Світло, яке бачить людина

Колір – це якісна суб’єктивна характеристика електромагнітного випромінювання оптичного діапазону, яка визначається на підставі виникнення фізіологічних зорових відчуттів, залежних від ряду фізичних і психічних чинників.

«Форма та інтелект створюють обмеження, а колір містить в собі фундаментальні основи, що мають відношення до внутрішньої природи людини»(В. Кандинський).

Світло, яке бачить людина, є безбарвним, але добре відомим є факт, що його розщеплення містить в собі весь спектр кольорів. Розуміння і сприйняття кольору залежить від асоціацій і образів, які пов’язані з певним кольором, що можуть впливати на людину і її психіку.У цьому аспекті властивості кольору поділяються на «власні» і «невласні».

Від народження людину оточують кольори. Вони сприймаються спочатку несвідомо, надалі – свідомо, проте, так чи інакше, мають вплив на організм. Одні кольори людину заспокоюють, а інші збуджують. Ми використовуємо кольори для створення у навколишньому оточенні свого простору, який відповідає нашим внутрішнім відчуттям. Зокрема кольори мають здатність змінювати наш настрій у залежності від своєї сили в зовнішньому оточенні, а також від спогадів і відчуттів, які ними викликані.

Знаючи механізм підсвідомого впливу кольору на людину, можлива підсвідома маніпуляція свідомістю особистості. Таким чином, колір використовується як могутній засіб впливу на психіку людини. Його сила полягає в тому, що він здатний «обійти» захисні механізми людської свідомості та діяти на підсвідомому рівні. Навіть той самий колір залежно від інтенсивності й тривалості впливу, викликає в нас позитивні або негативні емоції. Колір є безпосереднім вираженням психічних переживань, котрі неможливо охопити, визначити чи виразити за допомогою інтелекту. Колір торкається безпосередньо чуттєвої сфери, а форма звертається до інтелекту. Форма та інтелект створюють обмеження, а колір містить в собі фундаментальні основи, що мають відношення до внутрішньої природи людини.(*1)

Сучасною психологією колір розглядається як складне явище, що має досить сильний підсвідомий вплив на психіку, який не тільки визначає окремий акт пізнання навколишньої дійсності, а й зумовлює розвиток особистості, впливає на вибір, зміст та перебіг її діяльності в цілому. Застосування знань про властивості підсвідомого впливу кольору на людину використовується в рекламі, політиці та іншому соціальному житті. Викликаючи психологічну реакцію, кольори мають фізіологічні наслідки. Цей аспект використовується при лікуванні кольором, у арт-терапії і як психодіагностичний інструментарій.

1. ФІЗИЧНА ПРИРОДА СВІТЛА

Під час роботи із створенням кольорових зображень без розуміння природи світла не можливо досягти професійної майстерності. Світло – це одна з форм енергії, яка розповсюджується у вигляді елементарних частинок – фотонів. Світло, яке бачить людина, є безбарвним, але добре відомим є факт, що його розщеплення містить в собі весь спектр кольорів. Всі кольори, що бачить людина, є наслідком дії світла. Розуміння людиною, що таке колір, прийшло порівняно зовсім недавно. Першими його дослідили фізики. Вони визначили, що колір, який бачить людина, залежить від довжини хвилі і частоти коливань, що сприймає людське око, при цьому кожен колір має тільки властиву йому довжину хвилі. Тому те, що людина бачить забарвленим певний об’єкт, є результатом відбиття і поглинання променів світла, які падають на цей об’єкт. Якщо об’єкт повністю поглинає весь спектр падаючого променю, тоді такий об’єкт сприймається як чорний.

Колірний спектр починається з фіолетового, далі йдуть синій, голубий, зелений, жовтий, жовтогарячий і на кінець завершує спектр червоний колір.

