Текст книги "Девять цветов радуги"
Автор книги: Александр Штейнгауз
сообщить о нарушении
Текущая страница: 10 (всего у книги 23 страниц)
Подобным образом мы ощущаем глубину реального пространства, пользуясь одним глазом, и не чувствуем при этом большой разницы между зрением одним глазом и двумя. А она очень велика.
Попробуйте проделать один очень несложный опыт. Для него потребуются два обычных писчих пера или, если вы предпочитаете пользоваться авторучкой, две спички, хотя опыт с ними выглядит менее эффектно. Опыт надо проводить без какой-либо предварительной тренировки.
Положите одно перо на коробочку или книгу так, чтобы его острие выступало над краем. Затем возьмите в левую руку второе перо. Зажмурьте один глаз и попробуйте, перемещая руку с расстояния 20–30 сантиметров, плавным и непрерывным движением дотронуться кончиком одного пера до кончика другого. Сделайте то же, открыв оба глаза. И вы сразу почувствуете, какая огромная разница между зрением одним глазом (монокулярным) и двумя глазами (бинокулярным).
Этот опыт становится еще более убедительным, если наблюдать его со стороны. Попросите кого-нибудь провести его, а сами обратите внимание на движение руки с пером.
Между прочим, столь же простые опыты помогли ученым вдуматься в самые сокровенные процессы, происходящие в организме, и сформулировать некоторые важные положения новой науки – кибернетики.
Разницу в зрении одним и двумя глазами вы можете также уяснить, посмотрев на цветные стереофотографии[13]13
См. главу «Иллюстрации».
[Закрыть]. Перед вами два снимка, вернее – один, сделанный с помощью фотоаппарата для стереоскопической съемки. На первый взгляд левая и правая фотографии совершенно одинаковы. Разницу между ними можно заметить, только наложив одну на другую. Она ничтожна и заключается в том, что левая фотография снята под несколько иным углом зрения, чем правая.
Попытайтесь, хотя это и непросто, рассматривать одновременно обе фотографии таким способом, как это указано. После нескольких попыток вам удастся приспособиться. Обычно это случается внезапно, и вы вдруг заметите, что пространство изображения приобретает глубину, а все предметы становятся объемными.
Рядом еще фотографии. Не подумайте, что столь странно сдвинутые оттиски, делающие изображение неразборчивым, – типографский брак. Это сделано специально. Красный оттиск соответствует изображению для одного глаза, а зелено-голубой – для другого. Такие стереофотографии следует рассматривать через специальные очки. Вырежьте из бумаги оправу для очков и вклейте в каждое из отверстий по куску цветного целлофана (красного и зелено-голубого). Затем взгляните через эти очки на фотографию. Вы снова испытаете неожиданное и радостное чувство от внезапно раскрывшейся глубины и объемности изображения.
В чем же причина столь резкой разницы в зрении одним и двумя глазами?
Оказывается, она в первую очередь определяется устройством и работой мозга. Ничтожное отличие в изображениях для левого и правого глаза, отличие, которое мы не в состоянии ощутить, разглядывая каждое из изображений в отдельности, при зрении двумя глазами учитывается мозгом и преобразуется в стереоскопическое изображение пространства. Пока еще никто не знает, как, каким путем осуществляет это мозг. Но уже довольно давно известно, что очень важную роль в формировании ощущения глубины пространства играют мышцы, поворачивающие глаза в орбитах, и реснитчатое тело, управляющее аккомодацией хрусталика в каждом из глаз. Сигналы, зависящие от силы напряжения этих мышц, поступают в мозг одновременно с сигналами от каждого из глаз. Они также учитываются мозгом и позволяют ему из двух двумерных изображений (на сетчатке каждого из глаз изображаемое пространство имеет только два измерения – высоту и ширину) создать целостное стереоскопическое, или трехмерное, изображение, то есть такое, где есть три измерения: высота, ширина и глубина.
Рассматривая близко расположенный предмет двумя глазами, мы скашиваем их под большим углом друг к другу. Глядя на удаленный предмет, мы уменьшаем этот угол.
Выше была названа только одна причина уменьшения вредного влияния слепого пятна.
Она заключалась в скачкообразном процессе обзора пространства. Теперь можно назвать и вторую. Она сравнительно проста.
