Teoria culorilor Se nume numește culoare perc percep epția de cătr cătree ochi a uneia sau a mai multor fre frecvențe (sau lungimi de undă) undă) de lumină. lumină. În cazul oamenilor ace oamenilor această astă percep percepție provine din abilitatea abilitatea ochiului ochiului de a distinge câteva câteva (de obicei obicei trei) trei) anal analiz izee filtra filtrate te diferit diferitee ale ale acel aceleia eiași imag imagini ini.. Perc Percep epția culor culorii ii este influe influennț ată ată de biologie biologie (de ex. unii oame oameni ni se nasc văzân văzândd culo culoril rilee difer diferit, it, al ții nu le perc percep ep deloc, deloc, vezi vezi daltonism) daltonism), de evoluția aceluiași observ observato atorr sau sau și de culorile culorile aflate aflate în imediat imediataa apropiere apropiere a celei celei perce percepute pute (acea (aceasta sta fiind explic explicaația multor multor iluzii optice). optice). Culoarea, Culoarea, noțiune perceptivă, perceptivă, nu trebuie trebuie confundat confundatăă cu lungim lungimea ea de undă, noțiune fizică. fizică. Ochiul uman este incapabil să distingă între galbenul mono monocroma cromatic tic (lumină (lumină cu cu o singură singură lungime lungime de undă) și o compoz compoziiție de verde și roșu. Aceast Aceastăă iluzie iluzie optică optică permite permite afișarea area culorii culorii galbe galbene ne pe ecranu ecranull mon monitor itorulu uluii cu ajutoru ajutorull component componentelor elor elementare elementare verde și roșu, și, în general, general, sinteza sinteza tricromă tricromă „RGB”. RGB”. Știin tiința
cromatică”, include printre altele percepera culorii de către ochiul uman, culor culorii, ii, denu denumit mităă „cromatică” orig origine ineaa culo culorii rii în dive diverse rsele le ma mate teria riale le,, teor teoria ia culo culorii rii în artă artă ș i aspe aspecte ctele le fizic fizicee ale ale culo culorii rii în spec spectru trull electromagnetic. electromagnetic.
Culoarea Culoarea (lungime (lungimeaa de undă) undă) este este doar una una din proprie proprietă tățile luminii, luminii, altele altele fiind de ex. direc direcția, viteza, viteza, intensitatea intensitatea,, coerența, polarizare polarizarea. a. Dintre acestea acestea ochiul ochiul uman uman nu e sensibil sensibil la viteza viteza,, coerența sau polariza polarizarea rea luminii, având nevoie nevoie pentru evidențierea acestora de aparate de măsură corespunzătoare. În natura nu exista culori culori pure, ci doar combinatii de culori, singurul singurul aparat care emite emite unde care se apropie de undele monocromatice ideale fiind Laserul. Laserul.
Lumina alba (sau aproape alba) emisa de soare contine tot spectrul de culori in ea. Pentru a o separa in mai multe culori trebuie doar o prisma triunghiulara transparenta prin care trece o raza de lumina si se obtin culorile curcubeului – ROGVAIV (Rosu-Orange-Galben-Verde-Albastru-Indigo-Violet). Lumina monocromatică culoare culoare intervalul intervalul de lungimi lungimi de undă undă
roșu oranj galben verde azur albastru violet
~ 610-780 nm ~ 590-650 nm ~ 575-590 nm ~ 510-560 nm ~ 485-500 nm ~ 452-470 nm ~ 380-424 nm
intervalul de frecvenț e
~ 480-405 THz ~ 510-480 THz ~ 530-510 THz ~ 600-530 THz ~ 620-600 THz ~ 680-620 THz ~ 790-680 THz
Lumina monocromatică este o radia radiație elec electrom tromag agnet netică ică perfect sinusoidală. 1
Alternativ, Alternativ, în loc loc de frecven frecvență, se utilizea utilizează ză lungime de undă , unde c este viteza luminii în vid. vid. Lumina monocromatică este vizibilă pentru ochiul uman numai dacă lungimea de undă se încadrează între aproximativ 380-400 nm și 700-760 nm (sau, echivale echivalent, nt, frecven frecvența ei este între aproximativ aproximativ 750 750 THz și 430 THz). Fiecare culoare are o anumita lungime de unda. Violetul incepe de la aprox. 470 nanometri pana la Rosu care se termina la 750 nanometri. (înainte de Violet sunt undele ultraViolete (uv) iar dupa Rosu sunt undele infraRosii (ir) – nu se văd cu ochiul liber). Caracterizarea culorii luminii
Lum umin inaa prod produs usăă de o surs sursăă lumi lumino noas asăă este ste, în gene genera ral, l, un am ameestec stec (o sumă sumă)) de rad radiații elec electro troma magn gnet etic icee de diferit diferitee lung lungim imii de undă undă și inte intens nsită ități, adică adică,, echiv echivale alent, nt, o supra suprapu pune nere re de radia radiații monocromatice. O caracterizare completă a luminii se poate face doar prin exprimarea puterii radiate pe fiecare lungim lungimee de undă (sau, echivale echivalent, nt, pe fiecare fiecare frecve frecvennță). Această Această caracter caracteriza izare re este este dată dată de o funcție de distrib distribuuție spectr spectrală ală a puter puterii ii (engl. Spectral Power Distribution — SPD). Descompunerea spectrală