Кольори	Довжина хвилі (н/м)	Частота коливань за секунду (млрд)
Червоний	800-650	400-479
Помаранчевий	640-590	470-520
Жовтий	580-550	520-590
Зелений	530-490	590-650
Голубий	480-460	650-700
Синій	450-440	700-760
Фіолетовий	430-390	760-800

Людське око сприймає предмети забарвленими, тому що світловий промінь, розкладений на спектр, містить хвилі різної довжини (найдовші – червоні, найкоротші – фіолетові), які відбиваються від предметів або поглинаються ними. Тобто коли на якийсь об’єкт потрапляє світло, то об’єкт вбирає в себе хвилі певної довжини, а решта хвиль проміння рефлектують (відбиваються) від об’єкта. Якщо від об’єкта відбиваються сині промені, вони доходять до ока людини, і людина бачить цей об’єкт синім, тобто хвилі, які відбиваються, задають колір предмету.

Для того, щоб відчути, наприклад, жовтий колір, зовсім необов’язково відтворювати його, а достатньо створити такий спектр випромінювання, котрий буде збуджувати рецептори ока відповідним чином. Цей феномен використовується у створенні кольорового зображення у кіно, телебаченні, фотографії. Якщо освітити звичний для людини об’єкт хвилями іншої довжини, людина сприймає об’єкт з іншим кольоровим зображенням, аніж зазвичай. Тому для появи кольору як властивості певного об’єкта, потрібно створити існування одночасно трьох умов: потрібно, щоб був об’єкт, відповідне освітлення і спостерігач.

Отже, колір – це якісна суб’єктивна характеристика електромагнітного випромінювання оптичного діапазону, яка визначається на підставі виникнення фізіологічних зорових відчуттів, залежних від ряду фізичних і психічних чинників.

Як створюється відблиск поверхні? Для цього важливо знати, що промені світла розповсюджуються у просторі прямолінійно, при цьому падаюче на поверхню проміння, відбивається під кутом за відповідним законом: кут падіння відповідає куту відбивання. Якщо поверхня гладка, то світло відбивається в одному напрямку. При цьому споглядаючи цей феномен людині важко буде розрізнити колір, так як на поверхні об’єкта буде відблиск.

Матовість, глянець чи блиск поверхні залежить від здатності відбивати проміння. Матова поверхня не відбиває світла, отже, не має блиску. Глянцева – частково відбиває світло, отже, вона блищить, але не віддзеркалює навколишні предмети. А гладка поверхня відбиває світло, створює відблиск і на окремих ділянках дзеркально відбиває навколишні предмети. Ці властивості поверхні впливають на забарвлення об’єкта, зміни його кольору в залежності від того, чи поряд знаходяться якісь інші об’єкти, які можуть рефлексувати у гладких поверхнях і змінювати колір, так виникають рефлекси.

Рефлекс – це оптичний ефект відбитого світла, зміна тону або збільшення сили забарвлення предмета, які виникають при відображенні світла, що падає від оточуючих його предметів.

11. Перші наукові дослідження пов’язані з теорією світла

У природі джерел світла багато. Це сонце, місяць і зорі, лампи денного світла і розжарювання, світлодіодні лампи, відкритий вогонь тощо. Всі джерела світла випромінюють безкольорові пучки променів, які людина називає світлом.

Світло – це електромагнітні хвилі видимого спектру. У видимий діапазон входять електромагнітні хвилі що сприймаються людським оком, це вкладається в інтервал частот 7,5х1014 – 4х1014 Гц і довжину хвилі від 390 до 750 нанометрів. У фізиці термін «світло» охоплює ще інфрачервоні та ультрафіолетові області спектру.

Історія дослідження світла сягає древньої Греції Філософи тих часів Емпедокл, Евклід Лукрецій і Птоломей дотримувалися думки, що людина бачить завдяки промінням, які виходять із ока. За часів античної Греції великий мислитель Аристотель помітив, що колір дуже тісно пов’язаний зі світлом і не можливий без світла. У 1021 році Альхазен у своїй «Книзі про оптику» розповів, що світло – це потік частинок, що розповсюджуються зі швидкістю, а освітлена поверхня об’єкту випромінює світло в усіх напрямках, проте в око потрапляє тільки один із таких променів. Надалі П. Ферма (1601-1665) відкрив закон розповсюдження світла у середовищі. Голландський математик Крістіан Гюнгейс (1629-1695) написав «Трактат про світло», який увійшов в історію науки як перша наукова праця про хвильову оптику.