Когда мы смотрим на что-либо, наши глаза повернуты так, что интересующее нас изображение проектируется в область центральной ямки и желтого пятна. Это и понятно – ведь зрительная линия проходит как раз через центр желтого пятна, то есть желтое пятно расположено симметрично относительно зрительной линии. Что касается слепого пятна, то оно смещено относительно этой линии. В левом глазу слепое пятно находится примерно на 15° правее зрительной линии (ближе к носу), а в правом – на столько же градусов левее (опять-таки ближе к носу). Поэтому слепое пятно левого глаза закрывает совсем другой участок изображения, нежели слепое пятно правого глаза.
В левом глазу на слепое пятно попадает изображение дерева, в правом – человека.
Изображения в левом и правом глазу незначительно отличаются друг от друга, и мозг восстанавливает целостную картину, вставляя на место изображения, закрытого слепым пятном левого глаза, соответствующее изображение, полученное на сетчатке правого глаза. Подобным же образом «заштопывается» слепое пятно правого глаза. В результате мешающее действие слепых пятен обоих глаз становится практически неощутимым.
Нам понравилось стихотворение, и настолько, что мы решили выучить его наизусть. Тогда мы начинаем перечитывать его, стараясь запомнить каждое слово и его точное место среди остальных. Одним это удается очень быстро, другим приходится изрядно потрудиться, прежде чем строки прочно улягутся в памяти. Но рано или поздно каждый психически нормальный человек запомнит стихотворение.
Что же это означает: запомнит? А то, что даже по прошествии многих лет человек по желанию может повторить стихотворение слово в слово, не пользуясь при этом ни шпаргалками, ни подсказками.
Память. Что же это такое?
Мы знаем, что память человека определяется работой мозга.
Но пока ученые еще не могут достаточно точно ответить на многочисленные «как?», относящиеся к работе мозга. Это объясняется тем, что они пока мало знакомы с процессами деятельности мозга в силу их невообразимой сложности.
Иными словами, на этом пути сделаны лишь первые шаги. И мы еще слишком мало знаем о самом сложном, самом совершенном создании природы – о человеческом мозге. И пока не станут известны процессы, происходящие в мозгу, связанные с запоминанием, нельзя сказать совершенно точно, почему легко запомнить стихи, но трудно – прозу; почему запоминается мелодия, но не звуки настраивающегося оркестра или какой-либо другой шум; почему запоминаются геометрические фигуры, лица людей, картины мастеров, но забываются полотна абстрактных живописцев.
Об этих процессах, привлекающих внимание многих современных ученых и инженеров, работающих в самых различных областях науки и техники, начинают делать лишь первые плодотворные предположения. Нет сомнения, что в ближайшие годы прогресс в этом направлении будет очень значительным и, быть может, мы станем свидетелями разгадки величайшей тайны – тайны мышления и памяти.
Тогда же достоверно узнаем и об одном из интереснейших средств зрения: о способности запоминать, различать и классифицировать бесконечное разнообразие форм окружающего нас мира. Сейчас это свойство называют форменным зрением.
Вот что пишет о нем один из основателей кибернетики Норберт Винер:
«Одним из наиболее замечательных явлений в зрении следует считать нашу способность узнавать контурный рисунок. Несомненно, контур человеческого лица имеет очень небольшое сходство с самим лицом в отношении цвета и распределения светотени, и тем не менее в нем очень легко узнать портрет данного человека».
Ученого очень интересует эта способность, и вот какие вопросы он задает самому себе и читателям:
«Как мы узнаём индивидуальное человеческое лицо, когда видим его в разных положениях: в профиль, в три четверти или анфас? Как мы узнаем круг как таковой, независимо от того, большой он или маленький, вблизи он или вдали, находится ли он в плоскости, перпендикулярной к линии, проведенной от глаза к центру круга, и представляется как круг или имеет какую-нибудь другую ориентацию и представляется как эллипс?»
Далее Винер пытается ответить на эти вопросы и предлагает один из возможных вариантов, одну из возможных моделей работы мозга при различении формы. Он не утверждает, что мозг действует точно так же, но идеи, высказанные им, могут быть положены в основу одной из гипотез о работе мозга, а кроме того, на их основании может быть построена математическая машина, способная различать формы предметов, хотя бы простейших.
