Текст книги "Цветоведение и колористика"

Тема 3. Особенности зрительного восприятия цветов глазами человека и его мозгом

Как отмечалось выше, лучи света, испускаемые каким-либо естественным или искусственным источником света или отражаемые от какой-либо поверхности, проходя через зрачок в радужной оболочке и расположенный за ним хрусталик (живую линзу глаза), попадают на ретину (сетчатую оболочку глаза). Сетчатая оболочка (или сетчатка), состоящая из двух слоев: наружного, или пигментного, и внутреннего, или нервного, представляет собой разрастание зрительного нерва, связывающего глаз с мозгом. Именно в соответствующей области мозга и возникают зрительные, в том числе цветовые, ощущения.

В структуре сетчатки глаза есть клетки, обеспечивающие ахроматическое (ночное и сумеречное) зрение, и клетки, обеспечивающие хроматическое (дневное) зрение.

Во внешнем слое сетчатки, непосредственно примыкающем к сосудистой оболочке, расположены клетки, окрашенные черным пигментом. Затем идут основные элементы зрительного восприятия, называемые по внешнему виду палочками и колбочками. Каждое нервное волокно зрительного нерва оканчивается либо колбочкой, либо группой палочек. Число колбочек и палочек очень велико (около 7 млн колбочек и более 100 млн палочек).

В середине сетчатки преобладают колбочки, к периферии – палочки. Палочки окрашены красным зрительным пурпуром, который выцветает под действием света. Длина палочек около 0,06 мм, колбочек – около 0,035 мм. Диаметр палочек составляет около 2 мк, а колбочек – около 6 мк.

Зрительная зона головного мозга находится в затылочной части. Это поля зрительного анализатора. Глаза по сути дела – части головного мозга, вынесенные на периферию для контакта с внешней средой (аналогично органам слуха).

Под воздействием света в зрительных клетках возникают фотохимические реакции. Для этого в колбочках и палочках есть светочувствительные пигменты: в палочках – родопсин (зрительный пурпур), в колбочках – йодопсин.

Под воздействием света зрительный пурпур распадается на две молекулы: желтоватого вещества – ретинена и бесцветную молекулу белка, а в темноте из них снова образуется родопсин. Таким образом на свету родопсин выцветает, а в темноте окрашивается (регенерируется).

Фотохимические реакции, воздействуя на волокна нервов, обусловливают возникновение импульсов (биотоков), идущих по зрительному нерву в зрительные центры коры головного мозга.

Колбочки обеспечивают дневное хроматическое зрение, а палочки – ночное ахроматическое. Наш глаз воспринимает какой-либо цвет как белый, когда все цвета спектра полностью отражаются от освещенной поверхности (либо когда луч света не разложен на монохроматические простые цветовые потоки).

Цвет какой-либо поверхности воспринимается черным, когда все цвета спектра полностью поглощаются этой поверхностью. Тело или пространство воспринимается черным при отсутствии света.

Частичное, избирательное отражение тех или иных цветовых монохроматических потоков (при поглощении остальных цветов спектра) определяет для нашего зрения цвет отражающей поверхности.

Так, отражение красных лучей (при частичном отражении оранжевых и желтых) создает впечатление красного цвета отражающей поверхности. При этом зеленые, голубые, синие, фиолетовые цвета спектра поглощаются.

Прозрачные (полупрозрачные) цветные поверхности, тела (представляющие собой светофильтры определенного цвета) избирательно пропускают те или иные цвета спектра, соответствующие цвету светофильтра. Остальные цвета спектра пропускаются светофильтром в незначительной степени или не пропускаются вовсе. Так, зеленый светофильтр пропускает зеленый цвет, частично голубой, может быть, синий или желтый и не пропускает красный, оранжевый, фиолетовый. Поэтому и цвет его воспринимается как зеленый (рис. П.1.2).

Цвет объекта (объектов), находящегося за светофильтром, смешивается с его цветом, образуя в нашем зрительном восприятии какой-либо сложный неспектральный цвет.

Глаз человека устроен так, что он прекрасно адаптируется к темноте и свету, к различению предметов на расстоянии, как близком, так и далеком.

Хрусталик глаза работает как система автофокусировки фотоаппарата.

Природа в процессе эволюции животных и человека создала зрительный орган – анализатор, дающий возможность прекрасно ориентироваться как на ярком свету, так и в темноте.

