Теория цвета

Не путать с колориметрией .

Чтобы узнать о других значениях, см. Теорию цвета (значения) .

Теория цвета , или, точнее, традиционная теория цвета , представляет собой историческую совокупность знаний, описывающую поведение цветов, а именно смешивание цветов , цветового контраста эффекты , цветовую гармонию , цветовые схемы и цветовую символику . Современную теорию цвета обычно называют наукой о цвете . Хотя четкого различия в сфере применения нет, традиционная теория цвета имеет тенденцию быть более субъективной и иметь художественное применение, в то время как наука о цвете имеет тенденцию быть более объективной и иметь функциональные применения, например, в химии, астрономии или цветопередаче . Теория цвета восходит, по крайней мере, к Аристотеля трактату «О цветах» . Формализация «теории цвета» началась в 18 веке, первоначально в рамках партийного спора по поводу Исаака Ньютона теории цвета ( «Оптика» , 1704 г.) и природы основных цветов. К концу XIX века между традиционной теорией цвета и наукой о цвете образовался раскол.

История

Теория цвета уходит корнями в древность: ранние размышления о цвете появились в работах Аристотеля (ум. 322 г. до н.э.) «О цветах» и Клавдия Птолемея (ум. 168 г. н.э.) «Оптика» . Влияние света на цвет исследовали и выявили в дальнейшем аль-Кинди (ум. 873) и Ибн аль-Хайсам (ум. 1039). Ибн Сина (ум. 1037), Насир ад-Дин ат-Туси (ум. 1274) и Роберт Гроссетест (ум. 1253) обнаружили, что вопреки учению Аристотеля, существует множество цветовых путей перехода от черного к белому. Более современные подходы к принципам теории цвета можно найти в трудах Леоне Баттисты Альберти (ок. 1435 г.) и записных книжках Леонардо да Винчи (ок. 1490 г.).

Гете Цветовой круг из его «Теории цвета» 1810 года.

Основные цвета RYB стали основой теорий цветового зрения XVIII века . как фундаментальные сенсорные качества, которые смешиваются при восприятии всех физических цветов и, наоборот, при физической смеси пигментов или красителей . Эти теории были усилены исследованиями 18-го века различных чисто психологических цветовых эффектов, в частности контраста между «дополнительными» или противоположными оттенками, которые создаются цветовыми остаточными изображениями и контрастными тенями в цветном свете. Эти идеи и многие личные наблюдения за цветом были обобщены в двух основополагающих документах теории цвета: « Теория цвета » (1810 г.) немецкого поэта Иоганна Вольфганга фон Гете и «Закон одновременного цветового контраста» (1839 г.) французского химика-промышленника Мишеля Эжена. Шеврёль . Чарльз Хейтер опубликовал «Новый практический трактат о трех примитивных цветах, рассматриваемых как совершенная система элементарной информации» (Лондон, 1826 г.), в котором он описал, как все цвета можно получить всего из трех.

Страница из 1826 года. Новый практический трактат о трех примитивных цветах, считающихся идеальной системой элементарной информации, Чарльз Хейтер.

Впоследствии в конце XIX века немецкие и английские учёные установили, что восприятие цвета лучше всего описывается с помощью другого набора основных цветов — красного, зелёного и сине-фиолетового ( RGB ), смоделированных посредством аддитивной смеси трёх монохроматических источников света. основные цвета в различных реакциях на свет трех типов цветовых рецепторов или колбочек сетчатки Последующие исследования закрепили эти ( трихроматия ). На этой основе в начале 20 века было разработано количественное описание цветовой смеси или колориметрия, а также ряд все более сложных моделей цветового пространства и восприятия цвета, таких как теория оппозиционного процесса .

