CC BY
70Цветоведение и колористика в системе
■ V V
профессиональном подготовки дизайнеров
и
у
а
s
*
а о
Шапкарин Игорь Петрович,
к.т.н., доцент, доцент кафедры физики
ФГБОУ ВО « РГУ им. А.Н. Косыгина (Технологии. Дизайн.
Искусство), shapkarin-igor@yandex.ru
Шпачкова Алена Владимировна
к.т.н., преподаватель кафедры ХКМТШИ
ФГБОУ ВО « РГУ им. А.Н. Косыгина (Технологии. Дизайн.
Искусство), shpalena2008@yandex.ru
Проведён анализ курсов «Цветоведение и колористика» и «Физика и химия цвета», разработанных на кафедре физики РГУ имени А.Н. Косыгина, а также учебных пособий, подготовленных преподавателями кафедры для реализации этих курсов.
Показано, что цель курсов - дать в общем виде основы науки о цвете и помочь студентам и специалистам овладеть навыками работы с цветом. Задачей учебного пособия «Цветоведение и колористика» ( авторы: Пенова И.В., Бочаров В.Г., Шапкарин И.П.) является обучение студентов классическим основам и современным достижениям науки о цвете, способам количественного выражения цвета и цветовых различий, а также методам измерения цвета. На занятиях студенты знакомятся с современными цветовыми системами, каталогами, атласами, наборами цветов, разработанными специально для цветового проектирования и для обучения работе с цветом. Работа с цветом на экране монитора компьютера проводится в рамках программного обеспечения «Color Shop» к спектрофотометру «Color Digital Swatchbook» фирмы X-RITE ,лидирующей в области цветоизмерительных приборов. Эта программа впервые предлагается для обучения студентов.
Ключевые слова: цветоведение, колористика, светотехника, дизайн, цветовые контрасты, цветовые различия, цветовой язык, цветовая культура, колориметрия, спектроколориметр, атласы и каталоги цветов, цветовые системы, электромагнитные излучения, цветовые ощущения, светлота, цветовой тон, насыщенность, закон Вебера-Фехнера, шкалы эталонов, оптические иллюзии.
Цвет является важным показателем, определяющим качество окрашенных материалов и изделий текстильной, легкой, полиграфической и других отраслей промышленности. Учение о цвете является одной из основ, на которых должно строиться все здание художественного и художественно - технического образования.
Учение о цвете настолько многосторонняя проблема, затрагивающая физику, химию, физиологию, психологию и философию, что требует достаточно широкой эрудиции преподавателя а также упорства, трудолюбия и любознательности от студента. Кроме того, использование литературы по цвету уже предполагает знание студентом основных понятий. Практическое применение этих знаний [ 1,2 ] требует от студента не только владения кистью и красками, но и знаний основ фундаментальных наук, а также навыков работы с измерительными приборами и вычислительной техникой.
Что же такое «цветоведение» и «колористика», знание которых столь необходимо для инженеров и дизайнеров?
Цветоведение - это комплексная наука о цвете, включающая систематизированную совокупность данных физики, физиологии, психологии и смежных с ними наук, изучающих природный феномен цвета и совокупность данных философии, эстетики, теории и истории искусства, этнографии, филологии, теории и истории литературы, изучающих цвет как явление культуры. Круг наук, на которых базируется цветоведение, расширяется [ 3 ].
Под колористикой понимается раздел науки о цвете, изучающий теорию применения цвета (и цветовых сочетаний) на практике в различных областя человеческой деятельности. В отдельных случаях под колористикой понимают всю науку о цвете, а традиционное цветоведение считают её частью. Так, по мнению проф. А.В.Ефимова (МАРХИ), «колористика - это наука о цвете, включающая помимо традиционного цветоведения,раздел знаний о цветовой культуре, цветовой гармонии, цветовых предпочтениях, цветовом языке...».
Дизайнеры под колористикой понимают «раздел науки о цвете, включающий знания о природе цвета, основных, составных и дополни-
тельных цветах, основных характеристиках цвета, цветовых контрастах, смешении цветов, колорите, цветовой гармонии, цветовом языке и цветовой культуре» [ 4 ]. Право называться точной наукой может входящая в неё частная дисциплина - колориметрия (измерение цвета).