У ХVІІ столітті виникає перша наукова теорія, яка пояснює, як розкладається світло на кольоровий спектр. Ця теорія актуальна і до сьогодні. Її розробником був І. Ньютон (1642-1726) – один з найвидатніших фізиків і математиків епохи Просвітництва. Дослідник відкрив колірний склад світлового проміння, пропустивши його крізь скляну призму В результаті експерименту було виявлено, що світловий промінь складається із спектру видимих кольорів. Відтоді спектр було взято за основу для систематизації.

Розглянувши спектр сонячного променю, можна у ньому розрізнити сім кольорів, які плавно переходять один у другий: червоний, оранжевий, жовтий, зелений, блакитний, синій і фіолетовий. Було встановлено що кольори спектру завжди знаходяться у певній послідовності.

На початку ХІХ ст Т. Янг дослідив, що світло є поперечними хвилями і припустив, що різні довжини хвиль відповідають різним кольорам. Надалі було встановлено, що червоні хвилі – найдовші і з найменшим кутом заломлення при проходженні крізь призму, а фіолетові – найкоротші і мають найбільший кут заломлення. Це явище пояснює колір навколишніх об’єктів при освітленні сонцем, що заходить. Також варто пам’ятати, що світло від різних джерел освітлення має різний спектральний склад, що в свою чергу, впливає на колір освітлювального об’єкту. Колір світла лампи розжарювання чи відкритого полум’я (свічки, костра) більш теплий. Освітлення об’єктів таким світлом призведе до видимої зміни кольору та тону. Колір світла денної лампи більш холодний і наближений до денного, природного освітлення. Колір освітлення в сонячний день більш яскравіший, аніж у похмурий.

Людям, які працюють із кольором, важливо знати про таке явище, як адсорбція (вбирання) світла. Адсорбція світла виникає тоді, коли на об’єкт потрапляє промінь сонячного світла, при цьому об’єкт вбирає в себе колірне проміння, окрім одного – того, що рефлектує, або ж пропускає крізь себе (якщо об’єкт прозорий). Зважаючи на явище рефлексу, тінь від об’єкта не буває чорною, тому що вона доповнюється різними рефлексами предметів, які є поряд. На ранніх творах живопису можна проглядати, що тінь зображали як затемнено світло, або ж сильнішу або слабкішу насиченість кольору. Проте художникам слід пам’ятати про адсорбцію світла. Тінь прозорого або напівпрозорого предмета при цьому буде мати відтінок кольору предмета, що її відкидає. Якщо предмет може рефлектувати, то відкинута тінь матиме відтінок кольору, який є доповнюючим до предмета чи освітлення. Наприклад, при червоному освітленні під час заходу сонця всі тіні матимуть зелені відтінки, особливо чітко це проявляється на білих об’єктах.

Наразі дослідження світла і розуміння кольору та його сприйняття доволі складне. Ця проблематика охоплює ряд наук: фізику, фізіологію, хімію, комп’ютерну графіку, психологію, медицину, мистецтво та ін. Фізика вимірює довжину кольорових хвиль, енергію електромагнітних коливань, аналіз спектру. Хіміки – створюють нові пігменти, розробляють технологію нанесення фарб на різні поверхні, молекулярну будову барвників. Створенням різних комп’ютерних кольорових моделей займаються спеціалісти комп’ютерної графіки. Їхні дослідження дозволяють якомога точніше відтворити на екрані монітора чи при друкові хроматичні кольори. Фізіологія вивчає будову ока, особливості індивідуального сприйняття кольору та закономірності передавання зорової інформації, а також способи, методи і результати лікування кольором. Психологія використовує колір як психоінструментарій для діагностики індивідуальних особливостей особистості, а також вивчає підсвідомий вплив кольору на особистість.

