Искусство цвета. Цветоведение: теория цветового пространства

Когда Гельмгольц спустя два поколения констатировал тот же факт, то возникла потребность дать объяснение этому противоречию. Он нашел его в том, что различил аддитивные (слагательные) и субтрактивные (вычитательные) смеси. Когда смешиваются цветные источники света, мы имеем слагательное смешение. Все те смеси, которые мы получаем оптическим путем, благодаря отражению света, двойному преломлению света и т. д. или физиологическим путем, при помощи вращающегося диска с цветными секторами, или смешения рядом лежащих маленьких разноцветных точек или полосок, суть смеси аддитивные, так как в них на нас воздействуют все составные части. Субтрактивные же смеси суть смеси красителей. Типичным для этого рода явлений служит то, что мы наблюдаем, когда сложим вместе два цветных стекла. Свет, который проходит через первое стекло, не попадает полностью в наш глаз, так как он теряет еще свет, поглощаемый вторым стеклом, и в результате нам в глаз попадает только остающийся после всего этого остаток; этим объясняется и название таких смесей субтрактивными (вычитательными). Таким же образом действует и смесь цветных жидкостей. Гельмгольц замечает по поводу получения зеленого цвета из желтого и синего следующее: «При таких обстоятельствах, через смесь желтой и синей жидкости лучше всего будет проходить зеленый свет, так как синяя жидкость поглощает красные и желтые лучи, а желтая жидкость поглощает синие и фиолетовые лучи». Больше относительно субтрактивных смесей мы у него ничего не находим.

В то время как законы аддитивных смесей были намечены Ньютоном, основательно развиты Максвэллом, учение о субтрактивных смесях осталось совершенно неразработанным, несмотря на громадное значение таких смесей. Причина этого коренилась в отсутствии рационального объяснения. Такое объяснение мы впервые находим в учении о цветовом полукруге и только с появлением этого учения началось развитие данной области цветоведения.

Законы аддитивных смесей

Г. Грассманн в образцовой форме изложил математические основы учения об аддитивных смесях. Главное содержание этих положений было приведено нами выше. К этому Максвэлл добавил богатое экспериментальное доказательство правильности ньютоновской конструкции, состоящей в том, что смеси двух цветов в цветовом круге могут быть найдены, если мы соединим их между собой прямой линией, а эту линию разделим на отрезки обратно-пропорциональные взятым количествам смешиваемых цветов. Радиус, который можно начертить через эту точку, укажет нам на соответственную точку окружности, т. е. на цветовой тон полученной смеси; расстояние же данной точки от центра круга определяет чистоту этого цвета. Необходимая при этом третья переменная не находит, конечно, себе выражения в двумерной плоскости круга, почему описываемая конструкция и остается неполной.

Если мы возьмем из нее только важнейшее для нас, то мы будем иметь следующие законы аддитивных смесей:

1. Переходы между цветами непрерывны.

2. Имеются метамерные цвета, т. е. такие, которые при различном составе выглядят одинаково.

3. Одинаково выглядящие цвета дают и одинаково выглядящие смеси.

4. Смеси каких бы то ни было двух цветов находятся в цветовом теле на прямой линии соединяющей точки, соответствующие этим цветам, и делят эту линию на отрезки, обратно-пропорциональные количествам смешиваемых цветов.

Метамерные цвета

Факт существования метамерных цветов уже давно известен. Возможность получения белого цвета из смеси двух любых дополнительных цветов, из трех цветов и т. д. уже доказывает, что существуют цвета весьма различного состава, которые все кажутся белыми, т. е. одинаково выглядят. Методического изучения этого предмета до сих пор не предпринималось. Новое учение о цвете не могло пройти мимо такой важной проблемы. Оно должно было на ней остановиться еще и потому, что оно обладает достаточными средствами для ее изучения. (Ostwald. Physikalische Farbenlehre, 1919 г., S. 237). Основным и здесь является учение о цветовом полукруге.

Это учение раньше всего указывает на то, что метамерное белое существует только в области цветов несоотнесенных. В цветах же соотнесенных белое возможно лишь при полном отражении всех лучей; для метамерности здесь, очевидно, уже места не остается.

У серого же цвета это вполне возможно. Ведь для того, чтоб мы имели перед собой нейтрально серый цвет, надо, чтобы какие-либо два дополнительных цвета были в равной мере ослаблены. Таким же образом мы можем получить серый цвет, если в соответственном соотношении ослаблены три, четыре и т. д. цвета. Все эти полученные серые цвета метамерии, если имеют одинаковую светлоту.

Метамерные серые

Для удобства обзора этих отношений, представим себе спектр, расположенным по психологическому цветовому кругу и перетасованным таким образом, что он начинается цветовым тоном 00 и кончается 99. Цвета пурпурные складываются из выходящих за нормы соседних красного и фиолетового. Рис. 30 изображает такой «сокращенный» спектр.