>>> Перейти на мобильный размер сайта >>>

Секреты мастера

Профессия маляр

2.7. Основы цветоведения

Свет и цвет в природе

Возможность разложения света была впервые обнаружена Исааком Ньютоном. Узкий луч света, пропущенный им через стеклянную призму, преломился и образовал на стене разноцветную полоску - спектр (рис. 29).

По цветовым признакам спектр можно разделить на две части. В одну часть входят красные, оранжевые, желтые и желто-зеленые цвета, а в другую - зеленые, голубые, синие и фиолетовые.

Рис. 29. Спектральное разложение светового луча

Цвет каждого предмета зависит от его физических свойств, т. е. способности отражать, поглощать или пропускать лучи света. Лучи света, падающие на поверхность, делятся на отраженные, поглощенные и пропущенные.

Тела, почти полностью отражающие или поглощающие лучи света, воспринимаются нами как непрозрачные, а тела, пропускающие значительное количество света, как прозрачные (стекло).

Если поверхность или тело отражает или пропускает в одинаковой степени все лучи видимой части спектра, то такое отражение или пропускание светового потока называется неизбирательным.

Так, предмет кажется черным, если он поглощает в равной степени почти все лучи спектра, и белым, если отражает в равной степени почти все лучи спектра.

Если смотреть на предметы через бесцветное стекло, их цвет останется для нас прежним. Следовательно, бесцветное стекло почти полностью пропускает все цветные лучи спектра, за исключением незначительного количества отраженного и поглощенного света, также состоящего из всех цветовых лучей спектра.

Если же заменить бесцветное стекло синим, то все предметы за стеклом покажутся синими (синее стекло пропускает в основном только синие лучи спектра, поглощая почти полностью лучи остальных цветов).

Цвет непрозрачных предметов также зависит от отражения и поглощения поверхностью волн различного спектрального состава. Так, предмет кажется синим, если он отражает только синие лучи, а все остальные поглощает; если же предмет отражает красные и поглощает все остальные лучи спектра, он воспринимается как красный, и т. д.

Такое пропускание и поглощение предметами лучей называется избирательным.

Ахроматические и хроматические тона. Существующие в природе цвета по цветовым свойствам можно разделить на две группы: ахроматические, или бесцветные, и хроматические, или цветные. К ахроматическим тонам относятся белый, черный и целый ряд промежуточных серых тонов.

Группа хроматических цветовых тонов состоит из красных, оранжевых, желтых, зеленых, фиолетовых и бесчисленного множества промежуточных цветов.

Луч света от предметов, окрашенных в ахроматические тона, отражается, не претерпев каких-либо заметных изменений. Поэтому такие тона воспринимаются нами только как белые или черные с целым рядом промежуточных серых оттенков, которые в этом случае зависят исключительно от способности тела поглощать или отражать все лучи спектра. Чем больше света отражает предмет, тем он кажется белее, и чем большее количество света предмет поглощает, тем он кажется чернее.

В природе не существует материала, отражающего или поглощающего все 100 % падающего на него света, поэтому нет ни идеально белого, ни идеально черного тона. Самый белый тон имеет порошок химически чистого сернокислого бария, спрессованный в плитку, который отражает 94 % падающего на него света; цинковые белила несколько темнее сернокислого бария, свинцовые белила еще темнее; и далее по мере уменьшения белизны располагаются: гипс, литопонные белила, писчая бумага высшего сорта, мел и т. д. Наиболее темной считается поверхность черного бархата, отражающего около 0,2 % света. Таким образом, ахроматические тона отличаются один от другого только светлотой. Человеческий глаз различает около 300 ахроматических оттенков.

Хроматические цвета обладают тремя свойствами: цветовым тоном, светлотой и насыщенностью цвета.

Цветовым тоном называют такое свойство цвета, которое позволяет глазу человека воспринимать и определять красный, желтый, синий и другие спектральные цвета. Он определяется длиной волны. Цветовых тонов существует значительно больше, чем названий для них.

Основным, естественным рядом цветовых тонов является солнечный спектр, в котором цветовые тона располагаются так, что постепенно и непрерывно переходят один в другой; красный через оранжевый переходит в желтый, далее через светло-зеленый и темно-зеленый в голубой, затем в синий и, наконец, в фиолетовый.

