Глава 6. Архитектурное цветоведение 400

рименты, проведенные в МАрхИ по светлотному уравнению разноцветных стимулов, показали, что такие различия могут достигать 2—6 раз: напри­мер, фотометрическая яркость зеленого цвета дол­жна быть в 6 раз выше, чем красного, чтобы он вос­принимался таким же ярким (рис. 6.4).

В первом приближении, как это принято в цветоведении, считается, что каждой из характеристик цвета — длине волны, чистоте, яркости — со­ответствует, как мы уже видели, ха­рактеристика ощущения — цветовой тон, насыщенность, светлота (табл. 6.1). Однако при более внима­тельном рассмотрении оказывается, что любая из характеристик цветового ощущения до некоторой степени зави­сит от всех других его характеристик, поэтому все параметры цвета следует анализировать в тесной взаимосвязи. Кроме того, восприятие цвета зависит и от условий наблюдения: цветовой адаптации, фона, на котором рассмат­ривается данный цвет, настроения че­ловека, цветовых предпочтений и т.д.

Цветовая адаптация — процесс функциони­рования органа зрения под воздействием цветовых стимулов. Различают световую, цветовую и темно-вую адаптацию; световая и цветовая протекают од­новременно (за исключением тех случаев, когда наблюдается ахроматическая картина). При воз­действии цветового стимула в условиях наблюде­ния какого-либо цвета фотореагенты (светочувст­вительные вещества) в соответствующих колбоч­ках распадаются, чувствительность к этому цвету значительно снижается, цвет "сереет", теряет в на­сыщенности, происходит явление цветовой адап­тации. В основе явлений одновременного и после­довательного цветовых контрастов лежат особен­ности цветовой адаптации.

В повседневной жизни и в архи­тектурной терминологии широко рас-

пространены понятие "яркость" (вме­сто "светлоты") и выражения "яркий цвет", "яркая окраска" и т.д. В даль­нейшем мы будем пользоваться словом "яркость" в сочетании с различными прилагательными: "фотометрическая" (как количественная характеристика) и "воспринимаемая", или "цветовая", яркость, фактически понимая под ни­ми "светлоту", но светлоту примени­тельно к хроматическим объектам, или же будем говорить о светлоте цвета, понимая ее не в традиционном смысле, т.е. в черно-белом видении, а в усло­виях полихромии. Итак, цветовая яр­кость — это уровень зрительного ощу­щения, производимого фотометриче­ской яркостью в заданных условиях наблюдения в зависимости от насы­щенности и цветового тона.

Таким образом, перечисленные па­раметры — цветовой тон (длина вол­ны), насыщенность (чистота) и свет­лота (цветовая яркость) — являются основными параметрами цвета.

Два цвета, находящиеся в одних и тех же условиях наблюдения, оди­наковые по цветовому тону, насыщен­ности и светлоте, будут неотличимы друг от друга. Напротив, два цвета могут быть различными, когда они от­личаются по какому-либо одному или одновременно по двум или всем трем признакам. Мерой различия цветов служит цветовой контраст Д Е, рас­сматриваемый в традиционном разде­лении цвета на цветность и светлоту и включающий в себя соответственно контраст по цветности Л К_цв и конт­раст по светлоте А В. Цветовой конт­раст лЕ выражается в порогах цвето-различения и определяется по форму­ле

Величина порога цветоразличения или цветового порога для разных цве­тов различна. Так, глаз очень чувст­вителен к изменению синих и пурпур­ных цветов (например, к самому не­значительному изменению содержания пигмента в краске). К изменению жел­тых тонов глаз менее чувствителен: надо существенно изменить цвет жел­того или желтовато-зеленого, чтобы глаз обнаружил это различие. Уста­новлены три степени градаций цвето­вого контраста: малый, средний и большой, что отвечает представлениям контрастных и нюансных цветовых со­четаний. Каждая степень цветового контраста, как видно из формулы (6.1), определяется соотношениями контрастов по цветности (цветовому тону и насыщенности) и по светлоте (табл. 6.2).

В реальной жизни почти никогда не приходится иметь дело только с од­ним цветом; в архитектурной среде цвета всегда находятся в сочетаниях друг с другом. Любой цвет приобретает свое значение в композиции в опре­деленных соотношениях с другими цветами, т.е. в той или иной цветовой гамме.

Цветовая гамма — это совокуп­ность цветов, выбранных для решения определенных функциональных, эсте­тических и эргономических задач для получения необходимого психофизио­логического воздействия на человека. Степень общего психофизиологическо­го воздействия цветов на человека оценивается количеством цвета Q, за­висящим от цветового тона и насы­щенности объекта и фона, соотноше­ния их угловых размеров и яркостей, расстояния до наблюдаемого объекта, расположения в поле зрения, продол­жительности восприятия. Количество цвета, являющееся мерой цветового ощущения, измеряется числом порогов цветоразличения и имеет те же гра­

дации, что и цветовой контраст. Цве­товая гамма, которую принято клас­сифицировать как теплую, холодную и нейтральную, создает общее впечат­ление — цветовую тональность, на­пример серо-голубую, красно-коричне­вую, розовую и т.д.

Цветовая тональность — это об­щий цветовой облик, некое общее ощущение от данной цветовой гаммы. Это понятие можно рассматривать как адекватное понятию колорита в живо­писи. Объединение цветов по цветовой тональности — важная закономер­ность, создающая целостность и гар­монию цветовых сочетаний. Возмож­ности сочетаний цветных элементов архитектурного объема неисчерпаемы.