Spectrul luminii albe Descompu Descompunerea nerea spectrală spectrală a luminii constă în izolarea izolarea radiațiilor de diferite lungimi de undă, adică separare separareaa individuală a fiecărei componente monocromatice. Descompunerea spectrală poate fi realizată:
Descompunerea luminii cu ajutorul unei prisme optice * Utilizând dispersia luminii (variația indi indice celu luii de refra refraccție al unui unui ma mate teri rial al tran transp spar aren entt în func funcție de lungimea de undă), prin trecerea luminii prisme luminii prisme optice. optice. Un fenomen similar are loc în cazul curcubeului. curcubeului. •
Prin difracția luminii printr-o rețea de difracție.
Rezultatul acestei descompuneri este spectrul, spectrul, numit astfel de către Isaac Newton de la cuvântul latin pentru apariție. Sir Isaac Newton a creat pentru prima data o diagrama circulara a culorilor, in anul 1666. Caracterizarea culorii corpurilor
O suprafa suprafață care reflec reflectă tă lumina reflectă reflectă independent independent fiecare fiecare compo componentă nentă spect spectrală rală (fiecare (fiecare frecven frecvență sau, echivalent, fiecare lungime de undă). Astfel, caracterizarea fizică a culorii unui obiect se face printr-o 2
funcție care dă, pentru pentru fiecare fiecare lungime lungime de undă (sau frecven frecvență), raportul raportul dintre dintre puterea puterea radiației reflectate reflectate și puterea puterea radia radiației incidente incidente.. O suprafa suprafață care reflectă reflectă difuz toate toate lungimile lungimile de undă în mod egal egal este percepută percepută ca albă, albă, în timp ce una neagră absoarbe toate lungimile de undă, fără a reflecta nici una. Similar, Similar, se poate poate caracteriza caracteriza culoare culoareaa în transparen transparență a unui corp corp printr-o func funcție care asocia asociază ză fiecărei fiecărei lungimi de undă un coeficient de transmisie. Perc Percep epț ia cul culor orii ii lum lumin inii ii
Ochiul Ochiul nu distinge distinge,, ca având culori culori diferite diferite,, orice orice surse surse luminoase luminoase cu distrib distribuuții spectr spectrale ale diferite. diferite. Expl Explic icaația est estee că pe retină se găsesc trei tipuri de receptori, receptorii din fiecare tip fiind sensibili în mod diferit la diferitele diferitele componente componente din spectrul spectrul luminii. Răspunsul Răspunsul fiecărui fiecărui senzor este este un nivel de excitație, care poate fi reprezenta reprezentatt ca un număr real. Două culori sunt percepute percepute identic identic dacă oricare dintre ele declanșează același răspuns din din partea partea fiecărui fiecărui tip de receptor. receptor. Matematic, cele de mai sus se formalizează astfel. Fiecare tip de celule se caracterizează printr-o curbă de sensibilitate spectrală — o func funcție definită definită pe intervalul intervalul de lungimi lungimi de undă undă ale ale luminii luminii vizibile vizibile și cu valori valori reale pozitive. Percep Percepț ia culoril culorilor or obiecte obiectelor lor
Două culori identice pot fi percepute percepute diferit datorită datorită „calibrării” „calibrării” percepţiei percepţiei culorilor culorilor după mediu. Cele două discuri galbene au exact aceeaşi culoare, dar sunt percepute ca având culori diferite. Percep Percepția culorilor culorilor de către către ochi ochi — de fapt, de către creier — — este complicat complicatăă de faptul că analizato analizatorul rul vizual compară culoarea luminii reflectate de un obiect cu culorile luminii din mediu. Astfel, o coală albă albă (care reflectă în mod mod egal toate culorile spectrului) apare albă albă și dacă este este iluminată cu lumină galbenă (de la un bec electric cu inca incand ndeescen scență), și dacă este iluminată cu lumină albă (de la Soare), Soare), deși distribuția spectrală spectrală a puterii puterii luminii luminii reflectate reflectate în cele cele două două cazuri cazuri este diferită. diferită. Acest Acest lucru lucru se întâmplă întâmplă deoarece creierul „compensează” culoarea luminii primite de ochi dinspre coala de hârtie, „ calibrându-se” calibrându-se” după culorile luminii ambiante. Invers, Invers, aceea aceeași culoare culoare văzută văzută în condi condi ții diferite diferite este este percep percepută ută diferi diferit,t, datorită datorită aceluia aceluiași proces proces de compensare. Reprezentarea culorilor