Интересно высказывание прославленного архитектора эпохи Возрождения Леона Баттисты Альберти (1404–1472), который в трактате «О статуе» тоже говорит о свойствах форменного зрения:
«Поскольку скульпторы ищут сходства, со сходства и надлежит начать. Я мог бы повести здесь рассуждение о природе сходства, о том, почему так бывает, что каждая особь очень похожа на всех других особей того же рода, – мы ведь видим это в природе и видим, что она это соблюдает в любом живом существе. С другой стороны, нельзя, как говорят, найти голос, вполне похожий на другой голос, нос – на другой нос, и точно так же среди всего множества людей нельзя найти человека, неотличимого от других. Добавь к этому, что лица тех, кого мы видели мальчиками, а затем знавали и подростками и кого ты видел юношами, распознаются и тогда, когда они стали стариками, как бы велики ни были те изменения, которые с возрастом, изо дня в день, испытали очертания их лиц. Таким образом, мы можем установить, что в самих формах тела имеется нечто, что меняется с течением времени, и нечто другое, глубоко в них заложенное и им врожденное, что всегда остается устойчивым и неизменным…»
Вот это-то устойчивое и неизменное, по-видимому, замечает форменное зрение, а память хранит долгие-долгие годы.
Цвета
Цвет есть результат воздействия физического объекта на сетчатку.
В. И. Ленин. «Материализм и эмпириокритицизм»
Прежде чем говорить о природе цветного зрения человека, необходимо выяснить законы образования самих цветов.
В спектре солнечного света, состоящем из бесконечного множества плавно переходящих друг в друга чистых цветовых тонов, человеческий глаз в состоянии различить более 150 оттенков. Обычно спектр разделяют на несколько цветовых групп: группу фиолетовых тонов, синих, голубых, голубовато-зеленых, зеленых, желтых, оранжевых и красных. Вот границы между соответствующими группами, выраженные в длинах волн: 439, 459, 492, 532, 571, 596 и 645 миллимикронов. Границы концов видимого участка спектра соответствуют длинам волн 380 и 770 миллимикронов. Интересно отметить, что границы цветовых групп, впервые намеченные Ньютоном, при переводе на язык волновой теории почти не отличаются от указанных. Кстати, Ньютон усматривал аналогию между восприятием цветовых и музыкальных тонов. Мы знаем, что одинаковые ноты в соседних октавах звучат согласно и отличаются только высотой тона. Частоты таких тонов находятся в соотношении 1:2, длины волн – 2:1. Если взять границы видимого спектра, то их длины волн тоже относятся, как 2:1. А если приглядеться, можно уловить цветовое сходство между крайними частями спектра – между глубоким красным и глубоким фиолетовым тонами. «Цвета, – писал Ломоносов, – удивительно согласуются с музыкой», В наше время этой аналогии не придают значения. Однако известно много случаев в науке, и мы о некоторых хорошо знаем, когда идеи, считавшиеся умершими, воскресали вновь.
Тона солнечного спектра далеко не исчерпывают всего многообразия цветов, встречающихся в природе. По существу, цветов бесконечно много, и наш глаз может различать в этом беспредельном многообразии с трудом исчислимое количество их.
Кривая чувствительности (кривая видности) человеческого глаза и границы между соответствующими группами цветов.
Если подсчитать все слова в русском языке, обозначающие цвета и оттенки, их наберется порядочно. Поэтому мы совершенно не испытываем затруднений, описывая даже очень тонкие различия в цветах. Тем не менее это описание оказывается недостаточным в тех случаях, где требуется точное знание о цвете. У профессионалов, даже у маляров и изготовителей вывесок, не говоря уже о живописцах, в ходу другие слова. Так, краски, дающие различные оттенки красного, имеют следующие названия: краплак, бриллиант-лак, киноварь, кадмий, кармин, сурик и так далее. За этими названиями стоят уже вполне определенные оттенки, потому что краска – это неизменная из года в год рецептура и технология; потому что на фабрике красок всегда есть эталонные образцы, по которым проверяется вновь выпускаемая продукция. Большую помощь в точном подборе цветов оказывают и колерные книжки – блокнотики, в которых каждый лист имеет строго определенный цвет – колер.
Но при современном развитии науки и промышленности этого далеко не достаточно. Техника вообще предпочитает пользоваться точными цифрами, а не словами, в толковании которых всегда будет присутствовать большая или меньшая неопределенность. Поэтому возникла и развилась специальная отрасль оптики – колориметрия, занимающаяся количественными методами определения цветов и законами их образования. В основу колориметрии положены точные знания определенных свойств цветового зрения человека. Она опирается на законы образования цветов в глазу человека, установленные многочисленными и многократно проверенными исследованиями.
