Открытый огонь на сцене категорически запрещен.

Применение пиротехники и иных спецефических эффектов возможно с огромными оговорками,и предполагает участие специалиста-пиротехника. Поэтому рассмотрение подобных источников света данное пособие не предусматривает.

Заключение первой части:

Постановочное освещение наших дней имеет следующие особенности:

Технологические: преимущественное применение мощных электрических источников направленного света с повышенной светоотдачей и гибкой системой управления.

Эргономические: источники света расположены на расстоянии от объекта освещения, местные источники освещения применяются мало.

Художественные: Основы художественного освещения остаются неизменными с середины ХХ века. Развиваются в основном, технологические приёмы. Исключение составляет применение динамического освещения в виде движущихся лучей и широкое применение концертного видео.

Ближайшие тенденции развития: Появление мощных, малогабаритных проекторов позволяет принципиально изменить принцип формирования формы и цвета луча. Если до недавнего времени форма луча формировалась классической оптической системой и различными механическими приспособлениями, а цвет менялся, в основном светофильтрами. То с появлением видеопроекции форма и цвет луча создается на матрице проектора и меняется мгновенно в абсолютно неограниченных пределах. Постепенный уход от «классического круга» луча, вызовет качественный скачок в постановочном освещении.

Появление видеопроекции существенно влияет и на принципиальный подход к созданию постановочного освещения. Во первых, в сценографии появляется очень сильная доминанта в виде «самосветящегося» видеоизображения, которое, к тому же, не является статичным. Как только сценографы и режиссеры осмыслят возможности видеопроекции и преодолеют инерцию сценического видео, в виде «большого телевизора» на сцене, возникнут принципиально новые комплексные сценографические решения.

Во вторых, сближение двух профессий: художника по свету и медиа (видео) -художника, позволят первому применить возможности видео в непосредственно свете, второму-применить свои знания и вкус в создании общего светового пространства.

В качестве примера приведу, так называемый «маппинг» (mapping) - видеопроекционный прием, позволявший проецировать на объект, его же собственное изображение, отредактированное и динамически изменяемое средствами компьютерной графики. Собственно, процесс mapping представляет собой процесс «натягивания» текстуры на «гладкий» объемный объект.

Применив mapping не только с фронтальной, но и с боковых и контровых точек, мы получаем принципиально новую, поистине, пространственную сценографию.

Видеоголовы также существенно разнообразят возможности художника по свету.

Сдерживающим фактором подобного сценария служат только консервативность мышления, относительная дороговизна видеопроекционной составляющей и относительно малый световой поток при относительно больших габаритах аппаратуры.

Фактически, мы находимся на пороге принципиально нового подхода к сценическому освещению и сценографии.

Дальние перспективы видятся в развитие технологии голограмм. Следствием, которой будет применение самосветящейся, мгновенно меняющейся, не подверженной никаким ограничением объемной декорации.

 

 

