Нестерова И.В. Картографическое черчение
Подождите немного. Документ загружается.
длины волны всего на несколько и даже на один нанометр. В соответствии с
этим, в спектре принято выделять три основные зоны - красную, зеленую и
синюю.
Упрощенно спектр можно представить в виде диаграммы из трех столбиков,
соответствующих зонам (цветам) спектра.
Три основных цвета − красный, синий, зеленый − следует рассматривать как
обобщенные, полученные в результате смешения множества лучей разных
цветов, относящихся к этим зонам.
Цвет в картографии
Все многообразие цветов может быть разделено на две группы. К одной
относятся цвета хроматические (окрашенные), к другой - ахроматические -
(неокрашенные). Основные отличия одних хроматических цветов от других
могут быть по цветному тону, светлоте (яркости) и насыщенности.
Цвета тел, обладающих избирательным (селективным) поглощением,
называются хроматическими.
Цвета красок, как и всяких тел, тоже объясняются избирательными
свойствами красящего вещества. Следует помнить, что ощущение цвета краски
возникает в глазу под воздействием множества разных по спектральному
составу лучей, а не монохроматического излучения..
Цветовой тон
Под цветовым тоном понимают саму цветность, то есть то, и что позволяет
любой цвет отнести по сходству к тому или иному цвету спектра (например,
синий, красный, зеленый цвет). И.Ньютон по аналогии с музыкальной гаммой
выделил семь различных по тону цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый,
голубой, синий, фиолетовый. Однако каждый "ньютоновский " цвет состоит из
многочисленных по цветовому тону цветов. Число цветовых тонов, различаемых
глазом в спектре, достигает 150.
Светлота (яркость)
Цвет одного цветового тона может различаться по светлоте (например,
красный бывает темно-красным, красным, светло-красным) . Чем ближе свет к
белому, тем он светлее. Число воспринимаемых глазом оттенков цвета по
светлоте (яркости) равняется нескольким сотням.
Насыщенность
Один и тот же по цветовому тону и светлоте цвет может иметь различные
оттенки по чистоте или насыщенности ( например, светло-красный, может
быть "грязным", более чистым, чистым).
Насыщенностью называется степень отличия хроматического цвета от
равного ему по светлоте ахроматического (серого). Чем больше примеси серого
в цвете, тем он будет менее насыщенным. Это степень выраженности
цветового тона, степень избирательности поглощения (пропускания) по спектру.
Чем красный цвет краснее, тем он насыщенее.
Самыми насыщенными природными цветами являются цвета спектра.
Цвета акварельных красок по насыщенности всегда меньше цветов спектра.
Измеряется насыщенность числом порогов (едва различимых ступеней) от
данного цвета до ахроматического , одинакового с ним по светлоте. Глаз
различает от 4 дл 25 порогов насыщенности, в зависимости от цвета краски и
других условий. Число различаемых ступеней цвета по насыщенности зависит
от цветового тона и колеблется (для цветов акварельных красок) в пределах от 4
до 12
К понятию насыщенности очень близко понятие чистота цвета, которую
называют еще колориметрической насыщенностью.
Чистота – доля чистого спектрального цвета в смеси равноярких
спектрального и белого или как отношение спектральной составляющей к общей
яркости цвета. Чистота обозначается буквой Р и выражается в процентах.
Согласно определению, чистота цветов спектра будет равна 100 % (нет примеси
белого); чистота белого, серого равна 0.
Ахроматические цвета не имеют цветового тона и изменяются лишь по
светлоте. Это цвета: белый, всевозможные серые (от самого светлого до самого
темного), черный.
При измерении цвета его чистоту можно определить более точно, чем
насыщенность, поэтому в колориметрии пользуются именно чистотой. Понятия
насыщенности и чистоты довольно близки, и при характеристике цвета в
большинстве случаев можно пользоваться и тем и другим. Так, если все цвета
спектра имеют одинаковую чистоту (100%), то насыщенность у некоторых из них
разная. Желтый цвет воспринимается как более близкий к белому, чем, например,
красный или синий, значит и насыщенность желтого меньше.
Совокупность цветового тона и чистоты цвета дают качественную
характеристику, называемую цветностью. Яркость (светлота) является
количественной характеристикой.
