Введение

Принципы описания практического поведения цветов

Теория цвета, или, точнее, традиционная теория цвета, – это исторический свод знаний, описывающий поведение цветов, в частности в смешивании цветов, эффектах цветового контраста, цветовой гармонии, цветовых схемах и цветовой символике. Современная теория цвета обычно называется наукой о цвете. Хотя чёткого разграничения в области нет, традиционная теория цвета, как правило, более субъективна и имеет художественное применение, в то время как наука о цвете, как правило, более объективна и имеет функциональное применение, например, в химии, астрономии или цветопередаче. История теории цвета восходит, по крайней мере, к трактату Аристотеля «О цветах». Формализация «теории цвета» началась в XVIII веке, изначально в контексте ожесточённых споров о теории цвета Исаака Ньютона («Оптика», 1704) и природе основных цветов. К концу XIX века между традиционной теорией цвета и наукой о цвете произошёл раскол.

История

Теория цвета уходит корнями в древность, с ранними размышлениями о цвете в трудах Аристотеля (ум. 322 г. до н.э.) «О цветах» и Клавдия Птолемея (ум. 168 г. н.э.) «Оптика». Влияние света на цвет было исследовано и далее раскрыто аль-Кинди (ум. 873) и Ибн аль-Хайтамом (ум. 1039). Ибн Сина (ум. 1037), Насир ад-Дин ат-Туси (ум. 1274) и Роберт Гроссетест (ум. 1253) обнаружили, что вопреки учению Аристотеля, существует множество цветовых путей перехода от черного к белому. Более современные подходы к принципам теории цвета можно найти в трудах Леоне Баттисты Альберти (ок. 1435) и записных книгах Леонардо да Винчи (ок. 1490). Основные цвета RYB стали основой теорий цветового зрения XVIII века, рассматриваясь как фундаментальные сенсорные качества, смешивающиеся в восприятии всех физических цветов, и, наоборот, в физическом смешении пигментов или красителей. Эти теории были дополнены исследованиями XVIII века различных чисто психологических цветовых эффектов, в частности, контрастом между «дополнительными» или противоположными оттенками, возникающими в цветовых послеобразах и контрастных тенях в цветном свете. Эти идеи и многочисленные личные наблюдения за цветом были обобщены в двух основополагающих документах теории цвета: «Теория цветов» (1810) немецкого поэта Иоганна Вольфганга фон Гёте и «Закон одновременного цветового контраста» (1839) французского промышленного химика Мишеля Эжена Шеврёля. Чарльз Хейтер опубликовал «Новый практический трактат о трех первоначальных цветах, рассматриваемых как совершенная система элементарной информации» (Лондон, 1826), в котором описал, как все цвета можно получить, используя всего три. Впоследствии, в конце XIX века, немецкие и английские ученые установили, что восприятие цвета лучше всего описывается с использованием другого набора первичных цветов — красного, зеленого и сине-фиолетового (RGB), моделируемых аддитивным смешением трех монохроматических источников света. Последующие исследования связали эти первичные цвета с различными реакциями на свет трех типов цветовых рецепторов или колбочек в сетчатке (трихроматизм). На этой основе в начале XX века было разработано количественное описание смешения цветов, или колориметрия, а также ряд все более сложных моделей цветового пространства и цветового восприятия, таких как теория цветового оппонента. В тот же период промышленная химия радикально расширила диапазон светостойких синтетических пигментов, что позволило значительно улучшить насыщенность в цветовых смесях красителей, красок и чернил. Также были созданы красители и химические процессы, необходимые для цветной фотографии. В результате трехцветная печать стала эстетически и экономически целесообразной в массовых печатных изданиях, а теория цвета художников была адаптирована к основным цветам, наиболее эффективным в чернилах или фотографических красителях: голубому, пурпурному и желтому (CMY). (В печати темные цвета дополняются черной краской, известной как система CMYK; как в печати, так и в фотографии белый цвет обеспечивается цветом бумаги.) Эти первичные цвета CMY были согласованы с первичными цветами RGB, а вычитающее смешение цветов — с аддитивным, путем определения первичных цветов CMY как веществ, поглощающих только один из первичных цветов сетчатки: голубой поглощает только красный (−R+G+B), пурпурный — только зеленый (+R−G+B), а желтый — только сине-фиолетовый (+R+G−B). Важно отметить, что полноцветная печать CMYK, или процессная печать, предназначена как экономичный способ получения широкого спектра цветов для печати, но имеет ограничения в воспроизведении определенных цветов, в частности оранжевого и в меньшей степени — пурпурного. Более широкий диапазон цветов можно получить путем добавления других цветов в процесс печати, например, в системе печатных красок Pantone Hexachrome (шесть цветов) и других. На протяжении большей части XIX века художественная теория цвета либо отставала от научного понимания, либо дополнялась научно-популярными книгами, в частности, «Современная хроматика» (1879) американского физика Огдена Руда и ранними цветовыми атласами, разработанными Альбертом Манселлом («Munsell Book of Color», 1915, см. систему цветов Манселла) и Вильгельмом Оствальдом («Color Atlas», 1919). Значительные достижения были сделаны в начале XX века художниками, преподающими или связанными с немецким Баухаусом, в частности, Василием Кандинским, Иоганном Иттеном, Фабером Бирреном и Йозефом Альберсом, чьи труды сочетают в себе спекуляции с эмпирическим или демонстрационным изучением принципов цветового дизайна.

