> Энциклопедический словарь Гранат, страница > Цветовые впечатления

Цветовые впечатления

Цветовые впечатления, испытываемые нами в повседневной жизни, производятся почти всегда смесями не двух или трех, но весьма многих простых Ц. На основании предыдущего понятно, что в огромном количестве случаев такое смешение даст опять-таки Ц., совпадающий (по производимому впечатлению) с одним из спектральных Ц., лишь имеющий более j или менее значительную примесь белого. Приведем несколько примеров. Раствор гидрокпеп меди в нашатырном спирте при известной концентрации пропускает синие и фиолетовые лучи спектра, задерживая (как говорится, поглощая) все остальные; поэтому, глядя сквозь такой раствор на источник белого света или на какой-нибудь „белый“ предмет, освещенный светом такого источника, мы ощутим цветовой эффект смеси всех синих и фиолетовых лучей; это будет некоторый „синий“ Ц., который явится нам весьма насыщенным. Глядя точно так же через окрашенное вещество, пропускающее кроме фиолетовых и синих еще зеленые лучи, мы получим впечатление енпезеленого или зеленосинего Ц.—в зависимости от того, будут ли в получаемой смеси преобладать зеленые или синие лучи. Если лее мы повторим опыт с новым веществом, пропускающим кроме поименованных лучей еще и часть желтых (которые согласно табл. II являются дополнительными к некоторому участку синей области спектра, то есть вместо с ними дают белый Ц.), то в составе получаемой смеси будет налицо значительное количество белого Ц., возникли го за счет взаимнодополнительных Ц. синего и желтого; этот белый вместо с зеленым дадут светлозеленый Ц. Подобным образом можно предвидеть и прослеживать на опыте результаты других смешений. Однако, при этом надо иметь в виду, что смесь, наир.. двух определенных спектральных Ц. может иметь различный тон, смотря по яркости составных частей. Поэтому, если, напр, два взаимнодопол-нитедьные Ц. при определенной яркости того и другого дают белый Ц.. то при усилении яркости одного пз них получаемый сложный Ц. уже не будет чисто-белым, по будет отливать Ц. более яркой составной части. Если лее смешать взаимнодополнительные Ц. в правильном отношении, но взять их с очень малой яркостью, то i результате получится „серый“ Ц.; он получится также и тогда, если смешиваются все Ц. спектра, но при очеш ослабленных яркостях. Из этого мы заключаем, что серый Ц. есть не что иное, как очень ослабленный белый. Если при подобном смешении всех спектральных Ц. малой яркости несколько усилить красную часть спектра. то получится коричневый Ц. красноватого или желтоватого оттенка в зависимости от того, вошел ли в смесь красный или желтый II. о Наиболее увеличенною яркостью. Если при подобном же смешении слабых Ц. преобладает область коротких волн, то получается иссиня-серый или стальной Ц. Далее, серый Ц. с преобладанием зеленого паз. оливкозеленым. Наконец, при полном отсутствии светового действия получается ощущение „черного Ц.“.

Если подразделить Ц. спектра любым способом на две группы и произвести смешение Ц. в каждой группе отдельно, то получившиеся два сложные Ц. г. сумме, очевидно, будут давать белый Ц. Поэтому они являются „дополнительными“.

Ц. тел. Ц. огромного большинстве тел природы, как искусственно окра

шенных, так и обладающих естественною окраской обусловливаются наличием в этих телах красящих веществ (пигментов). Способность красящего вещества вызывать в глазу цветовое впечатление происходит потому, что при прохождении белого света через такое вещество одна часть лучей видимого спектра более или менее поглощается, тогда как другая, напротив, проходит почти без ослабления. Свет, падающий на окрашенное тело, делится на несколько частей: о дна часть отражается от поверхности тела, другая поглощается внутри тела, третья, проникнув в тело на некоторую глубину (тем меньшую, чем менее прозрачно данное тело), разбрасывается или рассеивается частицами тела в разные стороны; вот этот-то „диффузно“ рассеянный свет, попадая со стороны тела к нам в глаз, и даст нам обычно впечатление той или иной „окраски“ тела. Отсюда ясно, что представляющаяся нам окраска будет зависеть не только от свойств тела и от природы содержащегося в нем красящего вещества, по и от характера света, падающего на тело, то есть от качества и относительного количества содержащихся в нем спектральных лучей. Если данное ело диффузно рассеивает лучп а, Ь, с U, е, f и если на него падает свет, содержащий лучи Ь, d, е, у, h, то Ц. тела будет соответствовать смеси лучей Ь, <I, е. Поэтому Ц. тела меняется, если вносить это тело в различные участки спектра или вообще освещать ого светом то той, то другой цветности.

