ЦВЕТОВЕДЕНИЕ И КОЛОРИСТИКА

Учебная программа дисциплины

Министерство по образованию Российской Федерации

Владивостокский государственный университет экономики и сервиса

Институт сервиса, туризма и дизайна

Кафедра дизайна и искусств

ЦВЕТОВЕДЕНИЕ И КОЛОРИСТИКА

Учебная программа дисциплины

по специальности

070601.65 «Дизайн»

Владивосток

ББК 85.158.б

Учебная программа по дисциплине «Цветоведение и колористика» составлена в соответствии с требованиями ГОС ВПО.

Предназначена студентам специальности 070601.65 «Дизайн».

Составитель: , доцент кафедры дизайна и искусств.

Утверждена на заседании кафедры дизайна от 01.01.2001 г., протокол № 15.

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время актуальность дисциплины «Цветоведение и колористика» достаточно велика. Преподавание данной художественной дисциплины немыслимо вне связи с историей искусства и духовной культуры.

Необходимость введения дисциплины «Цветоведение и колористика» обусловлена потребностью в изучении колорита как важнейшего компонента окружающей человека природной и искусственной среды. Изучение данной дисциплины тесно связано с такими дисциплинами, как композиция, история искусств, история дизайна, проектирование в дизайне среды. Знания и навыки, получаемые студентами в результате изучения дисциплины, необходимы для развития у них «глобального» цветового мышления, а также индивидуальных, творческих возможностей каждого.

1. ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

1.2. Цель и задачи учебной дисциплины

Целью настоящей дисциплины является формирование таких профессиональных качеств как умение самостоятельно превращать теоретические знания в метод профессионального творчества и способность выражать творческий замысел с помощью условного языка цвета.

Основные задачи дисциплины: ознакомление студентов с основными закономерностями цветовой композиции, привитие им профессиональных навыков работы с цветом в сочетании с любой формой и любым пространством, выработка у них «глобального» цветового мышления и развитие индивидуальных, творческих возможностей каждого.

1.2 Перечень компетенций, приобретаемых
при изучении дисциплины

Дисциплина направлена на формирование следующих профессиональных качеств: умение работать с цветом в сочетании с любой формой; способность и готовность к изображению объектов предметного мира, пространства на основе законов цветоведения и колористики.

1.3. Основные виды занятий и особенности
их проведения

Дисциплина «Цветоведение и колористика» общим объемом 204 час. изучается в течение 2-х семестров.

	Лекции (час)	Лаб. Занятия (час)		Самост. работа

Программой дисциплины предусмотрено чтение лекций, проведение лабораторных занятий, выполнение курсового проекта .

Лекционный курс содержит основные понятия физических свойств цвета, вопросы символического значения цвета, его связи с формой и возможностями эмоционального воздействия.

Практический курс построен таким образом, что все основные теоретические понятия прорабатываются в упражнениях и заданиях. В связи с тем, что обучение теории композиции включает изучение основных видов формальной композиции (фронтальной, объемной, пространственной), курс «Цветоведения и колористики» содержит также цикл упражнений по изучению основных формообразующих свойств цвета, характеристик и приемов построения и выявления всех видов композиции с помощью цвета.

1.4. Виды контроля и отчетности по дисциплине

В университете установлены следующие виды контроля:

Текущая аттестация – регулярная проверка уровня знаний студентов и слушателей и степени усвоения учебного материала соответствующей дисциплины в течение семестра по мере её изучения (результаты СРС, выступлений на практических занятиях, тестирования по отдельным темам и т. п.);

Тема 10. Построение цветовой звезды И. Иттена. Построение гармоничных цветовых сочетаний.

Тема 11. Пространственные свойства цвета. Факторы, от которых за­висит пространственное действие цвета.

Тема 12. Форма и цвет.

Тема 13. Типы цветовых контрастов. Контраст цветовых сопоставлений, контраст светлого и темного, холодного и теплого, дополнительных цветов, цветового насыщения, цветового распространения, симультанный контраст.

Тема 14. Психологические свойства цвета. Особенности восприятия цвета (общие и индивидуальные). Функциональная пригодность цвета. Субъективные свойства цвета, связанные с различными ассоциациями.

Тема 15. Характеристика основных цветов Василия Кандинского. Классификация цветов по их психологическому воздействию. Восприятие человеком сложной цветовой среды.

Тема 16 .Символика цвета Природа символических характеристик. Формирование цветовой символики в различных культурах.

Тема 17. Сравнение цветовой символики разных народов (сходство, различие). Роль цветовой символики в современной цветовой культуре.

2.2. Перечень тем лабораторных работ

Тема 1. Выдача задания, подготовка литературы по теме, выполнение композиции. Построение 9-ти ступенчатой ахроматической растяжки.

Тема 2. Выполнение 2-х тоновой и 3-х тоновой ахроматических композиций;

Тема 3. Построение 4-х однотоновых хроматических растяжек.

Тема 4. Выполнение на их основе соответственно: 1-но тоновой, 2-х тоновой хроматических композиций.

Тема 5. Выполнение 3-х тоновой и 4-х тоновой хроматических композиций;

Тема 6.

Тема 7. Построение хроматического круга.

Тема 8. Выполнение выкрасок гармонических сочетаний 4-х групп родственных цветов.

Тема 9. Построение хроматической композиции на основе родственных сочетаний цветов;

Тема 10. Выполнение выкрасок гармонических сочетаний родственно-контрастных цветов: диады, триады.

Тема 11. Построение композиции на основе одного из сочетаний родственно-контрастных цветов.

Тема 12. Выполнение выкрасок гармонических сочетаний контрастных цветов.

Тема 13. Построение контрастной композиции.

Тема 14. Построение цветовой звезды. И. Иттена.

Тема 15. Построение цветовой звезды И. Иттена.

Тема 16.

Тема 17. Построение гармоний по цветовой звезде И. Иттена.

3.1. Перечень и тематика
самостоятельных работ студентов по дисциплине

В качестве самостоятельной работы студентам предлагается выполнить задание по изучению цветовых закономерностей в природе.

3.2. Методические рекомендации
по организации самостоятельной работы студентов

Самостоятельная работа предусматривает ознакомление с существующими аналогами, поиск примеров гармоничных цветовых сочетаний природных и искусственных форм.

Закономерности цветового строя есть не что иное, как переработанные творческим сознанием художника некоторые закономерности действительности. Цветовая гармония, колорит, контрасты представляют собой абстракцию цветовых сочетаний, которые существуют в действительности и которые художник воспринимает, обобщает и интерпретирует по-новому или по-своему. В этом смысле действительность, природа являются источником, оригиналом.

В основе композиции должен лежать избранный природный образец (ракушка, лист дерева, цветок, кора дерева, перо птицы и т. д.) на основе которого проводится анализ цветовой природной гармонии.

Цель задания: научиться анализировать природные образы, раскладывая сложную цветовую гамму на простые составляющие.

Основная задача заключается в выполнении ряда цветовых растяжек и стилизованной композиции на основе цветового пятна.

Дисциплина «Цветоведение и колористика» занимает особое место в системе развития творческого мышления и художественно-проектного мастерства будущего дизайнера.

Влияние светоцветовой среды на жизнедеятельность человека, замеченное еще в далеком прошлом, остается предметом постоянного внимания и в наше время, что обусловлено стремлением к эстетизации окружающей людей обстановки. Трудно назвать область человеческой деятельности, к которой цвет не имел бы никакого отношения. Этим и объясняется столь сложный и синтетический характер науки о цвете. Предложенная литература поможет студентам разобраться и успешно решать поставленные учебно-методические задачи.

В книге Гармония цвета. – М.: АСТ, Мн.: Харвест, 2006 – рассмотрены основы теории цвета, способы и методы построения различных цветовых моделей. Теоретические положения подкреплены обширным иллюстративным материалом, позволяющим понять, как с помощью цвета можно передать различные состояния природы и эмоциональное настроение человека.

Композиция в дизайне: учеб. пособие. – М.: АСТ: Астрель, 2006. посвящено раскрытию особенностей построения формальной композиции, составляющей важнейшую часть дизайнерского творчества. Раскрываются средства, приёмы и принципы этого построения. Даётся развёрнутый ряд методических указаний по практическому применению предлагаемого материала в учебном процессе.

В книге Цветоведение. – Минск: Высш. шк., 1984 с. сделана попытка собрать воедино разрозненные сведения о цвете как элементе культуры различных времен и народов и на этой основе воссоздать некоторую общую картину возникновения и развития науки о цвете, а также показать ее современное состояние.

