Конспект урока «Свет и цвет»

Семен
12/2/2007 14:14:50
Автор: Яковлева Ирина Алексеевна,старший

Свет и цвет неотделимы друг от друга: цвет тела зависит от спек-трального состава света, рассеиваемого им и попадающего в глаз человека. Самым ярким физическим явлением, сочетающим в себе цвет и свет, является радуга. Радуга неоднократно воспета художниками.

Радуга

Дальнейшие исследования М.В.Ломоносова, Томаса Юнга и других ученых Показали, что основными цветами являются красный, зеленый и синий, остальные краски можно получить при различных вариантах их смешения.

Все современное цветное телевидение и цветное кино, фотография и печать, трехцветная теория зрения основаны на эффекте сложения основных цветов.

Так, например, оранжевый и желтый свет получается при смешении красного и зеленого цвета в различном соотношении. Вы скажете это не так – желтый цвет нельзя получить, смешивая краски, а оранжевый - это смесь желтого и красного. Давайте убедимся на опыте, что правы и вы и я. Одна группа учеников будет смешивать свет различных цветов, а другая - разноцветные краски. Затем сравним полученные результаты,пока группы работают.

Каким образом можно объяснить, что различные тела, освещенные одним и тем же белым светом, кажутся окрашенными по-разному?

Дело в том, что тела по-разному отражают и поглощают разные цвета спек-тра. Если данная краска в равной мере отражает все лучи солнечного спектра, то она будет казаться белой. Если краска в равной мере поглощает все лучи солнеч-ного спектра, кроме желтого, то она будет казаться нам желтой. Если тело совсем не отражает падающие на него лучи света, то оно будет казаться нам черным.

При освещении тела светом разного спектрального состава восприятие его цвета меняется при неизменной окраске.

Основу хроматической палитры художников составляют три краски – красная, синяя и желтая, причем смешение красок дает совершенно иные результаты, чем смешение света соответствующих цветов. Если смешать все три основные краски, то получится черный, а не белый цвет, который образуется при сложении основных цветов света.

Сочетание основного цвета краски с дополнительным цветом дает серый цвет, а не белый, как в аналогичном случае спектральных цветов. Однако в природе не бывает чистых красок, поэтому их смешение дает разные отклонения от идеаль-ного случая.

А что такое серый цвет? Это белый цвет малой яркости. Одинаковый по яркости света объект в зависимости от окружающих его освещенных предметов может быть назван черным, серым или белым.

В настоящее время принята трехмерная система классификации цветов. Одному и тому же ощущению цвета и насыщенности цвета светового потока могут соответствовать разные распределения энергии по спектру.

Существуют цвета, которые имеют одинаковые относительные количества трех основных цветов, однако отличаются по названию. Примером может служить желтый цвет. Если суммарная яркость цветного пятна мала в сравнении со сред-ней яркостью объекта или изображения, то желтый по составу цвет мы называем коричневым.

Мы доверяем нашему зрению. Но наше суждение о виденном оказывается порой обманчивым, ложным. Несоответствие зрительного восприятия объекта его реальным свойствам, называют оптической иллюзией. О них было известно уже в Древней Греции, о них писал Тит Лукреций Кар.

Иллюзии свойственны здоровому зрительному аппарату и не устраняются при многократных наблюдениях, они возникают из-за несовершенства глаза как оптического прибора и особенностей обработки мозгом зрительной информации.

Иллюзия 1.

Характеристиками светового потока, который воспринимается глазом, яв-ляются яркость, цвет и насыщенность цвета. Глаз воспринимает как одинаково яркие световые потоки разной энергии, если они соответствуют разным цветам. Наибольшая чувствительность глаза достигается для длин волн в диапазоне 0,550 – 0,555 микрометров. Именно в этом диапазоне находится максимум плот-ности потока энергии от нашего светила – Солнца. Чтобы поток фиолетового цвета казался одинаково ярким в сравнении с потоком желто-зеленого цвета, нужно в две с лишним тысячи раз больший энергетический поток.

Иллюзия 2.

Если разместить спектральные цвета по окружности, то получится цветовой круг. Цвета его фиолетово – голубой части называют холодными, а красно-желтой – теплыми.

В живописном отношении эти цвета противоположны друг другу, их применение усиливает выразительность композиции.

Детали картины теплого цвета, находясь в окружении холодных тонов, кажутся как бы выступающими вперед, а детали холодного цвета как бы удаляющимися от зрителя. Именно поэтому сигнал опасности у светофора – красный, он кажется ближе зеленого, поэтому вызывает большее беспокойство и более быструю реак-цию.

Это свойство красок учитывается живописцами, поскольку случайное, без учета особенностей восприятия теплых и холодных цветов размещение предме-тов на плоскости картины может исказить восприятие их пространственного расположения.

Иллюзия 3.

