні.

Ахроматичні не мають колірного тону, наприклад, білі, сірі та темні; хроматичні мають колірний тон.

Кольори (червоні, помаранчеві, жовті, зелені, блакитні, і т. д.), крім білих, сірих і темних, відображають певну частину променів спектра, переважно однакову з його кольором, тому вони різняться за кольором. Якщо до червоного чи зеленого додати білого чи чорного, то вони будуть світло-червоними та темно-червоними чи світло-зеленими та темно-зеленими.

Кольори, слабо забарвлені майже відрізняються від сірого кольору, навпаки, кольори сильно забарвлені (до яких мало або зовсім не примішано ахроматичного) значно відрізняються від сірого за кольором.

Ступінь відмінності хроматичного кольору від рівного з ним за світлом ахроматичного називається насиченістю.

Колір спектра не містить білого, тому вони найбільш насичені.

Фарби з наповнювачами (бланфіксом, каоліном та ін) і природні пігменти (охри, сієни та ін), що відображають велику кількість променів, близьких за складом до білого, мають неяскравий і білуватий, тобто слабо насичений, тон.

Чим фарба повніше відбиває певні промені, тим колір її буде яскравішим. Будь-яка фарба, змішана з білою, стає блідішою.

Немає таких фарб, які б відображали тільки промінь одного кольору, а решта поглинала. Фарби відбивають складове світло з переважанням променя, що визначає його колір, так, наприклад, в ультрамарині таким світлом буде синій, в окисі хрому - зелений.

Додаткові кольори

При освітленні барвистого шару частина променів поглинається, деякі промені більші, інші менше. Тому відбите світло забарвиться у колір додатковий тому, що поглинувся фарбою.

Якщо фарба з падаючих неї променів поглинає помаранчеві, а відбиває інші, вона буде пофарбована в блакитний колір, при поглинанні червоного - в зелений, при поглинанні жовтого - в синій.

На простому досвіді ми переконуємося в цьому: якщо на шляху розкладання променів скляною призмою поставити ще призму н переміщати її послідовно вздовж усього спектру, відхиляючи в бік окремі промені спектру, спочатку червоний, помаранчевий, жовтий, жовто-зелений, зелений і блакитно-зелений, то колір суміші променів, що залишилися, буде забарвлений в блакитно-зелений, блакитний, синій, фіолетовий, пурпуровий і червоний.

Змішуючи ці дві складові частини (червоний та зелений, помаранчевий та блакитний тощо), ми знову отримуємо білий колір.

Білий колір можна отримати також змішуючи пару окремих спектральних променів, наприклад, жовтого та синього, помаранчевого та блакитного тощо.

Кольори прості або складні, що дають при оптичному змішуванні білий колір, називаються додатковими кольорами.

До будь-якого кольору можна підібрати інший колір, що дає при оптичному змішуванні, у певних кількісних співвідношеннях ахроматичний колір.

Додатковими основними кольорами будуть:

Червоний зелений.

Помаранчевий – блакитний.

Жовтий – синій.

У колірному колі, що складається з восьми кольорів, додаткові кольори розташовуються один проти одного.

При змішуванні двох недодаткових кольорів у певних кількісних співвідношеннях виходять кольори проміжні за тоном, наприклад: синій з червоним дає фіолетовий, червоний з помаранчевим - червоно-жовтогарячий, зелений з блакитним - зелено-блакитний і т.д.

Проміжні кольори: фіолетовий, малиновий, червоно-жовтогарячий, жовто-жовтогарячий; жовто-зелений, зелено-блакитний, синьо-блакитний.

Основні та проміжні кольори спектру, ми можемо розташувати по порядку в наступний ряд:

№1а Малиновий

№1 Червоний

№ 2а Червоно-жовтогарячий

№ 2 Помаранчевий

№ За Жовто-жовтогарячий

№3 Жовтий

№ 4а Жовто-зелений

№4 Зелений

№ 5а Зелено-блакитний

№ 5 Блакитний

№ 6а Синьо-блакитний

№6 Синій

№ 7а Фіолетовий

Додаткові проміжні кольори:

Фіолетовий та малиново-жовто-зелений.

Червоно-жовтогарячий - зелено-блакитний.

Жовто-жовтогарячий - синьо-блакитний.

