Основы графического дизайна на базе компьютерных технологий

Несмотря на все нововведения, достижения или потери в искусстве, человек по-прежнему остро реагирует на цвет. Это один из каналов общения, способ обмена эмоциями и информацией, а для художника – важнейший инструмент, которым необходимо владеть. Чувство цвета нужно воспитывать и развивать, а для этого необходима некоторая теоретическая подготовка.

2.2. Природа цвета

Цвет – очень сложное явление. Существует несколько совершенно различных подходов к его изучению.

Физики исследуют энергию электромагнитных колебаний, измеряют длину цветовой волны, проводят анализ спектра.

Химики работают с красителями, изучают их молекулярное строение, создают новые пигменты, растворители, технологию нанесения на различные поверхности.

Специалисты компьютерной графики создают различные цветовые модели, позволяющие наиболее точно воспроизвести цвет на экране монитора или при выводе на печать.

Физиологи анализируют строение глаза и выявляют особенности передачи зрительной информации в мозг, определяют закономерности восприятия цвета.

Психологи занимаются проблемами влияния цвета на сознание, восприятия цвета, ищут взаимосвязь между душевным состоянием человека и воздействием цвета.

Художники должны разбираться во всех аспектах теории цвета, хотя они часто интуитивно решают психологические вопросы, находят новые приемы эстетического воздействия, используют символическое звучание цвета, создают неожиданные композиционные решения.

2.2.1. Почему мы видим цвет

Цвет – результат взаимодействия трех составляющих: светового потока, наблюдаемого объекта и зрителя. Воспринимаемый наблюдателем цвет объекта зависит от освещения и свойств поверхности, а кроме того, и от самого наблюдателя.

Светом мы называем электромагнитное излучение, длина волны (А.) которого лежит в пределах видимого диапазона. Под видимым диапазоном в технике условно понимается диапазон X = 400–700 нм, хотя на самом деле человек способен видеть в более широком диапазоне (например, X = 380–770 нм). При этом, ощущение цвета связано с выраженной неравномерностью спектра светового потока. Раздражение сетчатки глаза световым потоком, имеющим равномерный спектр в видимом диапазоне, вызывает ощущение белого {ахроматического) цвета.

Важно понимать, что не существует «черного цвета» или «серого цвета». Один и тот же по абсолютной яркости (мощности) световой поток, излучаемый поверхностью, в зависимости от яркости фонового освещения и ряда других обстоятельств, мы можем воспринять и как «черный» (то есть, вовсе не увидеть, поскольку световой поток по яркости ниже текущего порога чувствительности глаза), как некий «темно-серый» или «светло-серый», или даже как ослепительно, болезненно белый. (В данном случае «ослепительность» и «болезненность» следует понимать буквально: наблюдатель испытает болезненные ощущения и будет на короткое время ослеплен.)

В реальной жизни мы рассматриваем объекты и их изображения не в «абсолютно черной комнате», а в условиях фонового освещения, которое может варьироваться от света звезд (ясная безлунная ночь) до яркого солнечного света. Органы чувств человека представляют собой измерительные приборы, но очень своеобразные: они измеряют относительные приращения величин, почти не интересуясь их абсолютными значениями. Например, рука отчетливо ощущает вес отдельно взятой стограммовой гирьки, но мало кто способен распознать эту же гирьку, подброшенную в тяжелый чемодан. Способность человека различать неодинаковую яркость отдельных участков на светлом фоне {пороговый контраст) зависит от яркости самого фона. Так, если мы в темной комнате направим на какой-либо участок стены луч фонарика, этот участок покажется нам существенно светлее окружающих. Однако, если та же стена освещена ярким светом Солнца, никакого приращения освещенности мы не заметим, хотя собственная мощность фонарика, естественно, не изменилась.

Экспериментами установлено, что зависимость порогового контраста от фоновой величины носит логарифмический характер (закон Вебера-Фехнера). Этот закон действителен для всех органов чувств (кстати, впервые он был открыт для ощущения веса). Из него вытекает, в частности, такое важное следствие: гипотетические поверхности, отражающие 100 %, 10 %, 1 % и 0,1 % падающего света, покажутся нам равноотстоящими друг от друга по светлоте (десятичные логарифмы 0, – 1, —2 и —3 соответственно). В качестве меры «черноты» в полиграфии широко используется оптическая плотность (D) – отрицательный логарифм коэффициента отражения поверхности (применительно к фотопленке говорят о коэффициенте пропускания).

Заметим, что в природе не существует материала, отражающего или поглощающего 100 % падающего на него света. Максимальную оптическую плотность (2,7 ед. D) имеет черный бархат, он поглощает 99,8 % падающего на него света (коэффициент отражения 0,002). Минимальную (0,03 ед. D) – спрессованный в плитку порошок химически чистого сернокислого бария, отражающий примерно 94 % падающего света (коэффициент отражения 0,94). С другой стороны, фотопленка может иметь и более высокую оптическую плотность.