Книга «Искусство цвета» Иоханнеса Иттена – швейцарского художника, крупнейшего исследователя цвета и одного из ведущих преподавателей Баухауза написана на основе наблюдений художника за цветом в природе и произведениях искусства различных времен и народов. Автор разбирает закономерности цветовых контрастов, цветовой гармонии и цветового конструирования. Книга адресована архитекторам и дизайнерам самых разнообразных сфер деятельности.

Книга Агранович – С., Литвиновой колористика: практикум. – Мн.: УП «Технопринт», 2002. – 122 с. Содержит сведения по основам цветоведения и колористики, позволяющие студентам изучить закономерности цветового воздействия на человека и применить эти знания при решении всего многообразия дизайнерских задач.

В учебном пособии Цвет в интерьере – изложены общие теоретические основы архитектурной полихромии в интерьере жилых и общественных зданий , а также даны рекомендации о практическом применении цвета в интерьере.

3.4. Контрольные вопросы
для самостоятельной оценки качества освоения
дисциплины

1. Что такое цвет. Определите его роль в жизнедеятельности человека.

2. Расскажите о символике цвета.

3. Гармонические сочетания родственно-контрастных цветов. Построение диады.

4. Назовите основные характеристики цвета. Хроматические и ахроматические цвета. Расскажите о цветовом тоне, светлоте и насыщенности.

5. Назовите типы контрастов. Охарактеризуйте их.

6. Какую характеристику локальным цветам дает В. Кандинский.

7. Последовательный контраст. При каких условиях он возникает. Приведите примеры.

8. От чего зависит пространственное действие цвета. Проанализируйте возможность эффекта глубины в цветовых комбинациях.

9. Расскажите о формообразующих свойствах цвета.

10. Контраст цветов. Симультанный контраст. Условия возникновения и нейтрализации симультанного контраста.

11. Сколько цветов различают в спектре. Что получается, если подавлен один из цветов спектра. Почему? Объясните суть открытия И. Ньютона.

12. Гармонические сочетания контрастных и дополнительных цветов. Расскажите о специфических особенностях пар дополнительных цветов.

13. Расскажите о психологии воздействия цвета на человека.

14. Однотоновые гармонические сочетания. Три условия построения ахроматических композиций.

15. Расскажите о субъективных характеристиках цвета, связанных с различными ассоциациями.

16. Хроматический круг. Порядок образования. Первичные, вторичные цвета.

17. Построение трехтоновых ахроматических композиций.

18. Гармонические сочетания родственно-контрастных цветов по цветовому кругу. Построение триад. Какие фигуры участвуют в их образовании.

19. Гармонические сочетания родственно-контрастных цветов по цветовому кругу. Построение гармонических сочетаний из 4-х компонентов цветового круга.

20. Объясните строение и работу глаза. Почему глаз воспринимает определенный диапазон волн.

21. Перечислите факторы, влияющие на восприятие цвета.

22. Расскажите о взглядах на гармонию художников прошлого.

23. Какова роль света в жизнедеятельности человека. Какие вы знаете.

24. Какие существуют оптические методы образования цвета.

25. Систематизация цветов В. Оствальда (двойная пирамида). Расскажите о цветовом шаре Отто Рунге.

26. Для чего дизайнеру необходимо знание психологических свойств цвета.

27. Расскажите о гармонических сочетаниях теневых рядов в композиции.

28. Цветовая звезда И. Иттена. Принцип построения.

29. Какую разновидность гармонии имеют ввиду, когда говорят о колорите?

30. Построение цветовых гармоний по цветовой звезде И. Иттена. Какие фигуры участвуют в образовании гармоний.

31. Какие цвета в оптической смеси дают ахроматический тон. Расскажите об их свойствах.

1. Колористика: цвет-ключ к красоте и гармонии. Издательство: Ниола-пресс, 2013 г.

2. Иттен Иоханнес: искусство цвета 9-е издание. М.: Издательство: Д. Аронов, 2014 г.

3. Кравцова цветоведения: учебно-методическое пособие/ , . – Владивосток: Изд-во ВГУЭС, 2002 – 64 с.

4. Устин в дизайне: учебное пособие / . – М.: АСТ: Астрель, 2007. – 239 с.

4.2. Дополнительная литература

1. Степанов в интерьере / . – К.: Вища шк. Головное изд-во, 1985.-184 с.

2. Власов композиции декоративно-прикладного искусства / . – СПб.: Образование, 1997

3. Чидзиева Хидеяки: гармония цвета, руководство по созданию цветовых комбинаций: пер с англ./ . – М.: АСТ», 2003. – 142 с.: ил.

4. Цветовая гармония интерьера / Советы профессионалов: пер с англ. 2000. – 128 с.

4.3. Полнотектовые базы данных

1. Национальный цифровой ресурс «РУКОНТ» [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://rucont. ru/

2. Электронная библиотека BOOK. ru [Электронный ресурс]/ ЭБС BOOK. ru. Режим доступа: http://www. book. ru/

3. ЭБС «Университетская библиотека online» [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www. biblioclub. ru/

4. Электронная библиотечная система eLIBRARY. RU [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://aclient. integrum. ru/

5. СЛОВАРЬ ОСНОВНЫХ ТЕРМИНОВ

Ахроматические цвета – цвета, не имеющие цветового тона и отличающиеся друг от друга только по светлоте.

Блестящие поверхности – поверхности, имеющие блики, кажущиеся с различных направлений различно яркими.

Восприятие – субъективный образ предмета, явления или процесса, непосредственно воздействующего на анализатор или систему анализаторов (употребляются также термины "образ восприятия", "перцептивный образ"); процесс формирования этого образа (употребляются также термины "перцепция", "перцептивный процесс").

Выразительность – качество художественного произведения, связанное с умением художника заострить, подчеркнуть характерное в изображаемом явлении, сконцентрировать его с целью воздействия на зрителя.

Гармония (от греч. "harmonia" – "связь", "стройность", "соразмерность").

Цветовая гармония – закономерное сочетание цветов на плоскости, в пространстве, вызывающих положительную психологическую оценку с учетом всех их основных характеристик: цветового тона, светлоты, насыщенности, формы, фактуры и размера. Выделяют следующие признаки цветовой гармонии: связь, единство противоположностей, мера, пропорция, равновесие, ясность восприятия, возвышенное, прекрасное, целесообразность, порядок.

Доминанта (от лат. "преобладание", "господствование") цветовая – это преобладание какого-либо цвета в работе, выбранного для определенных целей. Например, для создания и передачи настроения, времени суток, поры года. Доминирующий цвет воздействует на зрителя совместно с композицией.

Декоративность – качественная особенность произведения искусства, определяемая его композиционно-пластическим и колористическим строем.

Динамика цветовая – это отношения нарастания, усиления какого-то качества цвета.

Цветовое зрение, цветовосприятие – способность глаза различать цвета, то есть ощущать отличия в спектральном составе видимых излучений и в окраске предметов.

Иррадиация – кажущееся изменение площади цветового пятна, окруженного фоном, отличающимся от пятна по светлоте.

Колористика (от латинского "Color" – цвет) – раздел науки о цвете, изучающий теорию применения цвета на практике в различных областях человеческой деятельности.

Колорит (итал."Сolorito", от лат. "Color" – краска, цвет) – система цветовых тонов, их сочетаний и взаимоотношений в произведении искусства, образующая эстетическое единство. Колорит – важнейший компонент художественного образа. Колорит является одним из средств художественной выразительности в произведении искусства, т. к. отражает индивидуальность и внутреннее состояние художника, его эмоционально-эстетическое отношение к предмету изображения. Выделяют следующие основные виды колорита: разбеленный, зачерненный, приглушенный, насыщенный.

Комбинаторика (от лат. "соединять") – тип упражнений в которых различные сочетания, составляются из заданных элементов (напр. цветовых) по определенным условиям

Константность восприятия – тенденция воспринимать устойчивыми и неизменными предмет, его размеры, форму, светлоту, цвет независимо от происходящих с ним изменений (удаление от зрителя, изменение освещения, влияние среды и др.).

Контраст (от французского "соntraste") – резко выраженная противоположность. Контраст – сопоставление двух противоположных качеств, способствующее их усилению. Контраст – мера индукции (см. индукция), т. е. мера различия цветов. Большой контраст – большое влияние цветов друг на друга. Чем больше контраст, тем больше индукция. Контрасты разделяются на два вида: ахроматические и хроматические (цветовые). Темное пятно рядом со светлым представляется еще более темным, и наоборот, светлое от соседства с темным как бы светлеет (ахроматический контраст). Если расположить рядом два дополнительных цвета, их цветовая насыщенность будет более интенсивна (хроматический контраст).