Чтобы узнать цветовые свойства какого-нибудь красящего вещества, растворяют его в соответственном растворителе (воде, алкоголе, эфире и т. п.); раствор надлежащей концентрации помещают в сосуд с плоскопараллельными стенками из зеркального стекла и пропускают сквозь него свет солнца, Нернстовой лампы или обыкновенной электрической лампочки накаливания; свет, пропущенный раствором, принимают на щель спектроскопа (смотрите XLI, ч. IV, 47) и наблюдают „спектр поглощения“ данного вещества. Если желательно анализировать свойства самого окоашенного предмета, то освещают его возможно ярче j с помощью одного из упомянутых J световых источников и направляют | на него коллиматор спектроскопа так, чтобы в прибор попадал только свет диффузно рассеянный предметом, но не отразившийся с его поверхности (этот последний свет оолылей частью бывает тождествен с падающим светом, а потому своим присутствием может только искажать истинный Ц. предмета). В случае тел прозрачных или просвечивающих (как цветные стекла, бумага, листья растений, лепестки цветов, ткани и тому подобное.) часто бывает пред-i почтительнее анализировать свет, про-| шедший сквозь предмет. Для более точного, количественного определения поглощения (абсорбции) различных волн спектра каким-нибудь красящим | веществом пользуются вместо спектро-j скопа спектрофотометром. Спектро-! фотометр Фирорта отличается от обыч-! ного спектроскопа, гл. обр., тем, что i имеет две щели, лежащие на одной I вертикали и снабженные каждая своим микрометрическим винтом, позволяющим точно измерять ширину каждой щели. Наблюдатель, смотрящий в окуляр, видит два спектра друг над другом. Против одной из щелей помещают сосудец с исследуемым веще! ством, в то время как через другую свободно проходит свет источника. Затем вторую щель суживают по сравнению с первой настолько, чтобы яркости определенного спектрального участка были одинаковы в обоих спектрах (то есть в спектре поглощения и в спектре источника); тогда отношение ширины одной щели к ширине другой даст „коэффициент поглощения“ данного участка спектра в исследуемом растворе.

Уже простое спектроскопическое исследование поглощения различных лучей спектра каким-нибудь красящим веществом показывает, что те лучи, Ц. которых совпадает с Ц. данного вещества, всегда проходят через него .почти без ослабления, тогда как лучи, дополнительные к собственному Ц. вещества, всегда более или менее сильно поглощаются пм. Это последнее обстоятельство всего более определяет Ц. вещества; так. большинствожелтых пигментов, кроме пропускаемых ими желтых лучей, еще пропускают более или менее хорошо значительную часть красных и зеленых лучей; но дополнительная к желтому цвету синяя область спектра непременно поглощается всяким желтым пигментом. Так. обр. то, чем характеризуется красящее вещество, это-положение и ширина темных полос в его спектре поглощения.

