Geum.ru

Цветовой спектр

Вид материалаДокументы

Содержание


Цветовой спектр
Порядок цветов в спектре
Цветовой круг.
Спектр как характеристика цвета
Список использованных источников
Подобный материал:
ВВЕДЕНИЕ


Человеческий глаз способен различать порядка семи миллионов различных оттенков. Но наш язык и система понятий не в состоянии дать такое количество названий - не хватает слов. Наверное, тот, кто давал когда-то имена вещам и явлениям, приступив к цветам, вовремя остановился, почувствовав дыхание бесконечности. Поэтому мы и оперируем весьма скромным и неопределенным набором. И эти несколько названий носят не оригинальный, а ассоциативный характер. Так, красный - красивый, желтый - желчь, оранжевый - от английского слова «апельсин», малиновый, салатный, сиреневый и т. д. Поэтому очень трудно описать какой-то оттенок, так как у него нет названия. В разных каталогах один и тот же цвет может называться по-разному. Как же разобраться во всех этих верблюжьих, смарагдово-зеленых, дымчато-коричневых, лососевых оттенках?

Все многообразие цветов называется «спектр», который обычно изображают в виде цветового круга, развивающегося от красного цвета через желтый - к синему и замыкающегося через глубокий фиолетовый на темно-пурпурный и вновь на красный. В спектре солнечного света различается около 130 цветов с оттенками. В цветовом круге - около 150 за счет добавления 20 пурпурных. Количество делений в цветовом круге может быть от 8 до 160 и более, но обычно пользуются 32-цветным кругом.


ЦВЕТОВОЙ СПЕКТР




Вселенная обладает неповторимым красочным многоцветьем. И это, видимо, не случайность, надо полагать, что в задачу природы, на первом этапе входило именно таким образом привлечь внимание человека. Видимый спектр для обычного человека начинается с красного и заканчивается фиолетовым. Когда белый свет идет через хрустальную пирамиду он преломляется в радугу, в которой заключены все возможности. Видимый спектр – это излучения, имеющие длины волн от 380 до 770 миллимикрон, которые и вызывают у нас ощущения света и цвета, благодаря им мы видим окружающий мир.

Деление спектра условно и зависит от особенностей глаз. Человеческий глаз способен выделить в спектре от 100 до 200 различных оттенков (порогов) цвета. Легче всего увидеть красный цвет. Свет в этом конце спектра имеет большую длину волны. С другой стороны, там, где синий свет переходит в фиолетовый и лиловый свет, волны коротки.

В науке есть достаточно информации об особенностях цветового зрения различных животных. Птицы и рептилии не видят синего цвета, а некоторые глубоководные рыбы все видят в красном цвете. Правда, золотая рыбка различает краски хорошо. Развитым цветовым зрением обладают черепахи. Кошки вообще не обладают цветовым зрением. Лягушка хорошо различает цвета по всему полю зрения, а не так как человек – лучше к центру и хуже к периферии.

Довольно просто заметить различную цветовую гамму (остроту зрения) в разное время суток. При дневном освещении самым светлым человеку кажется желтый цвет. При переходе от дневного зрения к ночному чувствительность сдвигается к синему цвету. При сумеречном освещении лучше всего глаз человека различает зеленые оттенки. Лучше всего цвета различаются при солнечном освещении, в сумерках красный цвет приближается к черному цвету, желтый – к серому и гаснет, зеленый и голубой в сумерках кажутся еще более светлыми, однородно насыщенный цвет во всех случаях утомляет зрительный аппарат.

Активные цвета (красный, желтый, оранжевый) вызывают четкое изображение на сетчатке глаза с далекого расстояния и даже в тумане, а пассивные цвета (голубой, фиолетовый) на таком же расстоянии будут казаться расплывчатыми, смазанными. Желтый, белый, красный, голубой цвета увеличивают предметы, все темные цвета, и особенно черный уменьшают предметы (явление иррадиации).

Существуют люди с врожденными дефектами зрения. Чаще всего встречаются нарушения восприятия красного и зеленого – дальтонизм. Этим дефектом страдают большего всего мужчины. Учеными установлено, что эти люди имеют определенные нарушения памяти. Человек, умеющий видеть, различать цвета, наблюдать цвета в их гармоничном сочетании, активизирует свои психические процессы и организует свою повседневную деятельность на более высоком уровне. Обратите внимание – может мир для тех, кто нас окружает, выглядит несколько иначе.

