Опыты. Часть 8. Cмешение цветов вычитанием

16-12-2012, 21:26

+ -

Опыты. Часть 8. Cмешение цветов вычитанием

Содержание:

Описание

↑ ОПЫТ 36. СМЕШЕНИЕ ЦВЕТОВ ВЫЧИТАНИЕМ

Оборудование: фонарь или проектор, цветной целлофан, фильтры из стекла или пластика, акварельные краски

Естественный белый цвет содержит все цвета радужного спектра. Секторы круга, показанного на рис. 36.1,

Рис. 36.1. Цвета, расположенные на круге друг против друга, являются дополнительными: будучи совмещены (при условии правильного выбора длины волны каждого цвета), они дают белый цвет. Любая пара цветов, не являющихся дополнительными, дает цвет, указанный между ними; зеленый и оранжевый в -смеси дадут желтый, зеленый и фиолетовый — синий, красный и желтый — оранжевый и так далее. Смесь любых соседних цветов даст цвет, промежуточный между ними; так, синий и зеленый дадут вместе сине-зеленый. Оттенок зависит от количества каждого из смешиваемых цветов. Некоторые сочетания по три дадут белый цвет; таких сочетаний немало — их называют первичными.

включают основные цвета, из которых комбинируется белый свет. Можно начать с белого и вычитать из него отдельные цвета, так что остающийся будет зависеть от вычитаемого.

Вычитание с помощью фильтров. Нужен такой фонарь, который дает резкий, узкий и, главное, равномерный пучок света. По-видимому, надо применить щиток с круглым отверстием в центре диаметром 6 миллиметров, а чтобы получить равномерную яркость, возможно, придется поставить перед фонарем лист тонкой бумаги или пластика. Для наших целей пригоден любой проектор: с помощью системы линз — конденсора — он дает четкое пятно света на экране. В центре плотного картона размером с диапозитив пробейте отверстие и поставьте этот картон в рамку для кадра (рис. 36.2)

Рис. 36 2. При смешении цветов вычитанием берут за основу белый цвет и затем с помощью фильтров отнимают у него определенные цвета.

— вы получите как раз нужное пятно света.

В качестве вычитающих фильтров можно использовать цветной целлофан, пластик, стекло. Лучше всего — желатиновые фильтры, которые хорошо известны фотолюбителям. Они вам пригодятся и в следующем опыте. Надо подобрать фильтры для всех основных цветов спектра.

Сфокусируйте свет на белом или сером экране. Выберите фильтр, проверьте его на свет, запомните цвет фильтра. Как вы думаете, какие цвета он пропустит? Только цвет, подобный его собственному. Все остальные он вычтет из белого света. Проверьте это.

Экспериментируйте с различными сочетаниями фильтров. Можно получить даже черное пятно. Что вы скажете о фильтрах, которые дают такое пятно? Почему глаз перестает видеть цвет? Дело в том, что один фильтр вычел часть цветов, а другой отнял у белого света остальные.

Мы, конечно, все очень упростили. Многие фильтры вычитают по нескольку цветов; другие вычитают цвета противоположных краев спектра. Но в основном каждый фильтр отнимает у света все цвета, кроме своего собственного.

Вычитание красками. Возьмите шесть карт-эталонов: красную, синюю, желтую, зеленую, белую и черную. На листе белой бумаги ставьте маленькие цветные пятнышки акварельными красками (соответствующими цветным эталонам): один цвет, поверх него другой, потом третий и так далее. Пробуйте разные комбинации красок и наносите их в разной последовательности. Попробуйте все сочетания основных красок и различный порядок их наложения.

Попытайтесь правильно предсказать цвет, который получится от смешения вначале двух, затем трех и четырех красок. Дело в том, что, когда вы наносите первую краску, из белого света, отражаемого бумагой, вычитаются определенные, составляющие его цвета, затем отнимаются другие цвета и так далее. Вычитание цветов происходит из-за того, что вещество краски — ее пигмент — взаимодействует со светом. Отраженный от краски свет сильно отличается от падающего на нее света.
[banner_centerrs] {banner_centerrs} [/banner_centerrs]

Замечайте, что происходит, когда вы смешиваете три цвета. Можете вы получить черный цвет смешением красок? Какие оттенки возникают помимо тех, что были в основных красках? Что происходит, если к смешанным краскам добавить белую или черную? А почему при этом темнеет или светлеет пятно?

Экспонат для выставки

Для показа смешения цветов вычитанием можно использовать окрашенную воду. В несколько пробирок или бутылок налейте воду, окрашенную в один из основных цветов. Смешивая воду из разных бутылок в различных пропорциях, вы получите такие же эффекты, как с красками или фильтрами. Проектор с фильтрами— также прекрасный экспонат.