Учитывая сказанное, на кафедре физики РГУ имени А.Н. Косыгина разработаны курсы «Физика и химия цвета», «Цветоведение и колористи-ка», «Колориметрия», включающие в себя лекции и лекционные демонстрации, лабораторные и практические занятия. Под эти курсы разработан лабораторный практикум, позволяющий студентам самостоятельно изучать законы фотометрии, исследовать явления поляризации, интерференции и дифракции в тонких пленках, окрашенных растворах и периодических структурах, проводить колориметрические измерения на спектрометре и компараторе цвета и тем самым приобретать навыки экспериментальной работы и умение оценивать точность и погрешность измерений.
Цель курса «Цветоведение и колористика» заключается в том, чтобы в общем виде дать основы науки о цвете и помочь овладеть навыками работы с цветом. Как показал анализ ряда известных курсов цветоведения и колористики, их название отражает направленность курса. Для реализации курса разработано учебное пособие [ 5 ]. Задача этого учебного пособия -обучение студентов классическим основам и современным достижениям науки о цвете, способам количественного выражения цвета и цветовых различий, а также методам измерения цвета с помощью современных цветоизмери-тельных приборов (спектроколориметров). Студенты знакомятся с современными цветовыми системами, каталогами, атласами, наборами цветов, разработанными специально для цветового проектирования и для обучения работе с цветом. Это призвано помочь им овладеть навыками работы с цветом в виде образцов атласов и каталогов цветов, нормирующих цвет реальных материалов и покрытий.
Что изучают студенты. Международный светотехнический словарь даёт два определения понятия цвет: цвет воспринимаемый (цветовое ощущение) и цвет психофизический (цвет в колориметрии) [ 6 ]. Первая половина пособия посвящена восприятию и систематизации цвета, вторая - его измерению (колориметрии) и применению колориметрии на практике. Измерение цвета, систематизация, обозначения, стандартизация цвета тесно связаны между собой и дополняют друг друга.
На лекциях и семинарах представляются оригиналы цветовых систем, атласов, каталогов и эталонных наборов цветов (ВНИИМ, RAL, PANTONE, МАНСЕЛЛА).
Особое внимание уделяется естественной цветовой системе NCS (Швеция), которая предназначена для обучения восприятия цвета и цветового проектирования. Обозначения цвета в системе NCS являются цветовым языком, а ее применение на практике необходимо для дизайнеров. На практических занятиях студенты выполняют упражнения из «Материалов для обучения NCS», подготовленных Скандинавским институтом цвета (Швеция) и предназначенных для тренировки способности видеть и анализировать цвета и их характеристики.
Работа с цветом на экране монитора компьютера проводится в рамках программного обеспечения «Color Shop» к спектрофотометру «Color Digital Swatchbook» фирмы X-RITE ,лидирующей в области цветоизмерительных приборов. Оно предоставляет уникальную возможность не только получать все необходимые цветовые и спектральные характеристики измеряемых цветов и общее цветовое различие между любыми двумя сравниваемыми цветами, но и визуализировать цвета на экране монитора, сравнивать их друг с другом с одновременным представлением величины цветовых различий и спектров, объективно сопоставлять светлоту, насыщенность и цветовой тон сравниваемых цветов, демонстрировать изменение цвета при смене источников освещения, создавать цвета, подбирать (оценивать) выбранные программой гармоничные цвета и многое другое. Эта программа впервые предлагается для обучения студентов [7]. Также студентам предлагается выполнить упражнения на «Chromascope» - инструменте для обучения работе с цветом с помощью персонального компьютера.
Литература по цвету. Список рекомендуемой студентам литературы включает все основные источники, необходимые для успешного освоения курса, сайты в Интернете и последние издания, посвященные цвету и его применению (в основном, в интерьере). Это фактически полная библиография, содержащая информацию по цвету, необходимую для будущих дизайнеров. Особое место в этом перечне занимают книга Л. Н. Мироновой [ 8 ]. Студентам также обязательно надо ознакомиться с курсом колористики для художников-дизайнеров на сайте Л. Н. Мироновой в Интернете.
