
- •Рабочая программа по курсу «Бионика и бионическое моделирование». Составитель: с. А. Шаппо. Москва, 2012., 21 с.
- •Тема 1. Хронологические этапы истории, предшествующие
- •Тема 2. История инженерно-биологических исследований
- •Тема 3. Бионика в науке и технике.
- •Тема 4. Форма и функция.
- •Тема 5. Средства гармонизациии формы.
- •Тема 6. Симметрия и асимметрия.
- •Тема 7. Процессы ветвления и спиралеобразования в природе.
- •Тема 8. Повторяемость и комбинаторика.
- •Тема 9. Тектоника в природе и технике.
- •Тема 10. История пропорционирования.
- •Тема 11. Феномен золотого сечения.
- •Тема 12. Свет и цвет в природе.
- •Тема 13. Конструктивные системы живой природы.
- •Тема 14. Бионические модели и их классификация.
Тема 12. Свет и цвет в природе.
Природа цвета напрямую связана со светом и источником его восприятия -
живым организмом.
Цветовое восприятие это реакция организма на световой раздражитель.
Видимые и ощущаемые человеком световые лучи составляют лишь небольшую октаву, в пределах от 400 до 700 нанометров (или миллимикрон) в сфере колебаний электромагнитных волн в число которых последовательно входят: космические лучи, радиоактивные лучи, рентгеновские лучи, ультрафиолетовые лучи, световые лучи (видимый свет), инфракрасные лучи, радиоволны ультракороткие, короткие, средние и длинные.
В видимый спектр лучей входят растяжки цветов от фиолетового до красного через синий, зелёный, жёлтый и оранжевый.
В природе существуют естественные ряды развития цветов от белого (росток) через видимый цветовой спектр к чёрному (гниль). Природа сама ставит цвета в определённый ряд.
Атмосфера Земли обволакивает нас и создаёт удивительную среду являющуюся носительницей цвета.
Человеческий организм являясь частью природы чутко реагирует на свет и цвет и обладает индивидуальной, присущей только ему шкалой восприятия цвета.
Цветовые лучи минуя зрение действуют на нервную систему человека, красный цвет усиливает кровообращение, а синий цвет останавливает воспалительные процессы.
Человеческий глаз является уникальной оптической системой, дающей нам возможность различать размеры, форму, фактуру, блеск, прозрачность, мерцание и цвета объектов.
Природа света такова, что все тёмные тона находятся внизу, а светлые вверху, что является следствием гравитации.
При нормальном освещении наши глаза видят посредством "колбочек", а при слабом освещении посредством "палочек". Палочки дают нам впечатление света, а колбочки цветности.
В животном мире наличие колбочек и палочек распределено по разному. К примеру, у кур в наличии имеются только колбочки и они спят вместе с заходом солнца, а у сов, наоборот, в наличии только палочки и они не видят в дневное время.
В человеческом глазу в центре сетчатки, в районе центральной ямки, расположены только колбочки. Плотность их очень высока. На площади в 1мм2 располагается 50000 колбочек. Именно этот центр в основном отвечает за измерение цветности в нашем глазу.
При сумеречном зрении в работе глаза участвуют как колбочки, так и палочки, благодаря этому идёт резкое смещение восприятия цветности и дать точную характеристику цвета невозможно.
В живой природе цвет и свет являются продуктом жизнедеятельности организма в процессе его функционирования.
Свечение организмов (биолюминисценция) имеет определённую цель: у медуз это реакция на механическое раздражение, у донных червей-"полихет" это сигнал в период размножения, кальмары и креветки выбрасывают светящуюся слизь, используя её как световую завесу.
Помимо желез с фотогенными, рождающими свет клетками, у глубоковод- ных животных имеются специальные светящиеся органы - "фотофоры". Иногда фотофоры снабжены светофильтрами и животное светится радужно.
В живых организмах почти вся биохимическая энергия при окислении превращается в свет, тогда как в обычной лампе накаливания 70% энергии уходит на образование тепла, поэтому создание искусственного живого све- та, одно из перспективных направлений бионики.
Под влиянием солнечной энергии в листьях растений происходит процесс фотосинтеза т.е. процесс образования органических веществ (сахара и углеводов) из неорганических (воды, углекислого газа и минеральных солей) получаемых из внешней среды.
Для лучшего улавливания растениями дневного света в природе созданы различные схемы расположения листьев. Это очерёдное, мутовчатое, моза- ичное, спиралевидное и т. д.
Природа наделила многих животных способностью к камуфляжу - измене- нию своей внешней окраски. Это позволяет животным наилучшим образом приспосабливаться в борьбе за выживание.
Изменение окраски у животных - это сложный биологический процесс, про- исходящий под влиянием внешних раздражителей, главным образом через зрение. Под кожей животного расположены особые эластичные клетки "хроматофоры", заполненные красящим веществом. По сигналу животного одни хроматофоры растягиваются, а другие сжимаются, в результате чего происходит изменение цветности кожного покрова.
Под хроматофорами лежат другие клетки - "иридоцисты", заполненные рядом зеркал и системой призм, преломляющие и разлагающие свет, благодаря чему кожа животных приобретает особый металлический блеск.
В дизайн-проектировании общеприняты цвета, обеспечивающие безопас- ность и упорядоченность в символике цвета.
Жёлтый цвет - предупреждающий, обозначает "внимание".
Оранжевый цвет - обозначает внимание, "опасность".
Красный цвет - противопожарный, "запрещающий".
Зелёный цвет - разрешающий, "свободно".
Синий цвет - предписывающий, разъясняющий.
Белый цвет - направление движения, "свободно".
По своему психологическому воздействию на человека цвета подразделяют- ся на:
А) Стимулирующие (тёплые цвета), способствующие возбуждению и действующие как раздражители - красный, кармин, киноварь, оранжевый, жёлтый.
Б) Дезинтегрирующие (холодные цвета), приглушающие раздражение - фиолетовый, синий, светло-синий, сине-зелёный.
В) Пастельные (мягкие цвета), приглушающие чистые цвета.
Г) Статичные (уравновешенные цвета), отвлекающие от возбуждающих цветов - зелёный, оливковый, жёлто-зелёный, пурпурный.
Д) Цвета глухих тонов, не вызывающие раздражение и помогающие сосредоточению - на базе серого, белого и чёрного цветов.
Е) Тёплые тёмные цвета, стабилизирующие раздражение и действующие вяло и инертно - охра, коричневые земли, тёмно-коричневый.
Ж) Холодные тёмные цвета, изолирующие и подавляющие раздражение - тёмно-серые, чёрно-синие, тёмно-синие, тёмно-зелёные.