Гармоничными называют сочета­ния цветов, вызывающие положитель­ные психоэстетические реакции и оценки. Такие сочетания могут быть простыми и сложными, но тем не ме­нее их многообразие может быть све­дено к двум основным группам: контр­астные и нюансные цветовые гармо­нии.

Первая группа построена на противопоставле­нии, а вторая — на сближении цветов. Противопо­ложность цветов может проявляться по-разному: по дополнительным цветам (с известной внутрен­ней закономерностью их единства — в аддитивной смеси дают ахроматический цвет), по свет лоте (по­лярные белый и черный), по насыщенности, по фактуре (матовый и зеркально-глянцевый), по размерам площадей цветовых пятен и, наконец, по любой из психологических характеристик цветов (теплый и холодный, легкий и тяжелый, отступа­ющий и выступающий и др.).

В архитектурной композиции очень важно явление так называемого одновременного цветового контраста, при котором один и тот же цвет вос­принимается по-разному в зависимо­сти от того, какими цветами он ок­ружен. Можно сказать, что под вли­янием одновременного цветового контраста цвет объекта "сдвигается" в сторону дополнительного к цвету фо­на. Например, в музеях, выставочных залах с меняющейся экспозицией, в помещениях, где осуществляется зри­тельная работа с цветными объекта­ми — в. цехах цветной полиграфии, ткацкого или лакокрасочного произ­водства, мастерских художника — на­сыщенный цвет стен или пола иска­жает окраску предметов из-за нало­жения на нее цвета последовательного образа, дополнительного к цвету фона адаптации. Поэтому ограждающие по­верхности в подобных помещениях не­обходимо окрашивать в ахроматиче­ские или малонасыщенные тона.

Ослабить действие одновременного цветового контраста можно следующи­ми способами: добавлением к серому цвету объекта некоторого количества красного во избежание его позелене­ния на красном фоне; обведением гра­ниц фигуры четким контуром; соот­ветствующим подбором светлот объек­та и фона: например, если нежелате­лен зеленоватый оттенок пилястр при соседстве с красной стеной, их цвета подбирают разными по светлоте.

Если цветной объект находится на красном фоне, то на его восприятие влияет цвет, дополни­тельный к красному, т.е. голубовато-зеленоватый; поэтому желтый на красном становится зеленова­то-желтым, голубой приобретает оттенок холодно­го зеленоватого и т.д. Всякий цвет, находясь на фо­не своего дополнительного, выигрывает в насы­щенности; синий на желтом выглядит более насы­щенным. Свод арки ворот, окрашенный в красный цвет средней насыщенности, может создавать впе­чатление высокой насыщенности, если видеть рас­положенную за аркой зеленую стену. Обратный эффект получается в том случае, если какой-либо объект находится на фоне одинакового с ним цве­тового тона, но большей насыщенности. Красный предмет на более насыщенном красном фоне теряет в насыщенности, сереет согласно общему правилу действия одновременного цветового контраста: к его собственному цвету как бы примешивается его дополнительный цвет — голубовато-зеленый.

Одновременный цветовой контраст объясняет возникновение цветных теней (рис. 6.5). Как вид­но из рисунка, тень от предмета /, освещаемая бе­лым светом проектора, должна казаться белой, а тень 2, освещаемая красным цветом, — красной. На самом же деле тень 1 — сине-зеленая, а тень 2 — красная. Экран, освещенный обоими про­екторами, — розоватый от смешения красного с бе­лым. Явление одновременного цветового контраста важно учитывать при выборе цветовой отделки ин­терьеров и фасадов зданий и сооружений, если в

одном помещении или в экстерьере находятся ис­точники света разной цветности излучения.

В основе явлений как одновремен­ного, так и последовательного цвето­вого контраста лежат особенности цве­тового зрения, в частности цветовая адаптация. Поскольку участок сетчат­ки под непрерывным воздействием ка­кого-либо цвета теряет чувствитель­ность к последнему, насыщенные цве­та воспринимаются таковыми при дли­тельной к ним адаптации весьма кратковременно, быстро теряют, насы­щенность и как бы ахроматизируются (тем активнее, чем выше яркость и насыщенность). Интерьер для длитель­ного пребывания людей, как правило, не должен быть решен в одном насы­щенном цвете; насыщенный цвет мож­но использовать для некоторых повер­хностей лишь в сочетании с дополни­тельным, восстанавливающим чувстви­тельность сетчатки. Однако иногда насыщенный цвет участвует в компо­зиционном замысле. Так, стены Ма­лого тронного зала, посвященного па­мяти Петра I, в Зимнем дворце в С.­Петербурге исполнены в насыщенном "тяжелом" красном цвете, такое реше­ние полностью отвечает идейно-худо­жественному образу интерьера.

Влияние цвета последовательного образа вследствие предварительной цветовой адаптации на восприятие

цветного объекта принято называть яв­лением последовательного цветового контраста (см.табл. 6.7 и 6.8). После­довательные образы и последователь­ный цветовой контраст играют важную роль в архитектуре, в особенности при необходимости акцента на первом впе­чатлении от архитектурного объекта. Используя явление последовательного контраста, можно влиять на восприя­тие малонасыщенных цветов и компо­зиции интерьера. Для этого достаточно соседствующие помещения решить в дополнительных или близких к ним цветовых тонах.