Глава 3. Физиология и психология восприятия света и цвета. Физика света.   Часть 8. Физиология зрения. Для художника по свету, кроме художественных и инженерных представлений, крайне необходимо иметь представление о физиологических и психических процессах, происходящих в организме человека, когда он видит свет на сцене.   Более 90% процентов всей сенсорной информации человек получает через органы зрения. Представим человеческий глаз, как аналог оптической системы фотоаппарата или видеокамеры, нейроны, как передающие кабели, а мозг, как сложнейший компьютер, воспринимающий и обрабатывающий видеоинформацию.   Первым устройством, непосредственно воспринимающим информацию является человеческий глаз.   Глаз имеет форму шара,заполненного эластичным стекловидным телом, надежно защищенным от внешних воздействий глазницами черепа. Вспомогательные органы глаза: Веки, прикрывающие глаз- снаружи покрыты кожей, а изнутри- тонкой оболочкой - коньюктивой. Слезные органы смачивают поверхность глазного яблока, веки свободно скользят по слизистой поверхности, защищая глаз от внешней среды. Шесть глазные мышц работают согласованно и служат для вращения глазного яблока. Глазное яблоко состоит из наружной, средней и внутренней оболочек. Наружная оболочка состоит из склеры(глазной белок), отвечающей за постоянство формы, объема и тонуса глаза и роговицы, вставленной в склеру. Роговица - наиболее выпуклая часть переднего отдела глаза, прозрачная, сферическая чувствительная оболочка, выполняет функции объектива. Средняя оболочкаглаза состоит из радужки, выполняющей функции диафрагмы, располагается позади прозрачной роговицы. В центре радужки расположен зрачок, через который, лучи достигают сетчатки. Зрачок с помощью мышц регулирует количество поступающего света. Диаметр зрачка способен изменяться в зависимости от освещения и состояния нервной системы. В области зрачка расположен хрусталик, представляющий собою своеобразную двояковыпуклую линзу. Оптическая система глаза способна рефлекторно адаптироваться к различным условиям, в первую очередь- фокусировать изображение. Способность адаптации глаза, называют аккомодацией. На практике, следует учитывать, что в условиях плохой видимости взгляд человека фокусируется вблизи, вызывая эффект Мандельбаума. Между роговицей и радужкой, радужкой и хрусталиком находятся камеры глаза, заполненные прозрачной светопреломляющей жидкостью — водянистой влагой, которая питает роговицу и хрусталик. Позади хрусталика расположено желеобразное, прозрачное,стекловидное тело. Свет, попадающий в глаз, преломляется оптической системой и проецируются на заднюю поверхность глаза, покрытую необычайно сложной и чувствительной рецепторной субстанцией, называемой сетчаткой. Фактически, сетчатка выполняет функции фотопленки в фотоаппарате или матрицы в цифровой камере. Стоит обратить внимание, что изображение попадающее на сетчатку является перевернутым, как в классической схеме простейшего оптического устройства. Сетчатка неоднородна по своей структуре и состоит из десяти слоев, разные участки сетчатки по разному реагируют на попадающий свет. На сетчатке расположены отростки светочувствительных клеток — палочек, отвечающие за световую чувствительность и колбочек- отвечающих, преимущественно, за восприятие цветов, них протекают фотохимические процессы обеспечивающие цветовое зрение. Палочки расположены ближе к краям сетчатки, что позволяет контролировать периферийное зрение, колбочки, напротив — тяготеют к центру. Нужно отметить, что чувствительность колбочек примерно в 100 раз ниже, чем у палочек, поэтому, при низкой освещенности, восприятие цвета понижено. Этот эффект называют сумеречным зрением. Подобное явление описывается в эффекте Пуркинье - красные цвета при пониженном освещении кажутся более темными, нежели зелеными, а синие, наоборот — более светлыми. Центральная область, где находятся большее количество рецепторов, наиболее чувствительна и её называют желтым пятном. Область, где рецепторы отсутствуют, называется слепым пятном, отсюда пучок нейронов выходит на обратную сторону сетчатки и далее в мозг. Зрительная системачеловека обладает свойством бинокулярности, объемного зрения.