В тот же период промышленная химия радикально расширила цветовую гамму светостойких синтетических пигментов, позволив существенно улучшить насыщенность цветовых смесей красителей, красок и чернил. Он также создал красители и химические процессы, необходимые для цветной фотографии. В результате трехцветная печать стала эстетически и экономически осуществимой в массовой печатной продукции, а теория цвета художников была адаптирована к основным цветам, наиболее эффективным в чернилах или фотографических красителях: голубому, пурпурному и желтому (CMY). (При печати темные цвета дополняются черными чернилами, известными как система CMYK ; как в печати, так и в фотографии белый цвет обеспечивается цветом бумаги.) Эти основные цвета CMY были согласованы с основными цветами RGB и субтрактивным смешением цветов. с аддитивным смешением цветов, определяя основные цвета CMY как вещества, которые поглощают только один из основных цветов сетчатки: голубой поглощает только красный (−R+G+B), пурпурный — только зеленый (+R−G+B) и только желтый. сине-фиолетовый (+R+G−B). Важно добавить, что CMYK, или процессная, цветная печать задумана как экономичный способ получения широкого спектра цветов для печати, но ей не хватает воспроизведения определенных цветов, особенно оранжевого, и немного не хватает воспроизведения пурпурных цветов. Более широкий диапазон цветов можно получить, добавив в процесс печати другие цвета, например, Система печатных красок Pantone Hexachrome (шесть цветов) и другие.

Цветовая система Манселла 1905 года представляет цвета с использованием трех цветообразующих атрибутов: значения (яркости), насыщенности и оттенка .

На протяжении большей части XIX века художественная теория цвета либо отставала от научного понимания, либо дополнялась научными книгами, написанными для непрофессионала, в частности «Современной хроматикой » (1879) американского физика Огдена Руда , и ранними атласами цвета, разработанными Альбертом Манселлом ( Munsell). Книга цвета , 1915, см. цветовую систему Манселла ) и Вильгельма Оствальда (Цветной атлас, 1919). Основные успехи были достигнуты в начале 20-го века художниками, преподающими или связанными с немецким Баухаусом , в частности Василием Кандинским , Йоханнесом Иттеном , Фабером Бирреном и Йозефом Альберсом , чьи работы сочетают предположения с эмпирическим или демонстрационным исследованием принципов цветового дизайна.

Смешение цветов

Аддитивное смешивание цветов (например, в компьютере)

Субтрактивное смешивание цветов (например, в принтере)

Основная статья: Смешение цветов

Одной из первых целей теории цвета было установление правил смешивания пигментов.

Традиционная теория цвета была построена на «чистых» или идеальных цветах, характеризующихся различными сенсорными ощущениями, а не атрибутами физического мира. Это привело к ряду неточностей в традиционных принципах теории цвета, которые не всегда устраняются в современных формулировках. Другая проблема заключалась в тенденции описывать цветовые эффекты целостно или категориально, например, как контраст между «желтым» и «синим», понимаемым как общие цвета, вместо трех цветовых атрибутов, обычно рассматриваемых наукой о цвете: оттенка , красочности и легкости . Эти путаницы отчасти носят исторический характер и возникли из-за научной неопределенности в отношении восприятия цвета, которая не была решена до конца 19 века, когда художественные представления уже укоренились. Они также возникают в результате попытки описать весьма контекстуальное и гибкое поведение восприятия цвета в терминах абстрактных цветовых ощущений, которые могут быть эквивалентно созданы любыми визуальными средствами .

Основные цвета

Первичные, вторичные и третичные цвета цветовой модели RYB.

Основная статья: Основной цвет

Теория цвета утверждает, что три чистых основных цвета можно использовать для смешивания всех возможных цветов. Иногда их называют красным, желтым и синим ( RYB ) или красным, зеленым и синим ( RGB ). Якобы любая неспособность конкретных красок или чернил соответствовать этим идеальным характеристикам происходит из-за примеси или несовершенства красителей. Напротив, современная наука о цвете не признает универсальных основных цветов (ни одна конечная комбинация цветов не может создать все остальные цвета) и использует основные цвета только для определения данного цветового пространства . Любые три основных цвета могут смешивать только ограниченный диапазон цветов, называемый гаммой , который всегда меньше (содержит меньше цветов), чем полный диапазон цветов, который может воспринимать человек.