Зрачок – отверстие радужной оболочки глаза – может автоматически сжиматься и расширяться в зависимости от яркости света, регулируя таким образом количество световой энергии, падающей на сетчатку глаза (аналогично диафрагме в объективе фотоаппарата). Диаметр наибольшего отверстия зрачка в среднем около 8 мм, а наименьшего – около 2 мм. Таким образом, площадь отверстия может изменяться в темноте в 16 раз. В темноте глаза начинают приспосабливаться к слабому освещению, и чувствительность сетчатки постепенно нарастает. При этом в колбочках чувствительность нарастает только в десятки раз (по сравнению с чувствительностью на дневном свету), а в палочках чувствительность медленно (в течение часа и более) увеличивается в полной темноте, в сотни тысяч раз.

Естественно, что в наступающих сумерках многие цвета спектра постепенно, один за другим перестают восприниматься нашим зрением. Прежде всего «уходят» теплые цвета: желтые, оранжевые, красные; затем желто-зеленые, зеленые, голубые. Остаются какое-то время в наступающей темноте синие и фиолетовые цвета, а затем хроматическое восприятие окружающего мира сменяется ахроматическим – серо-черно-белым (при отсутствии света – только черным).

Глаз настолько чувствителен к свету, что при абсолютно прозрачной атмосфере (как условном допущении) мог бы различать огонек свечи на расстоянии 200 км. (Разумеется, если человек обладает нормальным острым зрением.)

Глаз здорового человека с развитым цветотоновым зрением способен различать в окружающем мире (при достаточно ярком освещении объектов) около 30 000 оттенков цветов. В спектре по цветовому тону он может различать до 120 оттенков. Кроме того, 10 оттенков каждого из них по насыщенности (чистоте). И, наконец, 25 ступеней по яркости (светлоте) каждого тона. Таким образом, произведя несложные арифметические действия, получаем: 120×10×25 = 30 000.

Многие цветовые атласы содержат в три раза меньшее количество оттенков цветов (даже с учетом того, что в них приводятся образцы одного и того же оттенка цвета – матовые, полуматовые и глянцевые).

Следует отметить, что ощущение цвета (цветосочетаний) в мозге человека возникает не только благодаря поступающему в глаза внешнему излучению, но также благодаря зрительной памяти, внутреннему представлению (об объекте, явлении), воображению (в том числе творческому) и без внешнего источника цветного излучения.

Кроме того, избирательное ощущение цвета возникает в мозгу при механическом воздействии на голову, глаза (давление, удар) благодаря механизму психофизиологических реакций. Это может быть внезапное ощущение яркого света, световых кругов перед глазами (даже когда они закрыты) – «искры из глаз посыпались», или возникновение цветового пятна (пятен), «плывущего» сбоку или перед глазами, как реакция на воздействие слишком яркого света определенного цветового тона, например фиолетовых пятен после воздействия яркого желтого, или зеленых – после яркого красного. Это объясняется психофизиологическим механизмом свето-цветовой компенсации раздражения глаз цветом, противолежащим в цветовом круге тому, который вызвал утомление зрения. Важной особенностью цветового зрения является то, что, определив и запомнив цвет какого-либо объекта, человек независимо от условий освещения воспринимает (а точнее, представляет благодаря зрительной цветовой памяти) этот цвет как постоянный, присущий данному объекту. Например, красный цвет, который при слабом освещении объективно видится как темно-красный, серо-красный, коричневато-красный, остается для объекта восприятия все равно красным. Это помогает человеку запоминать объекты по их цвету и ориентироваться среди них в обыденной жизнедеятельности.

Но художник, занимаясь живописью, безусловно, отражает в своем произведении (пейзаже, натюрморте, портрете, жанровой картине) реальные изменения цвета изображаемых объектов в зависимости от характера и интенсивности их освещения.

Архитекторы, художники декоративно-прикладного искусства, дизайнеры также учитывают в своем творчестве изменения цвета (цветов) создаваемых по их проектам объектов при их реальном восприятии людьми, созерцающими эти объекты в разных условиях освещения.

Но это особенности эстетического восприятия объектов творчества, отличающиеся от обыденного, утилитарно ориентированного восприятия цвета.

Тема 4. Основы трехкомпонентной теории смешения цветов. Принципы оптического аддитивного и субтрактивного смешения цветов, их особенности

Заслуги Г. Гельмгольца, являющегося крупнейшей фигурой в области физиологической оптики в XIX в., обобщившего известные в его время научные знания о цвете как физическом (оптическом) и психофизиологическом явлении, заключались, во-первых, в разработке основы строгой научной систематизации цвета (Гельмгольц нашел способ измерения цвета путем числового выражения трех его характеристик: цветового тона, насыщенности и светлоты); во-вторых, в определении двух принципиально различных типов смешения монохроматических цветовых излучений – слагательного (аддитивного) и вычитательного (субтрактивного), а также в отличии результатов смешения цветных лучей света и красок аналогичного цветового тона; в-третьих, в разработке трехкомпонентной теории цветового зрения.