Если, например, смотреть некоторое время на яркий зеленый абажур, а затем перевести взгляд на белую поверхность, то на ней проявится последова­тельный образ пурпурного цвета. Это происходит потому, что в сетчатке в пределах изображения зе­леного абажура колбочки "зеленой" группы оказа­лись перевозбужденными, и для восстановления их чувствительности требуется время. На белом воз­никает ощущение цвета в результате работы двух остальных групп колбочек — "красных" и "синих". Постепенно "зеленая" группа колбочек восстанав­ливает чувствительность и последовательный об­раз пурпурного цвета исчезает. Как видно, цвет по­следовательного образа соответствует дополни­тельному, однако уже давно было известно, что он несколько отличается от дополнительного. Это от­личие, замеченное еще Гете, было впоследствии неоднократно подтверждено экспериментальными исследованиями.

Феномен цвета отражает как бы три условно выделенных процесса: физический (наличие цве­тового стимула — светового излучения), физиоло­гический (преобразование световой энергии, дей-

ству ющей на глаз, в энергию возбуждения нервных клеток органа зрения) и психологический (резуль­тат работы мозга). Таким образом, основой цвето­вого восприятия является физический фактор, т.е. наличие материальной световой энергии. Это мо­жет быть прямой свет от источника освещения (ес­тественного или искусственного), а также свет от­раженный или прошедший через какую-либо сре-ДУ-

В архитектурной практике, как правило, мы имеем дело в большей мере со световыми потоками, отраженными от окружающих нас предметов. Все окружающие нас объекты и поглощают, и отража­ют, и рассеивают свет в широком диапазоне длин волн видимой области спектра. От избирательной способности отражать и поглощать свет и зависит цвет поверхности. Влияние спектрального состава излучения источника света, освещающего поверх­ность, на восприятие цвета этой поверхности при­нято называть цветопередачей.

Появление этого термина связано с наличием огромного арсенала источников искусственного ос­вещения, по-разному передающих цвет объекта по сравнению с привычным его видом в условиях ес­тественного освещения. Оценивая правильность воспроизведения цвета того или иного предмета, мы, вероятно, исходим из своей памяти и общего представления о цвете данного предмета. Наше суждение формируется под влиянием привычек, опыта и т.д. Например, мы привыкли к "теплому" свету ламп накаливания. За искажение цвета часто принимают нарушение привычных условий осве­щения. Так, после появления люминесцентных ламп, которые имели непривычный "холодный" от­тенок, высказывалось мнение, что "флюоресцент­ный свет слишком холоден, он искажает цвета". В связи с этим при оценке цветопередачи различают правильную, или точную, цветопередачу и благо­приятную цветопередачу.

Термин "правильная цветопередача" получил широкое распространение. Его смысл сводится к тому, что цветопередача данного источника близка к цветопередаче другого источника, принятого за эталон. "Правильность" цветопередачи оценивает­ся индексом цветопередачи — мерой качества цветопередающих свойств источника света. В соот­ветствии с предложенным Международной комис­сией по освещению методом оценки качества цве­топередачи пользуются так называемым общим индексом цветопередачи Ra. Это метод определе­ния соответствия (при определенных условиях на­блюдения) зрительных восприятий восьми цвет­ных образцов средней насыщенности и одинаковой светлоты, освещенных исследуемым и стандарт­ным источниками света.

Однакообщий индекс цветопередачи, опреде­ляемый на основе восьми колеров, нередко бывает недостаточным. Поэтому он может быть дополнен специальным индексом цветопередачи Ri, харак­теризующим качество цветопередачи источника света с использованием дополнительно цветных об­разцов большей насыщенности, а также воспроиз­водящих цвет человеческой кожи и естественной зелени. Индекс цветопередачи измеряется в про­центах и для лампы-эталона принимается равным 100%. Эталонный источник света выбирается сле­дующим образом: для исследуемых ламп с цвето­вой температурой до 5000 К принимается излуче­ние абсолютно черного тела, а с цветовой темпера­турой 5000 К и выше — естественный стандартный дневной свет (соответствующая фаза).

Такой метод оценки качества цветопередачи применим во всех случаях, когда известен эталон­ный источник света, который может обеспечить требуемую цветопередачу. Но во многих случаях требуются источники света с такой цветопереда­чей, которые создавали бы ощущения комфортно­сти светоцветовой среды, — благоприятное воспри­ятие лиц, архитектурного пространства и всей ок­ружающей обстановки. С этой целью определяют индекс цветового предпочтения, оцениваемого не по отношению к эталону, а по отношению к цвет-ностям, предпочитаемым массовым потребителям. При расчете индекса предпочтения цветным образ­цам в соответствии с используемой методикой при­писывается различная относительная значимость: например, наибольшую значимость имеют образ­цы, воспроизводящие цвет человеческой кожи и имитирующие цвет естественной зелени.

Для характеристики отражающих свойств поверхности пользуются поня­тием спектрального коэффициента от­ражения J>a, который по аналогии с интегральным коэффициентом отраже­ния представляет собой отношение мо­нохроматического светового потока данной длины волны, отраженного по­верхностью Fjjo, к падающему моно­хроматическому световому потоку Fjl , освещающему эту поверхность. Соответственно отношение монохрома­тического светового потока, прошедше­го через среду или поверхность, к монохроматическому потоку, падаю­щему на эту поверхность, называют спектральным коэффициентом пропу­скания Г£ . Спектральный коэффици­ент отражения и спектральный коэф­фициент пропускания выражаются в процентах и определяются по форму­лам

411 Часть II. Архитектурная светология

На рис. 6.6 приведены кривые спектрального отражения некоторых красок; в системе прямоугольных ко­ординат по оси абсцисс откладываются значения длин волн видимого диапа­зона, а по оси ординат — соответст­вующие им спектральные коэффици­енты отражения в процентах.

Эти кривые показывают, что крас­ная киноварь хорошо отражает крас­ные лучи, несколько хуже оранжевые и желтые и практически не отражает все остальные; синий кобальт отра­жает синие, фиолетовые, в меньшей степени голубые и поглощает осталь­ные лучи.