ПОРЯДОК ЦВЕТОВ В СПЕКТРЕ



Цвета спектра можно хорошо видеть в специальном приборе — спектроскопе. Порядок цветов в спектре такой же, как в радуге: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый. Следовательно, крайними цветами спектра являются красный и фиолетовый. Такая последовательность расположения цветов в спектре всегда сохраняется постоянной и является естественной шкалой цветовых тонов, указывающих на признак хроматических цветов. Получение спектра, как это должно быть известно из физики, объясняется преломлением солнечного луча. Проходя через трехгранную призму, луч солнечного света отклоняется от первоначального направления и разлагается на множество лучей, обозначенных на экране в виде цветной полосы, называемой спектром.
Солнечный свет не простой, а сложный. Он состоит из световых волн различной длины, которые преломляются неодинаково. Сильнее всего преломляются лучи с короткими волнами — фиолетовые и синие, слабее — лучи с длинными волнами — красные, оранжевые, желтые. Различно преломляемыми лучами и длинами их волн и объясняется расположение в определенном порядке цветов от красного до фиолетового, которыми замыкаются концы спектра.

Цвета спектра, видимые в спектроскопе, необычайно красивы и эффектны. Они производят удивительное впечатление, надолго запоминающееся благодаря чистоте, яркости и гармонии красок. Особые природные качества спектра трудно, конечно, передать обычными нашими красками, не обладающими достаточными свойствами чистоты. На самом деле спектр состоит из множества цветов, и резких границ между каждым цветом в нем не существует. Таким образом, кроме перечисленных выше, в спектре существует еще ряд переходных цветов, составляющих непрерывный ряд.

Спектр представляет собой непрерывный цветовой ряд (в виде прямой) с множеством переходных оттенков от красного до фиолетового. Если мы такой цветовой ряд расположим не по прямой, а в виде замкнутой кривой, то получим круг, в котором цвета займут места в той же последовательности, как в спектре.


Прибавив между красным и фиолетовым новый цветовой тон, который будет результатом их смеси — пурпуровый, мы получим, таким образом, цветовой круг из восьми цветов — желтого, оранжевого, красного, пурпурового, фиолетового, синего, голубого и зеленого (в спектре пурпуровый цвет отсутствует). Их можно в практике считать наиболее важными цветами.

Цвета левой части круга (голубовато-зеленый, голубой, синий) принято называть холодными; правой части (желтый, оранжевый, красный) — теплыми. Эти названия условны, так как эти цвета связаны с вызванными в нас ассоциациями. Так, например, красный и оранжевый цвета вызывают у нас воспоминание и представление о цвете огня, пламени, солнца; голубой и синий связываются с представлением о цвете воды, льда, неба и т. д.
Чисто зеленый цвет — нейтральный: ни теплый, ни холодный. В зависимости от того, какой он имеет оттенок — желтоватый или голубоватый, он бывает теплым или холодным. Пурпуровый и фиолетовый цвета также могут быть то более теплыми, то более холодными, в зависимости от того, какой оттенок в них преобладает: Если в них больше красноватых оттенков, то они будут восприниматься теплыми, если больше голубоватых — холодными.

Одни цвета имеют некоторое сходство, другие выделяются из всей группы, являясь как бы поворотными пунктами. Так, если начать рассматривать красный цвет и идти от него в сторону желтого, то мы увидим, что он будет постепенно переходить в оранжевый, в котором есть в известной мере и красные и желтые тона. Но если мы придем к чисто желтому цвету, то увидим, что ощущение красного оттенка в нем исчезло вовсе, а появилось ощущение чисто зеленого. То место, где совершенно исчезает сходство с одним цветом и не начинается с другим, называется главным поворотным пунктом. Таких пунктов легко заметить четыре: желтый, зеленый, синий и красный. Эти цвета можно назвать главными.


ЦВЕТОВОЙ КРУГ.


Луч света, пропущенный сквозь трехгранную стеклянную призму, разлагается на составные цвета, на цвета линейного спектра: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Если к цве­там спектра добавить пурпурный, смесь крайних его цве­тов—красного и фиолетового, то можно замкнуть линейный спектр в цветовой круг. При помощи этого цвето­вого круга попробуем разобраться в закономерностях взаимо­действия цветов.



Разделив цветовой круг пополам по диаметру пурпурный, — зеленый, получаем группу холодных и группу теплых цветов. Холодными принято называть цвета, в которых ощу­щается примесь голубого цвета, а теплыми—примесь жел­того. Это определение условно, но при колорировании, под­боре красок оно имеет большое значение. Многие краски могут быть и холодными, и теплыми. Ярче всего это просле­живается на примере зеленого цвета: с примесью голубо­го или синего он становится голубовато-зеленым, т.е. хо­лодным, а с примесью желтого — желто-зеленым, т. е. теплым.