Важную роль в теории цвета играет так называемая кривая видности, которая описывает зависимость визуальной яркости света от длины волны. Максимум чувствительности глаза лежит в области X = 555 нм (желто-зеленая область), в других областях чувствительность глаза убывает. На практике это означает, что наблюдаемые предметы можно сравнивать не только по цвету, но и по условной яркости – светлоте.

Принято раскладывать спектр на семь «основных» цветов. Поговорка об охотниках и фазанах сидит в наших головах с детства, но это деление, введенное Ньютоном, – чистая условность. Леонардо да Винчи считал, что основных цветов пять, Михаил Ломоносов заложил основы трехкомпонентной теории цветового зрения. Эта теория была разработана в начале XIX века естествоиспытателями Юнгом (Англия) и Гельмгольцем (Германия).

Трехкомпонентная теория исходит из существования в человеческом органе зрения рецепторов трех типов, селективно (избирательно) реагирующих на красный, зеленый и синий цвета. Согласно этой теории, красный (R), зеленый (G) и синий (В) цвета являются основными и взаимонезависимыми, т. е. ни один из них не может быть получен смешением двух других. Напротив, все остальные цвета могут быть получены путем смешения основных цветов, взятых в соответствующих количествах.

Смешение (сложение) цветов может быть осуществлено различными способами. Локальное смешение достигается одновременным или последовательным наложением одного цвета на другой. Пространственное смешение, обычно применяемое в телевидении и полиграфии, – наложением на поверхность мелких точек или штрихов разного цвета. Наконец, бинокулярное смешение достигается раздельным наблюдением смешиваемых цветов левым и правым глазом.

Для всякого цвета имеется другой цвет, от смешения с которым может образоваться белый цвет. Такие два цвета называются дополнительными (комплементарными) цветами.

Не следует путать смешение цветов и механическое смешение красок (пигментов). Цвет и краска — понятия принципиально различные. Краску наносят на объект для изменения цвета. По сути, это спектрозональный светофильтр, который пропускает и отражает строго определенные лучи света, в результате чего создается новый цвет объекта. То есть, если на поверхность нанесена зеленая краска, значит молекулярный состав покрытия такой, что часть световых лучей поглощается, а лучи с длиной волны от 530 до 490 нм, соответствующие зеленому цвету, отражаются.

Важное свойство краски – ее кроющая способность (opacity). В живописи по холсту и в архитектуре обычно применяются кроющие, непрозрачные краски. Такие краски полностью скрывают под собой окрашенную поверхность, отражая свет от себя. Напротив, в полиграфии обычно применяются прозрачные краски. Свет проходит последовательно сквозь несколько слоев цветных красок, частично поглощаясь, и отражается от листа бумаги.

Говоря о синтезе цвета, всегда следует помнить о том, что смешение световых потоков и механическое смешение красителей с теми или иными физико-химическими свойствами дает неодинаковые результаты. В наше время параллельно существуют две субтрактивные системы, основанные, соответственно, на современной полиграфической триаде «голубая, пурпурная, желтая», либо на традиционной для живописи триаде «красная, желтая, синяя». В этой главе мы рассмотрим обе системы.

2.2.2. Восприятие цвета

Цвет, видимый человеком, в значительной степени зависит не только от физических явлений, но и от психофизических законов восприятия. Расположенные рядом цвета влияют друг на друга. Любой цвет воспринимается нашим зрением в зависимости от своего окружения. То есть, любой видимый нами цвет относителен.

Проведем следующий эксперимент: заполним лист бумаги красными и желтыми штрихами, расположенными вплотную друг к другу. Если посмотреть на лист с некоторого расстояния, можно увидеть оранжевый цвет. Чем меньше штрихи и расстояние между ними, тем очевиднее эффект оптического смешения. При этом наблюдаемый оранжевый цвет воспринимается более сложным, активным, чем при механическом смешении красок. Приведем наиболее яркие примеры эффектов, возникающих при взаимодействии цветов.

? Светлый цвет по соседству с темным кажется еще светлее, а темный рядом со светлым – темнее.

? Белый квадрат на черном фоне кажется крупнее, чем такой же черный квадрат на белом фоне, так как белый цвет, полученный в результате отражения света, излучается.

? Среди ахроматических цветов светлые воспринимаются приближающимися, а темные – удаляющимися.

? Красный цвет, соприкасаясь с зеленым, смотрится насыщеннее. Чем ярче и чище расположенные рядом цвета, тем более сильным и выразительным будет контраст. Каждый цвет как бы подчеркивает соседний.

? На красном фоне серый цвет кажется зеленоватым; на желтом – синеватым, на зеленом – чуть розоватым, на синем – желтоватым. Если на цветном фоне нужен все-таки серый цвет, этого можно добиться с помощью хроматического контраста. Например, на синем фоне серый цвет «пожелтеет», поэтому к нему следует добавить немного синевы, тогда синий цвет и желтый оттенок, вызванный действием контраста, смешавшись, дадут чистый серый ахроматический цвет.

? Как правило, теплые тона обладают свойством «приближаться», а холодные – «удаляться». Если красные и серые кружки диаметром около 1 см, лежащие на черном фоне, рассматривать с расстояния в один метр, нам наверняка покажется, что они расположены в двух разных плоскостях: красные ближе, а серые – дальше.