Светлота - это свойство цветной поверхности отражать большее или меньшее количество падающих лучей света. При большем отражении света мы воспринимаем цвет поверхности как светлый; при меньшем - как темный. Это свойство является общим для всех тонов, как хроматических, так и ахроматических, поэтому по светлоте можно сравнивать любые тона. К хроматическому цвету любой светлоты легко подобрать подобный ему по светлоте ахроматический тон.

Для практических целей при определении светлоты пользуются так называемой серой шкалой, которая состоит из набора выкрасок ахроматических тонов, постепенно переходящих от наиболее черного, темно-серого, серого и светло-серого к почти белому. Эти выкраски наклеены между отверстиями в картоне, против каждой выкраски обозначен коэффициент отражения данного тона. Шкалу накладывают на исследуемую поверхность и, сопоставляя ее с выкраской, просматриваемой через отверстия шкалы, определяют светлоту.

Насыщенностью хроматического цвета называют степень отличия этого цвета от ахроматического серого, равного ему по светлоте.

Это свойство хроматических цветов можно представить яснее, прибавляя к какому-либо спектральному цвету, например желтому, немного серого, равного ему по светлоте. В этом случае цветовой тон не изменится, так как прибавляемый ахроматический тон не имеет светового тона, не изменится и светлота цветового тона, так как добавляемый серый равен ему по светлоте. Но полученный желтый цвет будет заметно отличаться от первоначального - он посереет, станет менее желтым. Продолжая дальнейшее прибавление серого тона к желтому, получают ряд промежуточных желтых цветовых тонов, все более серых, вплоть до того, что желтый цвет будет едва заметным. Таким образом, при прибавлении к желтому цвету серого насыщенность желтого цвета непрерывно снижается до минимально возможного.

Предельно насыщенными, а следовательно, и чистыми являются цвета спектра. Остальные хроматические цвета тем насыщеннее, чем чище и ближе к спектральным.

Снижение насыщенности цветовых тонов достигается прибавлением не только серого тона, но и любого ахроматического - от черного до белого. При прибавлении черного получают темно-зеленые, темно-синие, коричневые, а белого - розовые, бледно-зеленые, светло-голубые тона. При постепенном прибавлении белого одновременно с уменьшением насыщенности возрастает светлота.

Смешанные тона. Восприятие цветов, которые мы видим вокруг себя, вызывается действием на глаз сложного цветового потока, состоящего из световых волн различной длины. Но впечатления пестроты и многоцветное не создается, так как глаз обладает свойством смешивать разнообразные цвета.

Для изучения законов смешения цветов пользуются приборами и приемами, дающими возможность смешивать цвета в различной пропорции.

Рассматривая спектр, мы можем выделить в нем три цвета: красный, желтый и синий, которые принято называть основными, так как эти цвета нельзя получить смешением других цветов. Все остальные цвета спектра, которые можно получить смешением основных цветов, называют смешанными.

Простой прибор для смешения цветов - это вертушка-юла. Два бумажных кружка, разного цвета, надрезанные по радиусу и имеющие одинаковый диаметр, вставляют один в другой. При этом образуется двухцветный диск, в котором, перемещая кружки, можно изменять величину цветных секторов. Собранный диск надевают на ось вертушки и приводят в движение. От быстрого чередования цвет двух секторов сливается в один. Создается впечатление, что кружок одноцветный. В лабораторных условиях обычно пользуются вертушкой с электродвигателем, имеющим скорость вращения не менее 2000 об/мин.

С помощью вертушки можно смешать несколько цветов, совмещая одновременно соответствующее количество разноцветных дисков.

В практике широко применяется пространственное смешение цветов, которые основано на получении зрительного эффекта в результате смешения двух или более цветов, расположенных близко один к другому и рассматриваемых с достаточно большого расстояния.

На принципе пространственного смешения цветов построено применение в отделочных работах накатывания разноцветных рисунков по цветному фону, набрызг ит.п.

Описанные способы смешения цветов являются оптическими, так как цвета складываются или сливаются в один суммарный цвет на сетчатке нашего глаза. Этот вид смешения носит название слагательного, или аддитивного.

С помощью пигментов, применяемых в малярных работах, можно получать различные цвета. Каждый основной или смешанный цвет может быть сделан светлее или темнее путем добавления к нему белой или черной краски. Отсюда и понятия разбелов и затемнений. В малярных работах затемнения используют редко, зато разбелы - очень часто.