Основные цвета.

Главные, основные, цвета на цветовом круге: красный, желтый, синий. На то они и основные, что составляют основу цветового круга. Имея в руках краски только этих цветов плюс белый и черный, опытный художник создаст все остальные цвета (при условии, что три основных цвета будут радужной чистоты, без примесей).

Составные цвета.

Цвета второго порядка: зеленый, фиолетовый, оранжевый. Получаются путем смешивания попарно трех основных цветов: красного, желтого и синего. Например, при смешении желтого и синего - получается зеленый. Составных цветов всего три: оранжевый, зеленый и фиолетовый.

Сложные цвета.

Сложные цвета получаются путем смешивания трех составных цветов с рядом лежащими основными. Например: оранжевый плюс желтый: получается желто-оранжевый. Таких цветов уже шесть. Триада сложных цветов может быть одной из этих комбинаций:
  • красно-оранжевый, желто-зеленый и сине-фиолетовый;
  • сине-зеленый, желто-оранжевый и красно-фиолетовый.

На цветовом круге все они находятся на одинаковом расстоянии друг от друга, занимая промежуточное положение между составными цветами.

Затемняя или осветляя эти цвета в той или иной степени, мы получаем всю возможную гамму цветов. На основном цветовом круге сложные цвета представлены (насколько это возможно) без осветления или затемнения, путем смешивания цветов в равной пропорции. Если же пропорции цветов для смешивания менять по своему усмотрению и дополнительно еще и осветлять либо затемнять цвета, то в итоге мы получим всю градацию цветов, представленную на полном цветовом круге и даже более того.

Дополнительные цвета.

Расположенные на противополож­ных концах спектрального круга тона называются дополни­тельными. Вот основные пары дополнительных цветов:

желтый и фиолетовый,

оранжевый и синий,

красный и зелено-голубой,

пурпурный и желто-зеленый.

Если смешивать в равных количествах дополнительные цвета, то они становятся сероватыми, малонасыщенными, как бы погашая друг друга.

Внутри основного цветового круга распо­ложены три концентрических круга, в которых помещены цвета, полученные от смешения в различных пропорциях двух дополнительных цветов. Проследим, например, что, получается, от смеси желтого и фиолетового, Как основу смеси сначала берем желтый цвет и начинаем постепенно добав­лять к нему фиолетовый. Сначала у нас получается светло-золотистый цвет, т. е. желтый стал темнее и несколько по­терял свою насыщенность. По мере увеличения доли фиоле­тового желтый теряет свою насыщенность и в центре круга приближается к серому ахроматическому.

Подобное явление наблюдается при смешении любой па­ры дополнительных цветов. Из приведенного примера можно сделать вывод, что при смешении дополнительных цветов невозможно получить новый чистый насыщенный цвет, а всякая, даже незначительная примесь дополнительного цвета к основному снижает его насыщенность.

Это свойство дополнительных цветов важно учитывать в тех случаях, когда необходимо получить какой-либо приглу­шенный или так называемый мягкий цвет. И в самом деле, все цвета, расположенные на таблице во внутренних концентрических кругах, полученные от смеси дополнительных цветов в различных пропорциях, дают серию привлекатель­ных по тону малонасыщенных цветов. Этот прием существен­но обогащает палитру художника,

Существуют три способа смешения цветов: механический, при котором новый цвет, получается, от перемешивания двух или более цветов, оптический способ (лессировка), при кото­ром цвета, будучи наложены прозрачным слоем один на другой, дают новый цвет, и пространственный, когда цвета, располагаясь на поверхности в виде мелких точек, орнамен­тальных форм или полосок, создают при восприятии на рас­стоянии ощущение нового цвета. Эти способы применяются при колорировании текстильных изделий: первый и второй — в росписи тканей, третий — в ткачестве и ковроделии.


СПЕКТР КАК ХАРАКТЕРИСТИКА ЦВЕТА

В природе излучение от различных источников света либо предметов редко является монохроматичным, т.е. представленным излучением только одной определенной длины волны, и имеет довольно сложный спектральный состав, т.е. в нем присутствуют излучения самых различных длин волн. Если представить эту картину в виде графика, где по оси ординат будет отложена длина волны, а по оси абсцисс — интенсивность, то мы получим зависимость, называемую цветовым спектром излучения или просто спектром цвета. Для окрашенных поверхностей спектр цвета определяется как зависимость коэффициента отражения ρ от длины волны λ, для прозрачных материалов — коэффициента пропускания τ от длины волны, а для источников света — интенсивности излучения от длины волны. Примеры цветовых спектров различных источников света и материалов приведены на рис. 1.2 и рис. 1.3.