Эта способность обусловлена тем, что человеческий мозг анализирует данные, полученные двумя глазами, причем информация, от расположенных соосно, но на некотором расстоянии друг от друга источников изображения(глаз) несколько отличается. Положение предмета в пространстве воспринимается мозгом, как ощущение(сенсорное чувство). Бинокулярное зрение. При взгляде на какой-либо предмет у человека с нормальным зрением не возникает ощущения двух предметов, хотя и имеется два изображения на двух сетчатках. Изображения всех предметов попадают на так называемые корреспондирующие, или соответственные, участки двух сетчаток, и в восприятии человека эти два изображения сливаются в одно. Бинокулярное слитие или объединение сигналов от двух сетчаток в единый нервный образ происходит в первичной зрительной коре. Информация, полученная периферическим парным органом зрения — глазами, через длинную и сложную цепь зрительных нервов, зрительный тракт и зрительные пути поступает в промежуточный мозг с первичными зрительными центрами. Зрительные путипереплетаются со звуковыми путями в так называемом варолиевом узле. Именно это свойство обуславливает взаимное влияние света и звука. Усиление звука влияет на зрительные рецепторы и наоборот — усиление света влияет на чувствительность звуковых рецепторов. Природа взаимодействия неоднозначна и подлежит тщательному изучению. Наличие параллелей между цветом и звуком до сих пор остается спорным вопросом. Зрительные и слуховые нейронные дуги анатомически тесно переплетены. Очевидно, что между восприятием цвета и звука существует некая связь. Над закономерностью связи цветового тона и ноты бились и бьются до сих пор лучшие умы человечества. Скрябин, Римский-Корсаков, Чюрленис – как композиторы, обладали так называемым цветным слухом, где каждой ноте присваивался определенный цвет. А. Скрябин, создал цветомузыкальное произведение «Прометей» («Поэма огня»), в котором наряду с нотной партитурой, прописана специальная цветовая строка – «люче». Эта строка по сегодняшний день является загадкой для многих специалистов в области светомузыки. По сути, она до сих пор не разгадана. К. Чюрленис создавал наряду с музыкальными произведениями, произведения живописные, давая им названия своих музыкальных произведений. Отдельного упоминания заслуживают наши современники и соотечественники. Многолетние теоретические и практические исследования Ванечкина, Галеева в области светомузыки, послужили созданию единственного в мире «СКБ Прометей» (Казань). Многолетние эксперименты в Музее космонавтики (Москва) проводимые Правдюком, это уже история развития русской театральной школы. Этими людьми придумано огромное количество прототипов приборов, которые сейчас используются в театральной и концертной технике. Описание этих приборов и теоретические исследования опубликованы и доступны.   Необходимо отметить, что помимо пересечения со звуковыми трактами, зрительные тракты, частично пересекаются у основания мозга, в зоне хаизмы. Окончательный анализ зрительных сигналов происходит в стволовых (подкорковых) центрах и непосредственно в коре головного мозга. Изначально информация от левой части сетчатки каждого глаза обрабатывается преимущественно левым полушарием головного мозга, а информация от правой части, соответственно — правым, затем информация складывается. Необходимо учитывать на практике, что человеческое зрение очень адоптируемо. При переходе от темноты к свету наступает временное ослепление, а затем чувствительность глаза постепенно снижается. Это явление называют световой адаптацией. Обратное явление - темновая адаптация, наблюдается при снижении освещенности. Первое время, при резком снижении уровня освещенности, человек почти ничего не видит, затем начинают проявляться контуры предметов, потом детали. Повышение световой чувствительности при снижении освещенности происходит неравномерно: первые 10 минут чувствительность увеличивается в десятки раз, а затем, в течении час- в десятки тысяч раз. На чувствительность к свету, кроме звуковых сигналов, оказывают влияние также вкусовые и обонятельные сигналы.   Явление дифференциальной зрительной чувствительности проявляется при оценке участков поверхности, освещенных по разному. Для того чтобы человеческий глаз увидел разницу в освещенности разных поверхностей, эта разница должна быть не менее 1-1.5 %.