Однако не надо спешить с описанием этих законов. Продолжим еще разговор о цветах.
Прежде всего следует отметить, что в колориметрии белый, черный и все промежуточные цвета, отсутствующие в спектре, столь же равноправны, как и все остальные. Правда, они составляют особую категорию так называемых ахроматических цветов (буквально – цветов, не имеющих цвета). Вся гамма серых цветов может быть получена смешением черного и белого в различной пропорции. В принципе эта гамма содержит бесконечное число цветов, но наш глаз может различить в ней около 300 градаций, что тоже не мало.
Любая поверхность, которая одинаково (плохо или хорошо) отражает все составляющие солнечного спектра, имеет ахроматический цвет. В равных условиях освещения поверхность, отражающая больше лучей, кажется светлее менее отражающей. Самой белой будет поверхность, покрытая окисью магния или бария, – она отражает до 98 процентов падающего света. Чистый белый снег (иногда выпадает снег, имеющий оттенок) на ее фоне покажется сероватым, он отражает всего лишь 85 процентов, а такая белая краска, как цинковые белила, и того меньше– всего 70–75 процентов. Очень черными кажутся поверхности, покрытые пористой сажей, но еще чернее – черный бархат; некоторые сорта его отражают не более 0,3 процента падающего света. Чернее бархата только черное тело – специальное устройство, о котором упоминалось в предыдущей главе[14]14
Не следует забывать, что черное тело может не только поглощать, но и излучать свет. В колориметрии же считается, что тела черного цвета только поглощают свет.
[Закрыть].
Все цвета, кроме белого, черного и серых, составляют группу хроматических (цветных) цветов. Ее, в свою очередь, можно разделить на две подгруппы: в первую войдут спектрально чистые тона, или монохроматические, цвет которых определяется только одной длиной волны; во вторую – сложные, составленные из нескольких монохроматических цветов. Таких цветов – большинство. А вернее сказать, бесконечно много. Недаром живописцы утверждают, что в природе вообще не бывает двух совершенно одинаковых цветов.
Как установили ученые, все это многообразие может быть получено смешением исходных чистых тонов.
Чтобы яснее это представить, можно с помощью очень простого прибора провести несколько весьма интересных опытов. Для изготовления прибора надо взять небольшой кусок чисто вымытого и отполированного зубным порошком стекла и кусочек черного бархата.
Не беда, если бархата не окажется, вместо него можно воспользоваться книгой в черном матовом переплете. Кроме стекла и бархата, понадобятся также кусочки белой бумаги, раскрашенные акварельными красками в следующие цвета: красный, оранжево-красный, желтый, желто-зеленый, голубовато-зеленый, синий и фиолетовый. Краску следует наносить как можно ровнее по нескольку раз, давая просохнуть предыдущему слою.
Вид прибора показан на рисунке.
Простейший прибор для аддитивного образования цветов. Перед стеклом и сзади него следует положить раскрашенные листы бумаги (лучше всего их класть на черный бархат); в стекле будет виден результирующий цвет.
Принцип действия его заключается в том, что с помощью стекла удается совместить потоки света (и изображения) от двух участков поверхности и направить их в глаза наблюдателя. Один из участков поверхности лежит за стеклом; мы видим его потому, что стекло прозрачно. Второй участок находится перед стеклом; его изображение попадает в глаза наблюдателя, отразившись, как в зеркале, от передней поверхности стекла. Обычно оно отражает не более 10 процентов падающего света. Поэтому поток отраженного света будет значительно слабее потока, приходящего из-за стекла, но это поправимо.
С помощью прибора мы можем смешивать лучи света двух различных цветов. Источниками света будут служить раскрашенные листки бумаги. Нам известно, что листок синего цвета отразит синие лучи, листок желтого – желтые, и так далее.
Расположите листки так, чтобы их изображения, видимые в стекле, накладывались друг на друга. Затем попробуйте наклонять стекло на себя. Этим вы увеличите количество отраженного света и уменьшите количество проходящего света.
Таким образом, меняя наклон стекла, можно смешивать два цвета в самых разнообразных пропорциях.
Освоившись с методикой опыта, обратите внимание на изменение цвета совмещенного изображения. Для сравнения сместите листки друг относительно друга так, чтобы на каждом из них оставались неперекрытые участки. Тогда вы увидите в стекле одновременно два исходных цвета и результат их смешения.