6.2. Систематизация цветов.

Колориметрическая система МКО

В практике и научных иссле­дованиях применяются два способа си­стематизации и количественного вы­ражения цвета. Первый способ — ко­лориметрический, второй — способ цветных эталонов, разрабатываемых в виде атласов цветов. Наука, занима­ющаяся количественным выражением цвета и его измерением, называется колориметрией.

Попытки систематизировать и выразить все многообразие цветов с помощью разных простран­ственных моделей цветового тела, а также плоских цветовых кругов предпринимались с давних пор. Так, Гете построил цветовой круг, положив в осно­ву три независимых цвета — красный, синий, жел­тый — и три полученных из них смесей: К + Ж -оранжевый, С + К - пурпурный, Ж + С - зеленый. Однако систематизация, основанная на научных данных, начинается с XVII в., после того как Нью­тон разложил белый свет на его составляющие — монохроматические излучения. Соответствующие модели цветовых тел имели самые разнообразные формы, например "цветового куба", "цветового ко­нуса", "цветового шара", "цветовой пирамиды" и т.д. (рис. 6.7).

В 1915 г. Манселл¹, взяв за основу круг из 10 чистых цветов одинаковой светлоты, равномерно распределил на шкале светлоты девять серых цве­тов. По вертикали откладывались ступени светло­ты, по горизонтали — насыщенности, цветовые то­на изменялись по окружности. Манселл получил очень сложное по форме цветовое тело и предло­жил свой атлас цветов. В настоящее время имеются различные издания атласа, отличающиеся по чис­лу образцов, их размеру и типу поверхности (бле­стящая или матовая). Атлас цветов Манселла в на­стоящее время основной в США, Англии и ряде других стран.

Почти одновременно с Манселлом В. Ост­вальд (Германия) разработал свое цветовое тело и свою систему цветов. Основные цвета (6 цветов Ге­те + 2 промежуточных) Оствальд подразделил на 8 групп по три цвета в каждой, получив всего 24 цвета.

В 1956 г. проф. Е.Б. Рабкин предложил свой вариант цветового тела. Он взял круг из 45 цветов, а для атласа — 12 чистых цветов. Каждая таблица атласа представляет собой равносторонний треу­гольник, опирающийся на ахроматическую ось из смеси белого с черным. Вершина треугольника — чистый цвет. Насыщенность постоянна на горизон­тальных направлениях, параллельных основанию треугольника, светлота — на вертикальных сече­ниях треугольника, перпендикулярных его основа­нию. Достоинством атласа Рабкина является то, что каждое поле атласа имеет цифровое обозначе­ние в международной системе, принятой для рас­чета во всех странах.

Во ВНИИМ им. Д.И. Менделеева разработан атлас цветов на 1000 образцов, используемый ко­лористами и основанный на смешении в разных пропорциях пигментов с белым и черным. Для всех образцов измерены цветовые характеристики в

^:А. Манселл (1858—1918) — американский ученый, создатель системы представления цветов при помощи атласа.

основных цветов — красного, зеленого и синего — могут быть получены поч­ти все существующие цвета. Основные цвета — это независимые, т.е. такие

цвета, ни один из которых не может быть получен путем смешения двух других в каких угодно количествах.

Чтобы получить все цвета без исключений, удобно вообразить (и представить в графической и аналитической форме), что происходит смешение трех условных нереальных, имеющих лишь мате­матический смысл цветов X, У, Z, более насыщен­ных, чем соответственно красный, зеленый и си­ний. Тогда, если доля каждого из этих цветов в сме­си равна соответственно х , у , г , то любой цвет Ф может быть выражен тождеством

Ф-х'Х + у'У+z'Z, (6.4)

где X,y,Z — основные цвета системы; x'.y'.z' — координаты цвета.

Эта колориметрическая система XYZ, пред­ложенная Международной комиссией по освеще­нию (MKO), основана на экспериментальных дан­ных с использованием стандартизированной кри­вой относительной спектральной световой эффек­тивности излучения V( jt ).

Координаты цвета х', у', z', однозначно опре­деляющие цвет, связаны с координатами цветности х, у, z соотношениями

x-x'/(x' + y' + z');

y-y'/(x'+y' + z'); (6.5)

z-z'/(x'+y' + z').

Поскольку х+у+z -1, обычно ограничивают­ся для характеристики цветности двумя координа­тами цветности хиу, которые и указываются в ат­ласах цветов, альбомах, стандартах и т.д. Тогда от объемного представления цветового тела можно пе -рейти к плоскостному графическому изображению поля цветов, получив таким способом цветовой тре­угольник, цветовую диаграмму или локус цветов (рис. 6.8). Замкнутая линия, проведенная на гра­фике, ограничивает все множество существующих

В литературе встречаются разные названия диаграммы цветности.

цветов, причем точки, лежащие на ее кривой, со­ответствуют чистым спектральным цветам, харак­теризующимся определенной длиной волны, а точ­ки прямой, соединяющей красный с фиолето­вым, — пурпурным цветам, отсутствующим в спектре и образующимся при смешении синего и красного спектральных цветов.