Додаткові основні та проміжні кольори знаходяться один від одного на три номери.

Прозорі та криючі фарби.

Фарби, які частину світла поглинають, а частину пропускають, називаються прозорими, а ті, що тільки відбивають і поглинають, називаються криючими або непрозорими.

До прозорих, або лісових фарб відносяться такі фарби, сполучна речовина і пігмент яких мають рівні або близькі показники заломлення.

Прозорі художні масляні фарби зазвичай мають показники заломлення сполучного і пігменту 1,4-1,65.

При різниці показників заломлення пігменту і сполучного не вище 1 фарба мало відбиває світла лежить на поверхні розділу, більшість світла проходить вглиб барвистого шару.

Внаслідок вибіркового поглинання частинками пігменту світло інтенсивно фарбується на своєму шляху і, потрапляючи на ґрунт, повертається до поверхні прозорих речовин.

Грунт у цьому випадку готується білий та матовий, щоб він повніше відбивав промені.

Найбільші частинки пігменту в фарбі дають збільшення прозорості.

Прозорі фарби представляють для живопису велику цінність порівняно з криючими, оскільки вони мають глибокий тон і є найбільш насиченими.

До прозорих фарб належать:

Показники заломлення

Краплак 1,6-1,63

Ультрамарин 1,5-1,54

Синій кобальт 1,62-1,65

Бланфікс 1,61

Глинозем 1,49-1,5

При освітленні, наприклад, прозорої зеленої фарби денним світлом частина, головним чином червоних, тобто додаткових, променів поглинеться, невелика частина позначиться з поверхні, а ті, що залишилися не поглиненими, пройдуть крізь фарбу і піддадуться подальшому поглинанню. Світло, не поглинене фарбою, пройде через неї, а потім відіб'ється, вийде на поверхню і визначить забарвлення прозорого предмета, - в даному випадку, зелене.

До криючих фарб відносяться такі, в яких показники заломлення сполучної речовини та пігменту мають велику відмінність.

Світлові промені сильно відбиваються від поверхні фарби і вже в тонкому шарі вони малопрозорі.

Кроючі масляні фарби при змішуванні з прозорими сумішами приймають різні відтінки, що підкуповують художників своєю глибиною та прозорістю в порівнянні з каламутними розбілами цинкових або свинцевих білил.

Найбільш покриваними є клейові фарби - гуаш, акварель і темпера, тому що після висихання фарби простір у ній заповнюється повітрям зі зниженим показником заломлення порівняно з водою.

До криючих фарб відносяться: свинцеві білила (показник заломлення 2), цинкові білила (показник заломлення 1,88), окис хрому, кадмій червоний та ін.

Змішування фарб.

Змішуванням фарб користуються для отримання різних відтінків кольорів.

Зазвичай у практиці застосовують три способи змішувань:

1) механічне змішування фарб; 2) накладення фарби на фарбу; 3) просторове змішання;

Оптичні зміни при змішуванні фарб можна добре розібрати на прикладі проходження денного світла послідовно через жовті та сині шибки.

Світло, проходячи спочатку через жовте скло, втратить майже цілком сині та фіолетові кольори і пройде синьо-зелений, зелений, жовто-зелений, жовтий, помаранчевий і червоний, потім синє скло поглине червоні, помаранчеві та жовті і пропустить зелені, отже світла через два пофарбовані стекла відбувається поглинання всіх кольорів за винятком зеленого.

Як правило, пігменти поглинають кольори, близькі до додаткового кольору.

Якщо, приготувавши на палітрі суміш жовтого кадмію з синім кобальтом, ми нанесемо їх на полотно, то переконаємося, що світло, що падає на барвистий шар цієї суміші, проходячи через жовтий кадмій, втратить сині та фіолетові промені, а проходячи через синю фарбу, втратить червоні помаранчеві та жовті промені. В результаті відбите світло та колір барвистої суміші буде зеленим.

Змішана фарба темніше будь-якої однієї фарби, взятої для змішування, так як фарби, що змішуються, крім зеленого, містять інші кольори. Не можна тому кольорування отримати дуже інтенсивну світлозелену - поль-веронез.

Кіновар з берлінським блакитом дають сіру фарбу. Краплак же з берлінською блакиттю, кобальтом синім і ультрамарином утворюють хороші фіолетові відтінки, оскільки краплак містить більше фіолетового кольору, ніж кіновар і, отже, більш застосовний для змішування з синіми.