Для начала положите за стеклом красный листок, а перед ним – белый.
Когда стекло установлено перпендикулярно к основанию, отражение от белого света мало, зато красный свет проходит почти полностью. Поэтому цвет, видимый в стекле, получается ярким и чистым, особенно если листки лежат на черном бархате.
Такой яркий цвет в колориметрии называется насыщенным или чистым[15]15
Тона солнечного спектра, если их рассматривать в затемненной комнате, являются совершенно чистыми. Чистота каждого цвета спектра равна 100 процентам. Как ни странно, но белый цвет в колориметрии самый «грязный», его чистота – 0 процентов.
[Закрыть].
При увеличении доли белого света результирующий цвет становится все более белесым, все более блеклым. Чистота его уменьшается по мере увеличения наклона стекла. Подобные же результаты получатся, если опыты повторять с листками других цветов.
На основании этих опытов придем к выводу, что смешение белого света с хроматическим приводит к уменьшению чистоты или насыщенности цвета. При изменении чистоты меняется и цвет. Как и в случае смешения черного с белым, создается целая гамма цветов, отличающихся друг от друга только чистотой. Но, хотя цвета в этой гамме и различны (и их бесконечно много), основной цветовой тон не зависит от количества добавляемого белого света – тон остается неизменным.
Теперь уже можно наметить некоторые параметры, характеризующие каждый отдельный цвет в такой гамме.
Вот они: цвет исходного тона и чистота цвета. Если мы по-прежнему будем обозначать цветовой тон только словами, то это будет недостаточно понятно. Поэтому исходный цветовой тон всегда связывают с длиной волны. Тогда все становится совершенно определенным. Так, цветовой тон λ = 400 миллимикронам означает, что из группы фиолетовых тонов выбран такой, длина волны которого равна названной.
Что касается чистоты цвета, то она дается в процентах и показывает, сколько единиц светового потока белого света и сколько единиц светового потока с заданным цветовым тоном содержится в получившемся при смешении цвете.
Что произойдет, если смешивать два хроматических тона?
Это можно выяснить с помощью нашего прибора. Для начала заменим белый листок желтым. Результирующие цвета в зависимости от наклона стекла будут меняться от красного к желтому, проходя через разные оранжевые оттенки. Такой результат не удивителен. Едва начав рисовать, мы уже знаем, что желтый и красный цвета, смешиваясь, дают оранжевый.
Но во всех ли случаях интуиция и опыт позволят предугадать новые цвета?
Попробуйте предсказать, какие получатся цвета, если смешивать:
Красный и синевато-зеленый.
Оранжево-красный и голубовато-зеленый.
Желтый и синий.
Желто-зеленый и синий.
Зелено-желтый и фиолетовый.
Лучше при этом записать свои предположения, особенно если опыт проводится не в одиночестве, и лишь потом проверить на приборе. Проводя проверку, следует каждый раз так подбирать наклон стекла, чтобы получающийся новый цвет не содержал исходных цветов. Опыт надо проводить крайне тщательно и без всякого предубеждения к результатам. Их тоже следует записать.
Боюсь, что ни один из полученных ответов не сойдется с тем, что было предсказано. Но огорчаться не стоит. Ведь в науке предвидеть что-либо можно, лишь опираясь на теорию. Нам же она пока неизвестна.
Зато если вы внимательно разберетесь в том, что получилось, то удастся обнаружить очень важный для создания этой теории факт. Все пары выбранных цветов, смешиваясь в определенной для каждой пары пропорции, дают один и тот же цвет. Более того, получается серый, ахроматический цвет, хотя во всех случаях исходными были хроматические цвета.
Вполне возможно, что получить настоящие ахроматические цвета не удастся, а вместо них будут наблюдаться белесовато-грязные оттенки. Но это объясняется тем, что, называя цвета, мы продолжали пользоваться обычными названиями цветов, и тем, что листки трудно окрасить достаточно хорошо. Если же подобные опыты провести более тщательно, то результат будет совершенно определенный – получающийся новый цвет окажется белым (или серым, в зависимости от яркости). Зная результаты опыта, можно вновь повторить его, на этот раз с большим успехом.
Опыты такого рода, проведенные учеными, имели чрезвычайно важное значение. Они показали, что устройство нашего глаза таково, что ощущение белого цвета можно вызывать, смешивая не все цвета солнечного спектра, а всего лишь два. Таковы первое, проверенное нами опытным путем свойство цветового зрения человека и правило смешения цветов.