↑ ОПЫТ 37. СМЕШЕНИЕ ЦВЕТОВ СЛОЖЕНИЕМ

Оборудование: три источника света (фонари, проекторы) или светосмесительный ящик, набор цветных фильтров, вращающийся диск для смешения цветов

Ощущение цвета зависит от длины волны света, попадающего в глаз и воспринимаемого зрением. В предыдущем опыте мы начали с белого света и отнимали свет определенной длины волны. Ощущение цвета зависело от длины волны света, оставшегося после вычитания.

Смешение цветов сложением, наверное, еще более увлекательно, чем смешение вычитанием. В глаз одновременно посылаются лучи, состоящие из световых волн разной длины. В результате возникает ощущение, свойственное как бы сумме действующих в отдельности излучений.

Постоянные источники света. Чтобы получить все описываемые ниже эффекты, три источника света расположите так, чтобы можно было, во-первых, менять цвет светового потока каждого источника в отдельности и, во-вторых, совместить все три световых пятна в одном месте экрана.

Вы можете воспользоваться карманными фонарями. Однако хорошее тройное пятно получится только в том случае, если каждое из совмещаемых пятен будет резким и все три пятна будут одинаково яркими. Но лучше всего использовать три проектора — вы наверняка добьетесь успеха.

Установите три источника света таким образом, чтобы проецируемые ими пятна света накладывались друг на друга, как показано на рис. 37.1.

Рис. 37.1. Аддитивное смешение путем частичного совмещения трех цветных пятен.

Перед одним проектором установите красный фильтр, перед другим — зеленый, пред третьим — синий.

Найдите три «первичных» цвета, то есть основные тона названных цветов. Хорошо иметь набор разных цветных фильтров: фиолетовый, пурпурный, оранжевый, голубой и так далее.

Экспериментируйте с самыми разнообразными сочетаниями цветов. Фильтры прикладывайте прямо к стеклу объектива проектора. Возможно, потребуется изменить яркость одного или двух источников, чтобы получить наилучший эффект. Чтобы снизить яркость, вместе с фильтром приложите к объективу тонкий лист бумаги или матовое стекло. Еще лучше управлять яркостью с помощью реостата. Испробуйте различные способы выравнивания яркости и четкости световых пятен.

Найдите два дополнительных цвета: при проекции в одно место они дадут белый цвет (если яркость подобрана верно). Если у вас фильтры целлофановые или пластиковые, чтобы получить достаточную интенсивность цвета, придется собрать многослойный фильтр. Подбирайте пары, пока не получите настоящее белое пятно. Потом меняйте интенсивность цветовых фильтров, составляющих пару, — вы получите разные оттенки.

Переменные источники света. Смеси цветов можно получить, вращая диски, части которых окрашены в разный цвет. Благодаря инерции зрения эффект будет такой же, как если бы разные цвета проецировались в одно и то же место. Это прекрасный экспонат для занятий в классе и для выставки.

Наилучший аппарат для смешения цветов показан на рис. 37.2.

Рис. 37.2. Аппарат для аддитивного смешения путем вращения трехцветного диска (мотор с реостатом).

Диск посажен на ось мотора, скорость вращения которого регулируется реостатом. Годится любой мотор. Еще лучше, если мотор реверсивный, то есть направление вращения можно изменить на обратное.

Но диск будет хорошо вращаться и от ручки, если попросту насадить его на свободную ось с рукояткой.

Попробуйте любые сочетания цветов и фигур, нанося их красками или наклеивая на диск цветную бумагу.

Очень важно освещение диска. Попробуйте разные источники света: настольные и верхние лампы, лампы дневного света и флуоресцирующие светильники, естественный свет. Ваш «белый цвет» будет, конечно, не настоящим белым, а светло-серым, то есть белым малой интенсивности.

Число комбинаций в этих опытах неисчислимо. Разные цвета, разные формы, секторы различной ширины позволят получить множество оттенков и фигур. Используйте все дополнительные цвета, которые сможете найти. Сколько, по-вашему, первичных сочетаний цветов? Сколько пар дополнительных цветов?

Экспонат для выставки

Смешивание цветов сложением как будто специально создано для показа. Вращающиеся цветные диски и проектируемые цвета очень легко приспособить для выставки. Постройте цветовой ящик, передняя полупрозрачная стенка которого освещена сзади источниками света с разными фильтрами так, что на ней видны цветные тени предметов (рис. 37.3).

Рис. 37.3. Сгруппированные у задней стенки ящика красная, зеленая и синяя лампы дают на передней матовой стенке трехцветные тени предметов, помещенных позади передней стенки.

На подобном устройстве также можно продемонстрировать явление одновременного цветового контраста (опыт 20).

↑ ОПЫТ 38. ИЛЛЮЗОРНЫЙ ЦВЕТ

Оборудование: специальные черно-белые фигуры

Явления одновременного цветового контраста — как бы вы их ни получили — являются чисто субъективными. Сфотографировать их невозможно. В опыте 20 речь идет, в сущности, об эффектах восприятия цвета. Каким-то пока еще непонятным образом электрохимический процесс в зрительной системе сопровождается субъективным «наведением» цвета, отсутствующего в объекте наблюдения.