Спосіб накладання одного шару прозорої фарби на інший з метою отримання різних відтінків називається лесуванням.

При лессування верхні шари фарб повинні бути прозорими, щоб через них просвічували нижній шар або ґрунт.

Як і за наявності одного шару, світло, що висвітлює картину при багатошаровому листі, матиме ті ж явища відображення та поглинання, що й у попередньому прикладі із сумішшю жовтої та синьої фарб.

Слід зазначити, що залежно від криючих властивостей фарб, товщини барвистого шару і порядку накладання переважатиме той чи інший відбитий світло.

Так, якщо фарби жовта та синя прозорі, то найбільша частина світла відіб'ється від ґрунту і відбите світло буде ближче до зеленого.

Якщо жовта - фарба, що криє, покладена зверху барвистого шару, то переважна кількість світла відобразиться від верхнього жовтого шару і колір суміші буде ближче до жовтого.

При збільшенні товщини шару верхньої жовтої фарби світло, пройшовши великий шлях, стане більш інтенсивним.

Зі зміною порядку накладання фарб (наприклад, синя фарба буде зверху, а жовта внизу) світло, відбите від першого шару, буде синім, у нижньому шарі синьо-зеленим і від ґрунту відобразиться зеленим, в результаті колір всього фарбового шару буде синьо-зеленим.

Розглядаючи дві невеликі поверхні різного кольору на великій відстані, наше око не в змозі бачити кожен колір окремо, і вони зливаються в один загальний колір.

Так, пісок на деякій відстані ми також бачимо одноколірним, незважаючи на те, що він складається з безлічі різнокольорових піщинок.

На просторовому змішуванні заснована мозаїка, що складається з дрібних шматочків кольорового каміння (смальти). У живопису дрібні цятки та рисочки різних кольорів дають при розгляді на відстані найрізноманітніші відтінки.

Спосіб просторового змішування підвищує світло фарб. Так, якщо в червоній смужці буде проведено одну або дві тонкі смужки білилами, то червона смужка отримає яскраве освітлення, чого не можна досягти змішуванням з білилами. Цей прийом значно змінює інтенсивність фарб (підвищує чи знижує). Художники практично дуже легко одержують із суміші фарб необхідний тон.

Промені світла, відбиті окремими забарвленими точками, йдуть так близько один до одного, що наш орган зору сприймає їх одним і тим же нервовим світлочутливим закінченням (колбочкою) і ми бачимо один загальний колір, якби фарби були насправді змішані.

При змішуванні фарб ми маємо враження загального кольорувід відображення різних променів, тому що око не відрізняє окремі складові частини суміші завдяки їх малій величині.

Колірні контрасти.

Розглядаючи поруч невеликі пофарбовані поверхні, що лежать поруч, одну помаранчеву, а іншу сіру, остання здаватиметься нам блакитною.

Загальновідомо, що блакитний і помаранчевий кольори при поєднанні, змінюючись у тоні, взаємно посилюються в яскравості, такими ж парами кольорів, що підвищуються в яскравості, будуть жовті та сині, червоні та зелені, фіолетові та жовто-зелені.

Зміна кольору під впливом пофарбованих поверхонь, що лежать поруч, називається одночасним контрастом і є наслідком подразнення світлом трьох незалежних нервових центрів ока.

Фарби, покладені на полотно, змінюють свій колір залежно від кольору фарб, що знаходяться біля них (наприклад, сірий колір на тлі жовтого синіє, а синій жовтіє). Якщо покласти фарбу на світліший за кольором фон, то фарба здасться нам темнішою, а на темнішому фоні вона, навпаки, здасться світлішою. Зелена фарба на червоному тлі стає яскравішою; тоді як ця ж фарба, покладена на зелений фон, здаватиметься бруднуватою, внаслідок дії додаткового кольорового кольору. Зазвичай, фарби, близькі за кольором, знижують інтенсивність тону.

Якщо після тривалого розгляду однієї колірної поверхні погляд переноситься на іншу, то сприйняття другої певною мірою буде обумовлено кольором першої поверхні (після темної першої поверхні друга поверхня здаватиметься світлішою, після червоного біле здаватиметься зеленуватим).