Дополнительные цвета

«Хроматическая диаграмма» Шеврёля 1855 года, основанная на цветовой модели RYB , показывающая дополнительные цвета и другие отношения.

Основная статья: Дополнительные цвета

Для смешивания цветного света Исаака Ньютона для часто используется цветовой круг описания дополнительных цветов, то есть цветов, которые нейтрализуют оттенки друг друга, образуя ахроматическую (белую, серую или черную) световую смесь. Ньютон выдвинул гипотезу о том, что цвета, расположенные точно напротив друг друга в цветовом круге, нейтрализуют оттенки друг друга; эта концепция была более подробно продемонстрирована в XIX веке. Примером дополнительных цветов могут быть пурпурный и зеленый.

Ключевым предположением в цветовом круге Ньютона было то, что «огненные» или максимально насыщенные оттенки расположены на внешней окружности круга, а ахроматический белый — в центре. Тогда насыщенность смеси двух спектральных оттенков предсказывалась по прямой между ними; смесь трех цветов была предсказана по «центру тяжести» или центроиду трех точек треугольника и так далее.

Согласно традиционной теории цвета, основанной на субтрактивных основных цветах и ​​цветовой модели RYB, желтый, смешанный с фиолетовым, оранжевый, смешанный с синим, или красный, смешанный с зеленым, дает эквивалентный серый цвет и является дополнительными цветами художника.

Одна из причин, по которой основные цвета художника вообще работают, заключается в том, что используемые несовершенные пигменты имеют наклонные кривые поглощения и меняют цвет при концентрации. Пигмент чисто красного цвета при высоких концентрациях может вести себя как пурпурный при низких концентрациях. Это позволяет создавать пурпурные оттенки, которые в противном случае были бы невозможны. Аналогично, синий цвет, являющийся ультрамарином при высоких концентрациях, становится голубым при низких концентрациях, что позволяет использовать его для смешивания зеленого. Хромовые красные пигменты могут выглядеть оранжевыми, а затем желтыми по мере снижения концентрации. Можно даже смешать очень низкие концентрации упомянутого синего и красного хрома, чтобы получить зеленоватый цвет. Это работает гораздо лучше с масляными красками, чем с акварелью и красками.

Работа старых праймериз зависит от наклонных кривых поглощения и утечки пигмента, тогда как новые, научно полученные, зависят исключительно от контроля степени поглощения в определенных частях спектра .

Оттенки и оттенки

Основная статья: Оттенок, оттенок и тон

При смешивании пигментов получается цвет, который всегда темнее и ниже по цветности или насыщенности, чем исходные цвета. Это перемещает смешанный цвет в сторону нейтрального — серого или почти черного. Свет становится ярче или тусклее путем регулировки его яркости или уровня энергии; в живописи яркость регулируется путем смешивания с белым, черным или дополнительным цветом.

Некоторые художники часто затемняют цвет краски, добавляя черную краску, создавая цвета, называемые оттенками , или осветляют цвет, добавляя белую, создавая цвета, называемые оттенками . Однако это не всегда лучший способ для изобразительной живописи, поскольку, к сожалению, цвета также меняют оттенок. Например, затемнение цвета путем добавления черного цвета может привести к смещению таких цветов, как желтый, красный и оранжевый, в сторону зеленоватой или голубоватой части спектра. Осветление цвета путем добавления белого может вызвать сдвиг в сторону синего при смешивании с красным и оранжевым. Другой метод затемнения цвета — использовать его противоположный или дополнительный цвет (например, пурпурно-красный, добавленный к желтовато-зеленому), чтобы нейтрализовать его без изменения оттенка и затемнить, если дополнительный цвет темнее исходного цвета. При осветлении цвета этот сдвиг оттенка можно скорректировать добавлением небольшого количества соседнего цвета, чтобы вернуть оттенок смеси в соответствие с исходным цветом (например, добавив небольшое количество оранжевого к смеси красного и белого цветов). исправит тенденцию этой смеси слегка смещаться в сторону синего конца спектра).