Рис.1.2 Кривые спектра отражения различных красок: изумрудной зелени, красной киновари, ультрамарина



Рис. 1.3. Примеры спектральных распределений интенсивностей излучения различных источников света: свет от ясного голубого неба, среднедневной солнечный свет, свет лампы накаливания

По форме спектральной кривой можно судить о цвете излучения, отраженного от поверхности предмета или испущенного самосветящимся источником света. Чем более будет стремиться эта кривая к прямой линии, тем более цвет излучения будет казаться серым. Чем меньше либо больше будет амплитуда спектра, тем цвет излучения предмета будет менее или более ярким. Если спектр излучения равен нулю на всем диапазоне за исключением определенной узкой его части, мы будем наблюдать так называемый чистый спектральный цвет, соответствующий монохроматическому излучению, испускаемому в очень узком диапазоне длин волн.


ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В природе фактически нельзя встретить чистых цветов. К примеру, даже если принять излучение солнца в полдень за эталон белого цвета, то и он на самом деле окажется не белым, а имеющим ту или иную окраску, возникающую вследствие изменения спектрального состава солнечного излучения в процессе его прохождения сквозь толщу земной атмосферы: молекулы воздуха, а также находящиеся в атмосфере частички пыли и воды взаимодействуют с потоком солнечного излучения, причем в зависимости от длины волны этот процесс происходит менее или более интенсивно. Поэтому в вечерние и утренние часы, когда солнце находится низко над горизонтом и солнечные лучи должны проходить большее расстояние в атмосфере, чем в полдень, солнечный свет кажется нам не белым, а желтоватым, а освещенные им предметы — окрашенными в различные оттенки желтого, оранжевого, розового и красного. Это происходит из-за того, что атмосфера поглощает коротковолновую (условно синюю) и свободно пропускает длинноволновую (условно красную) составляющую излучения солнца. Таким образом, получается, что цвет предметов напрямую зависит от источника света, освещающего поверхность данного предмета. Точнее, световое излучение, отраженное от поверхности предмета, либо прошедшее через нее и формирующее в зрительном аппарате ощущение цвета этого предмета, определяется, как свойствами самого предмета отражать либо поглощать свет в зависимости от длины волны, так и свойствами источника света, используемого для освещения этого предмета, изменять интенсивность излучения в зависимости от длины волны. Поэтому при проведении цветовых измерений необходимо всегда учитывать используемое при этом освещение и по возможности пользоваться только стандартными источниками света, причем не использовать сразу несколько разнотипных источников. То же самое касается любых работ с цветными изображениями, когда необходимо обеспечить высокую точность цветопередачи.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Агостон Ж. «Теория цвета и её применение в дизайне» М. «Мир» 1982 г.

2. Багданов К. Б. Физика в гостях у биолога М: Наука, 1986

3. Перышкин А. В., Чемакин В. П. Факультативный курс физики, 1980

4. Глазунов А. Т., Курминский И. И., Пинский А. А., Квантовая физика, 1989

5. Научно - популярный физико-математический журнал «Квант», 1987

6. Попов Г. В., П-58, Спектроскопия и цвета тел в курсе физики средней школы. М: «Просвещение», 1971

7. Чандаева С. А., Физика и человек, АО «Аспект пресс», 1994.-336с.

8. Шашлов Б. А. «Цвет и цветовоспроизведение» М. «Книга» 1986 г.


|1.Рассмотреть порядок цветов в спектре
2.Охарактеризовать цветовой круг
3.Рассмотреть спектр как характеристику цвета


|1. Агостон Ж. «Теория цвета и её применение в дизайне» М. «Мир» 1982 г.
2. Багданов К. Б. Физика в гостях у биолога М: Наука, 1986
3. Перышкин А. В., Чемакин В. П. Факультативный курс физики, 1980
4. Глазунов А. Т., Курминский И. И., Пинский А. А., Квантовая физика, 1989
5. Научно - популярный физико-математический журнал «Квант», 1987
6. Попов Г. В., П-58, Спектроскопия и цвета тел в курсе физики средней школы. М: «Просвещение», 1971
7. Чандаева С. А., Физика и человек, АО «Аспект пресс», 1994.-336с.
8. Шашлов Б. А. «Цвет и цветовоспроизведение» М. «Книга» 1986 г.


|Введение
1.Цветовой спектр
2.Порядок цветов в спектре
3.Цветовой круг
4.Спектр как характеристика цвета
Заключение
Список использованных источников