Высота дерева, скалы, дома, вообще любого предмета из-за закона перспективы всегда воспринимается меньшей, чем она есть на самом деле. Поправка, которую мы привыкли вносить, приводит к переоценке длины вертикальных линий по сравнению с горизонтальными. Эта иллюзия возникает от того, что человеку легче поворачивать глаза в горизонтальном направлении, чем в вертикальном.

Поэтому предмет, окрашенный вертикальными полосами, кажется длиннее, чем предмет, окрашенный горизонтальными полосами.

Иллюзия 4., замеченная Гете.

«…Темный предмет кажется меньше светлого той же величины. Если рассматривать одновременно белый круг на черном фоне и черный круг того же диаметра на белом фоне, то последний на нем покажется примерно на 0,2 меньше первого…»

Иллюзия 5.

Каждый цвет с его правым и левым соседом по кругу называют родственными или гармоническими, они усиливают цветность своей группы. Гармонические цвета хорошо сочетаются друг с другом и в одежде и в интерьере помещения.

Иллюзия 6.

Цвета, лежащие в цветовом круге друг против друга, именуют контрастными. Помещенные рядом они оттеняют, подчеркивают друг друга. Яркие контрастные цвета в одежде, в отделке дома дисгармонируют и часто неприятны для глаза. Но если уменьшить их интенсивность, сократить площадь, занимаемую одним цветом по отношению к площади другого, то один цвет будет обогащать противоположный ему и создавать приятное сочетание.

Цвет предметов зависит от рядом находящихся других цветов. Так желтый лимон на синем фоне приобретает оранжевый оттенок. Эта закономерность (называемая цветовым контрастом) мастерски использована Сапуновым в натюрморте «Вазы. Цветы и фрукты».

Если на цветном фоне находится предмет серого цвета, то он приобретает оттенок цвета дополнительного к фону. Так, на красном фоне это будет зеленоватый оттенок, на желтом - синеватый, на зеленом – розоватый. Этим объясняется то, что дорожки в лесу кажутся нам красноватыми, а теневые участки волн – пурпурными.

В живописи для выделения какого либо предмета из фона создают контрастное ему окружение. На этом принципе, например, построена картина Константина Коровина «Мостик» и картина Крымова «Пейзаж с женской фигурой в красном». Пользуясь цветовым контрастом, можно придать тому или иному цвету нужный оттенок. Примером удачного применения этого метода служат натюрморты Константина Коровина.

Иллюзия 7.

Видимый цвет предмета обусловлен той частью спектра источника света, которую он отражает. Поэтому на восприятие цвета влияют освещение, поскольку различные источники света отличаются спектральным составом своего света.

В световом потоке ламп накаливания преобладают теплые цвета, поэтому освещаемые ими предметы, имеют желтый или оранжевый оттенок. При этом освещении желтые краски «выбеливаются», поскольку желтый свет, накладываясь на желтую поверхность, делает ее восприятие еще более светлым. При электрическом освещении это малозаметно, но при дневном свете видно.

В потоке ламп дневного света преобладают холодные тона, белые цвета, имеют голубоватый оттенок; голубые и синие краски «выбеливаются».

При слабом освещении предметов их цвет становится малонасыщенным, они тускнеют, сереют. Это наблюдается при вечернем сумеречном освещении – тогда предметы как бы растворяются в среде. А при освещении лунным светом они настолько утрачивают свою цветовую определенность, что выглядят как одноцветные, имеющие холодно – синеватый или зеленоватый оттенок. Пейзаж при лунном свете мы видим на полотне Архипа Куинджи «Украинская ночь». Художник, рисуя ночной пейзаж, благодаря ослаблению контраста создает впечатление слабой освещенности.

Солнечный свет дает белое освещение. Однако со временем суток состав его спектра меняется: вечером в нем больше желтого и красно – оранжевого цвета. Поэтому краски, которые не отражают красно – оранжевые части спектра, за-метно темнеют (например, зеленые). Белые предметы, отражающие весь спектр излучения, приобретают вечером яркий закатный цвет, как это хорошо видно на картине Архипа Куинджи.

Вы познакомились с современными представлениями о теории цвета и наиболее известными нам особенностями восприятия цвета. Попробуйте сами создать одежду на нашем манекене, сообразуясь с заданием, которое вы получили.

