ЗАКОН (Закон аддитивности цвета)

Цвет смеси зависит только от цветов смешиваемых компонентов и не зависит от их спектрального состава.

Если смешать два визуально одинаковых цвета с некоторым третьим цветом, то результирующий цвет в обоих случаях будет одинаковым, не зависимо от спектрального состава каждого из двух исходных цветов.

Какова же практическая ценность законов Грассмана?

Второй и третий законы Грассмана говорят нам о том, что для расчетов суммарного цвета (при оптическом сложении) знать спектральный состав складываемых цветов нет необходимости, достаточно только каким-либо образом охарактеризовать их наблюдаемый цвет. Метод однозначного описания цвета содержится в первом законе. Таким образом, три закона Грассмана создают базу для математических расчетов результата сложения (и вычитания) цветов. Конкретную методику проведения вычислений мы рассмотрим чуть позже.

3.14 Субтрактивный синтез цвета

Рассмотрим пример – смешивание трех красок на палитре:

На рис. 41.схема субстрактивного смешивания для трех цветов

Обратите внимание, что данная схема представляет собой повернутый по часовой стрелке треугольник для аддитивного сложения, так её легче запомнить.

Субстрактивный метод синтеза основан на использовании красителей (красящих веществ) – веществ, обладающих определенными светопоглощающими свойствами. При прохождении светового потока через красящее вещество из него частично или полностью «изымаются» некоторые электромагнитные волны. Например, желтый пигмент поглощает из белого света лучи голубой области спектра, но пропускает лучи красных и зелёных областей.

Субстрактивный синтез цвета лежит в основе цветной фотографии, кинематографии, цветной печати (полиграфии) и окрашивания различных материалов.

В принципе, для окрашивания всевозможных предметов достаточно использовать только три основных цвета, точнее три основных красителя. На практике обычно используют: Желтый, Циан (бирюзовый, сине-зелёный), Фуксин (пурпурно-красный), которые для краткости, обозначают буквами Ж, Г и П. В идеале, они должны обладать спектрами пропускания, приведенными на следующем рисунке (см. рис.42).

Рисунок 42 кривые пропускания идеальных красителейи образование цветов при их комбинировании

Использование не чистых, а разбавленных Ж, Г и П - красителей позволяет увеличить их светопропускание соответственно в зонах С, К и З (отмечено на рисунке стрелками). Комбинации разбавленных красители дадут целый ряд новых цветов, например,

О, Ж-З и З-Г, что существенно расширяет диапазон синтезируемых оттенков. Варьируя степень разбавления для каждого из трех основных красителей, при смешении можно получить практически любой по тону и насыщенности цвет.

Лекция 4. Измерение цвета. Цветовые пространства или колометрические системы

· Системы спецификации цветов

· Цветовые атласы

· Системы RGB, XYZ.

4.1 Измерение цвета.

Цветовые пространства или колориметрические системы.

В качестве стандартного цветового круга принят 24-секторный круг хроматических тонов, образованный путем членения на три каж дого из семи основных спектральных цветов и пурпурного цвета

Рисунок 43 – 24-секторный цветовой круг.

Последовательность: 25. желтый; 26. оранжевато-желтый; 27. желто-оранжевый; 28. желтовато-оранжевый; 29. оранжевый; 30. красновато-оранжевый; 31. оранжево- красный; 32. оранжевато-красный; 33. красный; 34. пурпурновато-красный; 35. пурпурный; 36. фиолетовато-пурпурный; 37. фиолетовый; 38. синевато-фиолетовый; 39. сине-фиолетовый; 40. фиолетовато- синий; 41. синий; 42. зеленовато-синий; 43. сине-зеленый; 44. синевато-зеленый; 45. зеленый; 46. желтовато-зеленый; 47. желто-зеленый; 48. зеленовато-желтый

Есть варианты 12- и 24-секторного круга, демонстрирующие не только насыщенные, но и ненасыщенные оттенки всех цветовых тонов со ступенчатым, или плавным, переходом от насыщенных цветов на периферии к белому центру круга. Есть еще более сложные двух- мерные модели, показывающие не только высветление насыщенных цветов (к центру), но и их затемнение (смешение с серыми) на периферии круга или иной фигуры

Известна, помимо двенадцатиричных, также оригинальная десятичная цветовая система - цветовая система А. Х. Манселла.

Цветовая система В. Оствальда. Цветовое тело

(двойной конус) и его вертикальное поперечное сечение.

Вершина треугольника С характеризует один из 24 чистых цветов в цветовом круге. Все ромбы внутри треугольника — смеси

чистого цвета с белым и черным. В каждом ромбе определенный процент соотношения чистого цвета, черного и белого. Ромбы вдоль оси W—B — нейтральные серые цвета, изменяющиеся по светлоте.

Изовалентные линии соединяют поля цветов, имеющих одинаковый процент черного и белого, но разный цветовой тон. Изовалентная линия экватора соединяет поля чистых цветов С — 24 тонов цветового круга

Модель В. Оствальда (цветовое тело — цветовое пространство) представляет собой двойной конус — два идентичных конуса с общим основанием и центральной вертикальной осью

Основание двойного конуса имеет 24 сектора (в соответствии со стандартным цветовым кругом), каждый из которых представляет собой один цветовой тон и имеет форму узкого равнобедренного треугольника, вершиной ориентированного в центр круга (основания).