Между чистотой цвета (концент­рические кривые на диаграмме) и цве­товым тоном, определяющими цвет­ность, и координатами цветности есть взаимосвязь. Проведя на диаграмме цветности прямую через точку белого и точку заданной цветности Ф\(х, у) до пересечения с кривой монохрома­тических излучений, получим точ­ку М. В соответствии с правилом ад­дитивного смешения цветов эта точка определяет цветность некоторого мо­нохроматического излучения с длиной волны Jl_M, нм, смесь которого с белым одинакова по цветности с заданным OlOc, у). Таким образом, пользуясь диаграммой цветности, легко перейти от цветности х, у к цветовому то­ну JL и чистоте цвета Р, %. По кон­центрическим кривым равной чистоты, нанесенным на график, определяем ис­комую чистоту. Цветовой тон и чис­тота цвета будут различны в зависи­мости от того, для какого "белого" они определены. В колориметрии стандар­тизировано несколько источников бе­лого света. В качестве стандартных приняты излучения абсолютно черного

тела (АЧТ) при различных темпера­турах и дневное излучение в разных фазах.

Стандартное излучение А пред­ставляет собой излучение АЧТ при температуре 2856 К, спектр и цвет­ность которого соответствуют излуче­нию лампы накаливания.

Стандартные излучения В и С вос­производят дневное излучение в види­мой области спектра. Излучение В вос­производит прямой солнечный свет при высоте солнцестояния меньше 30° с цветовой температурой 4870 К. Из­лучение С воспроизводит свет дневно­го неба, затянутого облаками, при вы­соте стояния солнца менее 30° с цве­товой температурой 6770 К.

Стандартное излучение Е — это излучение, спектральная плотность ко­торого постоянна для всех длин волн видимой области спектра; оно является идеально белым (равноэнергетиче-ский).

Спектральный состав стандартных источников белого света приведен на рис. 6.9. Диаграммы цветности по­строены для стандартизированных бе­лых излучений; определяя цветовой тон, чистоту и дополнительные цвета излучений, следует указывать, по от­ношению к какому белому они опре­делялись.

17 3-1008

Расчет координат цвета и цветности представ­лен на рис. 6.10, где приведена кривая спектраль­ного отражения некоторой цветной поверхно­сти (jl ) (а), кривая спектрального состава из­лучения Ф (jj) (б) и отраженного света от этой по­верхности Ф( JL ) ( jl ) (в). Для нахождения координат цвета необходимо умножить ординаты кривой в на ординаты кривых сложения г. д, е— xift. ),y(jl),z(j-). Результаты представлены кри­выми ж, з, и.

6.3. Воспроизведение цвета

Обычно все способы получе­ния цветов подразделяют на два ос­новных: аддитивный и субтрактивный. Изучение способов получения цветов дает представление об их многообра­зии, позволяет выяснить закономерно­сти и пути воспроизведения цветов и научить архитекторов, дизайнеров и других специалистов получать любой желаемый цвет.

Аддитивный синтез (от лат. additio — сложение) происходит при смешении (суммировании) цветных световых потоков, субтрактивный (от лат. soubtragere — вычитать) — при наложении окрашенных прозрач­ных слоев или смешении красок. Эти

способы дают совершенно различные результаты.

Аддитивный способ получения цветов. Направим световой пучок (на­пример, от лампы накаливания) так, чтобы он создавал освещенный участок на белом экране, а на соседний уча­сток экрана направим три световых потока, например красный, зеленый и синий, как показано на рис. 6.11. В результате отражения спектра излуче­ния лампы накаливания от белого эк­рана в глаз наблюдателя попадает от­раженный свет, спектральный состав которого близок к спектру света, па­дающего на экран. Наблюдатель таким образом видит экран белым с желто­вато-оранжевым оттенком. Соседний участок белого экрана также диффуз-но отражает энергию излучения из трех потоков. Световой поток, попа­дающий в глаз наблюдателя в этом случае, представляет собой сумму по­токов, которые воздействовали бы на глаз от каждого из трех перечислен­ных источников, если бы источники двух других были отключены. При этом спектральный состав суммарного

света есть результат простого сложе­ния.

В зависимости от интенсивности потоков от источников красного, зеле­ного и синего цветов наблюдатель мо­жет воспроизвести любые цвета. Крас­ный, зеленый и синий, таким образом, являются основными цветами при ад­дитивном смешении. Подбирая в оп­ределенных количествах, например, красный и зеленый, можно получить желтый; в зависимости от соотноше­ний красного, зеленого и синего можно получить тепло-белый либо холодно-белый. Для получения белого доста­точно и двух потоков дополнительных цветов, т.е. любых двух цветов, кото­рые при аддитивном смешении в оп­ределенных пропорциях дают стандар­тный белый свет (стандартные А. В, С). Примеры дополнительных цветов, дающих в сумме белый: синий + жел­тый, зеленый + пурпурный, красный + голубовато-зеленый.

Чем больше смешивается разных цветных све -товых потоков, тем ярче и тем менее насыщенным получается результирующий цвет. Отключая в на­шем эксперименте, например, синий и меняя соот­ношения красного и зеленого в смеси, можно восп-

роизвести последовательность цветов, включаю­щую желтый и оранжевые оттенки. Отключая зе­леный и меняя соотношения красного и синего, мы подобным же образом получим последовательность пурпурных цветов. И, наконец, отключая красный, можно воспроизвести гамму сине-зеленых цветов.

Аддитивное смешение широко встречается в архитектурной среде: сложение цветных световых потоков от разноспектральных ламп и в резуль­тате многократных отражений на по­верхностях помещений (стены, пол, потолок, мебель, оборудование и т.д.), на театральной сцене, в декоративном освещении скульптуры, памятников, архитектурных ансамблей.