С изменением одной из трех характеристик будет изменяться и цвет, поэтому
следует иметь ввиду, что если мы замечаем какие-либо различия в цвете, например,
видим, что один цвет зеленый несколько светлее другого, значит мы видим два цвета,
а не «оттенки» одного цвета, как это часто говорят.
Для характеристики цвета часто применяют термин «интенсивность». Цвет
будет тем более интенсивным, чем более его насыщенность и светлота. Например,
из двух цветов с одинаковой светлотой более интенсивным будет тот, у которого
больше насыщенность.
Дополнительные характеристики цвета
Кроме основных характеристик (цветовой тон, светлота, насыщенность)
имеются дополнительные. Красно-желтые цвета напоминающие цвет огня,
называются теплыми, а голубовато-синие, напоминающие цвет льда −
холодными. Зеленый цвет является пограничным цветом между теплыми и
холодными.
Если к цветам спектра добавить промежуточный между красным и
фиолетовым – пурпурный, то их можно замкнуть в круг. Цветовой круг,
состоящий из цветов спектра и пурпурного, в котором психологическая разница
между соседними цветами одинакова, называется равноступенным. Он может
содержать 12, 24 и 36,48 и т.д. цветов.
В равноступенном цветовом круге диаметрально-противоположные цвета
являются контрастными (например, киноварно-красный − голубой, сине-
фиолетовый − желтый).
Контрастные цвета, расположенные рядом друг с другом, усиливают
насыщенность обоих цветов.
Красный, желтый, синий цвета акварельных красок часто называются
основными, поскольку остальные цвета могут быть получены их смещением,
например
красный + желтый = оранжевый;
желтый + синий = зеленый и т.д.
Какой именно получится промежуточный цвет из двух основных, легко
устанавливается по цветовому кругу. Смешение всех трех основных цветов
красок дает ахроматический серый.
Ахроматический серый можно получить также, смешивая в определенных
пропорциях и два цвета красок. Такие пары называются дополнительными
цветами.
Дополнительные цвета близки к контрастным, но не совпадают с ними
(например, к оранжевому контрастным будет синий, а дополнительным -
голубой, к голубо-зеленому контрастный − карминно-красный, и
дополнительный − оранжево-красный).
Различные цвета зрительно воспринимаются как равноудаленные, т.е.
обладают пластичностью (цветовая пластика). Так, например, теплые цвета
более заметны и поэтому вызывают впечатление выступающих (как бы более
приближенных к глазу наблюдателя), а холодные − отступающих (удаленных от
глаза).
На выступание цветов влияет также увеличение светлоты и насыщенности,
на отступание - уменьшение светлоты и насыщенности.
Различают парные сочетания цветов и сочетания из трех цветов (триады).
Более сложные сочетания комбинируют из пар и триад. Парные сочетания и
триады можно выбрать из равноступенного цветового круга.
Два цвета, различно удаленные друг от друга в цветовом круге, дают
сочетание различной гармоничности:
расположение под углом 120° −наиболее гармонично (а),например,
пурпурный - желто-зеленый; оранжевый − голубой;
диаметрально-противоположные − близки к ним, но сочетание более резкое,
менее гармоничное: пурпурный − зеленый; оранжевый − синий;
при сближении цветов по кругу − гармоничность сочетаний уменьшается:
пурпурный − оранжевый; оранжевый − зеленый;
при уменьшении угла до 60° − наименее гармоничны (г);
пурпурный − киноварно - красный; оранжевый − желто-зеленый;
при дальнейшем сближении цветов гармоничность увеличивается;
соседние цвета − гармоничные.
пурпурный − киноварно-красный;
оранжевый − желтый.
Закон Вебера - Фехнера − распознаваемое приращение интенсивности
раздражителя зависит от интенсивности исходного раздражителя, а их
отношение остается постоянным. Т.е. изменение в ощущении светлотных
разниц между ступенями шкалы зависит от отношения разности светлот к
абсолютной величине светлоты. В соответствии с этим законом серый цвет,
средний для глаза, между черным со светлотой 2 и белым со светлотой 98
будет иметь светлоту не 50 , а 14 .