Цвет - основной элемент дизайна, который отражает настроение и стиль. В связи с этим внимание студентов обращается на книгу «Дао цвета» Литрис Айсмен [ 9 ]. Она посвящена психологическому воздействию цвета и использованию этих знаний в оформлении интерьеров. Книга дополняет приведенные в основном и дополнительном списках классические учебники теми аспектами прикладной науки о цвете, которые связаны с эмоциональным воздействием
О
55 >
£
55 П ti 1
у
а
s
а б
цвета. Что важно - в ней использованы цвета PANTONE Textile System - используемого дизайнерами одежды и интерьеров инструмента для выбора и контроля цвета. Интересным руководством для художников, дизайнеров, модельеров является пособие по гармонии цвета Хидеяки Чидзиива [ 10 ]. Обе эти книги, представляющие американскую и японскую школы колори-стики и дополняющие труды отечественных авторов, представляются необходимыми для будущих дизайнеров. Они помогут им расширить знания в области цвета, выработать свой взгляд на цвет, развить свое цветовое зрение и использовать полученные знания в цветовом проектировании. Много полезного можно почерпнуть в книге «Цвет. Энциклопедия» А. Стармер и в других, приведенных в обширном списке современной литературы, изданной начиная с 2000 г.
Студентам полезно ознакомиться с сайтами колористов и дизайнеров. На них размещено много интересной информации, в том числе, важные для обучения художников, архитекторов и дизайнеров книги, такие как «Искусство цвета» Иоханнеса Иттена [ 11 ].
Назначение учебного пособия. Цветом занимается наука и искусство. Знание основ цвето-ведения помогает построить мост между цветом как искусством и цветом как наукой. Пособие предназначено для студентов и преподавателей высших технических и специальных учебных заведений, а также для специалистов различных отраслей промышленности, занимающихся колористической практикой, главным образом, будущих дизайнеров. Вполне понятно, что в пределах одной книги невозможно охватить все проблемы и аспекты цветоведения, сосредоточенные в десятках книг. Задача авторов - представить студентам, насколько велик и разнообразен «мир цвета», осветить основы и современное состояние науки о цвете, показать ее применение на практике (при цветовом проектировании и при контроле качества воспроизведении цвета материалов). Эти знания призваны помочь студентам грамотно справиться с окружающим их потоком «цветовой информации».
Курс лекций «Цветоведение и колористика» [12] включает в себя восемь разделов, охватывающих широкий круг цветовых проблем из разделов физики, светотехники, колориметрии, физиологии, психологии, а также химии наиболее распространенных красок.
Известно, что цветовые ощущения вызываются лучистой энергией узкого диапазона электромагнитных излучений с длинами волн от 400 до 750 нм. Излучение может попадать в глаз наблюдателя непосредственно от источника света, или видоизменяясь за счет поглощения различными средами (воздух, вода, светофильтры и пр.), или после отражения от
окрашенных объектов, находящихся в поле зрения.
Вопросы излучения света, распространения его в различных средах, а также изменения света при отражении, рассеянии и преломлении относятся к геометрической оптике и светотехнике. Эти вопросы изложены во втором, третьем и четвертом разделах курса, посвященных источникам, приемникам света и цветным объектам. В лабораторном практикуме студентам предоставлена возможность экспериментально изучить и проверить законы отражения, преломления, поглощения и дисперсии света, ознакомиться с принципом действия фотоэлементов и фотоумножителей, а также исследовать спектры излучения ламп накаливания, газоразрядных ламп (ртутных, водородных, гелиевых и люминесцентных ламп дневного света) и изучить эффекты взаимодействия монохроматического излучения лазера с веществом.
В повседневной жизни человеку редко приходится визуально воспринимать монохроматическое излучение. Обычно объектом цветового восприятия являются излучения широких областей видимого спектра. Различным спектральным составам излучения соответствуют качественно разные цветовые ощущения. Так, синим мы воспринимаем коротковолновое излучение видимого спектра, красным - длинноволновое, зеленым - среднюю часть спектра.