Смешивание цветов

Одной из первых целей теории цвета было установление правил смешивания пигментов. Традиционная теория цвета строилась вокруг «чистых» или идеальных цветов, характеризующихся различными сенсорными ощущениями, а не свойствами физического мира. Это привело к ряду неточностей в традиционных принципах теории цвета, которые не всегда исправляются в современных подходах. Другой проблемой стала тенденция описывать цветовые эффекты целостно или категорически, например, как контраст между «жёлтым» и «синим», понимаемыми как общие цвета, а не тремя цветовыми атрибутами, обычно рассматриваемыми в науке о цвете: тон, насыщенность и светлота. Эти путаницы частично исторические и возникли из-за научной неопределённости в отношении восприятия цвета, которая не была разрешена до конца XIX века, когда художественные представления уже укрепились. Они также возникают из-за попытки описать высококонтекстное и гибкое поведение цветового восприятия в терминах абстрактных цветовых ощущений, которые могут быть эквивалентно созданы любыми визуальными средами.

Первичные цвета

Теория цвета утверждает, что существуют три чистых основных цвета, которые можно использовать для получения всех возможных цветов. Эти цвета часто рассматриваются как красный, жёлтый и синий (RYB) или как красный, зелёный и синий (RGB). Предположительно, любые отклонения конкретных красок или чернил от этой идеальной производительности обусловлены примесями или несовершенством пигментов. В отличие от этого, современная наука о цвете не признаёт универсальных основных цветов (не существует конечного набора цветов, способного воспроизвести все остальные) и использует основные цвета лишь для определения конкретного цветового пространства.

Дополнительные цвета

Для смешивания цветного света часто используется цветовое колесо Исаака Ньютона, чтобы описать дополнительные цвета – цвета, которые нейтрализуют оттенок друг друга, создавая ахроматическую (белую, серую или чёрную) световую смесь. Ньютон предположил, что цвета, расположенные диаметрально противоположно друг другу на цветовом круге, нейтрализуют оттенок друг друга; эта концепция была более полно продемонстрирована в XIX веке. Примером дополнительных цветов могут служить пурпурный и зелёный. Ключевым предположением в цветовом круге Ньютона было то, что наиболее яркие, или максимально насыщенные оттенки, расположены на внешней окружности круга, а ахроматический белый – в центре. Насыщенность смеси двух спектральных оттенков предсказывалась по прямой линии между ними, а насыщенность смеси трёх цветов – как «центр тяжести» или центроид трёх точек, образующих треугольник, и так далее. Согласно традиционной теории цвета, основанной на вычитающих основных цветах и модели RYB, смешение жёлтого с фиолетовым, оранжевого с синим или красного с зелёным даёт нейтральный серый цвет и представляет собой дополнительные цвета художника. Одна из причин, по которой основные цвета художника работают, заключается в том, что используемые несовершенные пигменты имеют наклонные кривые поглощения и меняют цвет в зависимости от концентрации. Пигмент, который при высокой концентрации является чистым красным, при низкой концентрации может вести себя как пурпурный. Это позволяет создавать фиолетовые оттенки, которые иначе были бы невозможны. Аналогично, синий цвет, который при высокой концентрации является ультрамариновым, при низкой концентрации выглядит как голубой, что позволяет использовать его для смешивания зелёного. Хромовые красные пигменты могут казаться оранжевыми, а затем жёлтыми по мере уменьшения концентрации. Даже смешивание очень низких концентраций упомянутого синего и хромового красного может дать зеленоватый оттенок. Это работает гораздо лучше с масляными красками, чем с акварелью и красителями. Старые основные цвета зависят от наклонных кривых поглощения и утечки пигмента для работы, в то время как новые, научно обоснованные, зависят исключительно от контроля количества поглощения в определённых частях спектра.