Упражнение 2.1

Выполните примеры на все приведенные выше положения. Полезно выполнить это задание за компьютером и с помощью аппликации из цветной бумаги. При компьютерном способе эффекты могут «смазываться» за счет воздействия на глаза яркого излучения.

Человек различает не только различные цвета, но и их оттенки, светлоту, насыщенность. Диссонанс, возникающий при восприятии цвета в зависимости от цветовых контрастов, и вызывает сложные и сильные эмоциональные ощущения. Думая о действии, которое должен оказать цвет на зрителя, художник подбирает нужные краски, определяет размеры цветовых пятен. Если цвет – главное выразительное средство произведения, то именно с создания цветовой композиции и нужно начинать работу над ним. Раскрашивание картинки, нарисованной линиями, хорошего результата не даст.

Для подтверждения сказанного приведем высказывание Ирвинга Стоуна о работе Ван Гога «Ночное кафе» (рис. ЦВ-2.16):

«С помощью красного и зеленого цветов он старался выразить дикие человеческие страсти. Интерьер кафе он написал в кроваво-красном и темно-желтом тонах, с зеленым бильярдным столом посередине. Четыре лимонно-желтые лампы были окружены оранжевым и зеленым сиянием. Самые контрастные, диссонирующие оттенки красного и зеленого боролись и сталкивались в маленьких фигурках спящих бродяг. Он хотел показать, что кафе – это такое место, где человек может покончить самоубийством, сойти с ума или совершить преступление».

2.3. Колориметрические круги

Когда человек говорит о гармоничном сочетании цветов, чаще всего он имеет в виду категории «приятно – неприятно». Одни цвета прекрасно сочетаются друг с другом, другие – просто режут глаз (например, оранжевый и бордовый). В повседневной жизни «правильные» сочетания цветов, подобно цвету одежды, подвержены моде. Создавая окружающую среду, люди заботятся о согласовании цвета, гармонии колорита, стремятся к созданию цветовых аккордов, гармонических созвучий, где каждый цвет должен поддерживать соседние, увеличивать их насыщенность, яркость или затемненность. Как правило, согласование цветов основано на интуитивных ощущениях.

Иоханнес Иттен предложил перенести понятие цветовой гармонии из области субъективных чувств в область объективных закономерностей.

Гармония по Иттену – это равновесие, симметрия сил. Изучая физиологические проблемы цветового видения, он подошел к теоретическому обоснованию законов восприятия. Предлагается провести несколько опытов.

? Если долго смотреть на красный цвет, а потом закрыть глаза, вы «увидите» зеленый цвет. Эти опыты проводили со всеми цветами, и всегда перед закрытыми глазами возникает цвет, дополнительный к реально увиденному. Сознание пытается достичь равновесия цветовых образов. Это явление Иттен назвал последовательным контрастом.

О Возьмите цветные квадраты, например, желтый, оранжевый и красный. Последовательно накладывайте на них квадрат меньшего размера светло-серого цвета. В каждом случае серый цвет будет восприниматься иначе, он будет как бы впитывать в себя цвет, дополнительный цвету фона. На желтом фоне серый цвет покажется светло-фиолетовым, на оранжевом – голубоватым, на красном – зеленоватым. Это явление называется одновременным (симультанным) контрастом.

Иттен делает вывод, что подсознательно зрительный аппарат стремится к достижению гармонии, равновесия, поэтому в мозгу возникают образы дополнительных цветов.

Еще в 1797 году физик Румфорд предположил, что цвета являются гармоничными в том случае, если их смесь дает белый цвет. По законам физики, цвет, смешанный со своим дополнительным цветом, должен дать общую сумму всех цветов, то есть белый.

Физиологи, в частности, Эвальд Геринг, в результате исследований пришли к выводу, что средне-серый цвет воспринимается как психофизическое состояние равновесия: два или более цвета являются гармоничными, если смешение соответствующих красок дает нейтральный серый цвет. Гете, занимаясь теорией цвета, тоже сделал аналогичный вывод о сущности цветовой гармонии.

Другие цветовые сочетания, которые не дают серого цвета, имеют дисгармоничный, экспрессивный характер. Многие произведения искусства построены именно в таких цветовых гаммах. Часто именно в этом заключается их эстетический смысл.

Строгих законов цветовой гармонии не существует: одни и те же сочетания приводят к различным эффектам в зависимости от соотношения в композиции цветов, порядка их чередования, а также от размеров и формы цветовых пятен. Например, небольшой по размеру элемент должен быть окрашен более ярко, иначе его цвет «пропадет». Сложные неяркие цвета требуют большей площади, иначе они будут казаться грязными и тусклыми. Техника цвета – это высшая математика для художника и у каждого мастера свои методы решения задач, но без «арифметики», т. е. без знаний закономерностей теории цвета совершенства не достичь.

Для определения гармоничного сочетания различных цветов можно пользоваться цветовыми (колориметрическими) кругами. Разные исследователи теории цвета предлагали свои варианты таких кругов.