Итак, основные положения:

1. Глаз воспринимает как одинаково яркие световые потоки разной энергии, если они соответствуют разным цветам.
2. Детали картины теплого цвета, находясь в окружении холодных тонов, кажутся как бы выступающими вперед, а детали холодного цвета как бы удаляющимися от зрителя.
3. Предмет, окрашенный вертикальными полосами, кажется длиннее, чем предмет, окрашенный горизонтальными полосами.
4. Темный предмет кажется меньше светлого той же величины.
5. Гармонические цвета, примененные рядом, усиливают цветность своей группы. 6. Контрастные цвета, помещенные рядом, оттеняют, подчеркивают друг друга.
7. На восприятие цвета влияют освещение
• При свете лампы накаливания белые цвета, имеют желтый или оранжевый оттенок; желтые краски «выбеливаются».
• В потоке ламп дневного света преобладают холодные тона, белые цвета, имеют голубоватый оттенок; голубые и синие краски «выбеливаются».
• При слабом освещении предметов их цвет становится малонасыщенным, они тускнеют, сереют. Это наблюдается при вечернем сумеречном освещении.

Цветовое зрение

В основе механизма чувствительности глаза к свету лежат обратимые химические реакции разложения молекул под действием света. Глаз содержит светочувствительные клетки двух сортов: так называемые «колбочки» и «палочки». За цветное зрение отвечают колбочки. Зрение при слабом освещении обеспечи-вают палочки. Чувствительность глаза зависит от интенсивности полного светового потока, попадающего в глаз. При малой интенсивности потока глаз различает только наличие и отсутствие света – видит в черно – белом варианте. При ярком освещении глаз различает цвета.

Палочки распределены по всей поверхности сетчатки приблизительно равномерно. Они отвечают за черно-белое зрение. За цветовое зрение отвечают колбочки, которые распределены неравномерно по площади сетчатки.. Самая большая концентрация колбочек в районе центральной ямки. Именно на это ме-сто проецируется изображение той части объекта, которую глаз рассматривает с наибольшим разрешением. Глаз обладает тремя типами рецепторов, реагирую-щих по-разному на свет разных длин волн. Условно можно говорить о синих, зе-леных и красных рецепторах. Точно не известно, обладает ли каждая колбочка рецепторами всех трех типов, или существуют специализированные клетки, но этих трех типов рецепторов нам достаточно, чтобы видеть мир в цвете.

Ритмическая активность человека.

Большое число показателей жизнедеятельности организма человека - тем-пература тела, давление, частота пульса, дыхания, уровень сахара в крови, уровень различных аминокислот, белков и т.д., все что исследовано (а исследовано свыше сотни показателей) меняется циркадно. Слово «циркадно» («circa» - около, «dies» - день) означает околосуточно, эта цифра не соответствует 24 часам, разброс значений составляет от 20 до 28 часов.

Человек только внешне один и тот же в течение дня. Чувствует он себя,как правило, различно в разные часы суток: сменяется его настроение, он с разным успехом выполняет физическую и умственную работу.

Механизм запуска циркадных ритмов существует в виде поочередного воздействия на живые организмы лучей солнечного спектра с разной длиной волны, а, от рассвета до заката сменяются воздействия сначала самых коротких (ультрафиолет), потом средних (желтых, оранжевых) и самых длинных (инфракрасных) лучей.

Различные участки спектра солнечных излучений оказывают разное биологическое воздействие. Например, одни участки спектра ультрафиолетового диапазона оказывают витаминообразующее действие, другие - бактерицидное, одни лучи действуют на протоплазму клеток, другие - на ядра. Освещение синим и фиолетовым светом снижает возбудимость, а красным повышает и т. д.

Таким образом, в течение суток, параллельно с изменением спектра солнеч-ной радиации меняется и характер ее воздействия на живые организмы. Поскольку Земли достигают потоки радиации, плотность которых меняется в зависимости от высоты Солнца над горизонтом, степень их воздействия меняется и с сезонами года, возрастая весной и летом и уменьшаясь зимой.

С исчезновением солнечных лучей изменяется состояние атмосферы, которая днем нагревается и становится малопроходимой для космических лучей. Ночью, когда атмосфера остывает, преграда исчезает или уменьшается. Видимо, именно космические лучи и необходимы для ночных животных и птиц, но не для человека.

Нормальное, природное время подъема – ранний рассвет, отхода ко сну – закат Солнца. Но это значит, что длительность сна в различные сезоны различна в связи с разной продолжительностью светового дня. Так оно и есть. Летом люди обычно спят меньше.

А когда встаем мы в России? И даже не по отношению к восходу Солнца, а к местному времени? Как известно, на территории СССР постановлением от 16 июня 1939 г. введено декретное время « с целью более рационального использо-вания населением светлой части суток». Часы переведены на один час вперед. Кроме того, еще на час вперед переводятся часы при переходе на «летнее время». Итак, если вы встаете, допустим, в семь часов утра зимой, это значит, что поднимаетесь вы в шесть утра, а летом – в пять, а если встаете в восемь часов – то в семь и шесть часов соответственно. Это очень неплохо, это приближалось бы к естественному порядку вещей, если бы люди при этом оставались на улице, а не спешили в «пещеры» из бетона, кирпича и металла.

ХОР

ФИЗИКА

Инструменты

Персональный раздел

Категории

Конспект урока «Свет и цвет»