Цвета и оттенки

При смешивании пигментов получается цвет, который всегда темнее и имеет меньшую насыщенность, чем исходные цвета. Это сдвигает смешанный цвет в сторону нейтрального – серого или почти черного. Яркость света регулируется изменением его яркости или уровня энергии; в живописи светлота регулируется путем смешивания с белым, черным или дополнительным цветом. Некоторые художники часто затемняют цвет краски, добавляя черную краску, получая так называемые оттенки, или осветляют цвет, добавляя белую краску, получая так называемые тона. Однако это не всегда лучший способ для реалистичной живописи, так как в результате цвета также могут смещаться по тону. Например, затемнение цвета добавлением черного может привести к тому, что такие цвета, как желтый, красный и оранжевый, сместятся в сторону зеленоватой или синеватой части спектра. Осветление цвета добавлением белого может вызвать смещение в сторону синего при смешивании с красными и оранжевыми. Другой способ затемнения цвета – использование его противоположного, или дополнительного, цвета (например, пурпурно-красного, добавленного к желтовато-зеленому) для нейтрализации без изменения тона и затемнения, если добавленный цвет темнее исходного. При осветлении цвета это смещение тона можно скорректировать добавлением небольшого количества соседнего цвета, чтобы вернуть тон смеси в соответствие с исходным цветом (например, добавление небольшого количества оранжевого к смеси красного и белого исправит тенденцию этой смеси немного смещаться к синему концу спектра).

Разделенная основная палитра

В живописи и других изобразительных искусствах двумерные цветовые круги или трехмерные цветовые тела используются для представления основных взаимосвязей между цветами. Разделенная основная палитра – это модель цветового круга, которая пытается объяснить и компенсировать неудовлетворительные результаты, часто получаемые при смешивании традиционных основных цветов: красного, желтого и синего. Красный, желтый и синий цвета долгое время считались основными. Однако на практике многие смеси, полученные из этих цветов, обладают недостаточной цветовой насыщенностью. Вместо принятия обновленного набора основных цветов, сторонники теории разделенной основной палитры объясняют этот недостаток насыщенности предполагаемым присутствием химических примесей, небольшого количества других цветов в красках, или смещением от идеального основного цвета к одному из соседних. Например, считается, что каждая красная краска содержит примесь либо синего, либо желтого, каждая синяя – красного или зеленого, а каждая желтая – зеленого или оранжевого. Эти смещения приводят к образованию смесей, содержащих наборы дополнительных цветов, что затемняет получаемый цвет. Для получения ярких смешанных цветов, согласно теории разделенной основной палитры, необходимо использовать два основных цвета, чьи смещения оба направлены, на цветовом круге, в сторону цвета, который требуется получить, например, сочетая зелёный с уклоном в синий и зелёный с уклоном в жёлтый для получения яркого зелёного. Исходя из этого, сторонники теории разделенной основной палитры заключают, что для смешивания широкой гаммы высоконасыщенных цветов необходимы две версии каждого основного цвета. Однако, воспринимаемое смещение цветов не связано с химическими примесями. Скорее, внешний вид любого пигмента обусловлен его химическими и физическими свойствами, а чистота вещества не связана с соответствием нашему произвольному представлению об идеальном оттенке. Более того, оптимальный набор основных цветов для расширения цветовой гаммы определяется физиологией человеческого цветового зрения. Хотя ни один набор из трех основных красок не позволяет получить полную цветовую гамму, воспринимаемую человеком, красный, желтый и синий – неудачный выбор, если требуется высокая насыщенность смесей. Это связано с тем, что живопись – это субтрактивный процесс формирования цвета, в котором красный и синий являются вторичными, а не основными цветами. Несмотря на принципиальные недостатки, система разделенной основной палитры может быть успешной на практике, поскольку рекомендуемые позиции синего, смещенного к красному, и зеленого, смещенного к синему, часто соответствуют приближенным значениям пурпурного и голубого цветов соответственно, а оранжевый, смещенный к красному, и фиолетовый, смещенный к синему, служат вторичными цветами, которые, как правило, еще больше расширяют диапазон смешиваемых цветов. По сути, эта система является упрощенной версией геометрического правила Ньютона, согласно которому цвета, расположенные ближе друг к другу на цветовом круге, дают более яркие смеси. Однако смесь, полученная из двух основных цветов, будет гораздо более насыщенной, чем смесь, полученная из двух вторичных цветов, даже если обе пары находятся на одинаковом расстоянии друг от друга на цветовом круге, что демонстрирует ограничения круговой модели в прогнозировании результатов смешивания цветов.