Разделить основную палитру

В живописи разделенная основная палитра представляет собой модель цветового круга, которая пытается объяснить и компенсировать неудовлетворительные результаты, часто получаемые при смешивании традиционных основных цветов: красного, желтого и синего.

Художники издавна считали красный, желтый и синий основными цветами. Однако на практике многим смесям, полученным из этих цветов, не хватает хроматической интенсивности . Вместо того, чтобы использовать более эффективный набор основных цветов , Сторонники теории разделения основных цветов объясняют отсутствие цветности предполагаемым присутствием примесей, небольшого количества других цветов в красках или отклонением от идеального основного цвета в сторону одного или другого из соседних цветов. Говорят, например, что каждая красная краска окрашена или смещена в сторону синего или желтого цвета, каждая синяя краска – либо в красную, либо в зеленую, а каждая желтая – в сторону зеленого или оранжевого. Говорят, что эти смещения приводят к созданию смесей, содержащих набор дополнительных цветов, затемняющих полученный цвет. Чтобы получить яркие смешанные цвета, согласно теории разделения основных цветов, необходимо использовать два основных цвета, смещения которых оба падают в направлении на цветовом круге смешиваемого цвета, комбинируя, например, синий с оттенком зеленого. и желтый с оттенком зеленого, чтобы получился ярко-зеленый. Основываясь на этом рассуждении, сторонники теории разделения основных цветов приходят к выводу, что две версии каждого основного цвета, часто называемые «холодным» и «теплым», необходимы для смешивания широкой гаммы цветов с высокой насыщенностью.

На самом деле, воспринимаемая предвзятость цветов не связана с примесями. Скорее, внешний вид любого данного красителя зависит от его химических и физических свойств, а его чистота не связана с тем, соответствует ли он нашему произвольному представлению об идеальном цвете. Более того, идентичность основных цветов, оптимизирующих гамму, определяется физиологией цветового зрения человека . Хотя ни один набор из трех основных красок нельзя смешать, чтобы получить полную цветовую гамму, воспринимаемую человеком, красный, желтый и синий являются плохим выбором, если желательны смеси с высоким содержанием цветности. Это связано с тем, что рисование — это субтрактивный цветовой процесс, для которого красный и синий являются вторичными, а не первичными цветами.

Несмотря на свои недостатки в принципе, система разделенной первичной обмотки может быть успешной на практике, поскольку рекомендуемые позиции синего красного и зеленого цвета часто заполняются близкими к фиолетовому и голубому цветам соответственно, тогда как красные и фиолетовые — с оранжевым смещением. смещенный синий цвет служит второстепенным цветом, стремясь еще больше расширить смешиваемую гамму.

Эта система, по сути, представляет собой упрощенную версию геометрического правила Ньютона, согласно которому цвета, расположенные ближе друг к другу в цветовом круге, дают более яркие смеси. Однако смесь, полученная из двух основных цветов, будет гораздо более насыщенной, чем смесь, полученная из двух вторичных цветов, даже если пары находятся на одинаковом расстоянии друг от друга в цветовом круге, что раскрывает ограничения круговой модели в предсказании цвета. - результаты смешивания. Например, смесь пурпурных и голубых чернил или красок даст яркие синие и фиолетовые оттенки, тогда как смесь красных и синих чернил или красок даст затемненные фиолетовые и пурпурные цвета, хотя угловое расстояние, разделяющее пурпурный и голубой, такое же, как и разделение красного и синего.

Цветовой контраст

См. также: цветовой контраст

В Шеврёля 1839 года книге «Принципы гармонии и контраста цветов » он ввел закон цветового контраста, заявив, что цвета, которые появляются вместе (в пространстве или во времени), будут изменены, как если бы они были смешаны с дополнительным цветом другого цвета, функционально усиливая цветовой контраст между ними. Например, кусок желтой ткани, помещенный на синий фон, будет иметь оранжевый оттенок, поскольку оранжевый является дополнительным к синему цвету. Шеврёль формализовал три типа контраста:

• одновременный контраст , который проявляется в двух цветах, рассматриваемых рядом,
• последовательный контраст для остаточного изображения , оставшегося на ахроматическом фоне после просмотра цвета, и
• смешанный контраст , для остаточного изображения, оставленного в другом цвете.

