10.2. Система оствальда

Цветовой крут Оствальда содержит восемь цветов, на основании которых классифицируются остальные, и назы­ваемых поэтому спорны м и. Их часто называют о с-н о в н ы м и. Но этим термином пользуются для обозна­чения другого понятия (см. с. 48). Поэтому цвета, на ко­торые опирается система классификации, будем называть опорными. Остальные цвета — промежуточные — обра­зуют группы, близкие к опорным.

Накраски располагаются так, что по диаметру круга лежат дополнительные цвета (рис. 10.2, а). На схеме опор­ные цвета обозначены кружками, и их номера указаны цифрами. Рядом с каждым из них находятся промежуточ­ные цвета (отмечены радиальными штрихами), составляю­щие вместе С опорным группу, взятую на схеме в фигурную скобку. Они также обозначены цифрами (на рисунке не указаны). Например, группа желтых цветов: 1 — опорный, 2 и 3 — близкие к нему; оранжевые соответственно — 4,5 и 6. Всего, таким образом, круг содержит 24 образца-на-краски.

За опорные выбраны желтый, оранжевый, красный, фиолетовый, синий, голубой, зелено-голубой (аквамари­новый, или, иначе, цвет морской волны), зеленый.

Спектр, расположенный на рисунке концентрично цве­товому кругу, позволяет легко определить доминирующие длины волн для каждой накраски. Как видно, естествен­ная последовательность цветов в круге Оствальда сохра­нена. Однако расстояния между ними не соответствуют рас­стояниям в линейном спектре. В круге Оствальда они рас­тянуты в голубой области и сжаты в сине-фиолетовой, а

Рис. 10.2. Строение цветового тела Оствальда:

а — цветовой круг; 6 — форма цветового тела; в — половина сече-ння цветового тела

также в начале зеленой. Это позволило автору системы рас­положить по диаметрам строго дополнительные цвета.

Цветовое тело Оствальда — два конуса, соединенные основаниями (рис. 10.2, б).

Оствальд предложил рассматривать цвета накрасок как результат смешения максимально насыщенных («полно­цветных») с белым и черным. Этот принцип отражает пред­ставления Оствальда о цвете и в современной теории не ис­пользуется. Однако он имеет определенный смысл: примесь белого можно отождествить с возрастанием светлоты при уменьшении насыщенности, а примесь черного — с падени-

ем светлоты при одновременном уменьшении насыщенно­сти. Каждый заключенный в теле цвет обозначается цифрой, указывающей его положение в круге (т. е. цветовой тон), и двумя буквами, первая из которых обозначает «содержа­ние белого», а вторая — «содержание черного» (т. е. опре­деляют светлоту и насыщенность). В табл. 10.1 даны соот­ношения между буквенными обозначениями и «содержа­нием белого» и «черного».

10.1. Буквенные обозначения цветов в системе Оствальда

Буквенное обозначение	а	с	е	g	i	l	п	р	Г	t
Белого	89	56	35	22	14	8,9	5,6	3,5	2,2	1,4
Черного (100% — % белого)	11	44	65	78	86	91,1	94,4	96,5	97,8	98,6

Например, символами 1 рс обозначен красный цвет, со­держащий 3,5 % белого и 44 % черного.

Расположение цветов внутри тела показано на рис. 10.2, в, на котором дана правая половина его сечения в виде треугольника АБЧ. Вследствие сложности получения накрасок насыщенных цветов в большинстве атласов (или наборов образцов), построенных по системе Оствальда, по­ля, в обозначения которых входят буквы r и t, исключены, как это видно из рис. 10.2, в, где наиболее насыщенный цвет — ра. Накраски по стороне ЧБ треугольника состав­ляют ахроматический ряд. Их светлоты находят по фор­муле

L = к lg r, где L — светлота; к — коэффициент; r — коэффициент яркости.

Следовательно, шкала ахроматических цветов в теле Оствальда подчиняется закону Вебера—Фехнера и рав-ноконтрастна в меру соблюдения этого закона при данном уровне яркости.

По стороне АБ треугольника светлота возрастает от А к Б, а насыщенность в этом направлении уменьшается. По стороне АЧ обе характеристики падают от А к Ч. Количе­ство черного постоянно на каждой из полос, параллельных стороне АБ, увеличиваясь к полю pp. Соответственно ко­личество белого постоянно в полосах, параллельных сто­роне АЧ, возрастая до максимального на поле aа.

Например, цвет 7рс довольно светлый и насыщенный: он находится рядом с ра, имеющим наибольшую насыщен­ность.

Атлас цветов, построенный на основе рассмотренного гела, представляет собой сечения тела по всем его 24 опор­ным цветам, подобные представленному на рис. 10.2, в (по­лусечение, имеющее вид треугольника). В атласе при исклю­чении цветов put (не показаны на рис. 10.2, в) по каждому из 24 сечений содержится 28 образцов цвета и, кроме того, 8 серых, расположенных по оси ЧБ, следовательно, всего 24 • 28 + 8 = 680 накрасок.

10.3. СИСТЕМА МАНСЕЛЛА

Цветовой круг Манселла содержит десять опорных цве­тов (рис. 10.3), которые указаны на рисунке цифровыми и буквенными индексами: R — красный (red); YR — желто-красный, т. е. оранжевый (yellow-red); У--желтый (yel­low); GY -- зелено-желтый (green-yellow); G — зеленый (green); BG — сине-зеленый, т. е. голубой (blue-green); В — синий (blue); PB — пурпурно-синий, т. е. фиолето­вый (purple-blue); Р—пурпурный (purple) и RP — красно-пурпурный (red-purple).