Цветовой контраст

В книге Шеврёля «Принципы гармонии и контраста цветов» (1839) он ввёл закон цветового контраста, утверждая, что цвета, воспринимаемые вместе (пространственно или во времени), изменяются, как будто смешаны с дополнительным цветом другого цвета, что функционально усиливает цветовой контраст между ними. Например, кусок жёлтой ткани, помещённый на синий фон, будет казаться окрашенным в оранжевый цвет, поскольку оранжевый является дополнительным к синему. Шеврёль формализовал три типа контраста: различие (как прослеживается в этимологии в Оксфордском английском словаре) представляется связанным с наблюдаемым контрастом в освещении ландшафта, между «тёплыми» цветами, ассоциирующимися с дневным светом или закатом, и «холодными» цветами, ассоциирующимися с серым или пасмурным днём. Тёплые цвета обычно включают оттенки от красного до жёлтого, а также коричневые и песочные; холодные цвета обычно включают оттенки от сине-зелёного до сине-фиолетового, включая большинство серых. Существуют исторические разногласия относительно цветов, определяющих эту полярность, но источники XIX века указывают на максимальный контраст между красно-оранжевым и зеленовато-голубым. Традиционная ассоциация тёплого/холодного цвета обратна цветовой температуре теоретического абсолютно чёрного тела; самые горячие звёзды излучают синий (холодный) свет, а самые холодные – красный (тёплый) свет. Теория цвета описывает перцептивные и психологические эффекты этого контраста. Считается, что тёплые цвета выдвигаются вперёд или кажутся более активными на картине, в то время как холодные цвета, как правило, отступают; при использовании в дизайне интерьера или моде, тёплые цвета, как говорят, возбуждают или стимулируют зрителя, а холодные цвета успокаивают и расслабляют. Большинство этих эффектов, в той мере, в какой они реальны, можно объяснить более высокой насыщенностью и светлотой тёплых пигментов по сравнению с холодными пигментами; коричневый – это тёмный, ненасыщенный тёплый цвет, который мало кто считает визуально активным или психологически возбуждающим.

Цветовая гармония и цветовые схемы

Было предложено, что "цвета, воспринимаемые вместе, способные вызвать приятный аффективный отклик, находятся в гармонии". Однако цветовая гармония – сложное понятие, поскольку человеческая реакция на цвет носит как аффективный, так и когнитивный характер, включающий эмоциональный отклик и оценку. Следовательно, наша реакция на цвет и само понятие цветовой гармонии подвержены влиянию широкого спектра различных факторов. Эти факторы включают индивидуальные различия (такие как возраст, пол, личные предпочтения, аффективное состояние и т. д.), а также культурные, субкультурные и социально обусловленные различия, которые приводят к формированию условных рефлексов и усвоенных реакций на цвет. Кроме того, контекст всегда оказывает влияние на восприятие цвета и на понятие цветовой гармонии, и на эту концепцию также влияют временные факторы (например, меняющиеся тенденции) и факторы восприятия (например, одновременный контраст), которые могут воздействовать на человеческую реакцию на цвет. Следующая концептуальная модель иллюстрирует этот подход к цветовой гармонии, принятый в XXI веке:

