Способы получения света различных цветов

0
34

Существуют три основных способа получения цвета. Первый из них состоит в выборе соответствующего источника, который испускает свет только одной или нескольких длин волн. Такими источниками обычно являются электрические разрядные лампы.

Примером могут служить лампы, испускающие свет в желтой, зеленой и фиолетовой частях спектра. Они используются для освещения и дают зеленовато-голубой свет.

Примером источника монохроматического света является лазер. Два других способа получения цвета — это субтрактивный (метод вычитания) и аддитивный (метод сложения).

Аддитивный метод получения цвета

Аддитивный метод состоит в том, что на темный экран проецируют лучи разного цвета, добавляя их один к другому.

Смешение цветов происходит при попадании на одну и ту же точку сетчатки глаза световых лучей с разной длиной волны: например, красный и зеленый дадут желтый цвет, не отличимый от монохроматичного желтого (суммирование цветных лучей с различной длиной волны).

Получение цвета субтрактивным методом

Берут источник белого света, например раскаленную вольфрамовую нить, которая испускает свет всех длин волн (цветов спектра), и удаляют те цвета, которые не нужны.

Один из наиболее распространенных способов — это пропускание белого света через цветное стекло или цветовую желатиновую пленку, содержащую определенные красители. Последние обладают свойством избирательно поглощать отдельные цвета, практически не поглощая другие.

Этот процесс, обусловленный особенностями молекулярной структуры красителей, называется избирательной абсорбцией. Например, красное стекло поглощает из белого света все цвета, кроме красного. Аналогично этому, пурпурное стекло поглощает все цвета, за исключением красного и синего.

Если три цветных фильтра будут поглощать из белого света главным образом синий, зеленый или красный свет, то нам эти фильтры покажутся соответственно желтым, пурпурным и голубым (сине-зеленым). Наложив теперь их попарно друг на друга, мы получим три разных цвета: если накладывать желтый и пурпурный фильтры, они будут поглощать синий и зеленый свет, пропуская соответственно только красный. Аналогично этому голубой и пурпурный в совокупности дадут зеленый, а желтый и голубой — синий цвета. Три фильтра вместе поглощают все цвета и, таким образом, представляются черными.

Еще более распространенный метод «изъятия» ненужных цветов из белого состоит в использовании пигментов и окрашенных материалов (например, пластмасс), которые избирательно отражают свет.

Если поверхность наиболее сильно по сравнению с другими цветами отражает, например, зеленый, это равноценно отражению в дополнение к зеленому белого света. Такая поверхность производит впечатление ненасыщенной зеленой.

Если смешать основные цвета света (синий, зеленый, красный), то получится белый свет. Если смешать основные цвета красок (красный, синий, желтый), то образуется черный цвет.

Одной из особенностей смешивания лучей света является возможность получить из двух тонов более светлый третий цвет (смесь красного и зеленого даст оттенки желтого тона), чего нельзя сделать с красками.

Смешивание двух красок дает третий (в отличие от суммируемых цветовых лучей) более темный тон (вторичный): желтый + красный = оранжевый, красный + синий=фиолетовый (пурпурный), желтый + синий = зеленый.

При смешивании вторичных цветов с основными получают третичные. Спектр оранжевого цвета включает оттенки от желтого до красного. Спектр фиолетового и зеленого через синий цвет протягивается от красного до желтого.

Светлые тона располагаются в верхней части круга, темные — в нижней. Правая сторона объединяет теплые тона, левая — холодные. Любой теплый цвет кажется холоднее более теплого — относительность теплоты цвета. То же касается и холодного цвета.

Восприятие цвета, таким образом, зависит от состава цветовых лучей источника света и поглощающей/отражающей способности поверхности предмета. Причем цвет лучей образуется путем смешивания красного, синего, зеленого основных цветов.

Цвет красителей зависит от природы пигментов, поглощающих или отражающих волны света, и формируется смешением красного, синего, желтого основных цветов.

Избирательное отражение предметом лучей конкретной длины волны обусловливает цвет поверхности. Пропускание только определенных волн определяет цвет фильтра.

При полном отражении лучей спектра поверхностью предмет воспринимается как белый или серый, а при полном поглощении — как черный. Белые, серые и черные цвета называются ахроматическими. Ахроматические цвета отличаются друг от друга только по светлоте.