Однако оказалось, что цветовое ощущение зависит от особенностей цветовоспринимающе-го устройства глаза человека. Теория основана на опытах по сложению цветов и на прямом экспериментальном доказательстве существования в сетчатке глаза именно трех приемников, особых пигментов, спектры поглощения которых в точности совпадают с «кривыми сложения» рецепторов глаза из фотометрических опытов. Эти вопросы отражены в следующих трех разделах курса лекций, посвященных цветовому зрению, визуальной оценке цвета и колориметрии. Однако оказалось, что цветовые ощущения существенно зависят от фона, угла зрения, освещения, усталости глаза и многих других факторов. Цветовые ощущения характеризуются светлотой, цветовым тоном, насыщенностью, которые связаны определенным образом с психофизическими понятиями - яркостью, доминирующей длиной волны и чистотой цвета.
Необыкновенные свойства человеческого глаза: свето - и цветовосприятие, адаптация глаза, защищающая от слепоты в чрезвычайно широком интервале изменения яркости источника света, - все это объясняется физиологической структурой глаза, наличием в сетчатке «колбочек» и «палочек» и их фотохимическими превращениями под действием света, а также механическим действием зрачка.
Основной психофизиологический закон Ве-бера-Фехнера объясняет соотношение между раздражением и ощущением и относится не только к проблеме цвета, но и к обонянию, слуху, осязанию. Суть его в том, что если какой-либо раздражитель возрастает в геометрической прогрессии, то ощущение от него возрастает лишь в арифметической. На этом принципе строятся равноступенные шкалы серых эталонов, шкалы стандартного тона окраски, которые широко применяются в колористической практике для испытания прочности окраски к физико-химическим воздействиям. Шкалы эти демонстрируются студентам, а простые, но убедительные лекционные демонстрации убеждают в справедливости этих закономерностей. Свойства органов чувств, выражаемые законом Вебе-ра-Фехнера, служат надежной охраной организма от разрушения чрезмерными раздражителями, являются защитным барьером между средой и организмом. В зрительных процессах эти свойства особенно сильно проявляются при восприятии светлоты и яркости.
Человек в познании окружающего мира дополняет свои ощущения мышлением, учитывающим весь его предшествовавший опыт, благодаря чему чувственные восприятия обобщаются в форме определенных представлений. В результате человек не всегда видит то, что перед ним находится в действительности, возникают зрительные иллюзии. На лекциях иллюстрируются наиболее распространенные виды оптических иллюзий и приводятся примеры их практического использования (маскировочная одежда, коррекция «фигуры» штриховкой ткани костюма, цветовой контраст и пр.).
Последующие разделы курса посвящены колориметрии, характеристике химической структуры наиболее популярных красок, их взаимному химическому влиянию при смешении, а также их экологические свойства. По цветовому охвату краски заполняют весь диапазон видимого спектра. Даны примеры практического использования колориметрии в легкой промышленности и дизайне. Описан способ контроля кроющей способности лакокрасочных покрытий (защищен авторским свидетельством вуза).
Описан метод количественной оценки широты цветовой гаммы красителей посредством сопоставления объемов реального и идеального цветового тел. Студентам демонстрируются также модели цветовых тел действующего ассортимента кислотных и хромовых красителей для шерсти, построенные для дневного и искусственного освещения.
Методические рекомендации кафедры физики сводятся к краткости и доступности излагаемого лекционного материала, яркости и убедительности лекционных демонстраций, к закреп-
лению теоретических знаний и навыков работы с измерительной техникой в лабораториях кафедры.
Литература
1. Мак - Дональд Р. Цвет в промышленности. М.: Логос, 2002.
2. . Воробьева Т.Ю. Цвет в науке, искусстве и дизайне. Новочеркасск, 2003.
3. Агостон Ж. Теория цвета и ее применение в искусстве и дизайне: Пер. с англ. И.В. Пеновой. М.: Мир, 1982.
4. Сайт Клюева М. Web - дизайн, графический дизайн, промышленный дизайн, статьи о дизайне, теория /www.rosdesign.com.
5. Пенова И.В., Бочаров В.Г., Шапкарин И.П. Цветоведение и колористика. М.:МГУДТ, 2009. -221 с.
6. Международный светотехнический словарь./ 3-е издание, общее для МКО и МЭК.- Русский язык, 1979, 278 с.
