Цвет в графическом оформлении книги. Часть I

Николай Дубина, vedi@d-s.ru

Цвет как физическое явление

Характеристика цвета

Синтез цветов

Цвет в искусстве и промышленности. Систематизация цветов

Каталоги Pantone

Одним из принципиальных вопросов для работы дизайнера является проблема цвета. Эта тема неоднократно освещалась в «КомпьюАрте», однако я решил изложить свое личное видение данной проблемы. Надеюсь, что оно покажется читателям небезынтересным. Некоторые мои определения могут показаться несколько упрощенными, но это сделано намеренно, чтобы материал был доступен начинающим дизайнерам.

Цветная обложка, использование тонированной бумаги, воспроизведение многокрасочной иллюстрации — все это требует хотя бы минимальных теоретических и практических знаний в области цвета. С проблемой цвета мы встречаемся и при работе с однокрасочными (черно-белыми) изображениями, и при работе над шрифтом. Поэтому мы и рассматриваем проблему цвета раньше вопросов шрифтового и иллюстрационного оформления.

Цвет как физическое явление

Сделаем небольшое отступление, чтобы освежить школьные знания о физической природе света. В физике свет определяется как один из видов электромагнитных колебаний, или волн. Таким образом, по своей природе свет имеет много общего с радиоволнами.

Волны различаются между собой по двум параметрам: по длине и по амплитуде колебания. Длиной волны называется расстояние между двумя соседними гребнями волн. Длина волны может составлять от нескольких метров до нескольких нанометров. К наиболее коротким волнам принадлежат и волны видимого нами света. Амплитудой называется размах колебания, то есть высота гребня волны.

Основным источником света для нас является солнце. Свет солнца мы условно называем белым. Фактически солнце излучает лучи желтовато-золотистого цвета. Солнечный свет является сложным и состоит из различных по длине волн. Этот факт, впервые установленный Ньютоном (1643-1727), можно легко проверить экспериментально. Достаточно пропустить сквозь стеклянную призму тонкий луч света, и мы получаем цветную полосу — так называемый спектр. Этот спектр состоит из красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового цветов (рис. 1). Синий и голубой иногда рассматриваются как один цвет, хотя это не верно.

Полоса спектра, расположенная кругообразно, называется цветовым кругом. Необходимо отметить, что в цветовой круг между красным и фиолетовым цветами добавлены отсутствующие в спектре пурпурные тона.

Каждый цвет спектра соответствует определенной длине волны, являясь простым, или монохроматическим, не разлагаемым далее при помощи призмы. Деление спектра на семь участков указанных цветов довольно условно, поскольку спектральная полоса представляет собой непрерывный переход от одного цвета к другому.

Причина возникновения окраски различных объектов лежит в избирательном поглощении ими световых лучей. Красное тело, например, отражает главным образом красные, а также, в меньшей степени, — оранжевые и желтые лучи, тогда как остальные почти полностью поглощает. Поэтому если смотреть на красный объект через зеленое стекло, то он будет казаться черным: зеленое стекло поглотит красные лучи, а все остальные лучи поглощены самим объектом.

Белым телом будет называться такое, которое все упавшие на него лучи света отражает в одинаковой степени (в идеальном случае — без потерь). Существующие белые краски отражают лучи света не полностью, а лишь определенную для всех волн равную их часть. Наиболее близки к идеально белому цвету оптические характеристики измельченного сернокислого бария, который используется, например, при изготовлении мелованной бумаги. Сернокислый барий отражает около 99% падающего на него света, цинковые белила отражают 94%, свинцовые — 93%, гипс — 90%, свежевыпавший снег — 90%, писчая бумага – около 86%, мел — около 84%.

Несмотря на поглощение мелом 16% света, считается, что он имеет белый цвет, более того, мы называем тело белым и тогда, когда оно отражает всего 75% света, и лишь в случае еще меньшего отражения говорим о светло-сером цвете.

Черным мы называем тело, которое поглощает весь падающий на него свет без остатка. Реальные черные краски и объекты отражают некоторую (хотя и малую) часть падающего света. Наиболее близки к абсолютно черному оптические свойства черного бархата, который отражает всего лишь 0,2% падающего на него света. Особенности человеческого зрения таковы, что, являясь малочувствительным к разнице в белом цвете, наш глаз очень хорошо различает даже незначительную разницу в черном цвете.

Характеристика цвета

Все цвета делятся на две группы. В первую входят белые, черные и все серые цвета — от самого светлого до самого темного. Цвета этой группы называются ахроматическими. Ахроматические цвета различаются между собой только светлотой (яркостью). Других характеристик они не имеют.

Во вторую группу входят все спектральные цвета (в том числе пурпурные) со всеми их оттенками. Эти цвета называются хроматическими. Каждый хроматический цвет обладает тремя характеристиками: цветовым тоном, светлотой и насыщенностью.

Цветовой тон — основная характеристика цвета, которую имеют в виду, называя цвет красным, синим и т.д. Цветовой тон объекта может быть определен по месту соответствующего цвета в цветовом круге.