Круг цветовой – система цветов, в которой цветовое многообразие упорядочено на основании объективной закономерности. Он может быть использован как инструмент для ориентировочного расчета результатов смешения цветов, для определения интервалов между цветами при подборе сочетаний.

Локальный цвет – цвет, характерный для данного предмета (его окраска) и не претерпевший никаких изменений. В действительности так не бывает. Предметный цвет постоянно несколько изменяется под воздействием силы и цвета освещения, окружающей среды, пространственного удаления и называется он уже не локальным, а обусловленным. Иногда под локальным цветом подразумевают не предметный цвет, а однородное пятно обусловленного цвета, взятого в основных отношениях к соседним цветам, без выявления мозаики цветовых рефлексов, без нюансировки этих основных пятен.

Матовые поверхности – поверхности, диффузно отражающие свет, кажущиеся одинаково яркими с различных направлений

Моделировка – в изобразительном искусстве: передача объемно-пластических и пространственных свойств предметного мира посредством светотеневых градаций (живопись, графика) или соответствующей пластикой трехмерных форм (скульптура и рельеф). Моделировка обычно осуществляется с учетом перспективы, в живописи же, с помощью неразрывно связанных со светотенью цветовых градаций.

Насыщенность цвета – степень отличия хроматического цвета, от равного по светлоте ахроматического, измеряемая числом порогов различения n от данного цвета до ахроматического.

Нюанс (франц. "nuance" – "оттенок", "переход") – тонкий переход одного цветового тона в другой, одной светотеневой градации в другую. Совокупность оттенков (нюансировка) применяется для достижения более тонкой моделировки объекта изображения.

Одновременный контраст – изменение цвета под влиянием окружающих цветов.

Основные цвета – три цвета (красный, зеленый и синий). Путем смешения этих трех цветов можно получить наиболее насыщенные цвета всех остальных цветовых тонов.

Отношения цветовые – это количественные различия между цветами во всех их характеристиках, во всех их свойствах (по яркости, тону, насыщенности, плотности и др.).

Оттенок – небольшое отличие в красках по светлоте, насыщенности и цветовому тону.

Поверхностный цвет – цвет, воспринимаемый в единстве с фактурой предмета; как правило, это почти всегда цвет переднего плана. Поверхностный цвет позволяет отобразить свойства поверхности предмета с наибольшей достоверностью.

Пограничный контраст – цветовой контраст, наблюдаемый по граням соприкосновения цветовых пятен.

Плоскостной цвет – принадлежащий какой-либо поверхности, особенности фактуры которой не ощущаются глазами. Например, цвет стены на заднем плане.

Последовательный контраст – изменение цвета в результате предварительного воздействия на глаз других цветов.

Пространственный цвет – бесфактурный цвет, характеризующий предметно-пространственные ситуации. Например, цвет удаленных объектов и среды (небо, вода), пленэрная живопись, валёры.

Пурпурные цвета – цвета, получающиеся от смешения крайних спектральных – красного и фиолетового.

Равновесие цветовых пятен – это такое их соотношение, которое вызывает впечатление устойчивости всего цветового построения.

Ритм – равномерное расположение размерных элементов, порядок, сочетание линий, объемов, плоскостей цветовых оттенков. Ритм – это одна из особенностей композиционного построения произведений. Простейший вид ритма представляет собой равномерное чередование или повторение каких-либо частей (предметов, форм, цветовых пятен и т. д.). В произведениях искусства проявление ритма бывает более сложным. Здесь он часто способствует созданию определенного настроения в картине, благодаря ему достигается большая целостность и согласованность частей композиции, усиливается её воздействие на зрителя.

Цветовой ряд – это последовательность цветов, у которой хотя бы одна характеристика общая, а остальные изменяются. Выделяют следующие виды рядов: ряды по яркости (светлоте); ряды по насыщенности (чистоте); ряды по цветовому тону.

Свет – лучистая энергия, воспринимаемая глазом, делающая окружающий мир видимым. Свет – элктромагнитное волновое движение.

Светлота – степень отличия данного цвета от черного, измеряемая числом порогов различения n от данного цвета до черного. Светлота – это признак, определяющий цвет как светлый или темный. В цветовом круге наибольшей светлотой обладает желтый цвет, а наименьшей – фиолетовый.

Синестезия (от греч. "synaisthesis" – "соощущение") – явление восприятия, когда при раздражении данного органа чувств наряду со специфическими для него ощущениями возникают и ощущения, соответствующие другим органам чувств. Например, при звуках музыки возникает ощущение цвета, или при наблюдении цвета представляются какие-либо звуки, осязательные или вкусовые ощущения и т. д.

Спектр – последовательность цветов, на которые разлагается световой поток, проходящий через призму. Впервые получен И. Ньютоном.

Статика цветовая – частный случай равновесия, для которого характерна полная остановка движения, состояние покоя или неподвижности.

Теплые цвета – цвета красные, краснооранжевые, оранжевые, желтооранжевые, желтые и желтозеленые.

Тон цветовой – качество цвета, в отношении которого этот цвет можно приравнять к одному из цветов спектральных или пурпурных. Цветовой тон – это качество цвета, позволяющее дать ему название (красный, синий и т. д.). Измеряется длиной волны преобладающего в спектре данного цвета излучения. Ахроматические цвета не имеют цветового тона.

Фактура (лат. "faktura" – "обработка", "строение") – характер поверхности художественного произведения, ее обработки.

Холодные цвета – цвета голубозеленые, голубые, голубосиние, синие и синефиолетовые.

Хроматические цвета – цвета, обладающие цветовым тоном, к ним относятся все спектральные и многие природные цвета.

Цвет – ощущение, возникающее в органе зрения человека при воздействии на него света. Цвет – свойство любых материальных объектов излучать и отражать световые волны определенной части спектра. Цвет (от лат. "color" – "цвет") – один из основных средств изобразительного искусства, который в единстве со светлотою передает материальные свойства, (качества) предметного мира.

Цветоведение – это комплексная наука о цвете, включающая систематизированную совокупность данных физики, физиологии и психологии и смежных с ними, изучающих природный феномен цвета, и совокупность данных философии, эстетики, теории и истории искусства, этнографии, филологии, теории и истории литературы, изучающих цвет как явление культуры. Круг наук, на которых базируется цветоведение расширяется, со временем в него добавляются химия, биология, педагогика и т. д.

Цветовая композиция – это сочетание цветовых пятен на плоскости, в пространстве, организованное в определенной закономерности и рассчитанное на эстетическое восприятие. Выделяют четыре типа цветовых композиций:

ü полярная, которая строится на двух контрастных или дополнительных цветах;

ü трехцветие, в которой основными являются три хроматических цвета;

ü многоцветие, которое строится на четырех и более цветах.

Чистота цвета – доля чистого спектрального в общей яркости данного цвета. Самые чистые цвета – спектральные. По отношению к краскам чистоту цвета определяют как долю чистого пигмента данного цвета в красочной смеси.

Шкала цветовая равноступенчатая – ряд тонального перехода, идущего по степени равномерного возрастания или убывания какого-либо цветового качества.

Эффект Пуркине – изменение относительной яркости цветов при усилении или ослаблении освещения.

– При очень больших яркостях (соответствующих прямому солнечному свету в южных широтах) цветовой тон сохраняется без существенных изменений только у желтого и голубого, остальные "выцветают".

– Спектр нормальной яркости (соответствует рассеянному дневному освещению). Ясно различаются все цвета.

– При сильном потемнении различаются только три основных цвета: красный, зеленый и синий.

Сделал вот конспект по колористике для себя, дабы не забывать. Пытался максимально сократить, поэтому получилось много умных слов. Конспект не полный, но доделать как-то не доходят руки. Если у кого-нибудь появится желание дополнить - не стесняйтесь.

Цвет — это результат взаимодействия трех составляющих: источника света, объекта и наблюдателя . Наблюдатель воспринимает длины волн света, излучаемых источником света и видоизменяемых объектом.
Свет , видимый человеком - это небольшая часть светового спектра электромагнитных волн.

Световые волны сами по себе не имеют цвета, но разные длины волн ассоциируются с определенным цветом.
Порядок следования цветов неизменный - от коротковолнового диапазона (фиолетовый) к длинноволновому (красный) или наоборот. Волны, несколько длиннее красного света, занимают инфракрасный (ИК) диапазон. Волны, короче фиолетового - ультрафиолетовый (УФ) диапазон.
Предметы сами по себе не имеют цвета , он появляется лишь при их освещении .

