2.10.1.3. Цветовые опыты Ньютона

2.10.1.3.1. В 1704 г. выходит знаменитый труд Исаака Ньютона (1642-1727) «Оптика», в котором впервые был описан экспериментальный метод исследования цветового зрения. Его называли методом аддитивного смешения цветов, и полученные этим методом результаты положили начало экспериментальной науке о цвете.

Опыты Ньютона описаны во многих руководствах, поэтому мы рассмотрим их только в связи с вопросом о природе цвета. Если в качестве экрана взять плотный лист белого картона, то после прохождения солнечного луча через призму на экране отразится обычный линейный цветовой спектр. Для проверки гипотезы «Где возникают цветные лучи», в свете или призме, Ньютон убрал экран 1 и пропустил спектральные лучи на линзу, которая снова собрала их в пучок на экране 2, и этот пучок был такой же бесцветный, как исходный свет.

Таким образом, Ньютон показал, что цвета образуются не призмой. Семь цветных лучей, смешанных вместе, дают белый луч, а значит, именно состав света был причиной появления цвета, но куда же они деваются после смешения? Почему, как ни разглядываешь белый свет, в нем нет никакого намека на цветные лучи, из которых он состоит? Именно этот феномен, который даст возможность сформулировать один из законов смешения цветов, и привел Ньютона к разработке метода смешения цветов.

Поставим вместо сплошного экрана 1 другой экран, в котором вырезаны отверстия так, чтобы только часть лучей (два, три или четыре из семи) проходила, а остальные загораживались светонепроницаемыми перегородками.

На экране 2 появляются цвета, возникающие неизвестно откуда и неизвестно каким образом. Например, мы закрыли путь фиолетовому, голубому, синему, желтому и оранжевому лучам и пропустили зеленый и красный. Однако, пройдя через линзу и дойдя до экрана 2, эти лучи исчезли, но вместо них появился желтый цвет.

Если посмотреть на экран 1, мы убеждаемся, что желтый луч задержан этим экраном и не может попасть на экран 2, но, тем не менее, на экране 2 точно такой же желтый цвет.

Возникает естественный вопрос: «Откуда взялся желтый цвет?»

Именно это происходит, если задержать все лучи, кроме голубого цвета и оранжевого. Опять исчезнут исходные лучи, а появится белый свет, такой же, как если бы он состоял не из двух лучей, а из семи.

Следующее явление возникает, если пропустить только крайние лучи спектра - фиолетовый и красный. На экране 2 появляется совершенно новый цвет, которого не было ни среди исходных семи цветов, ни среди их остальных комбинаций - пурпурный.

Эти феномены заставили Ньютона внимательно рассмотреть лучи спектра и их разные смеси.

Если мы будем смотреть на спектральный ряд видимого света, то увидим, что отдельные составляющие цветового спектра не отделяются друг от друга резкой границей, а постепенно переходят друг в друга так, что соседние в спектре цветовые лучи кажутся более похожими друг на друга, чем дальние цветовые лучи.

Анализируя данные цветовые феномены, Ньютон открыл еще один феномен. Оказывается, что для крайнего фиолетового луча цветового спектра наиболее близким по цвету является не только синий цвет, но и неспектральный пурпурный. И этот же пурпурный вместе с оранжевым цветом составляет пару соседних цветов для крайнего красного луча. То есть если расположить цвета спектра и смеси в соответствии с их цветовосприятием, то они образуют не линию как спектр, а замкнутый круг, так что наиболее разные по положению в спектре излучения, т. е. наиболее различающиеся физически лучи, окажутся очень близкими по цвету. Это означает, что физическая структура спектра и цветовая структура ощущений - это совершенно разные явления.

И это был главный вывод, который Ньютон сделал из своих опытов в «Оптике»: «Когда я говорю о свете и лучах как о цветных или вызывающих цвета, следует понимать, что я говорю не в философском смысле, а так, как говорят об этих понятиях простые люди. По существу же лучи не являются цветными; в них нет ничего, кроме определенной способности и предрасположения вызывать ощущение того или иного цвета. Так же как звук ... в любом звучащем теле есть не что иное, как движение, которое органами чувств воспринимается в виде звука, так и цвет предмета есть не что иное, как предрасположение отражать тот или иной вид лучей в большей степени, чем остальные, цвет лучей - это их предрасположение тем или иным способом воздействовать на органы чувств, а их ощущение принимает форму цветов» (Ньютон, 1704).

Резюме 2.10.1.3.2.

Рассматривая взаимоотношение между разными по физическому составу лучами света и вызываемыми ими цветовыми ощущениями, Ньютон доказал, что цвет есть психофизиологический атрибут воспринимающего индивидуума.

2.10.1.3.2.1. Вывод 1.

Свет цвета не имеет.

2.10.1.3.2.1.1. Вывод 1.1.

Сам свет окрашен не больше, чем радиоволны или рентгеновские лучи.

2.10.1.3.2.2. Вывод 2.

Цвет есть психофизиологический атрибут света.

2.10.1.3.2.2.1. Вывод 2.1.

Человек способен воспринять потоки фотонов видимого спектра как лучи света и интерпретировать их для своего мышления как цвета.

2.10.1.3.2.3. Вывод 3.

Цвет есть психофизиологическая интерпретация индивидуумом излучения спектра видимого света.

Вывод 2.10.1.3.3.

Ньютон первый экспериментально доказал, что цвет - это свойство нашего восприятия, и природа его в устройстве органов чувств, способных чувственно интерпретировать определенным образом воздействие электромагнитных излучений.