Помимо цветового тона мы различаем цвета по светлоте, называя одни из них светлыми, а другие — темными. Для любого хроматического тона всегда можно найти равный ему по светлоте ахроматический. Поэтому светлоту хроматического цвета характеризуют сравнением с ахроматическим.

Насыщенностью цвета называется степень отличия этого цвета от равного ему по светлоте ахроматического. Предположим, что к чистому голубому цвету примешано немного равного ему по светлоте серого. Цветовой тон от этого не изменится, так как примешанный ахроматический цвет не имеет никакого цветового тона. Не изменится и светлота, поскольку она одинакова у смешиваемых цветов. Однако новый цвет будет отличаться от первоначального (голубого): он станет серее, то есть – менее насыщенным. Добавляя к хроматическому цвету равный ему по светлоте ахроматический, можно получить минимально насыщенный, едва отличающийся от ахроматического цвет.

В повседневной жизни ненасыщенные цвета называются бледными, например бледно-зеленый. Некоторые ненасыщенные цвета имеют свои особые названия, например розовый – ненасыщенный пурпурный, лиловый – ненасыщенный фиолетовый и т.д.

Следует отметить различие между научной терминологией и терминологией художественной практики. На практике мы порой прибегаем к понятию «тон», подразумевая цвет, как и в оптике. Так, мы говорим, что картина выдержана в голубых тонах или что художник сделал рисунок в коричневых тонах. Однако слово «тон» чаще употребляется в значении степени затемнения краски: мы говорим, что цвет дан темным по локальному тону, и т.д. В этом случае под словом «тон» мы подразумеваем те качества, которые в оптике характеризуются светлотой. Аналогично мы говорим и о тоновом оригинале, о длинной или короткой шкале тонов, о контрастах по тону и т.д.

Синтез цветов

Различают два способа синтеза цвета: субтрактивный (вычитание) и аддитивный (сложение).

При субстрактивном (subtractio — вычитание) синтезе производится вычитание из белого света излучений определенного цвета. Например, при вычитании из белого света красного излучения мы получаем голубой цвет (голубая краска поглощает красные лучи и пропускает зеленые и синие), зеленого – пурпурный цвет, синего – желтый цвет. Путем наложения голубой, пурпурной и желтой красок друг на друга можно получать цвета разных тонов. Например, наложение голубой и пурпурной красок дает синий цвет, голубой и желтой – зеленый цвет, а пурпурной и желтой – красный цвет (рис. 2). Наложение трех красок в идеале (но не на практике) позволяет получить черный цвет.

При аддитивном (аdditio — сложение) синтезе производится сложение цветовых лучей. Если направить при помощи нескольких источников лучи красного, синего и зеленого цветов на одно и то же место белого экрана, то будет наблюдаться эффект, обратный тому, который происходит при разложении белого цвета призмой, то есть цветовые лучи снова сложатся в белый цвет (рис. 3). Ниже приводится таблица, составленная по Гельмгольцу. Она показывает результаты аддитивного смешения излучений различных цветов.

Результаты аддитивного смещения излучения различных цветов

В художественной практике иногда принято называть аддитивный синтез оптическим, а субстрактивный – механическим.

В трехцветной печати мельчайшие желтые, пурпурные и голубые точки так густо располагаются одна возле другой и отчасти одна на другой, что цвет каждой точки не воспринимается сам по себе. Если, скажем, многочисленные пурпурные точки густо лежат одна возле другой, то мы воспринимаем поверхность как пурпурную. Если же между ними находятся и частично их перекрывают желтые точки, то наш глаз будет воспринимать смешанный цвет как красный. Такой синтез является комбинированным – красочные слои вычитают из белого света излучения определенных цветов, после чего отразившийся от бумаги свет складывается и воспринимается наблюдателем. Подобный прием используется и в живописи (пуантилизм, или способ «пуантэль», от французского point — точка).

В изобразительном и прикладном искусстве основными считают три краски: желтую, красную и синюю, а дополнительными к ним — соответственно фиолетовую, зеленую и оранжевую. Эти дополнительные (в практическом смысле) краски получаются сложением двух оставшихся красок: фиолетовая — сложением синей и красной, зеленая — сложением желтой и синей, оранжевая — сложением желтой и красной.

Результаты смешения различных красок могут быть легко проверены на практике. Желтые краски при смешении с синими дают зеленые цвета; синяя с красной дают фиолетовый цвет, желтые краски в смеси с красными – оранжевые цвета, желтые в смеси с зелеными — желто-зеленые. Красные с зелеными дают грязные смеси, поскольку лучи, отраженные красными красками, почти полностью поглощаются зелеными красками, и наоборот.

Цвет в искусстве и промышленности. Систематизация цветов

В большинстве языков мира имеются слова лишь для обозначения наиболее распространенных цветов и некоторых их оттенков; для переходов же и смешанных цветов очень часто приходится пользоваться различными составными словами или описательными определениями. Поэтому, например, в текстильной промышленности, где имеют дело с тончайшими оттенками цвета, возникает много условных наименований цветов: беж, электрик, пепельный, палевый и т.д. Но и этого недостаточно.