Аналогичные исследования проводились и сходные результаты были получены в XIX в. специалистами из других стран, в частности шотландским физиком Д. К. Максвеллом (1831–1879) и американским художником и преподавателем Массачусетской художественной школы в Бостоне, занимавшимся вопросами цветоведения, А. Х. Манселлом (1858–1918).

Поэтому в литературе по цветоведению, изданной в англоязы чных странах, чаще ссылаются на цветовые системы и исследования в области смешения цветов Д. К. Максвелла и А. Х. Манселла, чем на основоположника теории измерения и числового обозначения характеристик цвета, а также смешения цветов – немца Г. Гельмгольца [1], [11].

Трехкомпонентная теория цветового зрения Г. Гельмгольца базируется на идее ученого Томаса Юнга о трех родах нервных волокон, воспринимающих три основные цвета: красный, зеленый и синий (точнее – сине-фиолетовый). Степень возбуждения трех родов нервных волокон Гельмгольц изображал в виде схемы (рис. 1), где на горизонтальной линии отмечены цвета спектра от красного (R) до фиолетового (V). Кривые на схеме обозначают волокна, возбуждаемые красным, зеленым и фиолетовыми цветами. Простой (чистый) красный цвет (волны наибольшей длины в спектре) сильно возбуждает волокна, ощущающие красный цвет, но слабо – два других типа волокон. Простой желтый значительно возбуждает зрительные волокна, ощущающие красный и зеленый цвета, но слабо – фиолетовые. Простой зеленый сильно возбуждает зеленоощущающие волокна и слабо – остальные два типа и т. д. Тот или иной сложный оттенок цвета зависит, по-видимому, от разной степени возбуждения этих трех типов волокон. А равномерное возбуждение всех типов дает ощущение белого цвета.

Рис. 1. Схема ощущения трех основных цветов по Гельмгольцу

Г. Гельмгольц не обнаружил анатомического доказательства существования трех цветоощущающих родов зрительных волокон (колбочек). Его нет и в наше время. Есть ряд новых данных о цветовом зрении, но другая теория взамен теории Юнга – Гельмгольца пока не создана (с позиций психофизиологии цветоощущения). Но в то же время теория Гельмгольца хорошо объясняет многие факты физиологии цветового зрения и широко используется в ряде отраслей науки и техники (в том числе в фотографии, цветном телевидении, кино, видео, полиграфии, компьютерной технике и т. д.) [11].

Цветовая система смешения цветов из трех основных цветовых тонов геометрически изображается в виде равностороннего треугольника (рис. П. 1.3), в углах которого обозначены три первичных цвета: красный, зеленый, синий (сине-фиолетовый). Аддитивным (слагательным) смешением монохроматического света трех длин волн, соответствующих этим цветам, можно получить очень широкий диапазон цветов, включающий все цветовые тона разной чистоты (насыщенности). Равные количества первичного красного и синего дают луч пурпурного цвета; синего и зеленого – луч голубого цвета; зеленого и красного – луч желтого цвета. На линии, соединяющей точку, обозначающую желтый цвет (на правой стороне треугольника), с точкой в вершине треугольника, обозначающей зеленый цвет, получается желто-зеленый цвет. А на линии, соединяющей точку, обозначающую красный цвет (правый угол треугольника), с точкой, обозначающей голубой цвет (посередине левой стороны треугольника), между точкой Е, условно обозначающей белый цвет (как смешение всех цветов), и точкой R (красный цвет) помещается точка Р, обозначающая розовый цвет (pink). Чем ближе к точке Е, тем он бледнее, чем ближе к точке R, тем насыщеннее, темнее.

Таким же образом можно на этом треугольнике показать все смешения насыщенных цветов (размещаемых на сторонах и в углах треугольника) и смешения всех ненасыщенных (разбеленных) цветов внутри этого треугольника в соответствующих точках на условной сетке, полученной пересечением горизонтальных и наклонных линий, параллельных сторонам равностороннего треугольника [1].

Аддитивное (слагательное) смешение цветов

(рис. П.1.4, а) получается в результате проекции на белый экран трех частично перекрывающих друг друга монохроматических световых потоков цветных источников света (получаемых от трех проекционных фонарей со светофильтрами – красным, зеленым и синим). В местах попарного перекрывания световых лучей получаются: желтый цвет (оптическое смешение зеленого и красного), голубой цвет (смешение зеленого и синего), пурпурный цвет (смешение красного и синего).

В центре взаимно перекрывающих друг друга красного, зеленого и синего кругов получается белый цвет. Это возможно только при совершенно определенном соотношении между яркостями красного, зеленого и синего пятен света на экране и определенного расстояния от экрана.