Желтое красящее вещество, которое кроме желтых лучей пропускает почти без ослабления и красные и зеленые, будет светложелтым, т.-с. его Ц. будет содержать значительную примесь белизны: это—потому, что красные и желтые лучи, соединяясь, дают Ц., близкий к белому. Если зеленые лучи будут поглощены в более сильной степени, чем красные, получится желтый цвет с красноватым отливом; в противном случае получится, наоборот, зеленоватый отлив. Если лее один из этих Ц., подобно синему, будет поглощен полностью, а другой будет полностью пропущен, то мы будем иметь красноиселтый или зелено-желтый Ц. Аналогично этому у красных красящих веществ поглощению подвергается в первую очередь дополнительный к красному зеленый Ц. Если при этом, на ряду с красным, вещество будет Хорошо пропускать и желтый и синий Ц„ то мы получим светло-красный цвет (потому что желтый с синим дают белый). Если синий поглощается сильнее желтого, общий тон будет желтокрасный (кирпично-красный); в противном случае получится розовый тон (то есть красный с голубым или синим отливом). Только такое красное вещество, которое хорошо пропускает одни красные лучи спектра, все же остальные поглощает, даст насыщенный красный (кровавокрасный) Ц. Зеленые красящие вещества всегда поглощают как красный, так и фиолетовый конец спектра (так как совокупность этих участков спектра дает Ц„ дополнительный к золеному); так. обр., кроме зеленых лучей, эти вещества могут пропускать только желтые и синие лучи, которые в совокупности опять-таки дают белый Ц.; в этом случае получится светлозеленый Ц. Если жена ряду с зеленым хорошо проходит только один из этих сортов лучей, то получается желтозеленый или синезеленый Ц. Наконец, синие пигменты всегда сильно поглощают желтые лучи, так что наряду с синими лучами они могут пропускать только красные и зеленые лучи; тогда получится светлосиний Ц. При условии поглощения значительной части красных лучей получится зеленосиний Ц.; если же красные лучи проходят, а поглощаются зеленые, то получится „крае-нОсинпн“ Ц., называемый обыкновенно лиловым, а иногда также фиолетовым (действительно, он производит на глаз впечатление, сходное, с впечатлением от наиболее коротких воли видимого спектра). Сказанное относительно состава светлокрасного и др. „светлых“ Ц. сопоставлено в след, таблице:

Таблица 111.

		Светлокрасным		Сиетложелтый		< вётЛо-л олений		Свет и о- СИНШ1
СОСТОИТ из: <		красногожелтого		красногожелтого		желтого красного зеленого зеленого
1		синего		зеленого		синего 1		синего

Смешение красящих веществ представляет собою процесс, принципиально отличный от рассмотренного выше мешения Ц. спектра. Шли смешение Ц. (то есть цветных лучей) рассматривать, как нечто аналогичное сложению, то при смешении красящих веществ мы будем иметь дело как бы с некоторым вычитанием, В самом деле, каждое красящее вещество задерж-н-вает некоторую часть проходящего через него белого света; поэтому смесь двух красящих веществ лишит проходящий через нее белый свет большего числа составных частей. Напр., если мы смешиваем светло-красный пигмент (который, но предыдущему, поглощает только зеленые лучи спектра) с светложелтым (поглощающим только синие лучи), то такая смесь будет задерживать и зеленые и синпо лучи; свет, ей пропущенный, будет не только другого тона, чем свет, проходящий через каждое вещество в отдельности, но он будет всегда „темнее“ (будет менее ярким), чем этот последний, тогда как при смешении двух цветныхлучей всегда получается свет более яркий, а Ц. более светлый, чем у каждой из составных частей.

11а основании сказанного раньше легко предвидеть, какой получится Ц. при смешении различных красящих веществ. Так, если смешиваются два | вещества, из которых каждое пропуске, ет только один и притом в обоих чмучаях различный участок спектра (скажем, одно вещество пропускает красные лучи, другое синие), то смесь этих веществ не будет вообще пропускать света, так как лучи, пропуска-1 е.мые одним веществом, задерживаются другим. Поэтому Ц. такой смеси будет че рный. При смешении двух веществ, из которых каждое пропускает по две цветные области спектра (и, след., имеет Ц„ соответствующий смеси обете областей), П. смеси веществ опять таки в двух случаях может быть черным. Это будет тогда, если псе четыре спектральные области, о которых идет речь, различны между собой, то есть если смешивают красножелтое вещество с синезеленым или красносинее с зеленожелтым (так как и здесь лучи, пропускаемые одним веществом, поглощаются другим). При четырех других возможных парных комбинациях будет получаться простой IX, а именно тот, который пропускается обоими смешиваемыми веществами; таким образом, смесь красножелтого и зеленожелтого вещества будет иметь желтый Ц„ смесь красножелтого и красносннего — красный цвет, смесь желтозеленого и зеленосинего — зеленый, смесь зеленосинего и красносп-што—синий,). Если смешиваются два вещества, из которых каждое пропускает три спектральных участка, и которые могут иметь один из Ц„ указанных в верхней строке Таблица III, то в результате не может получиться черный 11, потому что (как видно из табл. III) в этом случае смесь всегда будет пропускать две спектральные области. Возможные здесь отдельные случаи перечислены в след, таблице:

) Диалогичные результаты (лишь при большем число комбинаций) получатся, если смешивать пигменты, пропускающие один спектральный Ц.. с пигментами, пропускающими два спектральных Ц.