Problema unei caracterizări standardizate pentru culori se pune în multe domenii, între altele, fabricarea colo colora rannților ilor și vopselurilor, fotografia color, televiziune, televiziune, design grafic, grafic, sisteme de iluminare. Există mai multe standarde în acest sens, cele mai multe fiind bazat pe standardul de reprezentare XYZ definit de Commission internationale de l'éclairage în 1931 1931.. Temperatura de culoare
Culoarea luminii emise de un corp perfect negru
3
Pentru surse ce produc lumină destul de asemănătoare cu cea produsă de un corp negru incandescent, incandescent , culoarea poate fi caracterizată prin temperatura pe care trebuie s-o aibă un corp perfect negru pentru a produce culoarea culoarea respectivă. respectivă. Această Această temperatură temperatură se numește temperatura de culoare a sursei. Sinteza culorilor Sinteza aditivă
Sinteza Sinteza aditivă a unei culori constă constă în ob ținerea luminii luminii de o anumită culoare prin combina combinarea rea unor surse de lumină de diferite culori fixate, numite culori primare. Sinteza aditivă se realizează, de exemplu, în tuburile catodice ale ale televiz televizoa oare relo lorr și mo monit nitoa oare relo lorr de calc calcul ulat ator, or, precu precum m și în monito monitoar arel elee TFT TFT ș i în videoproiectoare. În cadrul sintezei sintezei aditive, aditive, intensitatea intensitatea fiecărei surse individuale individuale poate poate fi variată, astfel că distribuția sa spec spectra trală lă a pute puterii rii se înmul înmulțește cu un facto factor, r, iar distr distribu ibuția spect spectral ralăă a puterii puterii lumini luminiii rezu rezulta ltate te este suma suma funcțiilor de distribu distribuție spectrală spectrală a puterii puterii ale sursel surselor or individuale individuale.. Sinteza Sinteza aditivă este este deci deci un proces proces liniar. liniar. Sinteza substractivă a culorilor
În cadrul sintezei sintezei substractive substractive,, culoarea se obține prin filtrări succesive succesive ale unei surse albe prin filtre de diferite culori și „tării” ale filtrării. Filtrarea se face, de obicei, prin plasarea unei cerneli pe hârtie: dacă cerneala nu este aplicată, rămâne hârtia albă, care reflectă aproape în totalitate lumina incidentă; dacă se aplică cerneală, în zona respectivă cerne cerneala ala absoar absoarbe be selec selectiv tiv anumit anumitee lungim lungimii de und undă, ă, culoar culoarea ea hârtie hârtieii fiind fiind dată dată de lungimil lungimilee de und undăă deabsorbite. Dacă mai multe cerneluri se aplică una peste alta, coeficientul de transmisie pentru fiecare lungime lungime de undă undă rezultă rezultă ca produs produs al coeficie coeficiennților de absorb absorbție ai cernelurilo cernelurilorr individuale. individuale. Pentru Pentru a controla controla „tăria” aplicării fiecărei cerneluri, cerneala se aplică în puncte mici unul lângă altul, acoperind un anumit procentaj procentaj din suprafa suprafața hârtiei. hârtiei. Fenomene Fenomenele le care determină determină culoar culoarea ea obținută sunt sunt puternic puternic neliniare. neliniare. Ca urmare urmare,, modelarea modelarea obținerii culorilor prin sinteză substractivă este o problemă dificilă. 4
Cum se creaza culorile pe monitor
Monitoarele LCD au in componenta componenta ecranelor Cristale Lichide (Liquid Crystal Diodes). Diodes). Fiecare pixel al unui ecran LCD are trei subpixeli care au trei filtre: rosu, verde si albastru pentru a reda culorile. Prin controlul voltajului care este aplicat, fiecare subpixel poate varia in peste 256 de nuante. Combinand Combinand subpixelii ajungem la o paleta de peste 16.8 milioane culori (256 nuante de rosu x 256 nuante verde x 256 nuante albastru). Culorile şi importanta lor în viaţa noastră
Culorile suprafetelor, asa cum le percepem noi, sunt de fapt capacitatea respectivelor suprafete de a absorbi absorbi anumite unde luminoase si de a le reflecta reflecta pe celelalte. celelalte. Masuram Masuram culorile dupa caracterul caracterul in sine, valoar e (luminozitate) si intensitate (saturatie). In functie de componenta calorica pe care o au, culorile se impart in calde si reci.