При обзоре панорамы города или рассматривании удаленного цветового панно в интерьере или экстерьере либо цветущего сада мы сталкиваемся с раз­новидностью аддитивного смешения — с пространственным смешением. Дере­во, расположенное слишком далеко, чтобы можно было различать каждый его отдельный лист, воспринимается как совокупность некоторого числа разноцветных участков: цвет листьев, освещенных солнцем, цвет листьев в тени и т.д. Поскольку глаз не разли-

чает составляющие сложных излуче­ний, мы воспринимаем действие раз­ных цветов как единый цвет. На каж­дую колбочку сетчатки воздействует последовательность различных цвето­вых стимулов, и колбочка реагирует восприятием цвета, усредненного во времени. На этом принципе основано пространственное смешение цветов на диске Максвелла. Подобное смешение цветов используют художники-пуанти­листы.

Пуантилизм основан на том, что глаз не раз­личает по отдельности близко стоящие друг к другу мелкие цветные штрихи, а воспринимает их слитно как одно целое. В среднем глаз может различить две точки как раздельные, если они при наблюдении с расстояния 2 км отстоят друг от друга не менее чем на 1 м. Для наблюдения с расстояния 25 см этому соотношению соответствует расстояние, между точ­ками примерно 0,125 мм.

Субтрактивное смешение цветов. Субтрактивное воспроизведение цвета основано на последовательном "вычи­тании" из падающего исходного света монохроматических излучений, кото­рые поглощаются цветными стеклами или частицами смешиваемых красок. Прошедший через эти слои свет из­меняет свой спектральный состав, в результате чего образуется новый цвет. В субтрактивном смешении ос­новными цветами, с помощью которых можно получить все другие цвета, яв­ляются желтый, пурпурный и голубой.

На рис. 6.12 представлена схема общих закономерностей получения цветов субтрактивным способом из прозрачных красочных слоев, нанесен­ных на белую бумагу. Для того чтобы вычитание цвета было осуществимо, необходимо, чтобы исходный цвет со­стоял из совокупности тех цветов, ко-

торые последовательно из него вычи­тают, и содержал в своем спектре из­лучения тех длин волн, которые по­глощаются при каждом последующем вычитании. Это условие заставляет выбирать в качестве исходного цвета белый со сплошным заполненным спектром излучения. С помощью из­бирательно поглощающих слоев трех красок — желтой, пурпурной и голу­бой — в нашем случае производится вычитание (поглощение) из белого света источника (синее + зеленое + красное) каждого из трех основных цветов. Изменением толщины погло­щающих слоев вычитание регулирует­ся так, чтобы в прошедшем свете ос­новные излучения оказались в комби­нациях, воспроизводящих нужные цве­та (табл. 6.3).

Чтобы воспроизвести, например, желтый, на­до на пути источника белого света поставить слой, пропускающий красные и зеленые лучи и погло­щающий синие, т.е. слой желтого красителя или

краски. Красный можно получить следующим об­разом: взять красный краситель, пропускающий только красные и поглощающий синие и зеленые лучи, либо два слоя красителей — желтый и пур­пурный. Комбинируя желтый, голубой и пурпур­ный, можно получать желтый, пурпурный, голу­бой, красный, зеленый, синий. При наложении всех трех красителей будет поглощен весь падаю­щий свет, и мы получим черный.

В рассматриваемых нами примерах субтрак -тивного смешения степень поглощения краской тех или иных лучей белого света зависит не только от цвета и прозрачности краски, но и от толщины ее слоя. С увеличением толщины поглощение лучей возрастает. Накладывая друг на друга слои двух или трех красок различной толщины, мы можем получить самые различные цвета — зеленые, оран-

жевые, красные, фиолетовые, коричневые и т.д. На этих принципах основано получение много­цветных изображений в цветной фотографии, жи­вописи, полиграфическом производстве.

Показанная схема смешения красок примени­ма и для поверхностей (светофильтров), пропуска­ющих свет.

До сих пор мы имели дело только с такими красками и светофильтрами, которые полностью поглощают одни и полностью отражают или про­пускают другие лучи, т.е. с идеальными красителя­ми. В природе нет таких поверхностей, все краси­тели обладают поглощением, отражением и пропу­сканием в пределах всего видимого диапазона спектра.

Примеры аддитивного и субтрак-тивного смешения цветов даны в виде

графиков спектрального состава цвет­ных излучений на рис. 6.13 и 6.14.

Качество воспроизведения цвета и цветопередача. Качество воспроизве­дения цвета, зависящее от спектраль­ного состава излучения источников ос­вещения, как известно, определяется их цветопередачей. Проблема влияния освещения на восприятие цвета в ар­хитектуре стала особенно актуальной с появлением разнообразных искусст­венных источников света.

Лампы накаливания с Гцв - 2500—2854 К, в спектре которых преобладают оранжево-красные лучи, усиливают "теплые" цветовые тона (крас­ные, оранжевые) и ослабляют "холодные" (голу­бые, фиолетовые). Лампы накаливания (ЛН), ха­рактеризующиеся высоким индексом цветопереда­чи (Ra -100%), тем не менее значительно искажа­ют цвета¹. Применяя светофильтры и цветные колбы, частично поглощающие оранжево-красное излучение (световой поток при этом снизится на

30—35%), можно повысить цветовую температуру ламп до 3500—4500 К. Галогенные ЛН с цветовой температурой 3200—3500 К имеют более прият­ную, "мягкую" цветность излучения (см.табл. 4.30).

Цветность излучения люминесцентных ламп может быть самой разнообразной в зависимости от используемых люминофоров. Недостаток излуче­ния в красной области и наличие голубых и зеле­ных линий ртути, избыточное излучение в желтой области приводят к тому, что обычные люминес­центные лампы (ЛБ, ЛТБ, ЛХБ и ЛД) обеспечива­ют неудовлетворительную цветопередачу. Люми­несцентные отечественные лампы улучшенной цветопередачи (ЛДЦ, ЛЕЦ) и зарубежные "де-

Пример с ЛН наглядно демонстрирует суще­ственный недостаток колориметрического метода оценки цветопередачи МКО, осуществляемого от­носительно стандартного источника света, не по­зволяющего получать абсолютную оценку.