(закон Вебера). Соседние нейроны взаимодействуют друг на друга. Торможение этих нейронов проявляется в явлении яркостного контраста. Серая полоска бумаги, лежащая на светлом фоне, кажется темнее такой же полоски, лежащей на темном фоне. Светлый фон возбуждает множество нейронов сетчатки, а их возбуждение тормозит клетки, активизированной серой полоской. Наиболее сильно подобное торможение действует между близко расположенными нейронами, осуществляя локальный контраст. Происходит кажущееся усиление перепада яркости на границе поверхностей разной освещенности. Этот эффект называют подчеркиванием контуров: на границе яркого поля и темной поверхности видны две дополнительные линии (еще более яркую -на границе светлого поля, и еще более темную, на границе тёмного поля). Слишком яркий свет вызывает ощущение слепоты. Верхняя граница слепящей яркости зависит от адаптации глаза: чем дольше была темновая адаптация, тем меньшая яркость света вызывает ослепление. Если в поле зрения попадают очень яркие предметы, они ухудшают чувствительность в значительной части сетчатки. При слишком ярком концентрированном свете мелких детали не различаются. Это явление называют слепящей яркостью света. Зрительное ощущение появляется не мгновенно. Прежде чем возникнет ощущение, в зрительной системе должны произойти многократные преобразования и передача сигналов. Время инерции зрения, необходимое для возникновения зрительного ощущения, в среднем равно 0,03—0,1 с. Это ощущение исчезает также не сразу после того, как прекратилось раздражение, — оно держится еще некоторое время. Если в темноте водить по воздуху какой-либо яркой точкой, то мы увидим не движущуюся точку, а светящуюся линию. Быстро следующие, одни за другим световые раздражения сливаются в одно непрерывное ощущение. Минимальная частота следованиясветовых вспышек света, при которой происходит слияние отдельных раздражений рецепторов, называется критической частотой слития мельканий. На этом свойстве зрения основаны кино и видео: мы не видим промежутков между отдельными кадрами (от 24 кадров в секунду), так как зрительное ощущение от одного кадра еще длится до появления другого. Это и обеспечивает иллюзию непрерывности изображения и его движения. Ощущения, продолжающиеся после прекращения раздражения, называются последовательными образами. Если посмотреть на включенную лампу и закрыть глаза, то она видна еще в течение некоторого времени. Если же после фиксации взгляда на освещенном предмете перевести взгляд на светлый фон, то некоторое время можно видеть негативное изображение этого предмета, то есть его светлые части - темными, а темные — светлыми (отрицательный последовательный образ). Причина его в том, что возбуждение от освещенного объекта локально тормозит определенные участки сетчатки. Если после этого перевести взгляд на равномерно освещенный экран, то его свет сильнее возбудит те участки, которые не были возбуждены ранее. Остротой зренияназывается максимальная способность глаза различать отдельные детали объектов. Остроту зрения определяют по наименьшему расстоянию между двумя точками, которые глаз различает, то есть, видит отдельно, а не слитно. Нормальный глаз различает две точки, видимые под углом в 1'. Максимальную остроту зрения имеет желтое пятно. К периферии от него острота зрения намного ниже. Поле зрения. Если фиксировать взглядом небольшой предмет, то его изображение проецируется на желтое пятно сетчатки. В этом случае мы видим предмет центральным зрением. Его угловой размер у человека 1,5—2°. Предметы, изображения которых падают на остальные места сетчатки, воспринимаются периферическим зрением. Пространство, видимое глазом при фиксации взгляда в одной точке, называется полем зрения. Измерение границы поля зрения производят периметром. Границы поля зрения для бесцветных предметов составляют книзу 70°, кверху — 60°, внутрь — 60° и кнаружи — 90°. Поля зрения обоих глаз у человека частично совпадают, что имеет большое значение для восприятия глубины пространства. Поля зрения для различных цветов неодинаковы и меньше, чем для черно-белых объектов, так как на периферии количество колбочек минимально. Следует обратить внимание, что большинство живописных работ, видео экраны, зеркало сцены представляют собой горизонтальный прямоугольник. Это облегчает зрению воспринимать картину в целом, с одного взгляда. Оценка расстояния. Восприятие глубины пространства и оценка расстояния до объекта возможны как при просмотре одним глазом - монокулярное зрение, так и двумя глазами - бинокулярное зрение. Во втором случае оценка расстояния будет гораздо точнее. Некоторое значение в оценке близких расстояний при монокулярном зрении имеет явление аккомодации. Для оценки расстояния имеет значение также то, что образ предмета на сетчатке тем больше, чем он ближе. Оценка величины объекта. Величина предмета оценивается, как функция величины изображения на сетчатке и расстояния предмета от глаза. В случае, когда расстояние до незнакомого предмета оценить трудно, возможны грубые ошибки в определении его величины. Движение глаз для зрения. При рассматривании любых предметов глаза