где цветовая гармония является функцией (f) взаимодействия между цветом/цветами (Col 1, 2, 3, …, n) и факторами, влияющими на положительный эстетический отклик на цвет: индивидуальные различия (ID), такие как возраст, пол, личность и аффективное состояние; культурный опыт (CE), преобладающий контекст (CX), включающий обстановку и окружающее освещение; промежуточные эффекты восприятия (P) и влияние времени (T) с точки зрения преобладающих социальных тенденций. Кроме того, учитывая, что человек способен воспринимать более 2,8 миллионов различных цветов, было предположено, что число возможных цветовых комбинаций практически бесконечно, что подразумевает фундаментальную несостоятельность формул для предсказания цветовой гармонии. Несмотря на это, многие теоретики цвета разработали формулы, принципы или рекомендации по сочетанию цветов с целью предсказать или определить положительный эстетический отклик или "цветовую гармонию". Модели цветового круга часто используются в качестве основы для рекомендаций по сочетанию цветов и для определения взаимосвязей между цветами. Некоторые теоретики и художники полагают, что сочетание дополнительных цветов создаст сильный контраст, ощущение визуального напряжения, а также "цветовую гармонию"; в то время как другие считают, что сочетание аналогичных цветов вызовет положительный эстетический отклик. Рекомендации по сочетанию цветов (или формулы) предполагают, что цвета, расположенные рядом друг с другом на цветовом круге (аналогичные цвета), как правило, создают однотонный или монохроматический цветовой опыт, и некоторые теоретики также называют их "простыми гармониями". Кроме того, раздельно-комплементарные цветовые схемы обычно изображают модифицированную комплементарную пару, где вместо "истинного" второго цвета выбирается ряд аналогичных оттенков вокруг него, то есть раздельно-комплементарными к красному являются сине-зеленый и желто-зеленый. Триадическая цветовая схема использует любые три цвета, приблизительно равноудаленные друг от друга на цветовом круге. Файзнер и Махнке – одни из многих авторов, которые предоставляют более подробные рекомендации по сочетанию цветов. Формулы и принципы сочетания цветов могут дать определенное руководство, но их практическое применение ограничено. Это связано с влиянием контекстных, перцептивных и временных факторов, которые будут влиять на то, как цвет/цвета воспринимаются в любой конкретной ситуации, обстановке или контексте. Такие формулы и принципы могут быть полезны в моде, дизайне интерьера и графическом дизайне, но многое зависит от вкусов, образа жизни и культурных норм зрителя или потребителя. Черный и белый цвета давно известны своей способностью "хорошо" сочетаться практически с любыми другими цветами; черный снижает кажущуюся насыщенность или яркость цветов, с которыми он сочетается, а белый демонстрирует все оттенки с одинаковой эффективностью.

Цветовая символика

Основным принципом традиционной теории цвета является представление о том, что цвета несут значимую культурную символику или даже обладают неизменным, универсальным значением. Начиная с древнегреческих философов, многие теоретики разрабатывали ассоциации цветов и связывали конкретные коннотативные значения с определенными цветами. Однако коннотативные ассоциации цветов и цветовая символика, как правило, зависят от культуры и могут различаться в зависимости от контекста и обстоятельств. Например, красный цвет может иметь множество различных коннотативных и символических значений: от волнующего, пробуждающего, чувственного, романтичного и женственного, до символа удачи и сигнала об опасности. Эти цветовые ассоциации обычно усваиваются и не обязательно сохраняются вне зависимости от индивидуальных и культурных различий, а также контекстуальных, временных или перцептивных факторов. Важно отметить, что, хотя цветовая символика и цветовые ассоциации существуют, их наличие не является доказательством в пользу психологии цвета или утверждений о терапевтических свойствах цвета.