Теплые и холодные цвета

Различие между «теплыми» и «холодными» цветами важно, по крайней мере, с конца 18 века. Разница (как прослеживается этимологиями в Оксфордском словаре английского языка ), по-видимому, связана с наблюдаемым контрастом в ландшафтном освещении между «теплыми» цветами, связанными с дневным светом или закатом, и «прохладными» цветами, связанными с серым или пасмурным днем. Часто говорят, что теплыми цветами являются оттенки от красного до желтого, включая коричневый и коричневый; Холодными цветами часто называют оттенки от сине-зеленого до сине-фиолетового, включая большинство оттенков серого. Существуют исторические разногласия по поводу цветов, определяющих полярность, но источники XIX века указывают на максимальный контраст между красно-оранжевым и зеленовато-синим.

Теория цвета описала перцептивные и психологические эффекты этого контраста. Говорят, что теплые цвета в картине выступают вперед или кажутся более активными, тогда как холодные цвета имеют тенденцию отступать; Говорят, что теплые цвета, используемые в дизайне интерьера или моде, возбуждают или стимулируют зрителя, а холодные цвета успокаивают и расслабляют. Большинство этих эффектов, если они реальны, можно отнести к более высокой насыщенности и более светлому значению теплых пигментов по сравнению с холодными пигментами; коричневый — темный, ненасыщенный теплый цвет, который мало кто считает визуально активным или психологически возбуждающим.

Цветовая гармония и цветовые решения

Георг Кристоф Лихтенберг. Геттинген, 1775 г., пластина III.

Игнац Шиффермюллер, попытка цветовой системы (Вена, 1772 г.), пластина I.

Было высказано предположение, что «цвета, рассматриваемые вместе и вызывающие приятную эмоциональную реакцию, считаются гармоничными». Однако цветовая гармония — сложное понятие, поскольку реакция человека на цвет бывает как аффективной, так и когнитивной, включая эмоциональные реакции и суждения. Следовательно, наша реакция на цвет и понятие цветовой гармонии подвержены влиянию целого ряда различных факторов. Эти факторы включают индивидуальные различия (такие как возраст, пол, личные предпочтения, эмоциональное состояние и т. д.), а также культурные, субкультурные и социальные различия, которые порождают обусловленность и приобретенные реакции на цвет. Кроме того, контекст всегда влияет на реакцию на цвет и на понятие цветовой гармонии, а на эту концепцию также влияют временные факторы (например, меняющиеся тенденции) и факторы восприятия (например, одновременный контраст), которые могут влиять на реакцию человека на цвет. цвет. Следующая концептуальная модель иллюстрирует подход XXI века к цветовой гармонии:

${\text{Color harmony}}=f(\operatorname {Col} 1,2,3,\dots ,n)\cdot (ID+CE+CX+P+T)$

где цветовая гармония является функцией ( f ) взаимодействия между цветом/ами (столбец 1, 2, 3, …, n ) и факторами, которые влияют на положительную эстетическую реакцию на цвет: индивидуальные различия ( ID ), такие как возраст, пол, личность и аффективное состояние; культурный опыт ( CE ), преобладающий контекст ( CX ), который включает в себя обстановку и окружающее освещение; промежуточные эффекты восприятия ( P ) и эффекты времени ( T ) с точки зрения преобладающих социальных тенденций.

Кроме того, учитывая, что люди могут воспринимать более 2,8 миллиона различных цветов, Было высказано предположение, что число возможных цветовых комбинаций практически бесконечно, что означает, что формулы прогнозирования цветовой гармонии принципиально несостоятельны. Несмотря на это, многие теоретики цвета разработали формулы, принципы или рекомендации по сочетанию цветов с целью предсказать или указать положительный эстетический отклик или «цветовую гармонию».

