Кандидат химических наук О. БЕЛОКОНЕВА.

Наука и жизнь // Иллюстрации

Наука и жизнь // Иллюстрации

Наука и жизнь // Иллюстрации

Представьте, что вы стоите на залитом солнцем лугу. Сколько вокруг ярких красок: зелёная трава, жёлтые одуванчики, красная земляника, сиренево-синие колокольчики! Но мир ярок и красочен только днём, в сумерках все предметы становятся одинаково серыми, а ночью и вовсе невидимыми. Именно свет позволяет увидеть окружающий мир во всём его разноцветном великолепии.

Главный источник света на Земле - Солнце, громадный раскалённый шар, в глубинах которого непрерывно идут ядерные реакции. Часть энергии этих реакций Солнце посылает нам в виде света.

Что же такое свет? Учёные спорили об этом на протяжении столетий. Одни считали, что свет - поток частиц. Другие проводили опыты, из которых с очевидностью следовало: свет ведёт себя как волна. Правы оказались и те и другие. Свет - это электромагнитное излучение, которое можно представить как бегущую волну. Волна создаётся колебаниями электрического и магнитного полей. Чем выше частота колебаний, тем большую энергию несёт излучение. И в то же время излучение можно рассматривать как поток частиц - фотонов. Пока нам важнее, что свет - это волна, хотя в конце концов придётся вспомнить и о фотонах.

Человеческий глаз (к сожалению, а может быть, и к счастью) способен воспринимать электромагнитное излучение только в очень узком диапазоне длин волн, от 380 до 740 нанометров. Этот видимый свет излучает фотосфера - относительно тонкая (менее 300км толщиной) оболочка Солнца. Если разложить «белый» солнечный свет по длинам волн, получится видимый спектр - хорошо известная всем радуга, в которой волны разной длины воспринимаются нами как разные цвета: от красного (620-740 нм) до фиолетового (380-450 нм). Излучение с длиной волны больше 740 нм (инфракрасный) и меньше 380-400 нм (ультрафиолетовый) для человеческого глаза невидимо. В сетчатке глаза есть специальные клетки - рецепторы, отвечающие за восприятие цвета. Они имеют коническую форму, поэтому их называют колбочками. У человека три типа колбочек: одни лучше всего воспринимают свет в сине-фиолетовой области, другие - в жёлто-зелёной, третьи - в красной.

Что же определяет цвет окружающих нас вещей? Для того чтобы наш глаз увидел какой-либо предмет, нужно, чтобы свет сначала попал на этот предмет, а уже затем на сетчатку. Мы видим предметы, потому что они отражают свет, и этот отражённый свет, пройдя через зрачок и хрусталик, попадает на сетчатку. Свет, поглощённый предметом, глаз, естественно, увидеть не может. Сажа, например, поглощает почти всё излучение и кажется нам чёрной. Снег, напротив, равномерно отражает почти весь падающий на него свет и потому выглядит белым. А что будет, если солнечный свет упадёт на выкрашенную синей краской стену? От неё отразятся только синие лучи, а остальные будут поглощены. Поэтому мы и воспринимаем цвет стены как синий, ведь у поглощённых лучей просто нет шанса попасть на сетчатку глаза.

Разные предметы, в зависимости от того, из какого вещества они сделаны (или какой краской покрашены), поглощают свет по-разному. Когда мы говорим: «Мячик красный», то имеем в виду, что отражённый от его поверхности свет воздействует только на те рецепторы сетчатки глаза, которые чувствительны к красному цвету. А это значит, что краска на поверхности мячика поглощает все световые лучи, кроме красных. Предмет сам по себе не имеет никакого цвета, цвет возникает при отражении от него электромагнитных волн видимого диапазона. Если вас попросили отгадать, какого цвета бумажка лежит в запечатанном чёрном конверте, вы нисколько не погрешите против истины, если ответите: «Никакого!». И если красную поверхность осветить зелёным светом, то она покажется чёрной, потому что зелёный свет не содержит лучей, отвечающих красному цвету. Чаще всего вещество поглощает излучение в разных частях видимого спектра. Молекула хлорофилла, например, поглощает свет в красной и голубой области, а отражённые волны дают зелёный цвет. Благодаря этому мы можем любоваться зеленью лесов и трав.

Почему одни вещества поглощают зелёный свет, а другие - красный? Это определяется структурой молекул, из которых вещество состоит. Взаимодействие вещества со световым излучением происходит таким образом, что за один приём одна молекула «заглатывает» только одну порцию излучения, иначе говоря, один квант света или фотон (вот нам и пригодилось представление о свете как о потоке частиц!). Энергия фотона напрямую связана с частотой излучения (чем выше энергия - тем больше частота). Поглотив фотон, молекула переходит на более высокий энергетический уровень. Энергия молекулы повышается не плавно, а скачком. Поэтому молекула поглощает не любые электромагнитные волны, а только те, которые подходят ей по величине «порции».

Вот и получается, что ни один предмет не окрашен сам по себе. Цвет возникает из выборочного поглощения веществом видимого света. А поскольку способных к поглощению веществ - и природных, и созданных химиками - в нашем мире великое множество, мир под Солнцем расцвечен яркими красками.

Частота колебаний ν, длина волны света λ и скорость света c связаны между собой простой формулой:

Cкорость света в вакууме постоянна (300млнм/с).

Длину волны света принято измерять в нанометрах.

