Дополнительные цвета

Дополнительные цвета в цветовой модели RGB .

Дополнительные цвета в традиционной цветовой модели RYB .

Дополнительные цвета в теории процесса противника .

Дополнительные цвета — это пары цветов , которые при объединении или смешивании нейтрализуют друг друга (теряют оттенок ), создавая цвет в оттенках серого, например белый или черный . Расположенные рядом друг с другом, они создают сильнейший контраст этих двух цветов. Дополнительные цвета также можно назвать «противоположными цветами».

Какие пары цветов считаются дополнительными, зависит от используемой теории цвета:

• Современная теория цвета использует либо RGB аддитивную цветовую модель модель CMY , либо субтрактивную цветовую , и в них дополнительными парами являются красный - голубой , зеленый - пурпурный (один из фиолетовых ) и синий - желтый .
• В традиционной цветовой модели RYB дополнительными цветовыми парами являются красный - зеленый , желтый - фиолетовый и синий - оранжевый .
• Теория оппозиционного процесса предполагает, что наиболее контрастными цветовыми парами являются красно-зеленый и сине-желтый.
• Пара черного — белого цвета является общей для всех вышеперечисленных теорий.

Эти противоречия частично проистекают из того факта, что традиционная теория цвета была заменена эмпирически полученной современной теорией цвета, а частично из-за неточности языка. Например, синий может быть дополнением как к желтому, так и к оранжевому, поскольку в английском языке синим называется широкий спектр оттенков, от голубого до сине-фиолетового.

В разных цветовых моделях

Традиционная цветовая модель

Традиционная модель цветового круга возникла в 18 веке и до сих пор используется многими художниками . В этой модели красный, желтый и синий цвета обозначены как основные цвета с дополнительными парами первично-вторичного красного-зеленого, сине-оранжевого и желто-фиолетового.

В этой традиционной схеме дополнительная цветовая пара содержит один основной цвет (желтый, синий или красный) и вторичный цвет (зеленый, фиолетовый или оранжевый). Дополнение к любому основному цвету можно получить, комбинируя два других основных цвета. Например, чтобы добиться дополнения желтого (основного цвета), можно объединить красный и синий. В результате получится фиолетовый цвет, который на цветовом круге появляется прямо напротив желтого. Продолжая использовать модель цветового круга, можно затем объединить желтый и фиолетовый, что, по сути, означает, что все три основных цвета будут присутствовать одновременно. Поскольку краски работают, поглощая свет, сочетание всех трех основных цветов дает черный или серый цвет (см. субтрактивный цвет ). В более поздних руководствах по рисованию более точными субтрактивными основными цветами являются пурпурный, голубой и желтый.

Дополнительные цвета могут создавать поразительные оптические эффекты. Кажется, что тень объекта содержит часть дополнительного цвета объекта. Например, тень красного яблока будет содержать немного сине-зеленого. Этот эффект часто копируют художники, желающие создать более светлые и реалистичные тени. Если человек смотрит на цвет около 45 секунд, а затем смотрит на белую бумагу или стену, он на короткое время увидит остаточное изображение объекта в его дополнительном цвете.

Расположенные рядом в виде крошечных точек, при раздельном смешении цветов дополнительные цвета кажутся серыми.

Цвета, создаваемые светом

Цветовая модель RGB , изобретенная в 19 веке и полностью разработанная в 20 веке, использует комбинации красного, зеленого и синего света на черном фоне для получения цветов, видимых на мониторе компьютера или экране телевизора. В модели RGB основными цветами являются красный, зеленый и синий. Дополнительные первичные и вторичные комбинации — красный - голубой , зеленый - пурпурный и синий - желтый . В цветовой модели RGB свет двух дополнительных цветов, таких как красный и голубой, объединенный при полной интенсивности, образует белый свет, поскольку два дополнительных цвета содержат свет с полным диапазоном спектра. Если свет не полностью интенсивный, результирующий свет будет серым.