двигаются. Глазные движения осуществляют мышцы, прикрепленных к глазному яблоку. Движение двух глаз совершается одновременно и синхронно. Рассматривая близкие предметы, необходимо сводить (конвергенция), а рассматривая далекие предметы — разводить зрительные оси двух глаз (дивергенция). Следует обратить внимание, что для непрерывного получения мозгом зрительной информации необходимо движение изображения на сетчатке. Как уже упоминалось, импульсы в зрительном нерве возникают в момент включения и выключения светового изображения. При длящемся действии света на одни и те же фоторецепторы импульсация в волокнах зрительного нерва быстро прекращается и зрительное ощущение при неподвижных глазах и объектах исчезает через 1— 2 с. Чтобы этого не случилось, глаз при рассматривании любого предмета производит не ощущаемые человеком непрерывные скачки. Вследствие каждого скачка изображение на сетчатке смещается с одних фоторецепторов на новые, вновь вызывая импульсацию клеток. Продолжительность каждого скачка равна сотым долям секунды, а амплитуда его не превышает 20°. Чем сложнее рассматриваемый объект, тем сложнее траектория движения глаз. Они как бы прослеживают контуры изображения, задерживаясь на наиболее информативных его участках. Движение глаз актера, как наиболее информативного участка на сцене подсознательно привлекает внимание зрителя. Любое движение объекта на статичной сцене, моментально привлекает внимание. Для художника по свету важно применять полученные знания на практике и помнить, что чувствительность глаза варьируется в очень широких приделах, глаз адаптируется к изменению освещенности очень гибко, поэтому в исключительных случаях допустимо применять источники света малой мощности, важно только не забывать про четыре момента: а) при недостаточной освещенности глаз излишне напрягается б) важны не абсолютные яркостные характеристики комплекта световых приборов, а их соотношение между собой. в) иногда для выделения яркого акцента или создания ощущения вспышки достаточно заранее, незаметно для зрителя снизить на какой-то срок общую яркость картинки и потом резко вернуть на прежний уровень. Для создания ощущения темноты, достаточно резко, но незначительно снизить яркость всех приборов, г) снижение чувствительности глаза, вызывает снижение чувствительности звука. При более ярком освещении, чувствительность уха повышена, поэтому концерты симфонической музыки рекомендуется проводить при более ярком освещении, чем рок концерты.   Часть 9. Физика цвета. Цветовое зрение человека. Весь видимый нами спектр электромагнитных излучений заключен между коротковолновым (длина волны от 400 нм) излучением, которое мы называем фиолетовым цветом, и длинноволновым излучением (длина волны до 700 нм), называемым красным цветом. Остальные цвета видимого спектра (синий, зеленый, желтый, оранжевый) имеют промежуточные значения длины волны. Смешение лучей всех цветов дает белый цвет. Цвета спектра и основные цвета. Впервые непрерывный спектр на семь цветов разбил Исаак Ньютон. Это разбиение условно и во многом случайно. Условность разбиения на семь цветов вызвана европейским менталитетом ученого и определенными европейскими традициями: семь нот, семь планет, семь металлов, семь грехов и т. д. Для неевропейских культур — число 7 магического значения не имеет. Стоит заметить, что существенный вклад в цветоведение внесли художники, философы и поэты. Величайший поэт И.В.Гёте создал трактат «Учение о цвете».   Все явления, связанные с цветом, Гёте рассматривал с позиции воздействия цвета на человека, выделяя два вида таких воздействий: на организм человека (физиологическое) и на его духовный мир (психологическое). Цвет он называл продуктом света, продуктом, вызывающим эмоции. Гёте первым предложил четкую систему, описывающую воздействие различных цветовых впечатлений на психику человека. У Гёте каждый цвет- это сгусток эмоциональной сущности, имеющий свой темперамент и по-разному проявляющийся в столкновении с другими цветами. Эмоциональные реакции на эти взаимоотношения являются эстетической основой цветовой гармонии. Шесть основных цветов образуют два треугольника. Первая характерная пара – желтый и синий – являлась основанием цветового треугольника, на вершине которого, И. В. Гёте расположил «царственный» пурпурный цвет. Вторая характерная пара – оранжевый и фиолетовый – служила основанием треугольника, вершина которого отводилась «плебейскому» зеленому цвету. Таким построением Гёте впервые установил иерархию гармонических взаимосвязей. Свернув непрерывную линию спектра в кольцо, поэт создал цветовой круг Гете,где друг напротив друга оказались противоположные цвета, сочетания которых принято считать - гармоническими сочетаниями. По мнению Гёте, цвет объективен, как и электромагнитные колебания, столь высоко ценимые физиками. Этот подход не отрицает наличия электромагнитного спектра, регистрируемого физическими методами, как индикатора некоторых цветов. Взгляды И. В. Гёте позволяют выйти из сферы физики и физиологии в область, непосредственно относящуюся к психологии.   