1 нанометр (нм) - единица измерения длины, равная одной миллиардной доле метра (10 -9 м).

В одном миллиметре содержится миллион нанометров.

Частоту колебаний измеряют в герцах (Гц). 1 Гц - это одно колебание в секунду.

Глава 3. Оптические свойства красок

Светотени в живописи

Солнечный свет состоит из семи основных лучей, отличающихся между собой определенной длиной волны и местом в спектре.

Лучи длиной волны от 700 до 400 mµ, действуя на наш глаз, вызывают ощущения одного из цветов, который мы видим в спектре.

Инфракрасные лучи с длиной волны выше 700 mµ. не действуют на наш глаз, и мы их не видим.

Ультрафиолетовые лучи, находящиеся ниже 400 mµ., также невидимы нашим глазом.

Если на пути солнечного луча поставить стеклянную призму, то на белом экране мы видим спектр, состоящий из простых цветов: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового.

Кроме указанных семи цветов спектр состоит из множества различных оттенков, находящихся между полосами этих цветов и образующих постепенный переход от одного цвета к другому (красно-оранжевого, желто-оранжевого, желто-зеленого, зелено-голубого, сине-голубого и др.).

Спектральные цвета являются самыми насыщенными цветами и самыми чистыми. Из художественных красок по чистоте тона ультрамарин, киноварь и желтый хром сравнительно выше остальных и в некоторой степени приближаются к спектральным цветам, большинство же красок кажется бледными, белесоватыми, мутными и слабыми.

Преломление и отражение света в красочном слое

При падении света на поверхность картин часть его отражается от поверхности и называется отраженным светом, часть поглощается либо преломляется, т. е. отклоняется от первоначального направления на известный угол, и называется преломленным светом. Свет, падая на ровную и гладкую поверхность красочного слоя, создает ощущение блеска, когда глаз расположен на пути отраженного света.

При изменении положения картины, т. е. изменении угла падения света, блеск исчезает, и мы хорошо вддим картину. Картины с матовой поверхностью отражают свет рассеянно, равномерно и на них мы не видим бликов.

Шероховатая поверхность своими впадинами и выступами отражает лучи во всевозможных направлениях и под разными углами от каждой части поверхности, в виде мельчайших блесков, из которых только небольшая часть попадает в глаз, создавая ощущение матовости и некоторой белесоватости. Лакомасляные краски и густо положенный покровный лак придают поверхности картины блеск; избыток воска и скипидара - матовость.

Как известно, цветовые лучи при переходе из одной среды в другую, в зависимости от их оптической плотности, не остаются прямолинейными, а на границе, разделяющей среды, отклоняются от своего первоначального направления и преломляются.

Лучи света, переходя, например, из воздуха в воду, преломляются по-разному: меньше преломляются красные лучи, больше - фиолетовые.

Показатель преломления какой-либо среды равен отношению скоростей света в воздухе и скорости в данной среде. Так, скорость света в воздухе равна 300000 км/сек., в воде около 230 000 км/сек., следовательно, численно показатель, преломления воды будет равен 300000/230000 =1,3, воздуха - 1, масла -1,5.

Ложка в стакане воды кажется ломаной; стекло на воздухе блестит сильнее, чем под водой, так как показа гель преломления стекла больше показателя воздуха. Стеклянная палочка, помещенная в сосуд с кедровым маслом, становится незаметной, вследствие почти одинакового показателя преломления стекла и масла.

Количество отраженного и преломленного света зависит от показателей преломления двух сред, разделяющихся поверхностью. Цвет красок объясняется способностью их в зависимости от химического состава и физической структуры поглощать или отражать определенные лучи света. Если показатели преломления двух веществ одинаковы, то отражения не бывает, при разных показателях часть света отразится, а часть преломится.

Художественные краски состоят из связующего вещества (масла, смолы и воска) и частиц пигмента. И те и другие имеют различные показатели преломления, поэтому отражение внутри красочного слоя и цвет краски будет зависеть от состава и свойств этих двух веществ.

Грунт картин бывает нейтральный, белый или тонированный. Нам уже известно, что свет, падая на поверхность красочного слоя, частично отразится, частично преломится и пройдет внутрь красочного слоя.

Пройдя через частицы пигмента, показатели преломления которых отличаются от показателей преломления связующего вещества, свет разделится на отраженный и преломленный. Отраженный свет при этом окрасится и выйдет на поверхность, а преломленный пройдет внутрь красочного слоя, где встретит частицы пигмента и также отразится и преломится. Таким образом, свет отразится от поверхности картины окрашенным в цвет дополнительный тому, который поглощается пигментом.

Разнообразие цветов и оттенков в природе мы видим благодаря тому, что предметы обладают способностью избирательно поглощать различные количества падающего на них света или избирательно отражать свет.

Всякий свет краски имеет определенные основные свойства: светлоту, цветовой тон и насыщенность.

Краски, которые отражают, все лучи, падающие на них в пропорции, в которой они составляют свет, кажутся белыми. Если часть света поглощается, а часть отражается, краски кажутся серыми. Минимальное количество света отражают черные краски.

Предметы, от которых больше отражается света, кажутся нам светлее, меньше света отражается от темных предметов. Белые пигменты отличаются между собой количеством отраженного света.

Самый белый цвет имеют баритовые белила.

Баритовые белила отражают 99% света, цинковые белила - 94%; свинцовые белила - 93%; гипс - 90%;мел-84%.