Конечно, не всякая пара цветов дает при смешении белый. Это ясно на примере пары «красный – желтый».
Два цвета, которые, смешиваясь в определенной пропорции, дают белый или какой-либо другой цвет из ахроматического ряда, называются дополнительными. В природе существует бесконечное множество пар дополнительных цветов, в том числе и монохроматических или спектрально чистых.
Для того чтобы ваш опыт наверняка удался, следовало бы взять следующие пары:
Красный (=656 ммк) и синевато-зеленый (=492 ммк).
Оранжево-красный (=608 ммк) и голубовато-зеленый (=490 ммк).
Желтый (=585 ммк) и синий (=485 ммк).
Любителям живописи следует обратить особое внимание на то, что дополнительные цвета, нанесенные рядом друг с другом или один на фоне другого, дают сильный и приятный для глаза цветовой контраст. Об этом свойстве дополнительных цветов догадывались уже очень давно– во времена Возрождения. А художники нового времени сознательно прибегают к нему. Так знаменитый французский художник Дега даже в рисунках пользовался этим свойством, достигая великолепных эффектов. Дега часто рисовал не на белой, а на тонированной бумаге: зеленой, розовой, серовато-зеленой. При этом цвет карандаша он выбирал дополнительным к цвету бумаги или же подкрашивал отдельные места рисунка дополнительным цветом.
Любителей живописи заинтересует и другой факт. В любой паре дополнительных цветов один всегда принадлежит к группе теплых, а другой – к группе холодных. Теплые тона – это такие, в которых содержатся лучи красного и оранжевого цвета, холодные же тона содержат лучи синего и голубого цвета.
Можно ли без специальных приборов наблюдать дополнительные цвета? Оказывается, да. Один из способов основан на инерционности зрения, точнее, на использовании негативных последовательных образов.
Так, например, после пребывания в течение нескольких минут при свете синей медицинской лампы обычный свет кажется совсем желтым. За последние два года на улицах Москвы появилось много ртутных ламп. Они дают очень сильный зеленоватый свет. Глаз, привыкая к такому свету, видит ночное небо города необычным: оно приобретает фиолетовый оттенок. Посмотрев через зеленую целлофановую пленку и затем отняв ее от глаз, можно увидеть окружающее в розовом свете.
Наблюдать цветные последовательные образы можно, воспользовавшись приготовленными для предыдущих опытов цветными листками. Повернитесь спиной к свету и, держа хорошо освещенный листок перед глазами, пристально смотрите на него в течение 30–40 секунд. Затем быстро переведите взгляд на равномерно освещенный лист белой бумаги. Через несколько секунд появится негативный последовательный образ, сперва туманный и едва заметный, затем более яркий и отчетливый.
Не следует удивляться, если обнаружится, что его размеры отличаются от размеров окрашенного листка. Их изменение зависит от соотношения расстояний, на которых находились окрашенный и белый листок. Если расстояния равны, то равны и размеры последовательного образа и объекта. Если белый лист находится на большом удалении, то последовательный образ окажется увеличенным и более блеклым. Если же белый лист находится на меньшем расстоянии от глаза, чем раскрашенный листок, то последовательный образ уменьшается, а его кажущаяся яркость увеличивается[16]16
Тем, кто хочет более глубоко изучить свойства глаза, стоит подумать над этим фактом и попытаться объяснить его. При этом следует учитывать законы построения изображения в глазу, которые здесь совсем не затрагивались. Что же касается изменения чистоты дополнительного цвета последовательного образа в зависимости от расстояния, то для объяснения надо принимать во внимание изменение площади участка белого листа, на фоне которого наблюдается или на который проектируется последовательный образ.
[Закрыть]. Лучше всего объект (в нашем случае – окрашенный листок) рассматривать на расстоянии вытянутой руки, а белый лист держать сантиметрах в тридцати от глаз. В этом случае последовательный образ получается достаточно ярким. Начинать опыты лучше всего с красного или зеленого листка.