Человек воспринимает цвет двух типов: цвет светящегося объекта (цвет света или аддитивный цвет) и цвет отраженного от объекта света (цвет пигмента или субтрактивный цвет).

Основные или первичные цвета — это цвета, смешивая которые можно получить все остальные цвета и оттенки. Тип смешивания (аддитивное или субтрактивное ) определяет основные цвета.
Дополнительные или комплиментарные цвета (на цветовом круге расположены напротив друг друга) — это пары цветов, при аддитивном смешивании дающие белый цвет, при субтрактивном — серый или чёрный. Для цветов RGB дополнительными будут соответственно CMY (и наоборот). Каждому цвету можно противопоставить не один контрастный (дополнительный) цвет, а близлежащую пару , которая его образует.

Приведенная схема основных цветов работает только для компьютерных графических систем. У традиционных художников основными цветами считаются красный, желтый и синий . Цвета, получаемые путём смешивания основных, называются составными (зелёный, оранжевый, фиолетовый). Сумма составных цветов даст коричневый.

Аддитивное смешение — (от англ. add — добавлять, т.е. добавление к черному других световых цветов) или RGB (Red, Green, Blue) — метод синтеза цвета, в котором первичными цветами являются аддитивные красный, зелёный и синий. В этой системе отсутствие цветов даёт черный цвет, а добавление всех цветов — белый . Выбор основных трёх цветов обусловлен особенностями физиологии сетчатки человеческого глаза.
Субтрактивное смешение (от англ. subtract — вычитать, т.е. вычитание цветов из общего луча отраженного света) или CMY (Cyan, Magenta, Yellow) — метод синтеза цвета, в котором первичными цветами являются субтрактивные голубой, пурпурный и жёлтый. Цветовая модель основана на поглощающих свойствах чернил. В этой системе отсутствие цветов даёт белый цвет (белая бумага), а смешение всех цветов — условно чёрный (в действительности типографские краски при смешении всех цветов дают темно-коричневый, а для придания истинно черного оттенка добавляют черную ключевую краску — Key color). Обладает сравнительно с RGB небольшим цветовым охватом.

Цветовые модели RGB и CMYK теоретически являются дополнительными друг к другу, а их пространства частично перекрываются .
Цветовая модель CIE LAB (или Lab ). В этой модели любой цвет определяется яркостью «L» (Luminance) и двумя хроматическими компонентами : параметром «а» (изменяется от зеленого до красного ) и параметром «b» (изменяется от синего до желтого ). Разработанные в рамках этой модели цвета будут выглядеть одинаково как на экране, так и при печати независимо от типа устройства воспроизведения. Обладает наибольшим цветовым охватом.

Свойства цвета:

Цветовой тон или оттенок (Hue ) — совокупность цветовых оттенков, сходных с одним и тем же цветом спектра.

Насыщенность (Saturation ) — степень блёклости .

Светлота (Lightness ) — степень близости цвета к белому .

Яркость (Brightness ) — степень близости цвета к чёрному .

Хроматические цвета — все цвета, за исключением ахроматических . Обладают всеми тремя свойствами.
Ахроматические («бесцветные») цвета — белый, оттенки серого и чёрный. Основным свойством является светлота .

Спектральные цвета — это семь ключевых цветов спектра .
Неспектральные цвета (цвета, не входящие в цветовой спектр ) — это оттенки серого , цвета смешанные с ахроматическими цветами (например: розовый, как смесь красного с белым), коричневые и пурпурные цвета (Magenta).

Цветовой круг Иттена:

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭКОНОМИКИ И СЕРВИСА»

(«УГУЭС»)

КАФЕДРА ФИЗИКИ

Доломатов М.Ю., Шуляковская Д.О., Кисмерешкин С.В., Еремина С.А.

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО КУРСАМ «ЦВЕТОВЕДЕНИЕ», «КОЛОРИСТИКА»

РИО УГУЭС

УДК 677.027.001.5(035)

М.Ю. Доломатов, Д.О. Шуляковская, С.В. Кисмерешкин, С.А. Еремина Методическое пособие для выполнения лабораторных работ по курсам «Цветоведение», «Колористика». Методическое пособие. Уфа: РИО Уфимск. гос. университет экономики и сервиса, 2015 – 56 с.

В методическом пособии представлено руководство по выполнению лабораторных работ по курсам «Цветоведение» и «Колористика» для студентов ВУЗов таких специальностей как химическая технология, дизайн, компьютерная графика и компьютерный дизайн, полиграфия, текстильная промышленность, технология красителей и пигментов. Лабораторные работы посвящены практическому освоению основных законов оптики и теории цвета. Методическое пособие включает краткие теоретические основы по изучению систем цветовых измерений и рекомендации по проведению исследований окрашенных объектов, текстильных материалов, полиграфической продукции, анализу контраста и ахроматических пределов цвета.

Рецензенты

ШАПИРО С.В., д-р. техн.наук,

профессор кафедры «Физика»

Доломатов М.Ю., 2015

Уфимский государственный университет экономики и сервиса, 2015

Лабораторная работа №1. ПРОВЕРКА ПЕРВОГО ЗАКОНА ГРАССМАНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГРАФИЧЕСКОГО РЕДАКТОРА. КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ RGB И XYZ НА ОБРАЗЦАХ ПОЛИГРАФИЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ... 4

Лабораторная работа №2. АХРОМАТИЧЕСКИЕ ПРЕДЕЛЫ ЦВЕТА.......................
Лабораторная работа №3. ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИЧЕСКОГО КОНТРАСТА ПО
ЦВЕТУ, ЯРКОСТИ, НАСЫЩЕННОСТИ......................................................................
Лабораторная работа № 4. РАСЧЕТ ЦВЕТОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ В КОЛОРИМЕТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ XYZ .. 18
Список литературы............................................................................................................
Вопросы для подготовки к зачету...................................................................................
Темы для рефератов..........................................................................................................
Приложение 1.	Цветовой график (локус) системы ХYZ для равноэнергетического
источника E ........................................................................................................................
Приложение 2.	Цветовой круг.........................................................................................
Приложение 3.	Цветовой график (локус) системы ХYZ..............................................

Лабораторная работа №1. ПРОВЕРКА ПЕРВОГО ЗАКОНА ГРАССМАНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГРАФИЧЕСКОГО РЕДАКТОРА. КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ RGB И XYZ НА ОБРАЗЦАХ ПОЛИГРАФИЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ

Цель: Проверить первый закон Грассмана. Изучить колориметрические системы RGB и XYZ

1. Определить составы цветов исследуемого объекта с использованием графического редактора Microsoft Paint.

2. Определить яркость цветов с использованием графического редактора Microsoft Paint.

Краткая теория

Законы Грассмана

В результате изучения аддитивного смешения цветов великим немецким математиком Г. Грассманом, основателем современной алгебры, в 1856 г. сформулированы три закона образования цвета.

Первый закон . Любые четыре цвета находятся в линейной зависимости, хотя существует неограниченное число линейно независимых совокупностей из трех цветов (триад). Иначе говоря, каждый цвет может быть выражен через три линейно независимых цвета, а количество триад линейно независимых цветов бесконечно велико.

Линейно независимые цвета – три цвета, каждый из которых не может быть получен смешением двух других.

В данной лабораторной работе линейно независимым цветам F1 , F2 , F3 будут соответствовать красный (R - red), зеленый (G - green) и синий (B - blue) цвета соответственно. В нашем случае закон (1.1) может быть записан:

также непрерывное изменение составных цветов.

Этот закон делает невозможным существования какого-либо отдельного цвета, не примыкающего непосредственно к цветам смешиваемых излучений.

Третий закон. Цвет смеси зависит только от цветов смешиваемых компонентов и не зависит от их спектральных составов.

Составные цвета триад также могут быть сложными, но это не играет роли при образовании сложного цвета. Из этого закона следует: если каждый из двух цветов, смешивающихся с третьим, то не зависимо от спектрального состава излучений этих двух цветов, результирующий цвет в обоих случаях будет одинаковым.

Исключения из законов Грассмана:

1. Не выполним для цветов различной светлоты и насыщенности.

2. Не выполним в мощных монохроматических излучениях, например, в лазерном излучении.

3. Не выполним, если поверхность материала химически взаимодействует с красителями.

4. Не выполним, если потоки складываемых излучений вызывают фотохимические изменения поверхности материалов.