Белые, серые и черные цвета отличаются между собой по светлоте, т. е. количеством отраженного света.

Цвета делятся на две группы: ахроматические и хроматические.

Ахроматические не имеют цветового тона, например, белые, серые и темные; хроматические имеют цветовой тон.

Цвета (красные, оранжевые, желтые, зеленые, голубые, и т. д.), кроме белых, серых и темных, отражают определенную часть лучей спектра, преимущественно одинаковую с его цветом, поэтому они и различаются по цветовому тону. Если к красному или зеленому добавить белого или черного, то они будут светло-красными и темно-красными или светло-зелеными и темно-зелеными.

Цвета, слабо окрашенные почти не отличаются от серого цвета, наоборот, цвета сильно окрашенные (к которым мало или совсем не примешано ахроматического) значительно отличаются от серого по цвету.

Степень различия хроматического цвета от равного с ним по светлоте ахроматического называется насыщенностью.

Цвета спектра не содержат белого, поэтому они наиболее насыщенные.

Краски с наполнителями (бланфиксом, каолином и др.) и природные пигменты (охры, сиены и др.), отражающие большое количество лучей, близких по составу к белому, имеют неяркий и белесоватый, т. е. слабо насыщенный, тон.

Чем краска полнее отражает определенные лучи, тем цвет ее будет ярче. Любая краска, смешанная с белой, становится бледнее.

Нет таких красок, которые бы отражали только луч одного цвета, а все остальные поглощали. Краски отражают составной свет с преобладанием луча, определяющего его цвет, так, например, в ультрамарине таким светом будет синий, в окиси хрома - зеленый.

Дополнительные цвета

При освещении красочного слоя часть лучей поглощается, некоторые лучи больше, другие меньше. Поэтому отраженный свет окрасится в цвет дополнительный тому, который поглотился краской.

Если краска из падающих на нее лучей поглощает оранжевые, а отражает остальные, то она будет окрашена в голубой цвет, при поглощении красного - в зеленый, при поглощении желтого - в синий.

На простом опыте мы убеждаемся в этом: если на пути разложения лучей стеклянной призмой поставить еще призму н перемещать ее последовательно вдоль всего спектра, отклоняя в сторону отдельные лучи спектра, сначала красный, оранжевый, желтый, желто-зеленый, зеленый и голубовато-зеленый, то цвет смеси оставшихся лучей будет окрашен в голубовато-зеленый, голубой, синий, фиолетовый, пурпуро-"ый и красный.

Смешивая эти две составные части (красный и зеленый, оранжевый и голубой и т. д.), мы снова получаем белый цвет.

Белый цвет можно получить также смешивая пару отдельных спектральных лучей, например, желтого и синего, оранжевого и голубого и т. д.

Цвета простые или сложные, дающие при оптическом смешении белый цвет, называются дополнительными цветами.

К любому цвету можно подобрать другой цвет, дающий при оптическом смешении, в определенных количественных соотношениях ахроматический цвет.

Дополнительными основными цветами будут:

Красный - зеленый.

Оранжевый - голубой.

Желтый - синий.

В цветовом круге, состоящем из восьми цветовых групп, дополнительные цвета располагаются друг против друга.

При смешении двух недополнительных цветов в определенных количественных соотношениях получаются цвета промежуточные по тону, например: синий с красным дает фиолетовый, красный с оранжевым - красно-оранжевый, зеленый с голубым - зелено-голубой и т. д.

Промежуточные цвета: фиолетовый, малиновый, красно-оранжевый, желто-оранжевый; желто-зеленый, зелено-голубой, сине-голубой.

Основные и промежуточные цвета спектра, мы можем расположить по порядку в следующий ряд:

№ 1а Малиновый

№ 1 Красный

№ 2а Красно-оранжевый

№ 2 Оранжевый

№ За Желто-оранжевый

№ 3 Желтый

№ 4а Желто-зеленый

№ 4 Зеленый

№ 5а Зелено-голубой

№ 5 Голубой

№ 6а Сине-голубой

№ 6 Синий

№ 7а Фиолетовый

Дополнительные промежуточные цвета:

Фиолетовый и малиновый-желто-зеленый.

Красно-оранжевый - зелено-голубой.

Желто-оранжевый - сине-голубой.

Дополнительные основные и промежуточные цвета находятся друг от друга на три номера.

Прозрачные и кроющие краски.

Краски, которые часть света поглощают, а часть пропускают, называются прозрачными, а те, которые только отражают и поглощают, называются кроющими, или непрозрачными.

К прозрачным, или лессирующим краскам относятся такие краски, связующее вещество и пигмент которых имеют равные или близкие показатели преломления.

Прозрачные художественные масляные краски имеют обыкновенно показатели преломления связующего и пигмента 1,4-1,65.

При разности показателей преломления пигмента и связующего не выше 1 краска мало отражает света на поверхности раздела, большая часть света проходит вглубь красочного слоя.

Вследствие избирательного поглощения частицами пигмента свет интенсивно окрашивается на своем пути и, попадая на грунт, возвращается обратно к поверхности прозрачных веществ.

Грунт в этом случае приготовляется белый и матовый, чтобы он полнее отражал лучи.

Более крупные частицы пигмента в краске дают увеличение прозрачности.

Прозрачные краски представляют для живописи большую ценность по сравнению с кроющими, так как они имеют глубокий тон и являются - наиболее насыщенными.