7. Пенова И. В. Программа «Color Shop» - инструмент для обучения цвету. /Непрерывное профессиональное образование в области технологии, конструирования изделий легкой промышленности: Сб. тезисов докладов VIII Международной научно-методической конференции. М.: ИИЦ МГУДТ, 2007, с. 163-165.
8. Миронова Л. И. Цветоведение. Минск.: Вышэйшая школа, 1984.
9. Айсмен Л. Дао цвета / Литрис Айсмен; [пер. с англ. Т.Новиковой]. М.: ЭКСМО, 2006.
10. Чидзиива Х. Гармония цвета: Руководство по созданию цветовых комбинаций/ Пер. с англ. И .А. Бочкова. М.: Астрель: АСТ, 2007.
11. Иттен И. Искусство цвета. М.:Д.Аронов, 2001. (http://itten.at.tut.by/itten-12.html, с иллюстрациями. Там же: Иттен И. Искусство формы).
12. Бочаров В.Г. «Восемь лекций по физике и химии цвета». Учебное пособие-конспект лекций. МГУДТ. 2005. 48 с.
Chromatics and colour in the system training designers Shapkarin Igor P., Shpachkova A.V.
RGU of A. N. Kosygin (Technology. Design. Art), The analysis of the courses "Chromatics and coloring" and "Physics and chemistry of color", developed at the Department of Physics, Rostov State University named after AN Kosygin, and textbooks prepared by teachers of the department for the implementation of these courses. It is shown that the aim of the course - to give in general terms the foundations of the science of color and help students and professionals to master the skills of working with color. The aim of the textbook "Chromatics and coloring" (authors: Penov IV, V. Bocharov, Shapkarin IP) is teaching students the basics of classical and modern achievements of the science of color, ways of quantifying the color and color differences, and and color measurement methods. In the classroom, students are introduced to the modern color systems, directories, atlases, sets of colors, developed specifically for color and design for training to work with color. Working with color on the computer screen it is held within the software «Color Shop» to the spectrophotometer
О
R >
£
R
m fi 4
«Color Digital Swatchbook» company X-RITE, the leader in the field of tsvetoizmeritelnyh devices. This program is offered for the first time to teach students. Keywords: chromatics, coloring, lighting, design, color contrasts, color differences, color language, color culture, colorimetry, spectrocolorimeter, atlases and color catalogs, color systems, electromagnetic radiation, the color sensation, lightness, hue, saturation, Weber-Fechner law, the standards scale, optical illusions. References
1. Mc Donald R. color in industry. M .: Logos, 2002.
2. Vorobyov T.Y. Color in science, art and design. Novocherkassk 2003.
3. J. Agoston color theory and its application in art and design:
Per. from English. IV Penov. M .: Mir, 1982.
4. Website Klyuev M.A. Web design, graphic design, design
promyshlenny film design theory /www.rosdesign.com.
5. Penov I.V., V.G. Bocharov, I.P. Shapkarin. Chromatics and
coloring. MM: MSUDT, 2009. - 221 p.
6. Lighting International Dictionary. / 3-rd edition, the total for the
ICE and MEK.- Russian language, 1979, 278 p.
7. Penova I.V. Program «Color Shop» - tool for learning colors. /
Nepreryvnoe professional education in the field of technology, konstruirovaniya products of light industry: Coll. Abstracts Dov Mezhdunrodnoy VIII Scientific Conference. M.: IPC MSUDT, 2007, p. 163-165.
8. Mironova L.I. Chromatics. Minsk .: Higher School, 1984.
9. Iceman L. Tao color / Litris Iceman; [Trans. from English. T.Novikovoy]. M .: Eksmo, 2006.
10. Chidziiva H. Harmony Colors: Guidelines for creating color combinations / Trans. from English. I. A. Bochkova. M .: Astrel: AST, 2007.
11. I. Itten color art. M.:D.Aronov, 2001. (http://itten.at.tut.by/itten-12.html, with illyust - ratsiyami ibid. I. Itten art form).
12. V.G. Bocharov "Eight lectures on physics and chemistry of color." Study Pozo Bie - lecture notes. MSUDT. 2005. 48 pp.