Есть еще один уникальный феномен субъективного восприятия цвета — цвет возникает при действии черно-белого раздражителя. Этот феномен был открыт более чем полтораста лет назад, но удовлетворительного объяснения он все еще не имеет.

Изготовьте черно-белые диски по образцам, показанным на рис. 38. 1.

Рис. 38.1. Типы дисков для получения субъективных цветовых эффектов.

Каждый диск насаживается на ось вращения (соединенную с мотором или просто с рукояткой). Диск наблюдают с расстояния 1,5—2 метров; скорость вращения подбирают опытным путем — до получения цветового эффекта.

Цвет зависит от рисунка на диске. Некоторые рисунки более эффективны, другие — менее. Придумайте узоры сами. Найдите оптимальную скорость вращения, при которой цвета видны лучше всего. Что происходит, когда вы меняете направление вращения на противоположное?

Эффект настолько поразителен, что вам захочется остановить диск и убедиться в том, что он на самом деле черно-белый, а цвет, который вы видите, — иллюзия.

Экспонат для выставки

Демонстрация этого феномена — очень эффектное зрелище. Оборудование — то же, что и в опыте 37.

↑ ОПЫТ 39. «ОПАРТ»

Оборудование: иллюстрации, приведенные к этому опыту

О произведениях, относящихся к «опарту», говорят, что они «бросаются в глаза». На полотне изображаются такие узоры, такие сочетания формы и цвета, которые способны вызвать оптический эффект. В некотором смысле «оптическое искусство» создает зрительные иллюзии. Изображения кажутся непохожими ни на один реальный предмет, привычный узор, знакомую структуру. К опарту относится любая картина, не безразличная для зрения, независимо от ее смысла.

Подобные произведения иногда вызывают эмоциональную реакцию, чувство хаоса, или, напротив, упорядоченности. Они могут казаться движущимися, могут «наводить» цвет. Приложимо ли к этому, виду искусства название «оптическое» — вопрос нерешенный. Оно определенно воздействует на зрение. Оно даже может вызвать и эмоциональную реакцию в связи с тем, что мозг всегда пытается вложить смысл в то, что видят глаза.

Почти любой узор, составленный из квадратов, кругов, точек, любых форм и линий, будет ли он чернобелым или цветным, относится к опарту. Такой узор особенно эффектен, когда имеется какое-либо искажение перспективы, а тонкие малозаметные детали усиливают впечатление. Но и правильный (упорядоченный) рисунок — тоже опарт. Например, рис. 18.2 относится к опарту: выполненный в цвете, он производит сильнейшее впечатление движения.

Узоры на рис. 39. 1—39. 4

Рис. 39. 1. Васарели «Метагалактика».

Рис. 39. 2. Джеффри Стил «Фред Мэддокс — Эксперимент в барокко».

Рис. 39. 3. Бриджет Райли «Расщепление».

Рис. 39. 4. Бриджет Райли «Падение».

выполнены известными художниками. Определенные узоры, выполненные в определенном стиле, вызывают вполне определенные ощущения и эмоции.

Изготовить такие «картины» может каждый. Как вы, несомненно, понимаете, художником для этого быть не обязательно. Просмотрите иллюстрации к этому разделу. Имеются четыре способа изготовления таких узоров.

От руки. Посмотрите на рис. 39. 5.

Рис. 39. 5. Рисунок, выполненный от руки.

Узоры подобного рода изготовляются с помощью чертежных инструмент тов, проволоки, ленты. Зрительный эффект будет получен при любом периодически повторяющемся геометрическом узоре — требуется лишь создать некоторую неупорядоченность, которая бросится в глаза.

Фотографический способ. Рис. 39. 6

Рис. 39.6. Узор, полученный фотографическим способом.

был получен путем фотографирования узора, показанного на рис. 34. 7.

Рис. 39. 7. Узор, полученный фотографическим способом.

Негатив экспонировался на один и тот же лист фотобумаги трижды; при каждой последующей экспозиции слегка уменьшали размер изображения и смещали его центр. Фигуру, показанную на рис. 18. 2, сфотографировали и экспонировали дважды, чтобы получить рис. 39. 7. Можно поместить в увеличитель два негатива сразу; так был получен рис. 39.8;

Рис. 39.8. Узор, полученный фотографическим способом.

один негатив содержал изображение узора из колец, другой — ряды диагональных линий. Если узоры сняты на негативную фотопленку, вы можете получить бесконечно разнообразные варианты этих узоров.

Механические устройства. Удивительно разнообразные узоры могут быть созданы с помощью устройств, специально предназначенных для такой цели. Пример возможного узора — рис. 39. 9,