В оці виникає враження контрастного кольору, близького за відтінком до додаткового кольору.

Додатковим до синього буде жовтий, а контрастним помаранчевий, до фіолетового додатковий жовто-зелений, а контрастний – жовтий.

Зміна сприйняття кольору в залежності від того, який колір діяв на око раніше, називається послідовним контрастом.

Маючи окремі пари фарб, відтінки їх змінюються наступним чином:

1. Жовтий і зелений: жовтий набуває кольору попереднього за спектром,

тобто помаранчевий, а зелений – колір наступного, тобто блакитний.

2. Червоний і жовтий: червоний змінюється на пурпуровий, а жовтий на жовто-

3. Червоний і зелений: додаткові кольори не змінюються, але посилюються в

яскравості та насиченості тону.

4. Червоний та блакитний: червоний стає помаранчевим, а блакитний наближається до

зеленому, тобто два кольори, що віддаляються в спектрі на два і більше номерів, набувають кольору

додаткового сусіднього.

Знаючи та використовуючи прийоми контрасту кольорів, можна змінити тон фарб та колорит картини у бажаному напрямку.

Поряд із контрастами кольорів, велике значення у живописі має відтворення простору та глибини картини.

Крім перспективної побудови, глибина картини може бути досягнута розміщенням кольорів: темні кольористворюють ілюзію глибини; яскраві кольори, світлі місця виступають першому плані.

Для досягнення великої світлової та колірної інтенсивності фарб та отримання різноманітних відтінків художники використовують прийом взаємного впливу кольору фарб (колірний контраст), розташовуючи їх у певних просторових відносинах.

Якщо покласти невелику пляму білої фарби на чорний фон, то біла пляма здаватиметься найсвітлішою, тоді як така ж біла пляма на сірому фоні здасться темним. Такий контраст сильніше виявляється, коли фон по світлі значно відрізняється від кольору фарб. За відсутності такого розмаїття по світлоті поруч розташовані фарби, близькі по відтінку, здаються тьмяними. У картинах великих майстрів відблиски світла, що у оточенні темних тонів, створюють враження дуже яскравих і світлих кольорів.

Крім розмаїття по світлоті, існує кольоровий контраст. Дві фарби, покладені поруч, впливають одна на одну, викликаючи взаємну зміну їх відтінків у бік додаткового кольору.

Вплив освітлення на колір фарб.

Барвистий шар, залежно від освітлення, протягом дня набуває різноманітних відтінків, оскільки сонячне світло під впливом багатьох причин видозмінює свій спектральний склад.

Залежно від характеру джерела світла колір фарб може змінюватися. Синій кобальт при штучному освітленні, завдяки наявності жовтих променів у складі світла, здається зеленим; ультрамарин-майже чорним.

Від відтінку джерела світла залежить також колір фарб, наприклад, при холодному освітленні холодні фарби стають яскравішими. Колір фарб темніє при дії на них світла, протилежного тону: помаранчевий від блакитного, фіолетовий від жовтого.

Синій кобальт стає сірим при штучному освітленні і набуває яскравості та глибини кольору при денному сонячному освітленні, навпаки, - кадмій жовтий, краплак червоний і кіновар при штучному освітленні здаються яскравішими.

На підставі низки дослідів встановлено, що при освітленні гасом жовті, помаранчеві, червоні і взагалі всі теплі фарби підвищилися в тоні, а холодні фарби (сині і зелені) знизилися, тобто потемніли.

Окис хрому стає сіро-зеленим, кобальт синій приймає фіолетовий відтінок, ультрамарин каламутніє, берлінська блакит зеленіє і т.д.

Отже, при зміні характеру джерела освітлення в картинах з'являються настільки сильні оптичні зміни, що порушуються стосунки між тонами і в цілому колорит живопису, так як штучне освітлення має інший склад променів (жовті і помаранчеві промені), що відрізняється від складу променів денного світла. Вплив штучного світла на відтінок фарб чудово підтверджено дослідами, проведеними проф. Петрушевським. (С. Петрудпевський. Фарби і живопис, СПБ, 1881, стор 25-36.)

Кольори напівпрозорих, каламутних середовищ

Пильне повітря, дим, туман, каламутну воду, молоко, піну тощо прийнято називати каламутними середовищами, в яких дрібні частинки твердої або газоподібної речовини знаходяться у зваженому стані.