Aceasta componenta a fost studiata in relatie cu efectul pe care il au culorile asupra psihicului uman. Astfel, s-a observat ca albastrul da o senzatie de racoare in timp ce galbenul si oranjul una de caldura. In functie de proprietatile culorilor pot fi create scheme armonice.
5
Roata culorilor Teoria culorilor după modelul RYB (red-yellow-blue) este folosită în artă în general, pictură, grafică, design interior, etc. Ea nu este altceva decat o conventie pe care artistii, designerii si in general persoanele care lucreaza cu culorile o utilizeaza pentru a gasi cele mai bune acorduri cromatice. Pentru a înţelege mai uşor şi a vizualiza această teorie, se foloseşte aşa numitul cerc cromatic (roata culorilor sau steaua culorilor sau color wheel ) – creat de Johannes Itten.
Triunghiul culorilor principale se formeaza din Rosu, Galben si Albastru.
Culorile primare sunt roşu, galben şi albastru. Culorile primare nu sunt create prin combinarea altor
culori şi au cel mai înalt grad de strălucire. Aceste culori sunt cele 3 de la care “pornesc” deja celelalte culori. Prin combinarea lor în diferite proporţii şi cu ajutorul nonculorilor, se obţin toate culorile din natură. Atunci cand combinam doua culori principale rezulta o secundara, dupa cum urmeaza: ROSU + GALBEN = ORANJ
Atunci cand adaugam culorile secundare ( Oranj, Violet, Verde) triunghiului principalelor obtinem urmatoarea figura.
GALBEN + ALBASTRU = VERDE
ALBASTRU + ROSU = VIOLET
Acum, daca ne inchipuim si un al treilea nivel cromatic (cel tertiar) vom descoperi o roata din ce in ce mai complexa si mai simpatica. O adevarata prietena prietena cand vine vorba de combinatii de culori. Acest tip de ilustrare a relatiilor dintre culori ii apartine lui Itten, cel mai important teoretician al cromatologiei.
6
O alta infatisare a rotii culorilor poate fi si steaua cromatica, derivata din suprapunerea triunghiului principalelor peste cel al secundarelor si al celor doua triunghiuri tertiare.
Nonculorile
Pe scurt, cand vorbim despre nonculori, vorbim despre ALB si NEGRU dar si despre combinatiile dintre ele, care rezulta in nenumarate tonuri de GRI neutru.