К прозрачным краскам относятся:

Показатели преломления

Краплак 1,6-1,63

Ультрамарин 1,5-1,54

Синий кобальт 1,62-1,65

Бланфикс 1,61

Глинозем 1,49-1,5

При освещении, например, прозрачной зеленой краски дневным светом часть, главным образом красных, т. е. дополнительных, лучей поглотится, небольшая часть отразится с поверхности, а оставшиеся не поглощенными пройдут сквозь краску и подвергнутся дальнейшему поглощению. Свет, не поглощенный краской, пройдет через нее, а затем отразится, выйдет на поверхность и определит окраску прозрачного предмета, - в данном случае, зеленую.

К кроющим краскам относятся такие, в которых показатели преломления связующего вещества и пигмента имеют большое различие.

Световые лучи сильно отражаются от поверхности укрывистой краски и уже в тонком слое они малопрозрачны.

Кроющие масляные краски при смешении с прозрачными смесями принимают различные оттенки, подкупающие художников своей глубиной и прозрачностью по сравнению с мутными разбелами цинковых или свинцовых белил.

Наиболее укрывистыми являются клеевые краски - гуашь, акварель и темпера, так как после высыхания краски пространство в ней заполняется воздухом с пониженным показателем преломления по сравнению с водой.

К кроющим краскам относятся: свинцовые белила (показатель преломления 2), цинковые белила (показатель преломления 1,88), окись хрома, кадмий красный и др.

Смешение красок.

Смешением красок пользуются для получения различных цветовых оттенков.

Обычно в практике применяют три способа смешений:

1) механическое смешение красок; 2) наложение краски на краску; 3) пространственное смешение;

Оптические изменения при смешении красок можно хорошо разобрать на примере прохождения дневного света последовательно через желтые и синие стекла.

Свет, проходя вначале через желтое стекло, потеряет почти целиком синие и фиолетовые цвета и пройдет сине-зеленый, зеленый, желто-зеленый, желтый, оранжевый и красный, затем синее стекло поглотит красные, оранжевые и желтые и пропустит зеленые, следовательно, при прохождении света через два окрашенных стекла происходит поглощение всех цветов за исключением зеленого.

Как правило, пигменты поглощают цвета, близкие к дополнительному цвету.

Если, приготовив на палитре смесь желтого кадмия с синим кобальтом, мы нанесем их на холст, то убедимся, что свет, падающий на красочный слой этой смеси, проходя через желтый кадмий, потеряет синие и фиолетовые лучи, а проходя через синюю краску потеряет красные, оранжевые и желтые лучи. В результате отраженный свет и цвет красочной смеси будет зеленым.

Смешанная краска темнее любой одной краски, взятой для смешения, так как смешиваемые краски, кроме зеленого,содержат другие цвета. Нельзя поэтому колеровкой получить очень интенсивную светлозеленую - поль-веронез.

Киноварь с берлинской лазурью дают серую краску. Краплак же с берлинской лазурью, кобальтом синим и ультрамарином образуют хорошие фиолетовые оттенки, так как краплак содержит больше фиолетового цвета, чем киноварь и, стало быть, более применим для смешения с синими.

Способ накладывания одного слоя прозрачной краски на другой с целью получения различных оттенков, называется лессировкой.

При лессировках верхние слои красок должны быть прозрачными, чтобы через них просвечивали нижний слой или грунт.

Как и при наличии одного слоя, свет, освещающий картину при многослойном письме, будет иметь те же явления отражения и поглощения, что и в предыдущем примере со смесью желтой и синей красок.

Надо заметить, что в зависимости от кроющих свойств красок, толщины красочного слоя и порядка наложения будет преобладать тот или иной отраженный свет.

Так, если краски желтая и синяя прозрачные, то наибольшая часть света отразится от грунта и отраженный свет будет ближе к зеленому.

Если желтая - кроющая краска положена сверху красочного слоя, то преобладающее количество света отразится от верхнего желтого слоя и цвет смеси будет ближе к желтому.

При увеличении толщины слоя верхней желтой краски свет, пройдя большой путь, станет более интенсивным.

С изменением порядка наложения красок (например, синяя краска будет сверху, а желтая внизу) свет, отраженный от первого слоя, будет синим, в нижнем слое сине-зеленым и от грунта отразится зеленым, в результате цвет всего красочного слоя будет сине-зеленым.

Рассматривая две небольших поверхности разного цвета на большом расстоянии, наш глаз не в состоянии видеть каждый цвет в отдельности, и они сливаются в один общий цвет.

Так, песок на некотором расстоянии мы также видим одноцветным, несмотря на то, что он состоит из бесчисленного количества разноцветных песчинок.

На пространственном смешении основана мозаика, которая составляется из мелких кусочков цветных камней (смальты). В живописи мелкие пятнышки и черточки разных цветов дают при рассмотрении на расстоянии разнообразнейшие оттенки.

Способ пространственного смешения повышает светлоту красок. Так, если в красной полоске будут проведены одна или две тонкие полоски белилами, то красная полоска получит яркое освещение, чего нельзя достичь смешением с белилами. Этот прием значительно изменяет интенсивность красок (повышает или понижает). Художники практически очень легко получают из смеси красок необходимый тон.

Лучи света, отраженные отдельными окрашенными точками, идут так близко друг к другу, что наш орган зрения воспринимает их одним и тем же нервным светочувствительным окончанием (колбочкой) и мы видим один общий цвет, как если бы краски были на самом деле смешаны.