Практика художников наглядно показывала, что очень многие цвета и оттенки можно получить смешением небольшого количества красок. Философы, анализируя явления природы, пытались разложить цвет на элементы, привело к выделению основных цветов, в качестве которых эмпирически выбрали красный, зелёный и синий. В Англии основными цветами долго считали красный, жёлтый и синий. Лишь в 1860г. Д. К. Максвелл ввел аддитивную систему RGB (красный, зеленый, синий). Эта система в настоящее время доминирует в различных системах цветовоспроизведения. Система основана на аддитивном (прибавление)сложении цветов. В 1931 CIE разработала цветовую систему XYZ, называемую также «нормальная цветовая система». В 1951 г. Э. Мюллер предложил субтрактивную (вычитание) систему CMYK (сине-зеленый, пурпурный, желтый, черный) CMYK (сине-зелёный, пурпурный, жёлтый, чёрный), которая широко применяется в полиграфиии цветной фотографии. Понятие - дополнительный цвет было введено по аналогии с основным цветом. Было установлено, что оптическое смешение некоторых пар цветов может давать ощущение белого цвета. Так, к триаде основных цветов Красный-Зелёный-Синийдополнительными являются Голубой-Пурпурный-Жёлтый— цвета. На цветовом круге Гётеэти цвета располагают оппозиционно, так что цвета обеих триад чередуются. В полиграфической практике в качестве основных цветов, используют разные наборы основных цветов. С точки зрения физиологии,цвет — это субъективная характеристика, электромагнитного излучения оптического диапазона, которая определена физиологическим зрительным ощущением и определяемая на основании возникающего и зависящая от физических. Физиологических и психологических факторов. Восприятие цвета определяется индивидуальностью человека, а также спектральным составом, цветовым и яркостным контрастом с окружающими источниками света, а также несветящимися объектами. Следует отличать отраженный цвет, как психофизиологическую характеристику объекта (бурый медведь, малиновый автомобиль) и испускаемый цвет, как характеристику источника света(красный свет, зеленый свет).С точки зрения физиологии, существуют несколько взглядов на природу восприятия цвета. Теории цветоощущения. Наибольшим признанием пользуется трехкомпонентная теория (Г. Гельмгольц), согласно которой цветовое восприятие обеспечивается тремя типами колбочек с различной цветовой чувствительностью. Одни из них чувствительны к красному цвету, другие — к зеленому, а третьи — к синему. Всякий цвет оказывает действие на все три цветоощущающих элемента,но в разной степени. Эта теория прямо подтверждена в опытах, где измеряли поглощение излучений с разной длиной волны у одиночных колбочек сетчатки человека. Согласно другой теории, предложенной Э. Герингом, в колбочках есть вещества, чувствительные к бело-черному, красно-зеленому и желто-синему излучениям. В опытах, где микроэлектродом отводили импульсы клеток сетчатки животных при освещении монохроматическим светом, обнаружили, что разряды большинства нейронов возникают при действии любого цвета. В других клетках -модуляторах импульсы возникают при освещении только одним цветом. Выявлено 7 типов модуляторов, оптимально реагирующих на свет с разной длиной волны (от 400 до 600 нм). В сетчатке и зрительных центрах найдено много так называемых цветооппонентных нейронов. Действие на глаз излучений в какой-то части спектра их возбуждает, а в других частях спектра — тормозит. Считают, что такие нейроны наиболее эффективно кодируют информацию о цвете. На практике, если долго смотреть на окрашенный предмет, а затем перевести взор на белую бумагу, то тот же предмет виден окрашенным в дополнительный цвет. Причина этого явления в цветовой адаптации, т. е. снижении чувствительности к этому цвету. Поэтому из белого света как бы вычитается тот, который действовал на глаз до этого, и возникает ощущение дополнительного цвета. Такое явление вызывает последовательные цветовые образы. Характеристики цвета. Прежде всего необходимо ещё раз подчеркнуть, что цвет этосвойство тел вызывать