Закон Г.Фехнера − математическая зависимость изменения величины
ощущения светлоты от изменения величины яркости, т.е. для изменения
ощущения в арифметической прогрессии необходимо изменение раздражителя в
геометрической прогрессии. S=k IgB.
При подборе цветов необходимо знать, как они влияют друг на друга.
За основу определения цветовых тонов и правильного сочетания цветов
берется цветовой спектр.
Если луч солнца пропустить через стеклянную призму, то получится
цветовая полоса − спектр.
В природе мы часто встречаем сочетание красок в радуге, капле росы, при
прохождении луча солнца через каплю воды, как через призму. Спектр
состоит из 7 цветов. Каждый цвет отделен от другого целой гаммой
промежуточных цветов.
Можно смешивать не только основные цвета, но и цвета, расположенные
один против другого в цветовом круге. И если в результате смешения
получится светло-серый цвет, такие цвета называются дополнительными:
красный – зеленый; желтый − фиолетовый; синий оранжевый.
Смешение цветов
Смешение красок может быть механическим и лессировочным.
При механическом смешении в одной посуде разводят 2 или более краски в
определенных пропорциях для получения нужного цвета.
Лессировочное смешение получается путем наложения одного красочного
слоя на другой, причем на цвет смеси оказывает влияние и порядок наложения,
и цвета слоев. Лессировочное смешение дает более чистые цвета, чем
механическое. В картографических работах различают фоновое окрашивание
(качественный фон, ареалы и др.) и послойное окрашивание (изолиний,
картограммы и др.). Здесь важен умелый подбор цветов.
АДДИТИВНОЕ смешение цветов
Образование новых цветов путем смешения цветных лучей называется
аддитивным или сочетательным (оптическим, пространственным) смешением
цветов.
Примеры: живопись художников − пуанталистов, создающих свои
произведения путем написания различных цветных точек; в текстильной
промышленности − меланжирование; в основе цветного телевидения. В
картографии находит свое применение, но в меньшей степени и знать его не-
обходимо.
Законы аддитивного смешения цветов
l. Ko всякому хроматическому цвету можно подобрать другой хро-
матический цвет, дающий при оптическом смешении с первым ахроматический.
Такие два цвета называются взаимодополнительными.
На экране при смешении лучей двух взаимодополнительных цветов можно
получить белый цвет, а при вращении диска с секторами взаимно
дополнительных - цветов - серый.
Дополнительность цвета зависит только от его цветового тона;
насыщенность взятых цветов будет лишь на влиять на их количественные
соотношения при смешении. Взаимно дополнительных пар множество. Цвета с.
длиной волны от 493 до 567 нм не имеют в спектре дополнительных цветов.
Дополнительными к ним будут пурпурные цвета.
2. При оптическом смешении недополнительных цветов получаются цвета,
промежуточные по тону между смешиваемыми. Например, на вертушке при
вращении диска, составленного из зеленого и синего спектра, мы получим
голубой цвет, из желтого и красного - оранжевый.
3. Результат оптического смешения не зависит от состава лучей, вызывающих
ощущение участвующих в смешении цветов.
Насыщенность получаемого цвета зависит от насыщенности смешиваемых
цветов и от их положения в цветовом круге.
Насыщенность смеси тем больше, чем ближе друг к другу расположены
смешиваемые цвета, и тем меньше, чем они удаленнее друг от друга в
цветовом круге.
Светлота (яркость) смеси зависит от способа смешения. При сложении
цветных световых потоков на экране их яркость суммируется, а при смешении
непосредственно при восприятии глазом регистрируется средняя яркость с
учетом размеров секторов.
Путем смешения 3 основных цветов красного (киноварного), зеленого
(слегка голубоватого) и фиолетово-синего - можно получать любые цветовые
тона. Это 3 цвета дадут наиболее насыщенные сочетания.
Могут быть использованы и другие триады, важно, чтобы дополнительный к
одному из 3 цветов лежал в цветовом круге между двумя другими.
СУБТРАКТИВНОЕ смешение цветов
Вычислительное (субтрактивное) смешение - образование новых цветов
путем последовательного поглощения различных цветовых лучей падающего
света.
Этим объясняется получение новых цветов при смешении красок, т.к.
