Спектральный состав света

В 1666 году двадцатитрехлетнего Исаака Ньютона заинтересовало поведение солнечных лучей, проходящих через призму – стеклянное тело, имеющее в сечении треугольник. Его исследования показали, что цвет возникает в результате взаимодействия белого света с материей. Призма преломляла каждый луч света, то есть после прохождения через призму направление луча менялось. Но призма не только преломляла солнечный свет, а и превращала его в многоцветный расходящийся луч, составленный из тех же цветов и в том же порядке, что и радуга.

Соотношение цветов

Видимый свет образуется во внешних оболочках нагретых атомов. Каждый атом состоит из облака электронов, вращающихся вокруг ядра, и число электронов на каждой орбите ограничено. Когда вещество нагревается, колебания атомов увеличиваются, они с большой силой сталкиваются друг с другом, и тогда некоторые электроны перескакивают на более высокие орбиты, поглощая при этом тепловую энергию. Затем они, теряя энергию, заполняют пустоты, образовавшиеся на низших уровнях. Потерянная энергия превращается в электромагнитное излучение и оставляет атом.

Как мы видим цвет?

Все люди в какой-то степени – дальтоники. Определенный цвет может быть образован смешением множества лучей светового спектра, которые человеческий глаз не способен различать, так как информация о цвете воспринимается посредством только трех сигналов относительной силы от клеток, чувствительных к красной, зеленой и синей частям спектра. Трех так называемых "основных" цветов оказывается достаточно, чтобы воспроизвести любой оттенок, – свойство, известное под названием трехцветности.

Особенности восприятия цвета

Эмоциональное, или психологическое, воздействие цвета не так легко проанализировать, как физиологические процессы, возникающие в результате цветовосприятия, а между тем большинство из нас отдает предпочтение определенным цветам и считает, что цвет влияет на настроение. Многие находят затруднительным жить и работать в помещениях, цветовое оформление которых кажется им неудачным. Цвета разделяют на сильные и слабые, успокаивающие и возбуждающие, даже на тяжелые и легкие.

Описание цвета

Бесконечное разнообразие цвета можно упорядочить при помощи аналитической терминологии, основанной на некоторых словах, которые сначала использовали художники, а затем переняли у них и уточнили ученые. Обычно принято говорить о трех "измерениях" цветности, о трех ее свойствах, которые могут изменяться независимо друг от друга и при помощи которых, если их выделить, можно дать определение любому цвету. Эти три измерения называют по-разному, в частности, так: цвет, насыщенность и яркость.

Смешение цветов

Человеческий глаз не способен реагировать по-разному на все сочетания световых лучей, которые попадают на его поверхность, поскольку в сетчатке глаза есть только три вида колбочек-клеток, воспринимающих цвет. Например, при относительно слабом освещении человек видит желтый цвет, если в глаз попадает небольшая часть лучей из желтой области спектра. Но точно так же глаз реагирует и на определенные смеси красных и зеленых лучей. Белый солнечный свет состоит из всех лучей спектра, однако хороший белый свет можно получить также при смешении лучей только двух длин волн – из красной и сине-зеленой частей спектра.

Взаимоотношение цветов

Мы привыкли думать, что у каждого цвета есть "природная" яркость и что желтый цвет – самый яркий, а пурпурный или, может быть, синий – самый темный. Всякий цвет можно осветлять, сохраняя его чистым, до известного предела. Так, тон краски сочного красного цвета – умеренно темный. Ее можно сделать светлее: разбавить белой краской и получить розовую, а можно затемнить: смешать с черной краской и получить бурую. Но в каждом случае чистота ее, или краснота, уменьшается. Желтый цвет, напротив, может быть одновременно и очень светлым, и ярким. Затемненный желтый – цвет бронзы – всегда кажется мрачным и сероватым по сравнению с глубоким синим цветом, хотя синий менее ярок.

Подбор гармоничных цветов

Контрастные цвета

Контрастные цвета находятся на противоположных сторонах цветового круга или отстоят друг от друга на 180 градусов и образуют белый цвет при их смешении.

Необходимый дополнительный цвет можно построить в модели RGB или HSB. Сначала рассмотрим использование модели RGB для подбора контрастного цвета.

Использование модели RGB

1. Выбираем любой нужный цвет, к которому подберем контрастный, например, оранжевый #FFCC33 (255, 204, 51 в RGB).
2. Мы знаем, что контрастные цвета при смешивании образуют белый цвет. Следовательно, если от каждого компонента белого цвета (числа 255) отнять соответствующий компонент выбранного цвета, получим его контрастную пару.
3. В результате математических операций получаем следующие параметры: 0 (255-255), 51 (255-204) и 204 (255-51). После перевода из десятичной системы в шестнадцатеричную имеем цвет #0033CC.

Использование модели RGB неудобно и приведено лишь для примера. Более простой способ подбора контрастных цветом связан с моделью HSB.

Использование модели HSB

Рис. 1. Параметры цвета в модели HSB

2. Первый параметр, обозначенный буквой H, является оттенком цвета или углом на цветовом круге (по поводу цветового круга как-нибудь в другой раз напишу, но поверьте, удобная вещь). Поскольку контрастные цвета расположены на цветовом круге в 180 градусах друг от друга, легко получить нужный цвет прибавив (или отняв) к значению оттенка число 180 (рис. 2).

Рис. 2. Изменением одного лишь параметра Hue можно получить контрастный цвет

3. Вводим значение 225 в поле оттенка (45+180) и получаем новый цвет (225, 100, 80 в HSB). Заметьте, что изменяется лишь один параметр, все остальные остаются прежними.

Примечание

Нюансовые сочетания

Нюансовыми цветами называются цвета близкие по оттенку, но различающиеся по насыщенности и яркости.
Первый способ заключается в использовании опять же модели HSB.

1. Выбираем любой нужный цвет (рис. 3), например, темно-синий #000080 (240, 100, 50 в HSB).

Рис. 3. Оттенки одного цвета можно получать изменяя параметры насыщенности (S) и яркости (B)

2. Двигая ползунки насыщенности и яркости делаем цвет светлее или темнее в зависимости от необходимости. Оттенок обычно оставляют неизменным, но в небольших пределах можно варьировать и его.

3. Получится следующее (рис. 4).

Рис. 4. Получение нового нюансового цвета

Пример использования полученных цветов приведен ниже. Чтобы текст лучше воспринимался, его цвет хорошо бы сделать еще светлее.

Еще один способ подбора нюансовых сочетаний предоставляют готовые цвета Pantone (рис. 5).

Рис. 5. Pantone предоставляет готовые цвета, которые можно использовать для публикаций

Цвета в палитре Pantone или другой аналогичной, подобраны так, что темные и светлые оттенки близких цветов расположены рядом. Нюансовые цвета из-за этого легко выбирать и они хорошо сочетаются друг с другом. Однако учтите, что Pantone предназначен для вывода в CMYK, поэтому некоторые цвета для вывода на монитор в нем просто отсутствуют. Цветовой охват RGB все же больше, нежели у CMYK, это следует учитывать при использовании Pantone.

Рис. 6. Нюансовые цвета можно использовать и в одежде