При смешении красок мы получаем впечатление общего цвета от отражения различных лучей, так как глаз не различает отдельные составные части смеси благодаря их малой величине.

Цветовые контрасты.

Рассматривая рядом лежащие две небольшие окрашенные поверхности, одну оранжевую, а другую серую, последняя будет казаться нам голубоватой.

Общеизвестно, что голубой и оранжевый цвета при сочетании, изменяясь в тоне, взаимно усиливаются в яркости, такими же парами цветов, повышающимися в яркости, будут желтая и синяя, красная и зеленая, фиолетовая и желто-зеленая.

Изменение цвета под влиянием окрашенных поверхностей, лежащих рядом, называется одновременным контрастом и является следствием раздражения светом трех независимых друг от друга нервных центров глаза.

Краски, положенные на полотно, изменяют свой цвет в зависимости от цвета красок, находящихся около них (так, например, серый цвет на фоне желтого синеет, а синий желтеет). Если положить краску на более светлый по цвету фон, то краска покажется нам темнее, а на более темном фоне она, наоборот, покажется светлее. Зеленая краска на красном фоне становится ярче; тогда как эта же краска, положенная на зеленоватый фон, будет казаться грязноватой, вследствие действия дополнительного красочного цвета. Как правило, краски, близкие по цвету, понижают интенсивность тона.

Если после длительного рассматривания одной цветовой поверхности взгляд переносится на другую, то восприятие второй в известной степени будет обусловлено цветом первой поверхности (после темной первой поверхности вторая поверхность будет казаться светлее, после красного белое будет казаться зеленоватым).

В глазу возникает впечатление контрастного цвета, близкого по оттенку к дополнительному цвету.

Дополнительным к синему будет желтый, а контрастным оранжевый, к фиолетовому дополнительный желто-зеленый, а контрастный - желтый.

Изменение восприятия цвета в зависимости от того, какой цвет действовал на глаз до этого, называется последовательным контрастом.

Располагая рядом отдельные пары красок, оттенки их изменяются следующим образом:

1. Желтый и зеленый: желтый приобретает цвет предшествующего ему по спектру,

т. е. оранжевый, а зеленый - цвет последующего, т. е. голубой.

2. Красный и желтый: красный изменяется в пурпурный, а желтый в желто-

3. Красный и зеленый: дополнительные цвета не изменяются, но усиливаются в

яркости и насыщенности тона.

4. Красный и голубой: красный становится оранжевым, а голубой приближается к

зеленому, т. е. два цвета, отстоящие в спектре на два и больше номеров, принимают цвет

дополнительного соседнего.

Зная и используя приемы контраста цветов, можно изменить тон красок и колорит картины в желаемом направлении.

Наряду с контрастами цветов, большое значение в живописи имеет воспроизведение пространства и глубины картины.

Кроме перспективного построения, глубина картины может быть достигнута размещением цветов: темные цвета создают иллюзию глубины; яркие цвета, светлые места выступают на первый план.

Для достижения большой световой и цветовой интенсивности красок и получения разнообразных оттенков художники используют прием взаимного влияния цвета красок (цветовой контраст), располагая их в определенных пространственных отношениях.

Если положить небольшое пятно белой краски на черный фон, то белое пятно будет казаться самым светлым, в то время как такое же белое пятно на сером фоне покажется темноватым. Такой контраст сильнее проявляется, когда фон по светлоте значительно отличается от цвета красок. При отсутствии такого контраста по светлоте рядом расположенные краски, близкие по оттенку, кажутся тусклыми. В картинах великих мастеров блики света, находящиеся в окружении темных тонов, создают впечатление очень ярких и светлых цветов.

Кроме контраста по светлоте, существует цветной контраст. Две краски, положенные рядом, влияют друг на друга, вызывая взаимное изменение их оттенков в сторону дополнительного цвета.

Влияние освещения на цвет красок.

Красочный слой, в зависимости от освещения, в течение дня принимает разнообразные оттенки, так как солнечный свет под влиянием многих причин видоизменяет свой спектральный состав.

В зависимости от характера источника света, цвет красок может изменяться. Синий кобальт при искусственном освещении, благодаря наличию желтых лучей в составе света, кажется зеленоватым; ультрамарин-почти черным.

От оттенка источника света зависит также цвет красок, так, например, при холодном освещении холодные краски становятся ярче. Цвет красок темнеет при действии на них света, противоположного по тону: оранжевый от голубого, фиолетовый от желтого.

Синий кобальт становится серым при искусственном освещении и приобретает яркость и глубину цвета при дневном солнечном освещении, наоборот, - кадмий желтый, краплак красный и киноварь при искусственном освещении кажутся ярче.

На основании ряда опытов установлено, что при освещении керосином желтые, оранжевые, красные и вообще все теплые краски повысились в тоне, а краски холодные (синие и зеленые) понизились, т. е. потемнели.

Окись хрома становится серо-зеленою, кобальт синий принимает фиолетовый оттенок, ультрамарин мутнеет, берлинская лазурь зеленеет и т. д.

Следовательно, при изменении характера источника освещения в картинах появляются настолько сильные оптические изменения, что совершенно нарушаются отношения между тонами и в целом колорит живописи, так как искусственное освещение имеет иной состав лучей (желтые и оранжевые лучи), сильно отличающийся от состава лучей дневного света.Влияние искусственного света на оттенок красок прекрасно доказано опытами, проведенными проф. Петрушевским.(С. Петрудпевскйй. Краски и живопись, СПБ, 1881 г., стр. 25-36.)