каждая краска поглощает лучи определенного состава; на глаз будут
действовать лишь не поглощенные цветовые лучи.
Например, если через желтое стекло смотреть на обычный белый свет,
он
покажется нам желтым , т.к. в слое стекла поглотились лу чи синей час ти спектра,
а прошедшие сквозь стекло лучи красной и зеленой части спектра, действуя на
глаз наблюдателя суммарно, производят впечатление зеленого цвета. Если на пути
этих лучей поставить еще одно цветное стекло, например, пурпурное, (в
пурпурном задерживаются лучи зеленой час ти спектра) мы увидим оранжево-
красный цвет. Ес ли теперь на пути этих красных лучей поставить поглощающий
их фильтр голубого цве та, и мы увидим через все три стекла черный цвет, т.к. все
лучи падающего цвета будут последовательно поглощены.
Так же объясняется получение новых цветов при наложении друг на друга
прозрачных красок (лессировка) .
В случае с красками, которые всегда являются мутными средами, общий цвет
зависит от очередности наложения слоев краски.
Практическое применение смешения субтрактивного типа:
- различные виды изобразительного искусства; - цветные фотография и кино; -
картографическое производство и т.д.
При оформлении карт и их издании смешение красок может проис ходить как
аддитивным так и субтрактивным путем..
При работе с красками следует учитывать их избирательные свойства и
принципиальную схем у субтрактивного смеш ения. Применяя триаду красок -
пурпурную, голубую, желтую - можно, накладывая и х друг на друга в разных
пропорциях, получить множество разных цветов.
ГАРМОНИЧЕСКИЕ СОЧЕТАНИЯ ЦВЕТОВ
При оформлении карт вс тает важный вопрос о подборе цветов и их
сочетании. В настоящее время м ного данных о цветовых гармониях, но вопрос
весьма сложен.
Наше зрение может оценивать относите льные психологические рас стояния
между цветами. Как гармоничные вос принимаются постро ения, подчиненные
определенному закону. Например, цветовой ахроматичес кий ря д Вебера −
Фехнера; закономерно построенные цветовые ряды; цветовой круг, соседние
ступени которого отличаются по цвету на одинаковую для глаза величину.
Картограф Н.Г. Вок ачев установил, что сочетания 2 цветов 12 членного
равностепенного круга будут наилучшими, если они взяты в пределах большого
интервала через 4 или 3 ступени. Противопо ложные цвета (контрастные)
сочетаются несколько хуже. Сочетания че рез 2 ступени не так хороши, а через
одну ступен ь - еще менее гармоничны. Соче тания двух соседних цветов вполне
гармоничны, но в окружении сочетаний такого же типа.
Эти выводы справедливы для насыщенных, м а л он а с ыщ е н н ых,
осветленных,
утемненных цветов.
Но малонасыщенные цвета лучше, чем насыщенные, сочетаются через 2 и 1
ступени; сочетания контрастных цветов лучше у осветленных .
Гармоничность сочетаний проще достигнуть при понижении насыщенности
окраски и росте светлоты.
Цвета сильные, яркие, как бы отталкиваются друг от друга, мешают
восприятию цветовой композиции как единого целого.
Наиболее употребительные триады: оранжевый, зеленый, фиолетовый;
пурпурный, желтый, голубой.
Список источников
1. Бокачев Н.Г., Чеснокова Г.К. Картографическое черчение.
Методические указания. М.: Изд-во МГУ, 1979. – 119 с.
2. Востокова А.В. Оформление карт. М.: Изд-во МГУ, 1987.− 200с.
3. Кремнева А.В., Фокина Т.А. Картографическое черчение и
гравирование на пластиках. М.: Изд-во МГУ, 1971 – 156 с.
4. Одноралов Н.В. Материалы в изобразительном искусстве. М.:
Просвещение, 1983. − 144 с.
5. Справочник по картографии М.:Недра,1988 − 428 с.
6.Топографическое черчение. Учебник для вузов / Лосяков Н.Н.,
Скворцов П.А., Каменецкий А.В. и др. М.: Недра, 1986.−325 с.
7.Федорченко М.В., Раклов А.С. Землеустроительное черчение М.:
Недра, 1991.− 336 с.