В некоторых других цветовых моделях, таких как цветовое пространство HSV , нейтральные цвета (белый, серый и черный) располагаются вдоль центральной оси. Дополнительные цвета (согласно определению в HSV) лежат друг напротив друга на любом горизонтальном сечении. Например, в цветовом пространстве CIE 1931 цвет « доминантной » длины волны можно смешивать с некоторым количеством дополнительной длины волны для получения нейтрального цвета (серого или белого).

• 
  Традиционная цветная звезда, разработанная в 1867 году Шарлем Бланом . Традиционные дополнительные цвета, используемые такими художниками XIX века, как Ван Гог, Моне и Ренуар, находятся прямо напротив друг друга.
• 
  Цвета цветовой модели RGB , которая использует комбинации красного, зеленого и синего света на черном экране для создания всех цветов, видимых на дисплее компьютера или телевизора. Дополнительные цвета расположены напротив друг друга.
• 
  Цветовой круг HSV имеет те же дополнительные цвета, что и цветовая модель RGB, но отображает их в трех измерениях.
• 
  Таблица сочетаний цветов.

Цветная печать

В цветовой модели CMYK основные цвета пурпурный, голубой и желтый вместе образуют черный, а дополнительные пары — пурпурный-зеленый, желто-синий и голубой-красный.

В цветной печати, как и в живописи, также используются субтрактивные цвета, но дополнительные цвета отличаются от тех, которые используются в живописи. В результате применяется та же логика, что и к цветам, создаваемым светом. При цветной печати используется цветовая модель CMYK , при которой цвета создаются путем наложения голубых, пурпурных, желтых и черных чернил. В печати наиболее распространенными дополнительными цветами являются пурпурно-зеленый, желто-синий и голубой-красный. С точки зрения дополнительных/противоположных цветов эта модель дает точно такой же результат, как и модель RGB. Черный добавляется, когда необходимо сделать цвета темнее.

В теории и искусстве

В теории цвета

Влияние цветов друг на друга было отмечено еще в древности. В своем эссе «О цветах » Аристотель заметил, что «когда свет падает на другой цвет, то в результате этого нового сочетания он приобретает другой оттенок цвета». Св. Фома Аквинский писал, что фиолетовый цвет рядом с белым выглядит иначе, чем с черным, и что золото выглядит более эффектно на синем, чем на белом; итальянский архитектор и писатель эпохи Возрождения Леон Баттиста Альберти заметил, что существует гармония ( coniugatio на латыни и amicizia на итальянском языке) между определенными цветами, такими как красно-зеленый и красно-синий; и Леонардо да Винчи заметил, что наилучшей гармонией является гармония между совершенно противоположными цветами ( retto contrario ), но ни у кого не было убедительного научного объяснения, почему это было так до 18 века.

В 1704 году в своем трактате по оптике Исаак Ньютон разработал круг, показывающий спектр семи цветов. В этой работе и в более ранней работе 1672 года он заметил, что определенные цвета вокруг круга противостоят друг другу и обеспечивают наибольший контраст; он назвал красный и синий (современный голубой), желтый и фиолетовый, зеленый и «фиолетовый, близкий к алому».

В последующие десятилетия учёные усовершенствовал цветовой круг Ньютона, в конечном итоге дав ему двенадцать цветов: три основных цвета (желтый, синий и красный); три вторичных цвета (зеленый, фиолетовый и оранжевый), полученные путем объединения основных цветов; и шесть дополнительных третичных цветов, полученных путем объединения основных и вторичных цветов.