5. Не выполним, если красители или пигменты химически взаимодействуют между собой. Законы Грассмана имеют физиологическую основу. Цветовое зрение человека связано с

наличием трех типов клеток - колбочек в сетчатке глазного дна. Эти колбочки содержат пигменты, максимумы спектральной чувствительности которых соответствуют 450 нм (синий), 550нм (зеленый) и 630 нм (красный). Все многообразные цвета воспринимаются человеком через смешение излучений этих трех компонентов в различных пропорциях. Например, чтобы получить оранжевый цвет, необязательно воспроизводить его тон - длину волны в электромагнитном спектре. Достаточно создать суммарный спектр излучения, который возбуждает колбочки сетчатки глаза так же, как оранжевый цвет.

Законы Грассмана являются теоретической базой современных колориметрических и компьютерных систем измерения цвета.

Колориметрическая система RGB

Цветовая модель RGB описывает излучаемые цвета и является основной для компьютерных цветовых систем. Базовыми являются три излучения - красный , зеленый , синий

(от англ., нем. red, rot - красный; green, grun - зелѐный; blue, blau - синий, голубой).

В модели RGB все цвета выражаются как результат аддитивного смешения красного, зеленого и синего цветов в различных пропорциях. Цветовая система RGB (1931) использует треугольник Максвелла (рис. 2.1). Треугольником Максвелла называют равносторонний треугольник, на вершинах которого лежат цветовые потоки, соответствующие основным цветам.

Свойства треугольника Максвелла системы RGB:

1. Вершины треугольника соответствуют трем основным цветам RGB.

2. В вершинах треугольника расположены источники красного, зеленого и синего излучения со следующими характеристиками: R =700,1 нм, G =546,1 нм, B = 435,8 нм. При этом красный цвет выделяется красным светофильтром из спектра вольфрамовой лампы накаливания; зеленый соответствует линии e в спектре ртутной лампы; синий - линии g в спектре ртутной лампы.

3. Все цвета, которые могут быть получены смешением основных цветов, в соответствии с законом Грассмана лежат на сторонах и внутри треугольника Максвелла.

4. Область белого цвета на треугольнике соответствует не только центру тяжести треугольника, но и равному вкладу зеленого, синего и красного цветов.

Рис. 1. - Треугольник Максвелла как основа системы RGB

Цветовой треугольник Максвелла позволяет количественно рассчитать эффект смешения любых красителей и любых монохроматических и сложных цветовых лучей. Самая большая площадь, которая может быть охвачена в треугольнике, для передачи изображения соответствует компьютерным мониторам и цветному телевидению. Самая низкая возможность передачи цвета соответствует красителям, полиграфическим краскам и текстильным красителям. В персональных ЭВМ для передачи цвета используется один октет из 8 бит (R, G, B), значения которого обозначаются целыми числами от 0 до 255 включительно. Все популярные дизайнерские пакеты построены на этой основе воспроизводства цвета, в частности, Microsoft Paint, Adobe Photoshop, CorelDraw и т. д. Например, чѐрному цвету соответствует комбинация цифр - (0,0,0), белому -

(255, 255, 255), ярко-оранжевому (242, 105, 53), насыщенному желтому (222, 211, 33).

Вычисление цветового модуля m=R+G+B и трехцветных координат цветности в системе

r = R/m; g = G/m; b = B/m.

Недостатком системы RGB является то, что кривые сложения системы имеют отрицательные участки (отрицательные количества основных цветов), что создает трудности при расчете ряда спектральных цветов. В связи с этим, в 1931 г. в качестве стандарта измерения цвета МКО приняла систему XYZ, в которой отсутствовали недостатки системы RGB.

Колориметрическая система XYZ

Были введены условные цветовые координаты X, Y, Z. В отличие от кривых цветности координат системы RGB, все цветовые координаты были положительны, поэтому расчѐты цвета упрощались.

Вместо треугольника Максвелла, в системе XYZ используют преобразованный цветовой треугольник более удобной формы для представления цвета (рис. 2).

Рис. 2 - Цветовой график (локус) системы ХYZ для равноэнергетического источника E Существует возможность перехода из колориметрической системы RGB в XYZ и обратно

согласно известному в колориметрии преобразованию:

колориметрической системе это sRGB. Преобразование координат цвета из колориметрической системы sRGB в XYZ представлено ниже:

Основные характеристики цвета

Согласно современным представлениям, цвет определяется:

соотношением отражающей и поглощающей способности поверхности и химической природы пигментов, которыми покрыта поверхность;

свойствами источников излучения;

цветовым зрением человека.

Несмотря на многогранность цветовых явлений, в современной колориметрии хроматические цвета характеризуются тремя основными колориметрическими свойствами: цветовым тоном (λ ), чистотой или насыщенностью (P ), яркостью (B ) или светлотой (L ). Яркость определяется для характеристики цвета светящихся тел, светлота (или относительная яркость) – для характеристики цвета несветящихся тел. Рассмотрим эти величины более подробно.

Цвет, аналогичный цвету любого сложного излучения, может быть получен путем смешения определенного монохроматического излучения с белым светом.

Цветовой тон хроматического цвета – длина волны такого монохроматического излучения, смешение которого в определенной пропорции с белым обеспечивает получение цвета, тождественного в визуальном отношении данному. Цветовой тон можно определить по цветовому кругу (применяя транспортир), при этом цветовой тон он будет выражен в градусах.

Чистота (насыщенность) – колориметрическая величина, показывающая степень выражения цветового тона в данном цвете. Чистота цвета Р в процентах равна отношению яркости монохроматического излучения (В λ ) к сумме яркости монохроматического излучения и пучка белого света (В Б ):

		ВБ

Наибольшей чистотой (100%) обладают монохроматические цвета; ахроматические цвета имеют чистоту, равною нулю.

План выполнения работы

1. В папке группы создать собственную папку с именем «Фамилия Имя». Скопировать в новую папку картину Ван Гога согласно своему варианту.

2. Открыть графический редактор Microsoft Paint: Пуск→Все программы→Стандартные→Paint.

3. Открыть файл с картиной: Меню→Открыть→Указать путь к своей папке.

4. Определить состав цвета на картине.

Выбрать любой цвет, навести на него курсор мыши и щелкнуть левой кнопкой. Открыть в меню Палитру. В окне Палитры нажать кнопку «Определить цвет». Нажать кнопку «Добавить в набор» (см. рис. 3).

5. Занести значения, находящиеся напротив пунктов Красный (R) , Зеленый (G) , Синий (B) и Яркость (Br- Brightness) в сводную таблицу. Значения R, G, B и будут вкладом каждого цвета в

результирующий цвет согласно первому закону Грассмана. Иначе, эти значения называются

координатами цвета.

7. Преобразовать координаты цвета из системы sRGB в систему XYZ. Для перехода используем известные соотношения:

X = 0,4124R+0,3576G + 0,1805B;

Y = 0,2126R + 0,7152G+ 0,0722B;

Z = 0,0193R +0,1192G + 0,9505B.

Пример сводной таблицы

Название

Примечание: изображение выполнять цветными карандашами или красками; название цветам давать самостоятельно.

Рис. 3 - Окно палитры

10. Повторить пункты №4-№7 для 8-10 для цветов, которые, по Вашему мнению, являются основными на данной картине.

Структура отчета по выполненной работе: номер лабораторной работы, тема, цель, задачи, краткая теория, сводная таблица с данными для 8-10 основных цветов картины, выводы по лабораторной работе.

Контрольные вопросы

1. Сложением каких цветов из триады красный-зеленый-синий можно получить желтый цвет? Для ответа можно использовать палитру.

2. Как, по Вашему мнению, на практике можно применить полученные в данной лабораторной работе навыки определения состава цвета с использованием графического редактора?

3. Каковы координаты красного, зеленого и синего цветов для цвета №5 из Вашей таблицы?

Лабораторная работа №2. АХРОМАТИЧЕСКИЕ ПРЕДЕЛЫ ЦВЕТА

Цель : Исследование ахроматического предела цвета

Задачи:

1) Изучение ахроматического предела черного цвета с применением графического редактора Microsoft Paint.

2) Изучение ахроматического предела белого цвета с применением графического редактора Microsoft Paint.

Краткая теория

Цвет зависит от свойств поверхности и свойств излучения. Цветовое излучение, которое поглощается поверхностью, называется основным. Цвет отраженного излучения называется дополнительным. Основной цвет связан с дополнительным так же, как поглощение и отражение. Все цвета делятся на две группы – хроматические и ахроматические. Ахроматические - все черные и белые цвета. Серые цвета образуются в результате смешения черного и белого цвета в различных пропорциях. В сером цвете противоположные оптические характеристики белого и черного цветов компенсируются, следовательно, он нейтральный, равновесный цвет. Может быть бесконечное число вариантов серого цвета. Тренированный глаз человека воспринимает из этого бесконечного множества до 300 оттенков серого цвета.