Цвета полупрозрачных, мутных сред

Пыльный воздух, дым, туман, мутную воду, молоко, пену и т. п. принято называть мутными средами, в которых мельчайшие частички твердого или газообразного вещества находятся во взвешенном состоянии.

Пыльный воздух и дым представляют собой как бы однородную смесь воздуха и твердых частичек; молоко-воды и мельчайших капель масла; туман-воздуха и капелек воды; пена - воды и воздуха. Характерным свойством таких смесей или мутных сред является способность часть света отражать, а часть пропускать.

Коротковолновые лучи света (синие и фиолетовые), падая на мельчайшие взвешенные частички-твердые (дым), жидкие (туман) или газообразные (пена) - почти такого же размера, как и длина волны, отражаются и рассеиваются во все стороны, и мы видим голубой или синий свет.

Лучи с большей длиной волны (красные, оранжевые и желтые) свободно проходят через мельчайшие взвешенные частицы, окрашивая свет в темные цвета.

В воздухе носится масса мельчайших твердых и жидких частиц, поэтому в вечернее время, по мере приближения солнца к горизонту, его лучи (красные, оранжевые и желтые, т. е. с большей длиной волны), проходя через большой слой загрязненного воздуха, окрашиваются в оранжевый цвет.

Подобное явление мы наблюдаем также в туманные дни:

высокая влажность воздуха усиливает окраску солнца на закате. Смешивая небольшое количество укрывистой краски с связующим веществом (маслом или лаком), получаем полупрозрачные краски. Нанесенные на темную поверхность, они становятся холодными, на светлом - теплее в силу тех же вышеуказанных причин.

Рефлексы .

Рефлексы, или цветные окрашивания света, являются результатом отражения его освещенными предметами, стоящими близко друг от друга.

Окрашенный свет, отраженный от первого предмета, падает на другой предмет, это производит избирательное поглощение и изменение цветового тона.

Если свет падает на складки материи, то выступающие части, освещенные непосредственно источником света, приобретают окраску, отличающуюся от окраски впадин.

Внутрь же складок падает окрашенный свет, отраженный тканью, он будет более темным, часть же света после отражения вновь проникает вглубь складок, и цвет 1 складок в глубине будет насыщеннее и темнее, чем на выступающих частях.

В зависимости от спектрального состава света и избирательного поглощения, цветовой тон изменяется (например, желтая материя в глубине складок имеет иногда зеленоватый оттенок).

Светотени в живописи.

Расположение света на предметах в разной силе называется светотенью. Явление светотени зависит от общей силы освещения и от цвета предметов. Если освещение в тени в десять раз более слабое, то и все краски, независимо от цвета, находясь в тени будут отражать в десять раз меньше света, чем те же краски на свету.

Отражаемый предметами свет в тени понижен равномерно, и соотношение между цветами предметов в тени не изменяется, происходит лишь общее понижение яркости цвета.

При передаче тени иногда пользуются примешиванием к краскам черного тона, но тогда, вместо впечатления тени, создается впечатление грязи, так как в тени понижение яркости происходит при равномерном затемнении всех цветов.

Легкие тени при ярком освещении заметнее на темно окрашенных предметах, на светлых они белесоватые и очень слабые по тону.

Светлые предметы при глубоких тенях кажутся более насыщенными.

В очень густых тенях только самые светлые предметы сохраняют цветовые различия, а самые темные сливаются между собой.

При слабом освещении цвета теряют насыщенность.

Светотень играет большую роль в построении объема формы. Обычно света пишутся корпусно, а тени и полутени прозрачно.

При чрезмерном обилии света или при недостатке его предметы почти не различаются, и объем почти не ощущается. Освещение в картине держат преимущественно в средней силе.

Некоторые старые мастера пользовались приемами двойного освещения: более яркого для главных фигур и более слабого для второстепенных, что позволяло изобразить главные фигуры рельефно и выпукло, в богатой цветовой гамме; задний же план при этом освещен слабо, и цветные оттенки в нем почти отсутствуют.

Прием двойного освещения позволяет сосредоточить внимание зрителей на главных фигурах и создать впечатление глубины.

Умелое использование светотени дает в живописной практике очень эффективный результат.

Цвета, которые мы приписываем предметам, являются следствием воздействия отраженного ими излучения, достигающего наших глаз. При освещении белым светом красный кирпич кажется красным, поскольку он отражает излучение красной части спектра. Он может отражать значительную часть желтого и оранжевого, некоторую часть зеленого, немного фиолетового и даже синего излучения. Но большая часть синего, фиолетового и зеленого излучения будет поглощена. Можно точно измерить цветовое (спектральное) отражение и поглощение какой-либо поверхности. Любой цвет имеет свой спектральный состав, будь то искусственный краситель или естественная окраска. Два цвета, которые для глаза выглядят почти одинаковыми, вполне могут иметь совершенно разные спектральные составы.

Стандартная испытательная таблица фирмы «Кодак» позволяет фотографу контролировать воспроизведение ярких и пастельных цветов, а также контраст и влияние цветных светофильтров.