В двух докладах, прочитанных перед Королевским обществом (Лондон) в 1794 году, британский учёный американского происхождения Бенджамин Томпсон , граф Румфорд (1753–1814), ввёл термин «дополнительный» для описания двух цветов, которые при смешивании дают белый цвет. Проводя фотометрические эксперименты с фабричным освещением в Мюнхене, Томпсон заметил, что «воображаемый» синий цвет возникает в тени желтого света свечей, освещенного светом в крыше, - эффект, который он воспроизводил в других цветах с помощью тонированных стекол и пигментированных поверхностей. Он предположил, что «для каждого цвета без исключения, каким бы ни был его оттенок или оттенок, или как бы он ни был составлен, существует другой, находящийся в совершенной гармонии с ним, который является его дополнением и, можно сказать, является его спутником». Он также предложил некоторые возможные практические применения этого открытия. «С помощью экспериментов такого рода, которые можно было бы легко провести, дамы могут выбирать ленты для своих платьев, а те, кто обставляет комнаты, могут располагать свои цвета по принципам наиболее совершенной гармонии и чистейшего вкуса. Преимущества, которые могли бы извлечь из этого художники знание этих принципов гармонии цветов слишком очевидно, чтобы требовать иллюстрации».

В начале 19 века ученые и философы по всей Европе начали изучать природу и взаимодействие цветов. Немецкий поэт Иоганн Вольфганг фон Гете представил свою собственную теорию в 1810 году, заявив, что два основных цвета находятся в наибольшей противоположности друг другу: желтый и синий, олицетворяющие свет и тьму. Он писал, что «Желтый — это свет, приглушенный тьмой; синий — это тьма, ослабленная светом». Из противостояния синего и желтого в результате процесса, называемого «steigerung», или «увеличения», родился третий цвет — красный. Гете также предложил несколько наборов дополнительных цветов, которые «требовали» друг друга. По словам Гете, «желтый «требует» фиолетового; оранжевый [требует] синего; фиолетовый [требует] зеленого; и наоборот». Идеи Гете были очень личными и часто расходились с другими научными исследованиями, но они пользовались большой популярностью и оказали влияние на некоторых важных художников, включая Дж. М. У. Тернера .

Примерно в то же время, когда Гете публиковал свою теорию, британский физик, врач и египтолог Томас Янг (1773–1829) экспериментально показал, что для создания белого света нет необходимости использовать все цвета спектра; это можно было сделать, комбинируя свет всего трех цветов; красный, зеленый и синий. Это открытие стало основой аддитивных цветов и цветовой модели RGB . Он показал, что можно создать пурпурный цвет, объединив красный и синий свет; создать желтый цвет, смешав красный и зеленый свет; и создать голубой или сине-зеленый, смешав зеленый и синий. Он также обнаружил, что можно создать практически любой другой цвет, изменяя интенсивность этих цветов. Это открытие привело к созданию системы, используемой сегодня для создания цветов на экране компьютера или телевизора. Янг также был первым, кто предположил, что сетчатка глаза содержит нервные волокна, чувствительные к трем различным цветам. Это предвосхитило современное понимание цветового зрения , в частности открытие того, что глаз действительно имеет три цветовых рецептора, чувствительных к различным диапазонам длин волн.

Примерно в то же время, когда Янг открыл аддитивные цвета, другой британский ученый, Дэвид Брюстер (1781–1868), изобретатель калейдоскопа , предложил конкурирующую теорию о том, что истинными основными цветами являются красный, желтый и синий, а истинные цвета — красный, желтый и синий. комплементарными парами были красный-зеленый, синий-оранжевый и желтый-фиолетовый. Затем немецкий учёный Герман фон Гельмгольц (1821–1894) разрешил спор, показав, что цвета, образованные светом (аддитивные цвета), и цвета, образованные пигментами (субтрактивные цвета), на самом деле действуют по разным правилам и имеют разные первичные свойства. и дополнительные цвета.