Модели цветового круга часто использовались в качестве основы для рекомендаций по сочетанию цветов и для определения отношений между цветами. Некоторые теоретики и художники полагают, что сопоставление дополнительных цветов создаст сильный контраст, ощущение визуального напряжения, а также «цветовую гармонию»; в то время как другие полагают, что сопоставление аналогичных цветов вызовет положительный эстетический отклик. Рекомендации (или формулы) по сочетанию цветов предполагают, что цвета, расположенные рядом друг с другом в модели цветового круга ( аналогичные цвета ), имеют тенденцию создавать однотонные или монохроматические цвета , и некоторые теоретики также называют их «простыми гармониями».

Кроме того, разделенные дополнительные цветовые схемы обычно изображают модифицированную дополнительную пару, в которой вместо выбора «истинного» второго цвета выбирается ряд аналогичных оттенков вокруг него, то есть разделенные дополнительные цвета красного — это сине-зеленый и желто-зеленый. . Триадная цветовая схема предполагает любые три цвета, примерно равноудаленные от модели цветового круга. Фейснер и Манке входят в число авторов, которые дают более подробные рекомендации по сочетанию цветов.

Формулы и принципы сочетания цветов могут служить некоторым руководством, но имеют ограниченное практическое применение. Это связано с влиянием контекстуальных, перцептивных и временных факторов, которые будут влиять на то, как цвета воспринимаются в любой конкретной ситуации, обстановке или контексте. Подобные формулы и принципы могут быть полезны в моде, интерьере и графическом дизайне, но многое зависит от вкусов, образа жизни и культурных норм зрителя или потребителя.

Давно известно, что черный и белый «хорошо» сочетаются практически с любыми другими цветами; черный уменьшает кажущуюся насыщенность или яркость связанных с ним цветов, а белый одинаково эффектно демонстрирует все оттенки.

Цветовая символика

Основная статья: Цветовая символика

Основная основа традиционной теории цвета заключается в том, что цвета несут значительную культурную символику или даже имеют неизменное универсальное значение. Еще во времена древнегреческих философов многие теоретики разработали цветовые ассоциации и связали определенные коннотативные значения с конкретными цветами. Однако коннотативные цветовые ассоциации и цветовая символика, как правило, зависят от культуры и могут также различаться в зависимости от контекста и обстоятельств. Например, красный цвет имеет множество различных коннотативных и символических значений: от волнующего, возбуждающего, чувственного, романтического и женственного; символу удачи; а также выступает сигналом об опасности. Такие цветовые ассоциации, как правило, усваиваются и не обязательно сохраняются независимо от индивидуальных и культурных различий или контекстуальных, временных или перцептивных факторов. Важно отметить, что, хотя цветовая символика и цветовые ассоциации существуют, их существование не обеспечивает доказательной поддержки психологии цвета или утверждений о том, что цвет обладает терапевтическими свойствами.

См. также

• Чарльз Альберт Кили – британский ученый и артист. Страницы, отображающие описания из Викиданных в качестве запасного варианта.
• Цветовой анализ - процесс определения цветов, которые лучше всего соответствуют естественному цвету человека.
• Смешение цветов - получение цветов путем объединения основных или вторичных цветов в разных количествах.
• Наука о цвете - Научное исследование цветов.
• О видении и цветах - трактат Артура Шопенгауэра 1816 года. Страницы с краткими описаниями целей перенаправления.
• Субтрактивный цвет – свет проходит через последовательные фильтры.
• Видимый спектр - часть электромагнитного спектра, видимая человеческому глазу.

Внешние ссылки

• «Понимание теории цвета», Университет Колорадо в Боулдере – Coursera
• Handprint.com: Color - подробный сайт о восприятии цвета, психологии цвета, теории цвета и смешивании цветов.
• Измерения цвета - теория цвета для художников, использующих цифровые/традиционные медиа.