Один цвет светлее или темнее относительно другого. Однако среди ахроматических оттенков существует большое разнообразие белых, серых, черных. В живописи эти оттенки получают, смешивая белые краски и черные.

Простые серые тона содержат черные и белые красящие вещества. Они всегда непрозрачны (опаковые): прозрачного белого красителя нет. Сложные серые тона представляют собой смесь основных (первичных) цветов. Они могут иметь высокую степень светопроницаемости: красящие вещества рассеяны в прозрачной основе.

При необходимости создать светопроницаемый слой не используют простые серые тона. Цвета, имеющие цветовой оттенок, относятся к хроматическим. Последние имеют три основных свойства: цветовой тон (оттенок), светлоту и насыщенность.

Цветовой тон определяется длиной волны и обозначает цветовой оттенок — название цвета. Излучение в узком диапазоне волны в пределах видимого спектра называется монохроматическим светом.
Небольшие, едва видимые различия между отдельными оттенками цвета, сближающие их, называются нюансами.

Соотношения различных по характеру и степени освещенности оттенков одного цвета в живописи носят название Валеры. Светлота — степень приближения цвета к белому — в значительной мере зависит от фона.

Только по светлоте отличаются друг от друга ахроматические цвета. Светлота хроматического цвета воспринимается глазом как яркость: светлее или темнее один предмет по отношению к другому. На цветовом круге видно, что самые светлые — желтый и оранжевый, самые темные — фиолетовый и синий.

Светлота зависит не только от цвета, но и от фактуры поверхности: гладкая отражает света больше, чем шероховатая. На очень светлой поверхности светотеневые градации различаются плохо, поскольку глаз не способен отличить переходы слишком слабых (или сильных) световых оттенков.

Насыщенность характеризует степень отличия хроматического света от серого или приближение к чистому спектральному цвету. Эталоном служат цвета спектра солнечного света. Насыщенность природных цветов весьма неодинакова: например, даже насыщенные желтые все равно остаются светлее коричневых.

Основная масса людей, обладающих нормальным цветовым зрением, различается по степени развития мозговых зрительных центров. Наиболее натренированные наблюдатели способны различать по цветовым тонам 150 цветов, по насыщенности — 25, по светлоте — не более 64. Основная часть людей обладает более скромными данными.

Стоматологические конструкции должны имитировать живые зубы по тону, насыщенности, светлоте. Так, излишне светлый или насыщенный тон пломбы, винира, коронки придаст зубу неестественный вид.

Зубы могут выделяться своими оптическими характеристиками. Подбирая оттенки материала в каждом случае, необходимо уметь обнаруживать отличия тона, насыщенности, светлоты. Кроме того, нужно учитывать светопроницаемость пломбировочных материалов, которая оказывает существенное влияние на оптические характеристики изготовленной конструкции.

Представляет интерес вопрос о соотношении света и цвет: Известно, что даже интенсивные цвета при слабом освещении теряют свою насыщенность. При очень ярком освещении также отмечается потеря насыщенности цвета.

При чрезмерной ярко ста источника света человек не может различать нюансы цвет; (отсюда освещенность зуба должна быть не выше 1500—2400 л с).

Нейтральный дневной свет, падающий с северной стороны, принят за стандарт оптимального восприятия цвета. Идеальные условия для определения цвета — 11 часов утра в ясный день.

Значение освещенности при определении цвета наблюдается постоянно. Цвет освещения может придавать своеобразную окраску. Так, белый объект в зависимости от яркости и природы источника света может приобретать голубые, фиолетовые, ‘лиловые, розовые и другие оттенки.

Влияние на тон, насыщенность, светлоту цвета оказывают как основной, так и отраженный свет. Основной свет формирует тени, полутени. Если глаз смотрит на поверхность под углом, равным углу падения лучей основного цвета, то отражение в эту сторону будет наибольшим. Появляется блик.

Если свет, полутень, тень имеют свое месторасположение на предмете, и оно зависит от расположения источника света, то блики определенного места не имеют и зависят от положения глаза. Отраженный от окружающих предметов свет, падая на теневую часть объекта, образует рефлексы, которые высветляют тени и придают им свой цветовой оттенок. Своеобразие рефлексов на зубной дуге, имеющей сложную конфигурацию, требует специального изучения.