Таблице IV.

Ц. смеши наем, веществ		Ц, смеси
Светлокрасний и светло-
желтый.		Красножелтый
г ветлокрасный к светло-
золеный.
1 ветлокрасный и светло-
синий ..		красносиний
Оветлозйёл г и :i и светло-
зеленый.		желтозелены ft
Светложелтый и светло-
синий ..		красный- зеленый белы
СветлозелоныП п. н.-гло-
синий ..		8ОЛ0ЙОСПП И ft

Здесь опять четыре комбинации дают действительно красящее вещество, тогда как в других двух получится „белый“ Ц., который на самом дело будет скорее „серым“ вследствие своей малой яркости. Если подвергаются смешению два вещества, из которых одно пропускает какой-нибудь один IX, а другое три Ц., то, во-первых. может (в четырех случаях) получится черный Ц.; из табл. III видно, что это произойдет при смешении светлокрасного вещества с зеленым, светложелтого с синим, светлозеленого с красным, светлосннего с желтым (потому что во всех этпх случаях волны, пропускаемые одним веществом, поглощаются другим). Итак, здесь черный Ц. получится в результате смешения таких красок, Ц. которых, соединяясь по законам сложения Ц., дали бы, наоборот, белый Ц. Отсюда уясняется особенно резко та противоположность, которая существует между смешением IX и смешением красок (красящих веществ). Во-вторых, на основании табл. III, возможны 12 случаев, когда смешение пигмента, пропускающего три Ц„ е пигментом, пропускающим какой-нибудь один Ц.. принадлежащий к этим трем, дает один простой 1Д„ тождественный с Ц. второго пигмента (например. смешивая светлокрасное вещество с желтым, получим опять желтое вещество); впрочем ясно, что подобные смешения с практической точки зрения были бы бесцельны. Наконец, остается рассмотреть тот случай смешения двух веществ, когда одно вещество пропускает три спектральные II, а другое—два: возможные здесь Ц. веществ первой группы перечислены ртабл. I!!. а возможные Д. веществ второй группы соответствуют след, сложным оттенкам: красножелтому (оранжевому), желтозеленому, зеленосинему; и красносннему (лиловому), причем самое название указывает род пропускаемых лучей. Простое сопоставление этих названий с -содержанием табл. III показывает, что в 8 случаях j мы получим в результате смешения тот лее Ц„ какой имело вещество вто-1 рой группы (например, светлокрасное вещество с красножелтым даст красножелтое, а с лиловым—лиловое и так далее). Не останавливаясь на этих случаях, как представляющих мало интереса, переходим к другим 8 случаям, опять таки непосредственно вытекающим из табл. Ill и сопоставленным в след, таблице:

Тпплнуп V.

Ц. смешиваемых веществ			Ц. смеси
Краснолселтый		и светлозеленый. .		желтый
Кр веножелтый		и светлое пн ий. . .		коаеИь.П
Зеленожелт и н		и светлокрасны П. .		желтый
Зеленожелтый		и светлоснний. . .		зелены;!
Зеленосинин и		светлокрасный. . .		синий
Зеленосвннй и светложелтый. . .			зеленый
Краспоснннй и		светложелтый. . .		красный
Красносиний и		спетлозеленый. .,		сипии

Здесь замечательно, во-первых, то, что Ц. смеси всегда простой; во-вторых, то, что этот Ц. как будто не содержится в Ц. того из смешиваемых веществ, которое поставлено в таблице на втором месте (на самом деле он здесь замаскирован Ц., дополнительным к нему).