Чистые (яркие) цвета обычно являются следствием селективного (резко избирательного) поглощения и отражения. Они характерны для поверхностей, которые отражают почти все излучение с определенными длинами волн и поглощают остальное, как правило, обычным образом. Ненасыщенные (пастельные или бледные) цвета обусловлены меньшей селективностью; они характерны для поверхностей с малой поглощательной способностью, отражающих в широком диапазоне длин волн, с доминирующей ролью некоторых длин волн. Они подобны ярким цветам, смешанным с преобладающим количеством белого цвета.

Приглушенные цвета являются следствием в целом низкой отражательной способности, когда поглощается излучение почти на всех длинах волн и лишь на некоторых отражается. Такие цвета можно рассматривать как некоторое подобие чистых цветов, смешанных с черным цветом. С точки зрения фотографии ни приглушенный, ни пастельный цвет невозможно превратить в яркий или насыщенный цвет. Цвет, с избытком насыщенный белым светом, может быть затемнен, тогда он превратится в приглушенную мрачную тень. Цвет с избытком нейтральной плотности(примесью «серого») можно сделать более светлым, но при этом он становится блеклой тенью. Имея дело с любым цветом, мы встречаемся с зеркальным отражением или поверхностным блеском в виде ослепительного свечения. Чистый насыщенный красный цвет может показаться бледно-розовым, если его имеет отполированный предмет, на который падает свет. Поверхностное отражение добавляет нежелательную примесь белого света.

Сильное влияние оказывает также относительная освещенность. В тени цвет выглядит менее ярким, чем тот же цвет рядом при полном солнечном освещении. На фотографии для обоих случаев в отдельности можно добиться одинаковой цветовой насыщенности индивидуальным подбором экспозиции. Если же снимать сюжет, имеющий одновременно и света, и глубокие тени, то при передаче цвета придется отдать предпочтение одному из вариантов - либо светам, либо теням. Причиной того, что многие цветные поверхности выглядят менее яркими в пасмурные дни, является поверхностное отражение, а не уровень освещения. Облачное небо отражается, а полностью рассеянный свет дает полностью рассеянный блеск. Прямые солнечные лучи не вызывают блеска в большом диапазоне углов падения и не образуют ослепительного яркого пятна, если смотреть на поверхность «против света».

Черный цвет поглощает свет, белый цвет его отражает

Вроде бы простая истина, которая давно всем известна, но если задуматься, то она имеет глубокое философское значение. Свет у всех ассоциируется с чем-то чистым, дающим энергию, счастье и здоровье. Например, Солнце – без него жизнь бы либо прекратилась на Земле, либо бы превратилась в ад.

Во многих духовных и религиозных школах один из главных атрибутов Бога – это свет: в Каббале, Исламе, некоторых индуистских течениях и других направлениях. Люди, которые переживали клиническую смерть, говорили, что Высшая реальность – это свет, полный любви.

Но даже без различных философских рассуждений задумайтесь, пожалуйста, кого мы называем «солнышком»? Человека, от которого исходит много света и добра, кто не эгоистичен по своей природе. У святых, даже не вооруженным глазом, многие видели нимб, сияние над головой.

Жадного, завистливого, эгоистичного по природе, никто никогда Светом или Солнцем не назовет. Скорее, он такой мрачный, чернее тучи.

С позиции здоровья, когда целитель от Бога видит ваше тонкое тело, то про пораженные или больные органы он говорит: у вас тут черное пятно, печень черная, что уже само подразумевает, что она больная. Все, наверное, слышали про существование черных дыр во Вселенной.

Много, конечно, еще нужно исследовать, но один из показателей черной дыры очевиден – это какая-то энергетическая субстанция, которая все только поглощает и из нее невозможно выбраться. Своего рода раковый орган, клетка на теле Вселенной. Что такое раковые клетки?

Медицинские исследования показывают, что раковые клетки не приходят извне – это собственные клетки организма, которые до какой-то поры служили органам тела и выполняли задачу обеспечения жизнедеятельности организма. Но в определенный момент они меняют свое мировоззрение и поведение, начинают претворять в жизнь идею отказа от служения органам, активно размножаются, нарушают морфологические границы, устанавливают повсюду свои «опорные пункты» (метастазы) и поедают здоровые клетки.

Раковая опухоль очень быстро растет и нуждается в кислороде. Но дыхание – это совместный процесс, а раковые клетки функционируют по принципу грубого эгоизма, поэтому кислорода им не хватает. Тогда опухоль переходит к автономной, более примитивной форме дыхания – брожению. В этом случае каждая клетка может «бродить» и дышать самостоятельно, отдельно от организма. Все это заканчивается тем, что раковая опухоль уничтожает организм и в итоге погибает вместе с ним. Но вначале раковые клетки были очень успешны – они росли и размножались намного быстрее и лучше здоровых клеток.

Эгоизм и независимость – по большому счету, это путь «в никуда». Философия «мне наплевать на другие клетки», «я такой, какой я есть», «весь мир должен мне служить и доставлять удовольствие» – это мировоззрение раковой клетки.

Поэтому у нас каждую секунду есть выбор – светить миру, приносить своей жизнью благо и счастье окружающим, улыбаться, заботиться о других, служить бескорыстно, жертвовать, сдерживать низшие побуждения, видеть в каждом человеке Учителя, в каждой ситуации видеть Божественное провидение, которое создало эту ситуацию для того, чтобы нас чему то научить, благодарить.