Отечественные ЛЛ улучшенной цветопереда­чи имеют в маркировке дополнительную букву Ц.

люкс" имеют более заполненный спектр и лучшую цветопередачу. Зарубежные люминесцентные лампы, именуемые "делюкс", "суперделюкс", "экс-траделюкс", обладают индексом цветопередачи до 85 ("делюкс").и 85 и более ("суперделюкс" и "экст-раделюкс"), см. табл. 4.30 и 4.32.

Спектр излучения узкополосных люминес­центных ламп содержит три полосы излучений. Положение в спектре и световые потоки полос трехполосных ламп оптимизированы так, чтобы лампа имела высокий общий индекс цветопереда­чи Яд - 80. Поскольку спектр излучения этих ламп заполнен плохо, неизбежны низкие значения неко­торых специальных индексов цветопередачи Ri.

Газоразрядные ртутные лампы ДРЛ (см.табл. 4.30 и 4.34) характеризуются недоста­точным излучением в красной области спектра, по­этому при освещении такой лампой наблюдается сильное искажение цвета, особенно цвета челове­ческой кожи, т.е. ДРЛ имеют неудовлетворитель­ную цветопередачу. "Исправление" цветопередачи ламп типа ДРЛ достигается путем изменения отно­сительного содержания красного излучения — от­ношения светового потока в красной области спек­тра от 600 до 780 нм к общему световому потоку лампы (так называемое красное отношение). Со­временные лампы ДРЛ, цветность излучения кото­рых исправлена за счет добавления в колбу люми­нофоров, дающих узкие полосы в красной области спектра, обладают большим красным отношением. Хотя качество цветопередачи в ДРЛ "делюкс" (улучшенной цветности) выше по сравнению с чи­сто ртутным разрядом обычных ДРЛ, оно тем не ме­нее намного ниже, чем, например, у люминесцен­тных ламп.

В металлогалогенных лампах типа ДРИ в за­висимости от линий ртути и галогенных добавок удается сочетать высокую световую отдачу с при­емлемым (Ra - 65), высоким (Ra - 80) и отличным (Ra 90) качеством цветопередачи (см.табл. 4.30 и 4.36).

Натриевые лампы низкого давления НЛНД, являющиеся чрезвычайно эффективным источни­ком света (самая высокая световая отдача) почти монохроматического излучения (линии натрия), обладают низким качеством цветопередачи. Такая лампа до неузнаваемости может изменить цвет многих объектов (почти до почернения).

Натриевые лампы высокого давления НЛВД с несколько повышенной цветовой температурой (за счет повышенного давления паров натрия) содер­жат в спектре "уширенные" линии излучения на­трия, а также интенсивные линии в сине-зеленой части. Цветность излучения НЛВД имеет прият­ный золотисто-оранжевый оттенок (см.табл. 4.30 и 4.37).

Ксеноновые лампы характеризуются непре­рывностью спектра излучения и близостью его в ви­димой части к солнечному с Г_цв - 6100—6300 К. Ксеноновые лампы обеспечивают высококачест­венную цветопередачу (см.табл. 4.30 и 4.38).

Значительное улучшение качества цветопередачи и более привлекатель­ное окружение цветов можно получить путем сочетаний в осветительных ус­тановках различных типов ламп. Ре­зультаты исследований вариантов сме­шанного освещения на основе психо­эстетической оценки позволили уста­новить, что, например, добавление к излучению ламп типа ДРЛ излучения натриевых ламп улучшает субъектив­ную оценку освещения и цветопере­дачи. Аналогичные результаты дают и другие комбинации ламп: ДРИ и на­триевые высокого давления и др.

В целом можно сделать следующие выводы:

наибольшим изменениям подвер­жены насыщенные цвета при прочих равных условиях;

наибольшее изменение цвета на­блюдается при освещении лампами на­триевыми, ДРЛ, накаливания; наи­меньшее — люминесцентными лампа­ми ЛЕЦ, ЛДЦ, металлогалогенными типа ДРИ;

для того чтобы цвет объекта при искусственном освещении незначи­тельно отличался от цвета при свете неба (источник С), рекомендуется желто-красно-оранжевые и коричне­вые объекты освещать ЛН, НЛВД, ЛТБ, ЛБ, голубые — лампами ЛДЦ, ЛЕЦ, ДРИ; зеленые — ДРЛ, ЛН, ДРИ; синие — ДРИ, ЛД; серо-беже­вые — ДРИ и НЛ ВД (табл. 6.4). На рис. XXII представлены цветные об­разцы при освещении разными источ­никами света.

В табл. 6.5 показаны особенности цветопередачи некоторых ламп и их сочетаний с другими видами освеще­ния.

Как показано ранее (см.п. 6.1), о цвете повер­хности мы судим по отраженному от нее свету. На рис. 6.15 приведены кривые солнечного света и света ламп накаливания, отраженные от ультрама­рина. По последней кривой можно заключить, что при освещении лампой накаливания изменяются все три составляющие цвета: цветовой тон изменя­ется, приобретая коричневый оттенок, насыщен­

429 Часть II. Архитектурная светология

ность и светлота уменьшаются. Таким образом, анализируя колориметрические характеристики ультрамарина в свете ламп накаливания, мы долж­ны принимать его цвет не синим, а коричневым.