В опытах по смешению цветов нам приходилось иметь дело с цветами не очень высокой чистоты. К сожалению, в домашних условиях почти невозможно провести их с чистыми спектральными тонами. А они дают очень интересные результаты. Так, если в некоторых пропорциях смешивать два спектральных цвета, каждый из которых обладает чистотой в 100 процентов, получающийся цвет будет иметь чистоту, меньшую 100 процентов. В предельном случае, то есть при смешении дополнительных цветов, чистота результирующего цвета снизится до 0 процентов. Иными словами, он станет белым. Правда, и в этом правиле есть исключение: тона спектра с длинами волн от 575 до 700 миллимикронов, смешиваясь, вызывают ощущение чистого спектрального цвета, с длиной волны, находящейся внутри указанного диапазона.
В природе существует одна очень важная группа цветов, полностью отсутствующая в спектре. Это все пурпурные цвета. Они составляются из смеси красных лучей с фиолетовыми или красных с синими. Такая смесь дает очень красивые оттенки. О них можно получить представление, вновь обратившись к помощи нашего прибора.
Итак, смешивая два хроматических цвета или хроматический с белым, можно получить бесконечное количество новых цветов. Можно ли таким способом получить любой из существующих цветов? Да, можно. Но для этого потребуется непрерывно менять пары исходных хроматических цветов. Если же пара остается неизменной, то, как мы знаем, можно получить бесконечную гамму цветов, но отнюдь не всю совокупность существующих цветов.
Ученых и живописцев уже с давних пор интересует вопрос: какое же наименьшее количество неизменных исходных (основных) цветов потребуется, для того чтобы, смешивая их в разных комбинациях и пропорциях, можно было получить все существующие в природе цвета?
Вот как отвечал на этот вопрос образованнейший человек своего времени, знаменитый архитектор эпохи Возрождения Леон Баттиста Альберти (1404–1472):
«Мне кажется очевидным, что цвета изменяются под влиянием света, ибо каждый цвет, помещенный в тени, кажется не тем, какой он на свету. Тень делает его темным, а свет, в том месте, куда он ударяет, делает его светлым. Философы говорят, что нельзя видеть ничего, что не было бы освещенным и окрашенным. Итак, цвета в отношении видимости очень родственны светам; а насколько они родственны, вы видите по тому, что при отсутствии света отсутствуют и цвета, а по возвращении света возвращаются и цвета. Итак, сначала мне хочется сказать о цветах, а затем исследуем, как они изменяются при свете. Будем рассуждать, как живописцы. Я утверждаю, что от смешения цветов рождается бесконечное множество других цветов, но истинных цветов столько, сколько стихий[17]17
Стихии – огонь, воздух, вода, земля.
[Закрыть],– четыре, от которых, постепенно умножаясь, рождаются другие виды цветов. Цветом огня будет красный, воздуха – голубой, воды – зеленый и земли – серый или пепельный. Другие цвета, как яшма или порфир, – смесь этих цветов. Итак, существуют четыре рода цвета, которые образуют свои виды в зависимости от прибавления темного или светлого, черного или белого; эти виды почти неисчислимы…
…Итак, примесь белого не меняет род цвета, но создает его разновидности. Так же и черный цвет обладает подобными же свойствами – производить своею примесью бесчисленные разновидности цветов. Мы видим, что в тени цвета густеют, а когда усиливается свет, цвета становятся ярче и светлее. Поэтому нетрудно убедить живописца, что белое и черное не суть настоящие цвета, но лишь изменения других цветов…»
Столь длинная выписка из работы Альберти была сделана для того, чтобы читатель яснее представил, как много знали, а вернее – гениально предчувствовали, лучшие люди итальянского Возрождения. Ведь с тех пор, как Альберти написал свои «Три книги о живописи», прошло несколько сот лет! Но как много из того, что утверждал он на основании своего опыта и поразительной наблюдательности, подтвердилось наукой почти через пятьсот лет.
Из приведенных слов совершенно ясно следует, что четыре цвета – красный, голубой, зеленый и серый – являются основными, а все остальные – производными. Это утверждение очень близко к истине, но все же не сама истина. Если бы в число названных Альберти цветов не входил серый, знаменитого архитектора можно было бы считать основателем современной теории цветов.
Первым, кому удалось точно указать количество основных исходных цветов, был М. В. Ломоносов. В своем «Слове о происхождении света, новую теорию о цветах представляющем, в публичном собрании Императорской Академии наук июля 1 дня 1756 года говоренном» Ломоносов высказал мысль, что все цвета можно произвести, смешивая лишь три исходных. В подтверждение «сея системы» Ломоносов ссылался на многочисленные опыты, «которые особливо мною учинены в изыскании разноцветных стекол к мозаичному художеству».