определенное зрительное ощущение в соответствии со спектральным составом и интенсивностью отражаемого или испускаемого, или видимого излучения. Цвет как явление изучается целым рядом наук. Поэтому изучению подлежат наблюдаемые цвета. Цвет любого тела воспринимается нами благодаря тому, что тела пропускают или отражают часть световых лучей, падающих на них. Поглощение и отражение лучей избирательно для каждого тела, так что мы видны цвет тела таким, который соответствует суммарному эффекту смешения между собой отдельных лучей, входящих в спектр. Все цвета делятся на две группы. В первую входят белые, черные и все серые цвета — от самого светлого, до самого темного. Такие цвета называются ахроматическими. Ахроматические цвета различаются между собой только яркостью. Никакой другой характеристики они не имеют. Во вторую группу входят все спектральные цвета,плюс — пурпурный, со всеми переходами между ними и всевозможными оттенками. Эти цвета называются хроматическими. Каждый хроматический цвет обладает тремя свойствами: цветовым тоном, светлотой и насыщенностью. Цветовой тон— основная характеристика цвета, которую имеют в виду, называя цвет красным, синим и т. д. Цветовой тон может быть определен местом спектра, наиболее подходящим к данному цвету. Помимо цветового тона цвета различаются по светлоте, одни из них называются светлыми, а другие - темными. Какую бы светлоту ни имел хроматический тон, всегда можно найти равный ему по светлоте ахроматический. Поэтому светлоту хроматического цвета характеризуют сравнением с ахроматическим. Насыщенностью цвета -называется степень отличия этого цвета от равного ему по светлоте ахроматического. Наряду с предложенной существуют еще несколько характеристик цветов, оперирующих понятиями: Оттенок(цвет) - название цвета (красный, синий и т.д.). Интенсивность- уровень концентрации цвета (преобладание того или другого тона). Глубина- степень яркости или приглушенности тональности цвета. Светлота- степень разбеленности (% присутствия в цвете белого и светло-серого тонов). Насыщенность- % присутствия темно-серого и черного тонов. Яркость- характеристика светящихся тел, равная отношению силы света в каком-либо направлении к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную этому направлению. Контрастность- отношение разности яркостей объекта и фона к их сумме.   Важным свойством цвета является его теплота. Группу красных, оранжевых, желтых и желто-зеленых цветов принято называть теплыми (по сходству с цветом солнца, огня), а голубо-зеленые, голубьте, синие и фиолетовые цвета — холодными (по сходству с льдом, прохладной водой, небом и т.д.). Это деление условно. Всякий цвет может иметь разные оттенки и в сочетании с другими казаться теплее или холоднее. Например, красный цвет с легкой примесью синевы будет холоднее оранжево-красного; чем больше в зеленом принеси золотисто-желтого, тем теплее его оттенок; лимонно-желтый оттенок холоднее золотистого и т. д. Характеризуя цвет, художники зачастую употребляют и такие термины как светосила, интенсивность, звучность, блеклость. Видимый цвет зависит от характера освещения. Вечером при свете лампы все холодные цвета темнеют, причем голубые зеленеют, синие теряют свою насыщенность; красный цвет при электрическом освещении становится насыщеннее, оранжевый — краснеет, светло-желтый трудно отличить от белого, который желтеет. В целом искусственное освещение (в комнате) отличается от дневного красновато-желтым оттенком. Человеческий глаз обладает неодинаковой чувствительностью к разному цвету с изменением условий естественного освещения. Так, например, днем,когда колбочки наиболее задействованы, желтые цвета глаз видит самыми светлыми. Красный и синий цвет, к примеру, цветок мака и василек, воспринимаются близкими по светлоте. При наступлении сумерек, колбочки постепенно перестают реагировать, палочки, нечуствительные к свету, начинают превалировать. Постепенно, глаз перестает различать цвета, начиная с красных; дольше всех видим синий свет. Поэтому в сумерках василек выглядит светлее мака, который кажется почти черным. Важно обратить внимание, человеческое восприятие цвета субьективно, оно связано с бесконечно разнообразными условиями наблюдения натуры и индивидуальным творческим восприятием, поэтому полученными знаниями нельзя пользоваться механически.   Использованная литература: Физиология человека. Частная физиология сенсорных систем. под редакцией В.Покровского, Г..Коротько Бабский Е., Косицкий Г.., Ходоров Б. Физиология человека. Учебное пособие Й. Гёте Учение о цвете.