Від того, що бачить наше око, певною мірою залежить самопочуття людини, стан здоров’я, психічний стан і робота організму. Доведено, що вплив кольору відбувається не лише через очі, але й через будь-який контакт з ним (носіння одягу, дотик, перебування в місцевості, у який переважає певний колір, тощо) (*2). При цьому колір впливає на організм, змінюючи його біохімічні та психологічні процеси. Ця властивість кольору широко використовується в медицині, адже колір – це квант енергії, що потрапляє із зовнішнього світу, тому що електромагнітні хвилі різної довжини діють на електромагнітне поле клітин. У свій час це було доведено анатомом Бехером ще у 1954 р.(*3)

1.2. Кількісні характеристики світла

Для реалістичного зображення на картині світла художнику варто знати кількісні і якісні характеристики. При правильному підборі кольорової гами та композиційному рішенні витвір мистецтва чинитиме на споглядача позитивний психофізичний вплив. Отже, людина бачить колір і об’єкти під впливом різних джерел світла. Освітлення характеризується кількісними і якісними показниками.

До кількісних показників відносяться:

Світловий потік – це частина потоку променів, яка сприймається людиною як світло і характеризується потужністю світлового випромінювання.

Сила світла – це щільність світлового потоку і просторі.

Освітленість – це щільність світла на поверхні об’єкта.

Яскравість – це відношення сили світла до плащі поверхні.

До якісних показників освітлення, які важливі для художника, належить фон і контраст. Фон – це поверхня, на якій відбувається розрізнення об’єктів.

Контраст об’єкта з фоном – це ступінь відмінності об’єкта і фону.

2. ПОНЯТТЯ КОЛЬОРУ. СТАНОВЛЕННЯ КОЛЬОРОЗНАВСТВА ЯК НАУКИ.

На думку П. Сезана, «колір – це місце, де сходяться наш мозок і універсум». Йоганн Вольфганг фон Гете вважав, що світ постає перед людиною у вигляді кольорових плям, а вже з них людське око розрізняє форми об’єктів. Дослідник помітив, що залежно від сполучення фарб можуть бути різні враження і вперше описав чуттєво-емоційний вплив кольорів і їх сполучень.

Тим не менш, на думку вчених, колір – це відчуття, яке виникає в мозку у відповідь на світло, що відбилося від поверхні об’єкту і потрапило на сітківку ока.

Розглядаючи становлення кольорознавства як науки, можна виділити три вагомих періоду , що відрізнялися поясненням природи кольору. Відсутність наукового підходу до явищ природи характеризує перший період. У другому періоді відбувалося наукове пізнання різних областей і вивчення кольору з різних поглядів. І третій період – це період, під час якого було започатковано створення наукових систем.

У першій період вивчення кольору займалися філософи, а не художники. Лише пізніше цей аспект почали розглядати дослідники природничих і технічних наук. Під час епохи античності і середньовіччя відбулося більш тонше дослідження кольору і його відчуття, проте про природу кольору ще ніхто не говорив аж до І. Ньютона. До появи механістичної теорії І. Ньютона розуміння кольору і світла формувалися на основі вчення Аристотеля, де колір розглядався як характеристика предмета, яку ми бачимо за умови наявності світла. Натомість І. Ньютон відкрив, що у прозорому промені є сукупність кольорових променів, і зробив висновок, що колір належить не зафарбованому об’єкту, як стверджував Аристотель, а променеві світла. І. Ньютон був першим, хто розмістив кольори спектру

*1 Кандинский В.О духовном в искусстве/В. Кандинский. Л.:Фонд «ЛГ», 1990.-С.42)

*2 Гете И.В. К учению о цвете (Хроматика)/Гете И.В.//Избр.соч. по естествознанию. – М.: Наука, 1957.- С.148-156.

*3 – Гарифуллин Р.Р. Психология креативности и искусства

Тетяна Прокопович «ОСНОВИ КОЛЬОРОЗНАВСТВА»

М. Луцьк