Согласно закону сохранения энергии, падающий поток излучения J делится на четыре составных потока – поглощенный J A , отраженный J R , пропущенный J T , а для оптически неоднородных тел - и рассеянный J S :

J=JA + JR + JT + JS

Исходя из соотношения (1), рассмотрим различные случаи формирования ахроматического цвета.

Все излучение, падающее от источника излучения, поглощается телом (черный цвет).

В этом случае входной поток света равен поглощенному (J=J A ), остальные потоки пренебрежимо малы - и выполнимо условие:

JR +JT +Js =0 .

Поскольку мы воспринимаем глазами свет, испускаемый либо отраженный телом, то такое тело будет невидимо. Это случай полностью черного тела. Существует парадокс, что абсолютно черные тела должны быть невидимы. Чтобы сделать объект невидимым, его необходимо покрыть абсолютно черным красителем, но это - уже из области фантастики. Однако в природе такие тела существуют. В 90-ые гг. ХХ века с помощью рентгеновского телескопа астрофизики обнаружили такие абсолютно черные объекты и назвали их «черными дырами». Черные дыры - это очень массивные, но небольшие по объему звезды с огромной плотностью, которые притягивают свет (втягивают лучи в себя). Обнаружить такие объекты можно косвенно - они видимы только в рентгеновском диапазоне спектра, за счет падающих на них атомов (атомы, падая на такой объект, излучают рентгеновские лучи). В окружающем нас земном мире абсолютно черных объектов, повидимому, нет. Все тела, поглощающие свыше 90% света, выглядят как черные. Самым черным материалом на Земле длительное время считался черный бархат, поглощающий 99,6 % процентов света. По данным газеты Washington Post от 20 февраля 2008 г., в области создания сверхчерных оптических материалов был сделан технический прорыв. Группой исследователей из политехнического университета Райса (США) под руководством Шон-Ю Линя и Пуликеля

Работая над натюрмортом акварелью, учащиеся знакомятся с основами живописи. Как один из видов изобразительного искусства, живопись передает все многообразие окружающего нас мира (свет, пространство, объем и т. д.) на плоскости с помощью цвета, отличаясь тем самым от графики, где средствами выражения являются штрих, линия, пятно, светотень, а цвет исполняет ограниченную, вспомогательную роль. Иногда ввиду специфичности техники и некоторой условности приемов акварель относят к области графики. С этим трудно согласиться. На первых порах освоения этой техники ученик, выполняя натюрморт акварелью, должен ставить перед собой лишь живописные задачи. Выбор акварели на первом этапе приобщения ученика к живописи делается не из-за легкости технических и технологических задач, а просто из-за доступности материалов. Чтобы с самого начала занятия живописью не носили любительского характера, необходимо знание основ цветоведения.

Цвет - один из признаков любого предмета. Наряду с формой он определяет индивидуальность предмета. Характеризуя окружающий предметный мир, мы упоминаем цвет как одну из главных его особенностей.

Постичь цвет пытались еще древние греки. В 450 г. до н. э. Демокрит писал: «В восприятии имеются сладость, горечь, тепло и холод, а также цвет. В действительности имеются атомы и пустота».

Понятие цвета обычно рассматривают в трех аспектах: физико-техническом, психобиологофизическом и психологическом.

Первые, кто пытался объяснить природу цвета и света, были философы. «Свет - это не огонь, не какое-либо тело вообще и не истечение из какого-либо тела, нет, свет - это наличие огня или чего-то подобного в прозрачном», - писал Аристотель. Особый интерес к учению о цвете возник в первой половине XVII в., когда на смену философским понятиям приходят физические, основанные на опытах и экспериментах. Создав корпускулярную теорию света, великий английский физик Исаак Ньютон объяснял различные цвета излучения наличием составляющих их корпускул. Излагая свою теорию, Ньютон считал цвета не качествами, а первоначальными свойствами света, которые отличаются между собой из-за различного преломления. Он писал: «Вид цвета и степень преломляемости, свойственные каждому отдельному сорту лучей, не изменяются ни преломлением, ни отражением, ни какой-либо иной причиной, которую я мог наблюдать». В начале XIX в. исследования О. Френеля, Ж. Фуко и других ученых подтвердили преимущество волновой теории, которую выдвигали еще в XVII в. Р. Гук и X. Гюгенс, иезуит Игнатий Гастон Парди, перед корпускулярной. В марте 1675 г. Гук, выступая в Королевском обществе, заявил: «Свет - колебательное или дрожательное движение в среде… происходящее из подобного же движения в светящемся теле, подобно звуку, который обычно объясняется дрожательными движениями среды, проводящей его, вызванного дрожательными движениями звучащего тела. И так же, как в звуке пропорциональные колебания производят различные гармоники, так и в свете различные странные и приятные цвета создаются при смешении пропорциональных и гармонических движений. Первые воспринимаются ухом, вторые - глазом».

Но даже до сих пор еще не ясно, почему в одних явлениях свет обнаруживает волновые свойства, а в других - корпускулярные.

Немецкий физик М. Планк, а затем Эйнштейн, Бор и др. открыли, что свет излучается не в виде волн, а в виде определенных и неделимых порций энергии, которые называли квантами, или фотонами. Фотоны разной энергии представляют собой свет различных цветов.

Созданная сейчас квантовая теория как бы объединяет волновые и корпускулярные свойства света, так как они являются природными качествами всей материи. Каждая волна обладает корпускулярными свойствами, и каждая частица вещества - волнами.

Экспериментируя со стеклянными призмами, Ньютон в 1672 г. разложил белый свет на отдельные спектральные цвета. Эти цвета плавно переходят один в другой, от красного до фиолетового. Разложение белого цвета в какой-либо среде, называемое дисперсией, является разделением его на разные по длине волны. Между фиолетовым и пурпурно-красным, т. е. крайними цветами спектра, примерно 160 различных цветовых оттенков. Незаметность переходов одного цвета в другой затрудняет и усложняет работу по изучению их свойств. Поэтому обычно весь спектр делят на шесть или восемь интервалов, которые соответствуют красному, оранжевому, желтому, зеленому, синему и фиолетовому цветам с вариациями желто-зеленого, светло- и темно-синего.

Возникает окраска предмета из-за избирательной абсорбции, т. е. поглощения предметом избранных длин волн. Если посмотреть на красную драпировку через зеленое стекло, то она покажется нам черной. Почему? Красное отражает в основном красные лучи и в меньшей степени оранжевые и желтые. Все остальные - поглощает. Зеленое стекло поглощает красные лучи, а все остальные уже были поглощены ранее красным.

Поэтому драпировка будет казаться черной. Любой предмет поглощает все цвета, кроме собственного, составляющего его окраску. Если же на красную драпировку посмотреть через красное стекло, то она будет восприниматься очень интенсивно, насыщенно. Наоборот, при освещении любыми другими цветными источниками ее можно увидеть и оранжевой, и даже коричневой.

Интенсивность света зависит не только от количества лучистой энергии, но и от ее цветового качества. Кроме того, интенсивность света определяется реакцией глаза на излучение, что связано с психофизиологией, т. е. субъективными ощущениями человека.

Измерить световые и цветовые ощущения может лишь чувствительность глаза. Осложняется это измерение и восприятие цвета тем, что нет равенства между степенью чувствительности к отдельным, монохроматическим лучам и величиной их энергии. Распределение энергии по спектру и распределение интенсивности светового потока не совпадают.

Основными параметрами цвета являются цветовой тон, насыщенность и яркость.

Цветовым тоном называется качество хроматического цвета, которое отличает его от ахроматического. Это основная характеристика хроматического цвета. В ахроматических цветах цветового тона нет. Иначе говоря, цветовой тон является различием цвета по длине волны.

Насыщенность - это полная выраженность цветового тона. Чем более цвет отличается от ахроматического, тем более он насыщен. Насыщенность - это чистота цвета. Разбеливая цвет, мы уменьшаем его насыщенность.

Яркость цвета - это его светлота. Она определяется отношением количества отраженных лучей к количеству упавших.

Таким образом, цвет выражается качественной характеристикой (цветовой тон и насыщенность) и количественной (яркость). Чтобы дать точные характеристики цветовому тону, насыщенности и яркости цвета, необходимо измерить их. Измерять можно визуально, но это будет неточно.