Пильне повітря і дим є однорідною сумішшю повітря і твердих частинок; молоко-води та дрібних крапель олії; туман-повітря та крапельок води; піна - води та повітря. Характерною властивістютаких сумішей або каламутних середовищ є здатність частину світла відбивати, а частину пропускати.

Короткохвильові промені світла (сині та фіолетові), падаючи на дрібні зважені частинки-тверді (дим), рідкі (туман) або газоподібні (піна) - майже такого ж розміру, як і довжина хвилі, відбиваються і розсіюються на всі боки, і ми бачимо синє або синє світло.

Промені з більшою довжиною хвилі (червоні, помаранчеві та жовті) вільно проходять через найдрібніші зважені частинки, забарвлюючи світло у темні кольори.

У повітрі носиться маса дрібних твердих і рідких частинок, тому у вечірній час, у міру наближення сонця до горизонту, його промені (червоні, помаранчеві та жовті, тобто з більшою довжиною хвилі), проходячи через великий шар забрудненого повітря, забарвлюються в помаранчевий колір.

Подібне явище ми спостерігаємо також у туманні дні:

висока вологість повітря посилює фарбування сонця на заході сонця. Змішуючи невелику кількість кривої фарби з сполучною речовиною (олією або лаком), отримуємо напівпрозорі фарби. Нанесені на темну поверхню, вони стають холодними, на світлому - тепліше через ті ж вищезазначені причини.

Рефлекси.

Рефлекси, або кольорові фарбування світла, є результатом відображення його освітленими предметами, що стоять близько один від одного.

Забарвлене світло, відбите від першого предмета, падає на інший предмет, це виробляє вибіркове поглинання та зміну колірного тону.

Якщо світло падає на складки матерії, то частини, що виступають, освітлені безпосередньо джерелом світла, набувають забарвлення, що відрізняється від забарвлення западин.

Всередину ж складок падає забарвлене світло, відбите тканиною, воно буде темнішим, частина ж світла після відбиття знову проникає вглиб складок, і колір 1 складок у глибині буде насиченішим і темнішим, ніж на частинах, що виступають.

Залежно від спектрального складу світла та вибіркового поглинання, колірний тон змінюється (наприклад, жовта матерія в глибині складок має іноді зеленуватий відтінок).

Світлотіні у живопису.

Розташування світла на предметах у різній силі називається світлотінню. Явище світлотіні залежить від загальної сили освітлення та від кольору предметів. Якщо освітлення в тіні в десять разів слабше, то і всі фарби, незалежно від кольору, перебуваючи в тіні будуть відображати в десять разів менше світла, ніж фарби на світлі.

Відбивається предметами світло в тіні знижений поступово, і співвідношення між кольорами предметів в тіні не змінюється, відбувається лише загальне зниження яскравості кольору.

При передачі тіні іноді користуються домішуванням до фарб чорного тону, але тоді, замість враження тіні, створюється враження бруду, оскільки у тіні зниження яскравості відбувається при рівномірному затемненні всіх кольорів.

Легкі тіні при яскравому освітленні помітніші на темно забарвлених предметах, на світлих вони білуваті і дуже слабкі за тоном.

Світлі предмети при глибоких тінях здаються більш насиченими.

У дуже густих тінях тільки найсвітліші предмети зберігають колірні відмінності, а найтемніші зливаються між собою.

При слабкому висвітленні кольори втрачають насиченість.

Світлотінь грає велику роль у побудові обсягу форми. Зазвичай світла пишуться корпусно, а тіні та півтіні прозоро.

При надмірному розмаїтті світла чи за браку його предмети майже різняться, і обсяг майже відчувається. Висвітлення у картині тримають переважно у середній силі.

Деякі старі майстри користувалися прийомами подвійного освітлення: яскравішого для головних постатей і слабшого для другорядних, що дозволяло зобразити головні постаті рельєфно і опукло, в багатій колірній гамі; задній план при цьому освітлений слабо, і кольорові відтінки в ньому майже відсутні.

Прийом подвійного освітлення дозволяє зосередити увагу глядачів на головних постатях та створити враження глибини.

Вміле використання світлотіні дає у мальовничій практиці дуже ефективний результат.