Culorile, asa cum le percepem noi, nu sunt nimic altceva decat proprietatea obiectelor din jurul nostru de a reflecta undele electromagnetice ale luminii intr-o anumita proportie. Albul este rezultatul reflectiei totale in timp ce negrul este rezultatul absorbtiei totale a luminii. Albul, negrul si griurile derivate sunt considerate neutre, de aceea ele pot fi combinate cu orice culoare fara a pune in pericol calitatea raportului cromatic. In pictura sunt folosite tocmai pentru a pune in valoare culorile pure si au scop de acompaniament. Un alt rol pe care il pot juca albul, negrul sau griurile neutre este acela de pauza cromatica, ele neavand caracter cromatic propriu zis. Pot fi folosite pentru a tempera o culoare pura, pentru a desparti culori ce nu creaza armonie sau cand se doreste obtinerea contrastului simultan. Atunci cand combinam o singura culoare cu alb, negru sau gri fara a mai adauga nici o alta culoare rezulta monocromia. Tonurile si nuantele
De foarte multe ori acesti termeni sunt utilizati ca si cum ar fi sinonimi. Ei bine, nu sunt! Tonurile unei culori sunt drumul pe care o culoare il poate parcurge catre alb sau negru. Ex.: rosul vireaza catre negru:
Ex.: rosul vireaza catre alb:
Nuantele Nuantele unei unei culori culori sunt sunt obtinute obtinute prin prin virarea virarea unei unei culori catre o alta culoare. culoare. Ex.: rosul vireaza catre galben, prin oranj: 7
Atat tonurile cat si nuantele unei culori sunt nelimitate ca si numar iar combinatiile sunt de ordinul sutelor de mii, iar lucrurile se complica si mai mult in momentul in care apar in ecuatie si tonurile nuantelor, pentru ca fiecare fiecare nuanta nuanta rezultata rezultata din amestecul amestecul dintre doua doua culori culori poate poate vira vira la randul randul ei ei catre alb sau sau negru. negru. Armonia si acordurile cromatice
Printre pictori circula o zicala foarte inteleapta: "Nu exista culori urate, numai raporturi gresite!", o atitudine pozitiva pentru a ajunge la rezultate valoroase. Orice culoare poate genera armonie daca isi gaseste un partener partener de dialog dialog cromatic cromatic sau sau daca daca este este utilizata utilizata in cantita cantitatea tea si la la calitatea calitatea potrivite. potrivite. Armonia cromatica este descrisa de teoreticieni si plasticieni in termeni apropiati armoniei muzicale. Sa observat ca anumite combinatii de culori sunt neplacute, in timp ce altele ofera privitorului o stare de bine si chiar de placere, precum face si muzica. Pentru a obtine armonia cromatica e necesar sa cunoastem specificul fiecarui tip de contrast, sa utilizam schemele cromatice clasice descoperite de specialisti sau pur si simplu sa ne urmam propriul simt artistic. Contrastele cromatice, asa cum au fost descrise de catre Itten, sunt urmatoarele: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Contr Contras astu tull culo culoril rilor or in sine sine Contra Contrastu stull inchis-d inchis-des eschis chis sau valoric valoric Contra Contrastu stull cald cald-rec -recee sau sau caloric caloric Contr Contras astu tull canti cantita tativ tiv Cont Contra rast stul ul cali calita tati tivv Contra Contrastu stull comple compleme mentar ntarelo elor r Cont Contra rast stul ul simu simult ltan an
Schemele cromatice considerate armonice sunt: 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Monocrom romia Schem Schemaa analog analogica ica sau sau a culoril culorilor or alatura alaturate te Sche Schema ma comp comple leme menta ntare relor lor Schem Schemaa comple compleme menta ntarelo relorr cu disjunc disjunctie tie Schema hema tri triaadica dica Schem Schemaa tetradic tetradicaa sau a comple compleme menta ntarelo relorr duble
Culoarea accentueaza puterea de memorare a omului prin trairile pe care le induce. Ne amintim toata viata de un peisaj montan, un tablou celebru, o persoana, mai ales prin intermediul culorilor care ne-au fermecat la primul impact impact cu acestea acestea . De multe multe ori, bolnavi bolnavi si pesimisti, pesimisti, am primit primit suflul vietii vietii prin impactul impactul cu o culoare culoare vie, care a indus in sufletul nostru optimismul necesar insanatosirii. O singura culoare induce plictiseala, monotonie, daca este privita mult timp. Ne plac peisajele, tablourile, unii oameni, incaperile pentru ca sunt caracterizate prin imbinarea armonioasa a culorilor. De fapt nu culorile in sine, ci valorile cromatice obtinute prin combinarea, dispunerea, armonizarea si echilibrarea valorilor diferitelor tonuri si nuante cromatice sunt cele care isi pun amprenta pe sufletul omenesc. Fara culori, fara lumina am fi mult mai saraci, mai nelinistiti, si am pierde puterea de a intelege si de a stapani stapani unele fenomen fenomenee naturale. naturale.
8