По контуру основания конуса проходит изовалентная линия «экватора» двойного конуса, соединяющая точки чистых цветов С (color) для всех 24 цветовых тонов. Вершина верхнего конуса представляет собой белый цвет W (white), а нижнего конуса — черный цвет B (black).

Между ними проходит вертикальная ось цветового тела, представляющая собой нейтральные серые цвета, изменяющиеся по светлоте от белого до черного.

Каждая из линий, соединяющих точки W и B (полюса двойного конуса) с точками С на окружности основания, характеризующими 24 цветовых тона, представляет собой стороны вертикально ориентированных треугольников с общим основанием, проходящим по линии WB.

Эти треугольники рассекают двойной конус на 24 части, соответствующие каждому из цветовых тонов цветового круга, изменяющихся по насыщенности и светлоте в направлениях к точкам W и B и к оси двойного конуса — WB. Каждый из треугольников расчленен взаимно пересекающимися линиями, параллельными линиям WC и CB (образующими ромбы, представляющие собой 28 оттенков каждого цветового тона, изменяющихся по насыщенности и светлоте). По оси WB располагаются ромбы нейтральных (чистых) серых цветов разной светлоты. В каждом ромбе — определенное процентное соотношение чистого цвета (С), черного (B) и белого (W), одинаковое для всех 24 цветовых тонов.

Линии в треугольниках — сечениях двойного конуса, параллельные линии WC, названы изооттеночными линиями, характеризующимися одинаковым для всех треугольников (в соответствующем ромбе) содержанием белого цвета по отношению к хроматическому цвету С.

Линии, параллельные стороне треугольника СВ, названы изотоновыми линиями, отличающимися одинаковым для всех треугольников(в соответствующем ромбе) содержанием черного цвета.

Вертикальные линии, соединяющие центральные точки внутри ромбов, параллельные оси WB, названы изохромными линиями. Они представляют собой изменение коэффициента яркости цвета того же цветового тона и чистоты (насыщенности).

Ромбы вдоль линии ВС — это смеси черного с чистым цветом, а вдоль линии WC — смеси белого и чистого цвета (С).

Вертикальное поперечное сечение цветового тела В. Оствальда представляет собой ромб, разделенный вертикальной осью WB на два треугольника, каждый из которых характеризует все оттенки какого-либо из 24 цветовых тонов, изменяющиеся по насыщенности (чистоте) и светлоте (яркости). Оба треугольника в целом и все составляющие их ромбические элементы являются дополнительными друг к другу цветами (диаметрально противолежащими в цветовом круге) и, следовательно, гармонируют друг с другом.

Двойной конус в верхней и нижней своих половинах расчленен горизонтальными линиями (окружностями), соединяющими точки цветов, имеющих одинаковое процентное содержание черного и белого, но разный цветовой тон.

Эти семь равно отстоящих друг от друга окружностей на верхнем и нижнем конусах названы изовалентными линиями (по аналогии с изовалентной линией «экватора», соединяющей точки чистых цветов всех 24 цветовых тонов).

На основе цветовой системы В. Оствальда было разработано «Руководство по гармонии цвета», состоящее из карт с треугольниками всех оттенков (каждого из 24 цветовых тонов, расположенных попарно как дополнительные, гармонирующие друг с другом цвета)

Для более точных измерений цвета с научными целями с успехом может быть использован атлас цветов, разработанный советским ученым профессором Е. Б. Рабкиным. В основу своей системы Рабкин положил пространственную модель в виде двойного конуса, в вершинах которого располагаются черный и белый цвета, а по окружности общего основания — оптимально насыщенные цвета хроматического ряда, насыщенность которых убывает по направлению к центру. Сечение конуса вдоль оси дает ряд треугольников одного цветового тона, но различных по светлоте и насыщенности. В атласе Рабкина представлено 12 таких сечений в виде треугольников, состоящих из 45 полей одного цветового тона и 10 ахроматических полей, от белого до черного. Каждое цветовое поле в таблице имеет вырез для того, чтобы можно было подложить измеряемый образец, и цифровое обозначение в виде дроби, где числитель указывает номер горизонтального ряда, а знаменатель — номер вертикального ряда. По этим цифровым данным в прилагаемом ключе-справочнике можно найти все основные характеристики измеряемого цвета.

Можно воспользоваться также и упрощенным вариантом цветового атласа, в котором цвета будут модифицироваться только по цветовому тону и по светлоте. Насыщенность в этом случае опускается, поскольку практически она часто оказывается почти неотделимой от светлоты. В таком атласе можно представить каждый цвет в его модификации от белого до черного через оптимально насыщенный спектральный цвет. Цветовые тона при этом обозначаются буквами, а светлота — цифрами.

При обработке результатов измерений цифровые данные сводятся в соответствующий график — например, по горизонтальной оси его располагаются изменения по цветовому тону, а по вертикальной — изменения по светлоте. Такой график позволяет увидеть, например, как художник модифицирует цвет — преобладает ли модификация по тону или по светлоте. Модификация цвета по светлоте была свойственна, например, художникам раннего Возрождения, которые обычно, взяв для изображения предмета какой-либо локальный цвет, разбеляли его в свету и затемняли черной краской в тени. Такой анализ дает возможность конкретнее представить, описать палитру художника — вернее, то, что мы называем палитрой.

Сопоставление ряда таких графиков, сделанных с ряда произведений, дает возможность сделать выводы о закономерностях изменения цветового строя в пределах того или иного отрезка времени, школы, направления, в творчестве отдельного мастера, обнаружить явления, свидетельствующие об эволюции цветопонимания.