 

 

Часть 9. Физика света. Общие положения.

С точки зрения физики – свет, это электромагнитное излучение, испускаемое нагретым или находящимся в возбуждённом состоянии веществом. Под понятием свет, понимают не только видимый свет, но и примыкающие к нему широкие области спектра. Наряду с «видимым светом», существует «невидимый свет»: ультрафиолетовый свет, инфракрасный свет, радиоволны. Длины волн видимого света лежат в диапазоне от 380 до 740 нанометров, что соответствует частотам от 790 до 405 терагерц, соответственно.

Раздел физики, в котором изучается свет, носит название оптика.

Свет может рассматриваться либо как электромагнитная волна, скорость распространения в вакууме которой постоянна, либо как поток фотонов — частиц, обладающих определённой энергией, импульсом, собственным моментом импульса и нулевой массой.

Одной из характеристик света является его цвет, который для монохроматического излучения определяется длиной волны, а для сложного излучения - его спектральным составом.

Часто свет распространяется в какой либо среде –в веществе.

Свет на границе между средами испытывает преломление и отражение. Распространяясь в среде, свет поглощается веществом и рассеивается. Оптические свойства среды характеризуются показателем преломления (см.ниже), действительная часть которого равна отношению фазовой скорости света в вакууме к фазовой скорости света в данной среде, мнимая часть описывает поглощение света. В изотропных средах, где распространение света не зависит от направления, показатель преломления является скалярной функцией (в общем случае — от времени и координаты); в анизотропных средах, где распространение света зависит от направления, показатель преломления представляется в виде тензора.

Те́нзор (от лат. tensus, «напряженный») — объект линейной алгебры, линейно преобразующий элементы одного линейного пространства в элементы другого. Частными случаями тензоров являются скаляры, векторы, билинейные формы и т. п. Термин «тензор» также часто служит сокращением для термина «тензорное поле», изучением которых занимается тензорное исчисление.

Зависимость показателя преломления от длины волны света (дисперсия) приводит к тому, что свет разных длин волн распространяется в среде с разной скоростью; благодаря этому возможно разложение немонохроматического света (например, белого) в спектр.

Свет может распространяться даже в отсутствие вещества, то есть в вакууме. При этом наличие вещества влияет на скорость распространения света.

Скорость света в вакууме с = 299 792 458 м/с. С точки зрения современной физики, это предельная скорость перемещения любого физического тела.

 

Как любая электромагнитная волна, свет может быть поляризованным. У линейно поляризованного света определена плоскость (т.н. плоскость поляризации), в которой происходят колебания электрического вектора волны. У циркулярно поляризованного света электрический вектор, в зависимости от направления поляризации, вращается по или против часовой стрелки. Неполяризованный свет является смесью световых волн со случайными направлениями поляризации. Поляризованный свет может быть выделен из неполяризованного пропусканием через поляризатор или отражением/прохождением на границе раздела сред при падении на границу под определённым углом, зависящим от показателей преломления сред (угол Брюстера). Некоторые среды могут вращать плоскость поляризации проходящего света, причём угол поворота зависит от концентрации оптически активного вещества; это явление используется, в частности, в поляриметрическом анализе веществ (например, для измерения концентрации сахара в растворе).

Количественно интенсивность света характеризуют с помощью фотометрических величин нескольких видов. К основным из них относятся энергетические и световые величины. Первые из них характеризуют свет безотносительно к свойствам человеческого зрения. Они выражаются в единицах энергии или мощности, а также производных от них. К энергетическим величинам в частности относятся энергия излучения, поток излучения, сила излучения, энергетическая яркость, энергетическая светимость и облучённость.

Каждой энергетической величине соответствует аналог – световая фотометрическая величина. Световые величины отличаются от энергетических тем, что оценивают свет по его способности вызывать у человека зрительные ощущения. Световыми аналогами перечисленных выше энергетических величин являются световая энергия, световой поток, сила света, яркость, светимость и освещённость.

Учёт световыми величинами зависимости зрительных ощущений от длины волны света приводит к тому, что при одних и тех же значениях, нап