Другие ученые более внимательно рассмотрели использование дополнительных цветов. В 1828 году французский химик Эжен Шеврёль , исследуя изготовление гобеленов с целью сделать цвета ярче, научно доказал, что «расположение дополнительных цветов превосходит любую другую гармонию контрастов». Его книга 1839 года на эту тему « О контрасте одновременного цвета и ассортимента цветных предметов» , показывающая, как дополнительные цвета могут использоваться во всем, от текстиля до садов, была широко прочитана в Германии, Франции и Англии и сделана Дополнительные цвета — популярная концепция. Использование дополнительных цветов было далее освещено французским искусствоведом Шарлем Бланом в его книге «Грамматика искусств и рисунков» (1867), а затем американским теоретиком цвета Огденом Рудом в его книге «Современная хроматика» (1879). Эти книги с большим энтузиазмом читали современные художники, особенно Жорж Сёра и Винсент Ван Гог , которые применили теории на практике в своих картинах.

В 2022 году команда из Лос-Аламосской национальной лаборатории обнаружила, что трехмерное перцептивное цветовое пространство не является римановым , как это было широко признано с тех пор, как было предложено Рейманом и развито Гельмгольцем и Шредингером . Они провели сравнительные тесты на людях, используя задачи «двухальтернативного принудительного выбора» для большей точности. Они обнаружили, что большие цветовые различия воспринимаются как менее отдаленные, чем сумма всех расстояний внутри них. Когда эти воспринимаемые расстояния наносятся на график, получается неевклидово цветовое пространство. Это открытие наиболее сильно влияет на аналогичные пары цветов , поскольку расстояние между цветами увеличивается по мере увеличения области цветового пространства. Они пришли к выводу, что необходимо внести изменения в цветовой стандарт, используемый Международной комиссией мер и весов , чтобы учесть уменьшение отдачи от восприятия цветовых интервалов.

• 
  Цветовой круг Ньютона (1704 г.) отображал семь цветов. Он заявил, что цвета, расположенные напротив друг друга, обладают сильнейшим контрастом и гармонией.
• 
  Цветовой круг Буте 1708 года показал традиционные дополнительные цвета; красный и зеленый, желтый и фиолетовый, синий и оранжевый.
• 
  Цветовой круг, разработанный Иоганном Вольфгангом фон Гете (1810 г.), был основан на идее о том, что основные цвета — желтый и синий, представляющие свет и тьму, — противостоят друг другу.

В искусстве

В 1872 году Клод Моне написал «Впечатление», «Восход солнца» , крошечное оранжевое солнце и немного оранжевого света, отражающегося на облаках и воде в центре туманного голубого пейзажа. Эта картина с ярким использованием дополнительных цветов оранжевого и синего дала название движению импрессионистов . Моне был знаком с наукой о дополнительных цветах и ​​с энтузиазмом использовал их. В 1888 году он писал: «Цвет оказывает свое влияние на контрасты, а не на присущие ему качества… основные цвета кажутся более яркими, когда они контрастируют с дополнительными цветами».

Оранжевый и синий стали важным сочетанием для всех художников-импрессионистов. Все они изучили последние книги по теории цвета и знали, что оранжевый, помещенный рядом с синим, делает оба цвета намного ярче. Огюст Ренуар раскрашивал лодки полосами хромо-оранжевой краски прямо из тюбика. Поль Сезанн использовал оранжевый цвет, состоящий из оттенков желтого, красного и охры на синем фоне.

Винсент Ван Гог был особенно известен использованием этой техники; он создал свои собственные апельсины из смеси желтого, охристого и красного и поместил их рядом с полосками охристо-красного и бутылочно-зеленого цвета, а также под небом бурного синего и фиолетового. Он также поместил оранжевую луну и звезды на кобальтово-голубое небо. Он писал своему брату Тео о «поисках противоположностей синего с оранжевым, красного с зеленым, желтого с фиолетовым, поиске ломаных и нейтральных цветов, чтобы гармонизировать жестокость крайностей, попытках сделать цвета интенсивными, а не гармония серого».