Либо предъявлять претензии, обижаться, жаловаться, завидовать, ходить с клинообразным выражением лица, погрузиться в свои проблемы, в зарабатывание денег для того, чтобы потратить их на удовлетворение чувств, проявлять агрессию. В этом случае, независимо от того, сколько у человека денег, он будет несчастный и мрачный. И с каждым днем энергии будет все меньше и меньше. И для того, чтобы ее где-то взять, нужны будут искусственные стимуляторы: кофе, сигареты, алкоголь, ночные клубы, выяснение отношений с кем-то. Все это дает вначале подъем, но в итоге приводит к полному разрушению.

Простой регулярный вопрос себе: «Я свечу миру или поглощаю свет?» может быстро изменить ход наших мыслей и, следовательно, поступков. И быстро превратить нашу жизнь в красивое яркое сияние, полное любви. И тогда вопроса, где взять энергию, уже не возникнут.

Физика цвета

В 1676 году сэр Исаак Ньютон с помощью трехгранной призмы разложил белый солнечный свет на цветовой спектр. Подобный спектр содержал все цвета за исключением пурпурного.

Ньютон ставил свой опыт следующим образом (рис. 1) солнечный свет пропускался через узкую щель и падал на призму. В призме луч белого цвета расслаивался на отдельные спектральные цвета. Разложенный таким образом он направлялся затем на экран, где возникало изображение спектра. Непрерывная цветная лента начиналась с красного цвета и через оранжевый, желтый, зеленый, синий кончалась фиолетовым. Если это изображение затем пропускалось через собирающую линзу, то соединение всех цветов вновь давало белый цвет.

Эти цвета получаются из солнечного луча с помощью преломления. Существуют и другие физические пути образования цвета, например, связанные с процессами интерференции, дифракции, поляризации и флуоресценции.

Если мы разделим спектр на две части, например - на красно-оранжево-желтую и зелено-сине-фиолетовую, и соберем каждую из этих групп специальной линзой, то в результате получим два смешанных цвета, смесь которых в свою очередь также даст нам белый цвет.

Два цвета, объединение которых дает белый цвет, называются дополнительными цветами.

Если мы удалим из спектра один цвет, например, зеленый, и посредством линзы соберем оставшиеся цвета - красный, оранжевый, желтый, синий и фиолетовый, - то полученный нами смешанный цвет окажется красным, то есть цветом дополнительным по отношению к удаленному нами зеленому. Если мы удалим желтый цвет, то оставшиеся цвета - красный, оранжевый, зеленый, синий и фиолетовый - дадут нам фиолетовый цвет, то есть цвет, дополнительный к желтому.

Каждый цвет является дополнительным по отношению к смеси всех остальных цветов спектра.

В смешанном цвете мы не можем увидеть отдельные его составляющие. В этом отношении глаз отличается от музыкального уха, которое может выделить любой из звуков аккорда.

Различные цвета создаются световыми волнами, которые представляют собой определенный род электромагнитной энергии.

Человеческий глаз может воспринимать свет только при длине волн от 400 до 700 миллимикрон:

• 1 микрон или 1μ = 1/1000 мм = 1/1000000 м.
• 1 миллимикрон или 1mμ = 1/1000000 мм.

Длина волн, соответствующая отдельным цветам спектра, и соответствующие частоты (число колебаний в секунду) для каждого спектрального цвета имеют следующие характеристики:

Отношение частот красного и фиолетового цвета приблизительно равно 1:2, то есть такое же как в музыкальной октаве.

Каждый цвет спектра характеризуется своей длиной волны, то есть он может быть совершенно точно задан длиной волны или частотой колебаний. Световые волны сами по себе не имеют цвета. Цвет возникает лишь при восприятии этих волн человеческим глазом и мозгом. Каким образом он распознает эти волны до настоящего времени еще полностью неизвестно. Мы только знаем, что различные цвета возникают в результате количественных различий светочувствительности.

Остается исследовать важный вопрос о корпусном цвете предметов. Если мы, например, поставим фильтр, пропускающий красный цвет, и фильтр, пропускающий зеленый, перед дуговой лампой, то оба фильтра вместе дадут черный цвет или темноту. Красный цвет поглощает все лучи спектра, кроме лучей в том интервале, который отвечает красному цвету, а зеленый фильтр задерживает все цвета, кроме зеленого. Таким образом, не пропускается ни один луч, и мы получаем темноту. Поглощаемые в физическом эксперименте цвета называются также вычитаемыми.

Цвет предметов возникает, главным образом, в процессе поглощения волн. Красный сосуд выглядит красным потому, что он поглощает все остальные цвета светового луча и отражает только красный.

Когда мы говорим: «эта чашка красная», то мы на самом деле имеем в виду, что молекулярный состав поверхности чашки таков, что он поглощает все световые лучи, кроме красных. Чашка сама по себе не имеет никакого цвета, цвет создается при ее освещении.

Если красная бумага (поверхность, поглощающая все лучи кроме красного) освещается зеленым светом, то бумага покажется нам черной, потому что зеленый цвет не содержит лучей, отвечающих красному цвету, которые могли быть отражены нашей бумагой.

Все живописные краски являются пигментными или вещественными. Это впитывающие (поглощающие) краски, и при их смешивании следует руководствоваться правилами вычитания. Когда дополнительные краски или комбинации, содержащие три основных цвета - желтый, красный и синий, - смешиваются в определенной пропорции, то результатом будет черный, в то время как аналогичная смесь невещественных цветов, полученных в ньютоновском эксперименте с призмой, дает в результате белый цвет, поскольку здесь объединение цветов базируется на принципе сложения, а не вычитания.