Со времен Ньютона наука стремится ввести какую-либо систему в обозначение бесконечного многообразия цветов, внести порядок и норму, чтобы получить возможность лаконично определять все цвета и их оттенки. Еще в 1772 году Ламберт создал в целях систематизации цветов так называемый цветовой конус. В 1809 году Рунге расположил все цвета в «цветном шаре», экватор которого содержал чистые цвета, верхний полюс был точкой белого цвета, а нижний — черного. В 1861 году Шеврель создал свою «цветную полусферу» и т.д. Все эти модели в настоящее время по большей части уже забыты, но поскольку в художественной практике, в текстильной, лакокрасочной, полиграфической отраслях промышленности неизменно существовала потребность в точном обозначении цветов, то в дальнейшем предпринимались все новые попытки разработки единой системы наименований.

Самыми удобными для практического использования оказались шкалы цветов. Различные «атласы цветов», или «таблицы цветов», существуют начиная с XVIII в. Например, в США одно время был широко распространен атлас Менселла и его система цветов, разработанная в 1915 году. В этой системе цвета расположены в зависимости от их цветового тона, светлоты и насыщенности. Менселл считает пять цветовых тонов главными и обозначает их начальными буквами соответствующих английских слов: R (red — красный), Y (yellow — желтый), G (green — зеленый), В (blue — голубой), V (violet — фиолетовый). Пять промежуточных между ними тонов обозначаются парными комбинациями этих же букв: RY, GB, BV и т.д. В старых изданиях атлас имел только десять ступеней. В атласе издания 1929 года их число увеличено до 20.

Широкое применение имела также классификация В. Оствальда (1914 г.). Всю совокупность цветов от черного до белого включительно (ахроматические цвета) Оствальд относит к классу серых (или непестрых) цветов. Все остальные цвета (хроматические) образуют класс пестрых. Прежде всего Оствальд разработал шкалу серых тонов, расположив их в ряд от черного до белого цвета. Каждый последующий элемент этого ряда светлее предыдущего. Всякий серый цвет можно представить как результат смешения белого и черного цветов в определенных пропорциях. Чем темнее серый цвет, тем меньше в нем белого и больше черного, и наоборот, чем светлее серый тон, тем больше в нем белого и меньше черного. Оствальд устанавливает для серых тонов 8 нормальных ступеней: а, с, е, g, i, l, n, p, где «а» обозначает белый, «р» — черный, а остальные — серый различной светлоты. Всего серая шкала большого атласа Оствальда содержит 16 ступеней, атласа Менселла — 9 ступеней, а серая шкала, разработанная в Институте психологии (Москва), состоит из 24 ступеней.

Если серые цвета образуют ряд, ограниченный с одной стороны белым цветом, а с другой — черным, то пестрые цвета образуют круг. Число ступеней в этом круге может быть произвольным. Оствальд предлагал установить 100 ступеней, начиная от чисто-желтого и затем через красный, синий и зеленый цвета возвращаясь обратно к желтому. Каждая ступень обозначается соответствующим номером от 00 до 99. Таким образом номер заменяет словесное определение цвета.

Этот ряд хроматических цветов составлен из чистых цветов, не содержащих ни белого, ни черного цвета. Один из недостатков теории Оствальда состоит в том, что на практике получить такой ряд цветов довольно сложно. В дальнейшем Оствальд в целях упрощения составил круг не из 100, а из 24 частей.

На основании цветового круга Оствальда был составлен и еще более упрощенный круг с 12 секторами. Обозначения цветов этого круга в основном соответствуют обозначениям, предложенным Оствальдом:

• желтый — 00;
• красновато-желтый — 08;
• оранжевый — 17;
• красный — 25;
• синевато-красный (пурпурный) — 33;
• фиолетовый — 42;
• сине-фиолетовый (ультрамариново-синий) — 50;
• синий — 58;
• зелено-синий (ледяной синий) — 67;
• сине-зеленый (морской зеленый) — 75;
• зеленый — 83;
• желто-зеленый (лиственный зеленый) — 92.

Если смешать чистые цвета, расположенные на разных концах цветового круга (отстоящие друг от друга на 50 номеров), то признаки цветового тона исчезнут и получится ахроматический (теоретически – белый) цвет. Два цвета, дающих при оптическом смешении белый цвет, называются дополнительными цветами. Поэтому всякие два цвета, разница номеров которых равна 50, будут дополнительными. Таким образом, если мы к номеру какого-либо цвета прибавим (или отнимем) 50, то получим номер дополнительного цвета. Так, например, дополнительным к оранжевому (17) будет зелено-синий (67), к красному (25) — сине-зеленый (75) и т.д.

Говоря о проблеме систематизации цветов, нельзя не упомянуть разработки компании Pantone.

Компания Pantone известна как создатель стандарта де-факто цветовой коммуникации. Выпускаемые Pantone в виде альбомов и вееров цветовые справочники давно стали незаменимым инструментом дизайнеров, издателей и печатников во всем мире. В настоящее время Pantone выпускает справочники для триадных и смесевых красок, а также для стандарта шестикрасочной печати Hexachrome (см. врезку).

Продолжение в следующем номере

КомпьюАрт 3'2003