В малярных работах различают теплые и холодные цвета. К теплым относят красные, оранжевые, желтые, к холодным - синие, голубые, зеленые цвета. Например, зеленый цвет в зависимости от того, преобладает в нем желтый или синий цвет, может быть соответственно теплым пли холодным. Комнаты, выходящие на север, принято окрашивать в теплые тона, комнаты, выходящие на юг, - в холодные. Тот же вопрос возникает при выборе цвета для окраски фасадов. При этом учитывают фон, на котором находится здание, а также цвет фасадов окружающих зданий.

Теплые и светлые цвета принято называть выступающими 5 а все холодные - отступающими. Архитектурные детали на фасадах - наличники, пояски колонн, пилястры - обычно окрашивают в более светлые тона, нежели плоскости самих фасадов. Таким приемом создается впечатление, что эти детали выступают от плоскости фасада.

Различают тяжелые и легкие цвета. Тяжелыми принято считать теплые, а легкими - светлые цвета. Это свойство также учитывают при выборе цвета для окраски поверхностей фасадов или стен помещений. Обычно цоколь фасада окрашивают темнее этажей, а нижние этажи - темнее верхних. Этого же правила придерживаются и при окраске стен помещений.

Очень часто для пигментов, наполнителей, а также для связующих важно точно определить цвет, иначе будет трудно получить окрасочный состав заданного цветового тона.

ГОСТ 16873-78 устанавливает визуальный и инструментальный методы определения цвета пигментов для паст или красок и наполнителей для красок.

Визуальным методом определяют соответствие цвета испытуемого пигмента или наполнителя цвету утвержденных образцов (эталонов).

Инструментальным методом определяют координаты цвета X, Y, испытуемого пигмента или наполнителя в сравнении с утвержденным образцом с помощью компаратора цвета типа ФКЦШ-М.

Но не всегда при смешении двух хроматических цветов получается смешанный хроматический цвет. В отдельных случаях, если один из хроматических цветов дополнить специально подобранным к нему другим хроматическим цветом и смешать их в строго определенной пропорции, может получиться ахроматический тон. Если при этом были использованы хроматические цвета, близкие по чистоте цветового тона к спектральным, получающийся новый цвет окажется белым или светло-серым. Если пропорциональность при смешении нарушена, цветовой тон окажется того цвета, которого было взято больше, причем насыщенность тона понизится.

Два хроматических цвета, образующих при смешении в определенной пропорции ахроматический тон, называются взаимодополнительными цветами (рис. 30). Смешение дополнительных цветов никогда не может дать нового цветового тона. В природе существует множество пар взаимодополнительных цветов, но для практических целей из основных пар дополнительных цветов создают цветовой круг из восьми цветов, в котором взаимодополнительные цвета размещают на противоположных концах одного диаметра.

Рис. 30. Цветовой круг взаимодополнительных цветов:
1 - большой интервал, 2 - средний интервал, 3 - малый интервал

В этом круге красному цвету соответствует дополнительный голубовато-зеленый, оранжевому- голубой, желтому - синий, желто-зеленому - фиолетовый. Следует отметить, что в любой паре дополнительных цветов один всегда принадлежит к группе теплых, а другой - к группе холодных.

В зависимости от того, в пределах какого интервала расположены цветные тона, их сочетания приобретают большую или меньшую гармонию. Наиболее гармоничны цветные тона, расположенные в пределах больших (1) и малых (3) интервалов (1/2 и 1/8 окружности), наименее -в пределах средних (2) интервалов (1/4 окружности).

Помимо слагательного существует вычислительное, или механическое, смешение цветов. Этот вид смешения в отличие от оптического состоит в механическом смешении красок непосредственно на палитре, красочных составов - в емкостях или же в нанесении двух красочных прозрачных слоев один на другой (лессировка).

Примером вычислительного смешения цветов может служить луч света, пропущенный через три стекла - желтого, голубого и пурпурного цветов, - поставленных одно за другим, и направленный на белый экран. В местах перекрытия двух стекол - пурпурного и желтого - получится красное пятно, желтого и голубого - зеленое, голубого и пурпурного - синее. В местах же одновременного перекрытия трех цветов появится черное пятно.