По отношению ко всем приведенным примерам смешения пигментов необходимо сделать одну оговорку. В действительности вообще не встречается веществ, которые бы поглощали (как это в предыдущем предполагалось) как раз одну, две или три из главных цветовых областей спектра. Как показывает спектроскоп, почти всякое красящее вещество обнаруживает в определенном месте (или местах) спектра максимум поглощения, а в обе стороны от этого места поглощение постепенно ослабевает, причем обыкновенно оно распространяется (для данного вещества) на тем более обширную область спектра, чем концентрированнее раствор и чем толще взятыйдля опыта слой раствора. Кроме того, растворы слабой концентрации часто поглощают только сравнительно узкую область спектральных лучей, дополнительных к их собственному Ц.; при смешении такого раствора с другими веществами часть этих лучей, оставшаяся непоглощенною, может оказывать свое действие в том смысле, что получаемый результат будет заметно уклоняться от вышеизложенных правил. Так. обр., эти правила являются лишь руководящими схемами; г каждом же данном случае, неизбежно приходится обращаться к спектроскопическому исследованию каждого из смешиваемых пигментов. Одно ко, и здесь остается в силе правило, которым мы все время неявно пользовались в предыдущем изложении: Ц. смеси (как в отношении длин волн, входящих в его состав, так т в отношении яркости каждой из этих волн) совпадает с тем Ц„ который получился бы в остатке, если бы свет, примененный в опыте, был последовательно пропущен через каждое в отдельности из веществ, введенных в смесь (при чем, конечно, предполагается, что смешиваемые вещества не действуют хе-мпчески друг на друга). И так как количество красящих веществ, близких по тону друг к другу, весьма велико; далее, так как, несмотря на видимое сходство тонов, спектры поглощения таких веществ все же могут довольно сильно отличаться друг от друга; наконец, так как при смешении красящих Есществ можно произвольным образом менять концентрацию каждого из них и относительные количества составных частей,-то число возможных оттенков, получаемых в результате по-,юбных смешений, должно быть огромно что и подтверждается повседневным наблюдением).

В качестве особенно интересного примера смешения пигментов упомянем способ т. наз. трехцветного печатания (смотрите XLIV, 391). В этом способе употребляются три краски, которыми отпечатаны три кружка, отчасти налегающие друг на друга. C первого взгляда кажется, что это—красная, желтая и синяя гг теки: но если бы это было в точности так. то наложениедвух из этих красок друг на друга давали Сы черный цвет—вопреки тому, что мы видим. В действительности эти три краски следует назвать свеглокрасною, светложелтою и зеленосинею; вследствие этого при наложении их получаются (согласно сказанному выше): из светлокрасной и светложелтой—оранжевая, из светложелтой и зеленосиней—зеленая; из светлокрасной и веленосиней, на основании табл. V, получилась бы синяя при надлежащем соотношении между толщинами слоев той и другой; однако, в данном случае светлокрасная пре->бладает, поэтому 1L смеси имеет красноватый оттенок и производит впечатление лилового (фиолетового). Подобно этому, изменяя количественное соотношение смешиваемых красок, можно было бы получить всевозможные переходы тонов от красного до желтого и от желтого до синего. Наконец, в центре мы видим, что наложение всех трех красок друг на друга дает черный Ц.; теоретически это можно объяснить, например, так, что зеленый Ц., полученный при смешении светложелтого и зеленосинего пигментов, целиком поглощается светдокрас-иым пигментом, так как максимум поглощения этого последнего всегда лежит в зеленой области спектра. Нанося все три краски более тонкими слоями, получают серый Ц.; если при этом один йз комбинируемых оттенков имеет преобладание, то мы будем иметь ерый с тем или другим цветным отливом; так. обр. могут быть переданы и менее резко выраженные тона.

Смешение красок не имеет места в известном опыте с вращающимся разноцветным кружком, несмотря на то, что для изготовления последнего употребляются красящие вещества. В этом опыте мы имеем настоящее сложение (а не вычитание) цветовых впечатлений, благодаря тому, что при быстром вращении кружка изображения различных окрашенных полей быстро сменяют друг друга на одном и том же месте сетчатки. Равным образом на сложении цветовых впечатлений основан автохромный способ цветной фотографии Люмьера и способы ему подобные (с.и. XIjIV, :108).