Блики и рефлексы бывают ярче и имеют более четкие границы на глянцевых поверхностях, чем на шероховатых, хорошо подчеркивая объемность. Цветовое окружение определяет характер цвета собственных и падающих теней.

Определенный цвет, характеризующий данный предмет, называют предметным, иди собственным (деревья — зеленые, снег — белый, небо — голубое). Предметный цвет может изменяться под влиянием силы света, характера освещения, контраста фона. Так, серый предмет на красном фоне имеет сине-зеленый оттенок, на желтом — синеватый.

Предметный цвет в значительной мере сохраняется полутенью, которая является промежуточной между светом и тенью, образуясь при освещении скользящими лучами. При ровном рассеянном свете предметная (собственная окраска) проявляется в наибольшей мере.
Существенное влияние на предметный цвет оказывают контрастные цвета, которые носят также название дополнительных.

В каждом случае предметные оттенки бывают насыщены ими. Дополнительные цвета (красный — зелено-голубой, оранжевый — голубой, желтый — синий, желто-зеленый — фиолетовый, зеленый — пурпурный), расположенные по соседству, усиливают свою интенсивность.

Цвета предметов изменяются при удалении от глаза — это явление воздушной перспективы. Предметный цвет, измененный под влиянием окружающих факторов (по оттенку, светлоте, насыщенности), называется обусловленным.

Неопытный глаз не замечает изменений предметного цвета. Во всех случаях он видит постоянную собственную окраску. Лист бумаги нетренированный человек воспринимает белым при естественном дневном освещении и при искусственном электрическом, хотя в последнем случае белый лист приобретает напряженный желтый или оранжевый оттенок.

Другой пример: желтое яблоко в тени изменяет светлоту и оттенок. Этого не отметит неопытный глаз. Такое восприятие оттенков обусловлено свойством константности — привычки видеть и воспринимать форму и цвет предмета в их объективном состоянии, на основе прошлого опыта, жизненной практики.

В ряде случаев важное свойство — константность проявляет свою негативную сторону, обусловливая возможные ошибки в выборе оттенков цвета, в том числе и в эстетической стоматологии. Метамеризм. На восприятие цвета влияют также спектральный состав освещающего света и отражающие свойства объекта.

Различие спектральных свойств предметов называется метамеризмом, если в определенных условиях цвет изменяется. Такое изменение цвета имеет место, когда объекты наблюдаются сначала при дневном свете, а затем в свете обыкновенных ламп накаливания. Например, можно подобрать два куска материи, которые при дневном освещении имеют одинаковый цвет, а при искусственном освещении выглядят совершенно по-разному, хотя лампа также испускает белый свет.

Метамерическими называются такие цвета, которые на глаз кажутся одинаковыми при равных-условиях освещенности, но которые в действительности составлены из различных цветовых смесей. При изменении условий освещенности такие мета мерические цвета дают неодинаковый зрительный эффект.

Отсюда следует, что воспринимаемый наблюдателем цвет поверхности зависит не только от ее отражающих свойств, но и от спектрального состава света, падающего на эту поверхность. Объяснение можно найти в природе световых лучей. Белый солнечный свет характеризуется наибольшим составом цветов, их яркость распределяется равномерно по всей длине шкалы.

Свет от источников более низких температур слабее по интенсивности и беднее по спектральному составу. Теряют силу фиолетовые, голубые, синие лучи. Поэтому с понижением температуры источника свет желтеет, потом приобретает оранжевый оттенок, потом — красный.

В свете источника искусственного освещения преобладают лучи желто-красной части спектра. Предметы с совпадающей окраской будут выглядеть светлее, насыщеннее: желтый светлеет, светло-желтый мало отличается от белого. Естественные зубы и стоматологические материалы совершенно не похожи по .своему составу, а значит, и по структуре красителей.

Спектральное распределение цветовых пигментов твердых тканей зуба существенно отличается от красителей, содержащихся в стоматологических материалах, поэтому в различных условиях освещения (при использовании источников света разной природы) искусственные конструкции могут выделяться на фоне естественной эмали. В связи с этим требуется большой опыт работы со стоматологическими материалами, чтобы суметь подобрать оптимальные оттенки, исключив влияние источника освещения.