Кроме семи основных цветов спектра глаз человека при среднем уровне яркости может различать 180 цветовых тонов, включая 30 пурпурных, которые отсутствуют в спектре, но получаются смешением синих и красных тонов. Всего же тренированный глаз художника различает около 10 тыс. цветовых оттенков. Максимальная чувствительность глаза при дневном освещении приходится на излучение с длинной волны 553-556 нм, что соответствует желто-зеленому спектральному цвету, а минимальная - на крайние длины волн видимого диапазона, которые представляют собой красный и фиолетовый света. Этот эффект наблюдается лишь при одинаковой энергетической мощности излучения.

Человеческое зрение является сложнейшей проблемой для науки. Оно включает в себя не только чисто физиологические, но и психологические вопросы. Имея смутное представление об анатомии глаза и видя, что глаза некоторых животных светятся в темноте, античные ученые выдвинули своеобразную теорию. Согласно ей человек видит из-за исходящего из глаза света. Луч света, выйдя из глаза и «ощупав» предмет, приходит снова в глаз. Евклид называл его световым лучом. Левкипп и Демокрит выдвигали свою версию теории видения. Они утверждали, что от каждого предмета исходят лучи, которые состоят из мельчайших частиц - корпускул. Таким образом, каждый предмет посылает в наш глаз своеобразные «лучи-образы». Аристотель развил эту теорию, доказывая, что, глядя на предмет, мы воспринимаем некоторое движение. Мы видим окружающий мир из-за взаимодействия двух способов: «света очей» и «лучей-образов» предметов, говорил Платон. В XIII в. в Западной Европе возник интерес к достижениям арабской науки. Переводились научные труды арабов, в частности был сделан перевод книги крупнейшего оптика Арабского Востока Ибн-ал-Хайсама (Альхазена, 965-1039 гг.) «Оптика». Ибн-ал-Хайсам утверждал, что изображение предмета образуется в хрусталике и что глаз состоит из жидких и кристаллических сред. Даже если глаз излучает свет, писал он, все равно глаз воспринимает лучи, пришедшие извне. Почему у человека болят глаза, когда он смотрит на солнце? Видимо, человеческий глаз получает что-то исходящее от предмета. Он является как бы приемником излучения, писал Ибн-ал-Хайсам.

Эта теория просуществовала вплоть до XVII в., уже после того, как ученые открыли роговицу и сетчатку глаза. В 1630 г. появилась книга X. Шейнера «Глаз - основа оптики», где были описаны опыты с препарированными бычьим и человеческим глазом. На основе этих опытов было доказано, что на сетчатке образуется перевернутое изображение.

Современные ученые доказали, что человеческий глаз состоит из трех цветоощущающих нервных аппаратов, состоящих из колбочек, способных возбуждаться и передавать в мозг три разновидности цветовых возбуждений - синее, зеленое и красное. Приемниками цветной информации являются колбочки сетчатки глаза, чувствительные к красным, зеленым и синим цветами. Основы этой теории были заложены еще М.В. Ломоносовым в середине XVIII в. Дальнейшие физиологические исследования, в частности Томаса Юнга в начале XIX в., подтвердили и развили ее.

Но каждый из трех центров по-разному реагирует на цвет спектра дневного света. Из сказанного выше о максимальной чувствительности глаза можно сделать вывод, что в желто-зеленом диапазоне спектра необходима меньшая интенсивность света по сравнению с фиолетовым и красным, чтобы глаз ощутил ту же яркость цветов визуально. Если взять цвет изолированно и наблюдать его, то можно сделать вывод: чем меньше примесей он имеет, чем он чище, чем ближе он к спектральным, тем он красивее. Падающий на предмет свет может влиять на цвет предмета. Некоторые минералы, относящиеся к драгоценным или полудрагоценным камням, меняют окраску. Освещенный дневными лучами света александрит зеленого цвета, а при освещении лампой накаливания - красного. Рассматривая картины старых мастеров, пользовавшихся техникой лессировок, мы часто видим светящиеся куски живописи, особенно если приглушено окружение. Менее насыщенным, но более светлым будет цвет, если область отражения шире. И, наоборот, при узкой полосе отражения цвет кажется насыщенным, но и более темным. Поэтому живопись в холодном и теплом колорите по-разному смотрится в различном освещении.

Человек все, в том числе и цвет, видит в сравнении. Влияние же одного цвета на другой приводит к различным цветовым эффектам. Если рассматривать характеристики спектральной чувствительности глаза при дневном свете и сумеречном (слабом), то максимум яркого света приходится на длину волны 556 нм, а слабого - 510 нм. Причем в первом случае у человека действует колбочковое зрение, а во втором - палочковое. Эта особенность называется «эффектом Пуркинье» в честь чехословацкого ученого Я.Э. Пуркинье, который установил данную зависимость. Темнеет красно-оранжевая область спектра и светлеет в этих же условиях зелено-синяя. Каждый может проверить этот эффект, рассматривая букет цветов при дневном (солнечном) и лунном освещении. Максимальная чувствительность глаза при дневном и сумеречном зрении изменяется более чем в 250 раз.

Мы убеждены в том, что... молодое поколение архитекторов будет уверенно прибегать при решении задачи к той или иной цветовой гамме на базе вполне научных данных, которые могут накопить объединенные усилия психофизиологов, колористов, производственников и архитекторов.

М. Гинзбург

1.1. Цвет в различных научных дисциплинах

Цветоведение - это комплексная наука о цвете, включающая систематизированную совокупность данных физики, физиологии и психологии о природном феномене цвета, а также данных философии, эстетики, истории искусства, филологии, этнографии, рассматривающихцветкакявлениекультуры.

Колористика - это раздел цветоведения, изучающий закономерности применения цвета в различных областях человеческой деятельности, где цвет используется как одно из выразительных средств, формирующих архи- тектурно-пространственную среду. Колористика мыслится как цветовая среда или полихромия формирующих ее объектов, которые удовлетворяют человека эстетически и утилитарно в отличие от спонтанно возникающего цветового окружения. Такое понимание позволяет говорить о колористике города, архитектурного ансамбля, отдельного произведения архитектуры чаще всего как о результатах профессионального действия * .

Проблемы цвета и колористики с глубокой древности интересовали ученых. Ряд научных дисциплин (философских, естественнонаучных и гуманитарных) изучает цвет в определенных аспектах. Так, физику прежде всего интересует энергетическая природа цвета; физиологию - процесс восприятия света органами зрения и превращение его в цвет; психологию - проблемы восприятия цвета и воздействия его на психику человека, способность вызывать различные эмоции; биологию - значение и роль цвета в жизнедеятельности живых организмов и растений; математика осуществ-

ляет количественную оценку цветов и определяет по соответствующим координатам цветовых графиков цветовой тон и насыщенность требуемого цвета (колориметрия); химия исследует свойства веществ и их соединений для разработки рецептур красителей, адекватных требуемым цветам и их сочетаниям, смесям; философия рассматривает цвет в рамках метафизики света; эстетика исследует законы гармонизации цветовых сочетаний с позиций определенных идеалов общественного сознания в соответствии с мерой человека, мерой вещи, гармонизируемой цветом, и мерой среды, в которой объект функционирует и воспринимается .

В современном мире есть еще целый ряд научных дисциплин, изучающих роль цвета в более узких сферах человеческой деятельности, например полиграфия, криминалистика и др. Совокупность таких наук и определяют как цветоведение. Интегрируя знания, полученные из цветоведения, колористика дает на вооружение архитектору и дизайнеру определенный набор приемов и средств для отображения композиционного замысла в цвете.

1.2. Осмысление цвета в процессе развития человечества

Отношение человека к цвету менялось в зависимости от уровня развития материальной, духовной и художественной сфер жизни общества. Важное значение для осмысления роли цвета имел постепенный переход от мифологического сознания к научному знанию о природе цветовых явлений.

В истории систематизации и классификации цветов можно выделить два больших периода: первый - донаучный - с доисторических времен до конца XVI в., второй - научный - с XVII в. до настоящего времени .

В первый период вырабатывались основные понятия человека о цвете

и зарождались главные традиции применения цвета во всех видах жизнедеятельности. Так, первобытные люди отождествляли цвета с наиболее ценными для них веществами и жизненно важными стихиями (кровь, молоко, огонь, земля), которым соответствовали красный, белый и черный цвета. Цвета и краски были очень важными элементами магических ритуалов: цвет выполнял функцию слова порождающего или убивающего, доброго или злого. Мифологичность мышления доисторического общества унаследуют первые цивилизованные государства. С развитием земледелия, скотоводства

и формированием пантеона к основным цветам добавились другие. Например, у древних греков и китайцев - желтый, у китайцев и египтян - синий цвет неба, а у всех народов - зеленый цвет растительности . Цвет приписывался каждому из сонма богов. При этом не только одежды, но и тела имели свою окраску.