Поверхностные Ц. Так называются Ц., возникающие благодаря присущему поверхности некоторых тел свойству неодинаково сильно отражать разные Ц. спектра. Наиболее известные примеры поверхностных II. дают некоторые металлы (например медь, золото), поэтому иногда указанному явлению придается название „металлического отражения“. Однако, название это не подходяще, так как наиболее типичные примеры поверхностных Ц. мы встречаем не среди металлов, а среди твердых красящих веществ, обладающих сильной окрашивающей способностью, каковы, например, фуксин, бриллиантовая зелень и др. Так. например, поверхность кристалла фуксина отливает красивым зеленым блеском, тогда как при растворении, например в спирту, фуксин обнаруживает резко выраженную красную окраску, то есть он пропускает красные лучи, зеленые же поглощает. Вообще, оказывается, что твердые вещества, сильно поглощающие ту или иную часть спектра, имеют свойство сильно отражать эту же часть своей поверхностью.

Ц. тонких пластинок возникают, если белый свет подвергается отражению как на передней, так и на задней стороне очень тонкого бесцветного слоя, ограниченного с двух сторон приблизительно параллельными поверхностями (например, тонког о слоя масла или нефти на поверхности воды, или стенок мыльного пузыря). В этом случае в глаз попадает но одному направлению два ряда волн, происходящие от одного и того лее первоначального колебания, но прошедшие неодинаковый путь (cat. XXXVII, 557, фигура 19), а потому имеющие некоторую разность фаз (смотрите колебательное движение). Эта разность фаз зависит от отношения длины волны в тонком слое к толщине последнего, а потому имеет различную величину для различных Ц. спектра. Те из спектральных лучей, для которых разность хода будет равна четному числу полуволн, усилятся. Наиболее чистый Ц. получится при такой толщине слоя, когда интерференцией будет уничтожаться целая цветовая область спектра, например вся зеленая часть, и в то же время будет усилена область дополнительная (в данномслучае красная). Если, например, толщина 1 слоя ‘улет, примерно, G50 щ“, то расстояние, пройденное лучами через слой вперед и назад, составит около 1.300 рр: это, по табл. I, приблизительно соответствует учетверенной длине полуволны средних красных лучей <4Х 330 jif“.=1.320 :>) и в то же время 5 раз взятой длине полуволны средних зеленых лучей (5×270 щ“ — 1.350 ци); так. обр., здесь как раз осуществятся указанные условия.

Ц. „мутных“ сред. Представим себе прозрачную среду (твердую, жидкую или газообразную), в которой содержится большое число весьма мелких непрозрачных частиц. Если через такую среду распространяется пучок белого света, то непрозрачные частицы, встречающиеся на его пути, разбрасывают в разные стороны попадающий; на них свет (чем объясняется, между прочим, яркий блеск пылинок в пучке солнечного света, попадающего в затемненное Помещение). Теория пока-зываст, что более короткие волны (т. е. принадлежащие синему концу спектра) разбрасываются особенно ин-! тенсивно; поэтому наблюдателю, рае-гмгтрпвающему такую среду „сбоку“ то есть стоящему в стороне от пути, по| которому идет свет), среда покажется окрашенной в синеватый Ц. Этим объясняется синеватая окраска табачного дыма, снятого молока; по той же причине имеет сииий Ц. вода некоторых рек, содержащая взвешенные в ней мельчайшие твердые частицы. Но наиболее замечательный пример подобной окраски, это—голубой (или синий) Ц. неба, причем доказано, что частицами, разбрасывающими синие лучи, являются в данном случае просто молекулы воздуха. По мере того, как пучок света проходит через толщу мутной среды, он, так сказать, оставляет в ней нес больший процент своих коротких воли, а следовательно, приобретает все более красный оттенок. Этим объясняется красноватый Ц. солнца, когда оно стоит близко к горизонту: его лучи проходят здесь особенно длинный путь через атмосферный воздух, причем разбрасывание синих лучей производится не только молекулами воздуха, но и пылинками,

носящимися в воздухе. Подобно этому раскаленное добела тело (пламя керосиновой лампы, волосок электрической лампы накаливания) кажется красноватым. если ого рассматривать сквозь абажур или колпачок из молочного стекла: молочное стекло содержит мелкие непрозрачные частицы и является мутной средой.

Литература: Оствальд, „Цвстоведе-ние“; Рихтер, „Основы учения о цветах“; Helmholtz, „Physiologische Optik“: liezold, „Die Farbenlehre hn Hinblick auf Kunst nnd Kunstgewerbc“; Walter. „Die Oberflachen- odor Schillerfarben“.

А. Бачинский.