Змішування кольорів, кольоровий і яскравісний контрасти

У технічній естетиці, архітектурі, образотворчому мистецтві та інших сферах людської діяльності широко використовується змішування кольорів. Встановлено, що змішування двох або кількох хроматичних кольорів дає нові хроматичні кольори, а змішування їх у відповідних пропорціях – ахроматичні кольори. На основі цього встановлені наступні три закони змішування кольорів.

Перший закон: для кожного хроматичного кольору можна знайти інший хроматичний, який при змішуванні у певній пропорції з першим дає ахроматичний колір. Така пара хроматичних кольорів називається доповнюючими кольорами. Наприклад: до червоних кольорів доповнюючими кольорами будуть блакитно-зелені; до оранжевих – блакитні; до жовтих – сині; до жовто-зелених – фіолетові; до зелених – пурпурні. Як правило, на кольоровому крузі доповнюючі контрастні кольори лежать на кінцях одного діаметру.

Другий закон: змішування двох недоповнюючих хроматичних кольорів різних кольорових тонів дає завжди новий кольоровий тон, який лежить в кольоровому крузі між кольоровими тонами змішуваних кольорів. Наприклад, змішуючи червоний і жовтий кольори, отримуємо оранжевий; змішуючи червоний та синій отримуємо фіолетовий або пурпурний.

З другого закону випливає один дуже важливий наслідок – з будь-яких трьох кольорів (наприклад, червоний, зелений, синій), розміщених у кольоровому крузі приблизно на однаковій відстані один від одного, можна отримати, змішуючи їх у певних пропорціях, всі можливі кольорові тони.

Третій закон: результат змішування залежить від змішуваних кольорів, а не від спектрального складу світлових потоків, викликаних цими кольорами. Завжди можна замінити спектральний оранжевий сумішшю червоного з жовтим, і колір суміші від цього не зміниться. Наслідком третього закону є те, що при змішуванні трьох і більше кольорів результат буде таким самим, як при змішуванні почергово парами і потім складанні результатів змішування цих пар. Промені, які йдуть від різних джерел, ніби складаються один з одним. Цей вид змішування називається складаючим, або аддітивним. Інше явище спостерігається при змішуванні фарб або кольоровий шматків скла, поставлених один за одним. Вони дають приклад змішування, яке називається обчислювальним, або субтрактивним.

На основі змішування кольорів виникла наука про вимірювання кольорів – колориметрія. Система колориметрії ґрунтується на змішуванні трьох кольорів: червоного, зеленого і синьо-фіолетового, які називаються основними. Змішуючи основні кольори на колориметрі, отримують найрізноманітніші кольорові тони з точними параметрами кольорового тону, насиченості та світлості.

На основі трьохкольорової колориметрії розроблені кольорові трикутники, які дають можливість вразити будь-який колір через основні кольори.

Крім колориметричного методу, який дозволяє в лабораторних умовах проводити вимірювання кольору, в даний час існують більш досконалі апарати – спектрофометр, електронний компаратор та ін.

У кольорознавстві важливе значення мають кольоровий і яскравісний контрасти. Кольоровий контраст двох предметів стає більш помітним по мірі віддалення кольорів, що порівнюються, один від одного по кольоровому кругу. Кольоровим контрастом називається зміна кольору, яка відбувається внаслідок сусіднього розміщення його з іншими кольорами. Яскравісним, або світлотним, контрастом називається зміна яскравості або світлоти кольору під дією сусідніх кольорів.

Загальні положення світлотного (яскравісного) та кольорового контрастів полягає в наступному: 1) на світловому фоні будь-який темний колір темніє, а на темному фоні будь який світліший колір світлішає;

2) колір, оточений хроматичним фоном, змінюється у бік додаткового до кольору тону;

3) будь-який колір, знаходячись на фоні свого додаткового, виграє за насиченістю;

4) будь-який колір, знаходячись на фоні однакового з ним кольорового фону, але з більшою насиченістю, втрачає за насиченістю (сіріє);

5) ефект хроматичного контрасту сильний тоді, коли відсутній яскравісний (світлотний) контраст, тобто коли фон і колір, що на ньому знаходиться, однакові за світлістю;

6) контрастна дія тим сильніша, чим менша площа об’єкта у порівнянні з площею фону.

Кольоровий і яскравісний контрасти широко застосовуються на практиці і в першу чергу для встановлення чіткої видимості деталей машини і органів керування ними.

Яскравісний контраст виражається математично не різницею яскравостей, а відношенням їх різниці до більшої яскравості:

при r₁>r₂

,

де r₂ і r₂ – коефіцієнти яскравості двох порівнюваних плям або предметів;

K_r – яскравісний контраст, який завжди менший одиниці.

Коефіцієнти яскравості найпростіше вимірювати за допомогою ахроматичної шкали, побудованої за принципом рівномірного спадання яскравості еталонів від білого до чорного в діапазоні коефіцієнта яскравості від 0,87 до 0,04.

При підборі кольорів для фарбування машин яскравість контрасту можна визначати за графіком відомого радянського спеціаліста з кольорознавства Ф.Ф.Кизилова (рис. 11). На запропонованому графіку дано пучок променів яскравісних контрастів від K_r=0 до K_r=0,90.

Рис. 11. Графік величини яскравісного контрасту двох сусідніх плям

Згідно розроблених норм на графіку дано три основні значення порогів яскравісних контрастів: зона малої помітності (K_r=0 і K_r=0,20); зона нормальних контрастів (K_r=0,25 і K_r=0,45); зона підвищених контрастів (K_r=0,50 і K_r=0,70).