Описывая свою картину «Ночное кафе » своему брату Тео в 1888 году, Ван Гог писал: «Я стремился выразить красным и зеленым ужасные человеческие страсти. Зал кроваво-красный и бледно-желтый, с зеленым бильярдным столом в центре и четыре лампы лимонно-желтого цвета с оранжевыми и зелеными лучами. Повсюду борьба и антитеза самых разных красных и зеленых».

• 
  Впечатление, восход солнца» « Картина Клода Моне (1872) изображала крошечное, но яркое оранжевое солнце на синем фоне. Картина дала название движению импрессионистов.
• 
  Гребцы в Шату работы Пьера Огюста Ренуара (1879). Ренуар знал, что оранжевый и синий, поставленные рядом, делают друг друга ярче.
• 
  В этом автопортрете (1889) Винсент Ван Гог максимально использовал контраст между оранжевым цветом своих волос и синим фоном.
• 
  «Звездная ночь» Винсента Ван Гога (1889) изображает оранжевые звезды и оранжевую луну.
• 
  «Ночное кафе» Винсента Ван Гога (1888) использовало красный и зеленый цвета, чтобы выразить то, что Ван Гог называл «ужасными человеческими страстями».

Остаточные изображения

Дополнительная информация: Остаточное изображение § Негативные остаточные изображения.

Когда человек смотрит на один цвет (например, на красный) в течение длительного периода времени (примерно от тридцати секунд до минуты), а затем смотрит на белую поверхность, появляется остаточное изображение дополнительного цвета (в данном случае голубого). Это один из нескольких последствий, изучаемых в психологии зрительного восприятия и обычно приписываемых утомлению определенных частей зрительной системы.

В приведенном выше случае фоторецепторы красного света в сетчатке утомлены, что снижает их способность отправлять информацию в мозг. Когда рассматривается белый свет, красные части света, падающие на глаз, передаются не так эффективно, как другие длины волн (или цвета), и в результате возникает иллюзия просмотра дополнительного цвета, поскольку изображение теперь искажается из-за потери цвет, в данном случае красный. Когда рецепторам дается время на отдых, иллюзия исчезает. В случае взгляда на белый свет красный свет по-прежнему падает на глаз (а также синий и зеленый), однако, поскольку рецепторы других световых цветов также утомляются, глаз достигает равновесия.

Практическое применение

Использование дополнительных цветов является важным аспектом эстетически привлекательного искусства и графического дизайна. Это также распространяется на другие области, такие как контрастные цвета в логотипах и витринах розничной торговли . Расположенные рядом друг с другом, дополнения делают друг друга ярче.

Дополнительные цвета также имеют более практическое применение. Поскольку оранжевый и синий являются взаимодополняющими цветами, спасательные плоты и спасательные жилеты традиционно окрашены в оранжевый цвет, чтобы обеспечить максимальную контрастность и видимость при наблюдении с кораблей или самолетов над океаном.

Красные и голубые очки используются в системе Anaglyph 3D для создания 3D-изображений на экранах компьютеров.

• 
  Оранжевые спасательные плоты обеспечивают максимальную контрастность и видимость на фоне голубой воды.
• 
  Красные и голубые очки используются для просмотра Anaglyph 3D в Интернете или в печати. трехмерных изображений
• 
  Это изображение, просматриваемое в красно-голубых анаглифических 3D-очках, появится в трех измерениях.

См. также

• Дополнительная длина волны
• Инвертированный спектр
• Процесс противника

Внешние ссылки

• Изабель Рулофс и Фабьен Петийон, Цвет, объясненный художникам , Editions Eyrolles, (2012), ISBN   978-2-212-13486-5 .
• Джон Гейдж, Цвет и культура, Использование и значение цвета от древности до абстракции , (1993), Темза и Гудзон ISBN   978-2-87811-295-5
• Филип Болл, Живая история цветов (2001), Hazan Publishers, Париж, ISBN   978-2-754105-033
• Гете, Теория цвета , пер. Чарльз Лок Истлейк, Кембридж, Массачусетс: MIT Press, 1982. ISBN   0-262-57021-1