Однако следует обратить внимание на то, что независимо от освещения мы ультрамарин воспри­нимаем синим. Почему? Здесь вмешиваются осо­бые механизмы зрения (вспомним константность восприятия цвета). В обыденной жизни вследствие цветовой адаптации и константности цветового восприятия мы, как правило, узнаем знакомые объ­екты по цвету. 11о при специальном рассмотрении влияния освещения на цветовые ощущения мы лег­ко обнаружим эти изменения, которые в то же вре­мя могут быть весьма значительными.

Это необходимо учитывать при выборе цветов и их сочетаний. Например, при искусственном ос-

вещении лампами накаливания следует избегать таких цветосочетаний, которые трудно отличить при их освещении: совершенно не различаются при лампах накаливания, например, белые цвета со светло-желтыми, затрудняется различение холод­ного зеленого и голубого. Желто-голубые сочета­ния в свете ламп накаливания могут превратиться в желто-зеленые.

Вопросам цветопередачи уделяется большое внимание за рубежом. Так, проектировщику предлагается более широкий диапазон самых разных ис­точников света. Несомненный интерес представляют лампы фирмы "Аирам", являющиеся комбинацией ртутных ламп и ламп накаливания (эти лампы с успехом заменяют лампы накалива­ния и создают более приятную атмос­феру). Разработаны новые лампы на­каливания "делюкс" — лампы "Нео­дим", которые предоставляют новые возможности и одновременно расши­ряют сферу применения ламп накали­вания. Лампы "Неодим" незаменимы в гостиницах, ресторанах, клубах и т.д. Улучшенный цветовой контраст и яркость цветов делают "Неодим" осо­бенно применимым для выставок, яр­марок, художественных галерей. Эти лампы имеют исправленную цветность по сравнению с обычными лампами накаливания, что устраняет желтизну, присущую ЛН, и делает окружение бо­лее приятным и естественным.

Большой интерес представляет лампа ДРЛ "Лантанида" с улучшенной цветопередачей. В лампах этого типа применяется эффективный люмино­фор, посредством которого увеличива­ется красная доля излучаемого лампой света. Доля желтого света ослаблена стбклом колбы, содержащей окись не­одима и поглощающей излучение ртутного разряда при длине волны 578 нм (желтый цвет), в результате чего красные, зеленые, синие и фио­летовые цвета при освещении лампой "Лантанида" усиливаются.

Цвет может претерпевать значи­тельные изменения и в зависимости от меняющихся условий естественного

освещения. Как известно, спектр ес­тественного света изменяется в широ­ком диапазоне. Освещенные прямыми солнечными лучами плоскости контр­астных цветов выглядят с больших расстояний нюансными. При этом ню­ансными становятся все цвета как за­стройки, так и природного окружения.

В МАрхИ проведен анализ светоцветового ре­шения улицы Сретенки в Москве при различном освещении: при прямом солнце, рассеянном свете неба и вечернем искусственном освещении. Со сто­роны Сретенского бульвара доминантой является церковь; при прямом солнце выявляются ее декор и рельеф; рассеянный дневной свет хорошо выяв­ляет силуэт церкви и ее оконные проемы. Вечером хорошо освещена нижняя часть сооружения, а ко­локольня и алтарная часть воспринимаются в виде силуэта.

Продвигаясь в сторону Сухаревской площади, можно отметить, что прямое солнце подчеркивает приятный охристый цвет жилых домов. При рассе­янном свете выделяются белые наличники на фаса­де здания, делая его плоским, монотонным, более холодным по окраске. Вечернее освещение выделя­ет фасады зданий на фоне темного неба, нижняя часть которых "разрушается" из-за неравномерно­го размещения рекламы. При выходе на Сухарев­скую площадь цвет в выявлении структуры улицы не участвует, разрушая ее цельность. Цветовое ре­шение при прямом солнце однообразно светлоох-ристое; при рассеянном свете неба улица "сереет".

На основании проведенного анализа можно сделать следующие выводы: прямой солнечный свет делает улицу довольно раздробленной, а окра­ску весьма однообразной, без каких-либо доми­нант; при свете неба прочитывается силуэт улицы, ее цветовое решение, улица становится более вытя­нутой, просматривается перспектива; искусствен­ное вечернее освещение непродуманно и случайно.

6.4. Нормирование

и проектирование цвета

Применение цвета в архитек­туре последцее время становится более активным, его стремятся использовать

не только в интерьере, но и в экс­терьере. Цвет рассматривается как важный эстетический фактор форми­рования архитектурной среды. Он спо­собен обогатить архитектурную среду в отношении как информативности, так и эмоциональности и комфортно­сти. Многочисленные задачи, решае­мые с помощью цвета, должны рас­сматриваться комплексно, так как на формирование цветового окружения влияет одновременно целый ряд вза­имосвязанных факторов.

Специфика творчества архитекто­ра требует свободного владения как художественными, так и научно-тех­ническими средствами. Таким обра­зом, в архитектурном цветоведении тесно переплетаются и специфически трансформируются данные многих наук.

Задачи, решаемые с помощью цве­та, можно разделить на три основных группы: А, Б и В¹.

Группа А — цвет обеспечивает психофизиологический комфорт. Он способствует созданию комфортных ус­ловий функционирования организма человека: обеспечению оптимальных условий для осуществления определен­ной зрительной работы и компенсации неблагоприятных воздействий среды (монотонность зрительной работы, вы­сокие температуры в цехах металлур­гических заводов, неблагоприятный климат местности, неудовлетворитель­ные санитарно-гигиенические условия и др.).

Предложенное А. Устиновым [21] разделе­ние функций цвета на указанные группы достаточ­но условно.