Более сложные общественные отношения и развитие науки в эпоху ан-

тичности внесли изменения в классификацию цветов и правила их сочетаний: цвета стали делить на благородные и низкие, культурные и варварские, темные и яркие. Люди все больше начинали осознавать красоту как таковую, важнейшей категорией стало понятие гармонии. В это время появилось деление на цвета архитектурной полихромии и цвета живописи. Кроме того,

существовала и классификация цвета на основе мифологической традиции. В соответствии с античной мифологией выделялись цвета, символизирующие стихии, свет и тьму.

Христианская религия и ее догматы в средневековой Европе подразделяют цвета на «божественные» и «богопротивные»: первые - это главные, почитаемые и прекрасные, остальные - второстепенные, или презираемые . К «божественным» цветам относились золотистый, красный, голубой, белый, зеленый, пурпурный; серые, коричневые, многие смешанные цвета считались будничными и прозаичными .

В странах Ближнего Востока большое влияние на классификацию цвета оказывал ислам. В соответствии с Кораном, содержащим догматы веры ислама, начала философии, этики и эстетики, к благородным, красивым цветам относились белый, золотой, красный, голубой, зеленый, жемчужный. Остальные цвета считались некрасивыми. Идеал культуры ислама - это райский сад, поэтому мавзолеи, гробницы, храмы (мечети), богословские школы (медресе) украшались цветочным орнаментом .

В эпоху Возрождения в Европе получили распространение античная

и средневековая классификации цвета, дополненные Леонардо да Винчи. Его система цветов основывалась на минимальной палитре живописца. В качестве четырех главных цветов в природе он выделил желтый, синий, красный

и зеленый . В недрах культуры Возрождения также началось зарождение объективного физико-оптического знания о цвете и цветовом зрении. В конце XVI в. в связи с развитием естественных наук феномен цвета перекочевал из философских трудов, где он занимал незавидное место, в лаборатории физиков, которые «разъяли его по частям» методами экспериментальноматематического естествознания .

С середины XVII в. меняются представления о природе цвета. Основы современных научных понятий о цвете заложены И. Ньютоном в опубликованной им в 1672 г. работе «Новая теория света и цвета». Ньютон впервые разделил науку о цвете на две части - объективную (физическую) и субъективную, связанную с чувственным восприятием. Он установил, что солнечный свет имеет сложный состав и состоит из излучений с различными показателями преломления, что однородное излучение не может изменить своего первоначального цвета, каким бы преобразованиям оно не подвергалось. Получив солнечный спектр и дав объяснение его природе, Ньютон положил начало линейной систематизации цветов. Цвета он разделил на однородные (первичные или простые) и неоднородные (производные). Семь «простых» спектральных цветов и один - пурпурный, образованный смешением крайних цветов спектра, - послужили основой для систематики цветов в виде круга. Ньютон дал правильное объяснение цветам естественных тел, поверхностей предметов. Ему принадлежат первые опыты по оптическому смешению цветов . Спектральная система цветовой классификации Ньютона стала основой систематики цвета в наше время.

В конце XVIII в. В. Гете, не согласный с теорией Ньютона, создал новый способ классификации цветов - по физическому принципу. Построенный им цветовой круг состоит из трех пар контрастных цветов. Основой круга служит треугольник главных цветов. Желтый и синий соответствуют светлому и темному и являются первичными цветами, так как возникли из противоположностей. Красный цвет Гете рассматривал как усиление желтого, фиолетовый - синего . Работа Гете «Учение о цвете» (1810) заложила основы двух новых ветвей науки о цвете - физиологической оптики и учения о психологическом воздействии цвета.

В 1772 г. немецкий ученый И. Ламберт попытался построить классификацию цветов, отображающую изменение цвета по светлоте и насыщенно-

сти. В 1810 г. свою теорию цвета опубликовал немецкий живописец О. Рунге, в которой впервые был затронут вопрос о малонасыщенных цветах. Благодаря его трудам цветовая система приобрела третье измерение. Немецкий художник построил цветовой шар, в котором соединились спектральные и ахроматические цвета, разбеленные и зачерненные .

В XIX в. немецкий ученый Г. Гельмгольц в своих работах уточнил вопрос об основных цветах (красном, зеленом и синем), дающих в слагательных смесях все остальные цвета спектра в любой насыщенности. Физиологическая оптика приняла эту триаду за основу. Однако не утратила своего значения и триада основных красок - красной, желтой и синей, которые составляют основу цветового круга. Также Гельмгольц установил три компонента для характеристики цветов: цветовой тон, насыщенность и светлоту. Немецкий физиолог Э. Геринг определил три области исследования цвета - физическую, физиологическую, психологическую. А работы по изучению восприятия цветов английского физика Дж. Максвелла заложили основы трехкомпонентной теории зрения .

В XIX в. научную систематику цвета стали использовать уже живописцы. Французский художник Э. Делакруа одним из первых начал решать колори-

стические задачи живописи при помощи цветового треугольника, круга

и шкал смешений . Достижения точной науки о цвете затем нашли отражение в произведениях импрессионистов и неоимпрессионистов. Интересны

и актуальны исследования чешского ученого Я. Пуркине в области восприятия цвета в зависимости от угла зрения и адаптации глаза.

Начало XX в. - новый период создания научных систем, разработки способов количественной оценки и измерения цвета. Огромная работа в области систематизации цветов была проделана рядом ученых: В. Оствальд - «цветовое тело» Оствальда; А. Манселл - пространственная модель, основанная на цветовом шаре Рунге; Ж. Гилдон и В. Райтон - точные исследования по определению функций сложения цветов (данные, полученные конгрессом Международной комиссии по освещению в 1931 г., были положены в основу международной системы измерения цвета) и др.

Свое теоретическое обоснование и признание в качестве одной из веду-

из основных композиционных средств цвет получает благодаря представителям первой высшей школы художественного конструирования Баухауз в Германии, крупнейшими представителями которой были И. Иттен, В. Кандинский, П. Клее и др. В России эффективные методы обучения наработаны представителями ВХУТЕМАС: А. Родченко, В. Татлиным и многими др. Однако в дальнейшем это положение практически не подкрепляется деятельностью конструктивистов и рационалистов в области архитектуры.

С середины XX в. большое развитие получили прикладные науки о цвете. Исследованиями психологов, физиологов, эргономистов было доказано, что цвет - важнейший компонент среды обитания и жизнедеятельности человека. Это стимулировало появление огромного количества исследований, экспериментов в этой области .

В связи с оформлением и успехами гуманитарных наук в XX в. цвет стал объектом исследования различных направлений гуманитарной мысли в таких областях, как лингвистика, психология, культурология, искусствоведение. В лингвистике исследуются вопросы, связанные со словообразованием наименований цветов, особенностями цветосемантики и лексики цветообозначений, категоризации цветов. В психолингвистическом аспекте изучаются вопросы, связанные с символической, подтекстовой природой цвета в языке художественной литературы. В культурологических исследованиях особое внимание уделяется вопросам семантики и символики цвета в различных культурах. В эстетике цвет рассматривается как эстетическое явление, способствующее достижению гармонии и красоты. В психологии изучается воздействие цвета на физиологические и эмоциональные состояния, психодиагностические возможности цветовых тестов. Для искусствоведения представляет интерес изучение закономерностей цветового строя, модели цветовых сочетаний в изобразительном искусстве: цветовая гармония, колорит, цветовые контрасты. В рамках гуманитарной мысли особо следует отметить ряд авторских теорий, специально посвященных исследованию цвета: теорию взаимосвязи цвета и психики Б. А. Базымы, теорию хроматизма Н. В. Серова, психосемантику цвета П. В. Яньшина .

На сегодняшний день ведущим отечественным специалистом в области архитектурной колористики является А. В. Ефимов, доктор архитектуры, заведующий кафедрой дизайна МАрхИ. Уже в конце 1970-х гг., осознавая насущную потребность архитекторов в знаниях по цветоведению, он разработал и ввел в учебную программу МАрхИ дисциплину «Архитектурная колористика».

Исследования последних лет позволяют существенно скорректировать воззрения ХХ в. на механизмы зрения, в частности механизмы цветовосприятия. Возникло новое научное направление, связанное с экологией визуальной среды и красотой, - видеоэкология, разработанная в России на основе многолетнего изучения механизмов зрительного восприятия в норме и патологии В. А. Филиным.