Цифрами от 1 до 10 (рис. 10.3, б) обозначены группы цветов—опорные и близкие к ним. Всем опорным присвоен индекс 5. Дуги круга между соседними опорными цве­тами разделены еще на 10 частей (показаны на увеличенном фрагменте круга рис. 10.3, б). В соответствующих точках дуг расположены промежуточные цвета, тона которых близ­ки к тонам опорных. Например, цвета 4R и 6R весьма близ­ки к цвету 5R, но 4R имеет еле ощутимый пурпурный отте­нок (холоднее, чем 5R), a 6R — оранжеватый (теплее 5R). В атласе практически представлены тона 2,5; 5; 7,5 и 10 каждого из опорных, как это указано на рис. 10.3, б. Круг Манселла, в отличие от круга Оствальда, равноконтрас­тен, причем это относится как к цветовым тонам, так и к насыщенностям.

Перейдем теперь к светлоте. Ахроматическую ось цветового тела Манселла можно рассматривать как се­рую шкалу, поля которой различаются на постоянное чис­ло порогов. Ступени светлоты обозначаются шифром, в котором ее уровень представлен числителем обыкновенной дроби: 1/обозначает черный цвет; 2/ — весьма темный и так до 10/, указывающего белый цвет. Светлоты распределе­ны не по закону Вебера—Фехнера, а в соответствии с зависимостями, которые, как считается, более точно связы­вают светлоты с психофизическими характеристиками. К таким зависимостям относится, например, полином: 1,0257Y= 1,2219V — 0,23111 V²+ 0,23951 V³ — 0,021009V⁴ + 0,00084041V⁵ который был впервые применен Ньюхоллом.

Из-за сложности этого выражения полином ап­проксимируют более про­стой формулой Вышецки:

W* = 25Y^|/3—17 или формулой МКО L* =25 (1,0257Y)^1/3 —16.

В этих формулах: Y — цветовая координата, вы­ражающая яркость; V, W* и L* — светлота. Разное обозначение светлоты при-

Рис. 10.3. Цветовой круг Манселла a схема расположения опорных цветов; б увеличенный фрагмент круга меняется для того, чтобы показать, что она определя­лась по Ньюхоллу, Вышецки или МКО

При определении, коэффициента яркости пользуются эталоном, поверхность которого покрыта окисью магния, отражающим 97,5 % света. При обычных измерениях его коэффициент яркости условно принимается за единицу. Десятое поле шкалы Манселла — идеально отражающая поверхность (100 %). Ее коэффициент яркости по отношению к магниевому эталону равен 1 : 0,975 = 1,0257 — это ко­эффициент при Y в приведенной выше формуле МКО.

Расчет по полиному дает следующую зависимость между уровнями светлоты и коэффициентами яркости:

По Манселлу, цветовое тело должно иметь форму ци­линдра, на поверхности которого расположены наиболее насыщенные цвета. Любое сечение цилиндра, перпендику-

Рис. 10.4. Сечение цилиндра Манселла по диаметру 5РВ—5Y

лярное оси, должно представлять собой цветовой круг той или иной светлоты, в зависимости от высоты сечения. Од­нако, как говорилось выше, число цветов, различаемых по насыщенности, зависит от уровня светлоты и сокращается с удалением этой характеристики от оптимального значе­ния. Причем характер изменения зависит от цветового то­на. Поэтому практически цилиндрическую поверхность тела при условии равноконтрастности цветов получить нельзя.

На рис. 10.4 показано сечение цилиндра Манселла по диаметру 5 РВ — 5Y (на рис. 10.3, а выделен). Сплошными прямоугольниками на рис. 10.4 представлены практичес-

 

Рис. 10.5. Цветовое тела Мапселла и схе­ма изменения харак­теристик цветов

Рис. 10.6. Сечение цветового тела Ман-селла перпендику­лярно ахроматиче­ской оси

ки осуществимые цвета, пунктирными — неосуществимые (нет соответствующих реальных пигментов). Буквами N обозначены цвета ахроматической оси. Степень удаления от нее цвета, а следовательно, насыщенность выражается знаменателем дроби:/2 (весьма мало насыщен); /4 (мало насыщен); /6 (средне насыщен); /8 (насыщен); /10 (очень на­сыщен) и /12 (весьма насыщен — выходит за пределы по­верхности цилиндра). Как видно, изменение — на два ин­декса.

В качестве примера остановимся на цвете 2,5R 4/8. Его цветовой тон определяется близостью к опорному красно­му (5R) (на рис. 10.3, а и 10.3, б отмечен). Поскольку он находится между красным и красно-пурпурным опорными, то имеет пурпурный оттенок. Уровень светлоты 4/ и насы­щенности /8 виден из рис. 10.4 (прямоугольник 4/8 отмечен заштрихованными углами). Цвет темный (четвертая сту­пень светлоты), но насыщенный (восьмая ступень насы­щенности).

Из-за невозможности практического получения насы­щенных цветов, тем более при малых или, наоборот, высо­ких светлотах, цветовое тело Манселла в действительности представляет собой не цилиндр, а тело, показанное на рис. 10.5. Его элементы — «блоки» представляют собой ре­ально воспроизводимые при данной светлоте цвета. Сече­ние тела горизонтальной плоскостью через уровень светло­ты 5/ дано на рис. 10.6.