При изменении соотношения яркостей цветных потоков света (например, при приближении к экрану одного из них, удалении другого, оставлении на прежнем месте третьего) изменяются цвета в местах перекрывания цветных пятен (при той же цветности яркость может стать иной) и вместо белого цвета в центре фигуры появится какой-либо хроматический цвет.

Изменяя положение взятых источников света относительно экрана можно получать различные цвета спектра и пурпурные цвета. Аддитивное смешение цветов (монохроматических световых потоков цветных источников света) базируется на описанной выше трехкомпонентной теории смешения цветов.

Субтрактивное (вычитательное) смешение цветов (рис. П.1.4, б) получается вычитанием из белого цвета соответствующих излучений при помощи определенных светофильтров для получения желаемых цветов.

Белый пучок света пропускается на белый экран через частично перекрывающие друг друга светофильтры пурпурного, голубого и желтого цветов. В центре пересечения цветных пятен получается черное пятно. В местах попарного перекрывания пурпурного и желтого получается красный цвет, желтого и голубого – зеленый цвет, а пурпурного и голубого – фиолетовый цвет.

Голубой светофильтр поглощает из состава белого цвета красный и оранжевые излучения, а пропускает синие, зеленые, фиолетовые цвета. В совокупности они и дают зрительное ощущение голубого цвета. Желтый светофильтр поглощает из белого света (как смеси всех цветов спектра), как бы вычитает фиолетовые и синие излучения и пропускает зеленые, желтые и красные. В совокупности они создают зрительное ощущение желтого цвета.

При сложении желтого и голубого светофильтров и пропускании через них мощного света лампы накаливания получается следующий эффект: желтый светофильтр поглощает из белого света фиолетовые и синие и пропускает красные, оранжевые, желтые и зеленые. Голубой светофильтр поглощает красные, оранжевые и желтые излучения и пропускает только зеленые излучения. Таким образом, на пересечении желтого и голубого пятен света получается ощущение зеленого цвета.

Анализируя способности пропускания и поглощения соответствующих цветов пурпурным и голубым светофильтрами, логически выводим эффект получения сине-фиолетового цвета на их пересечении, также как эффект получения красного цвета – от пересечения пурпурного и желтого цветов.

В стандартном цветовом круге (24 цветовых тона) цвет а, противолежащие друг к другу, являются дополнительными. При их оптическом смешении получается белый.

Поэтому при субтрактивном смешении цветов, желая получить определенный цвет, пропускают пучок белого света через светофильтр, поглощающий излучения, соответствующие дополнительному цвету к тому, который требуется получить. Если два цвета являются дополнительными, то вычитая (с помощью соответствующих светофильтров) один из них из состава белого света, получают второй цвет.

Субтрактивный способ образования цветов широко применяется в цветном кинематографе, цветной фотографии и живописи. Цвет краски является результатом смешения света отраженного от поверхности слоя краски и вышедшего после прохождения этого слоя светового потока. В красках нет субтрактивного способа смешения цветов в чистом виде, как в световых потоках, поскольку связующие вещества, применяемые для красок (не только масляных, темперных, гуаши и подобных кроющих красок, но и акварельных), не являются совершенно прозрачными и бесцветными.

Ахроматические пигменты – черные, белые, серые – неизбирательно поглощают и отражают световой поток. А все хроматические пигменты поглощают и отражают световые лучи избирательно, изменяя спектральный состав проходящего через них и отражающегося света.

Тема 5. Цветовые системы, положенные в основу международных стандартов в области цветоведения. Двухмерные и трехмерные цветовые модели

Основоположник научного цветоведения И. Ньютон первым предложил реально существующий линейный спектр цветов для удобства изучения их взаимосвязей изображать в виде цветового круга. Цветовой круг Ньютона включал семь последовательно расположенных и радиально ориентированных секторов: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового цветов. При добавлении неспектрального цвета – пурпурного – получалась 8-секторная двухмерная цветовая модель хроматических цветов.

И. В. Гёте, занимавшийся вопросами цветоведения с позиций психофизиологии, психологии, эстетики, искусствознания и написавший учение о цвете («Farbenlehre», 1790-1810 гг.), не хотел признавать учения И. Ньютона о световой природе цвета (он возмущался тем, что Ньютон «посмел» ради доказательства своей идеи разложить при помощи призмы белый «божественный» цвет на составляющие цвета спектра).

Гёте предложил свою версию цветового круга – 6-секторного. Его круг был образован тремя основными (по его мнению) цветами: красным, желтым, и синим, располагающимися в углах равностороннего треугольника, между которыми находились цвета, получавшиеся в результате смешения фланкирующих их цветов: фиолетовый (между красным и синим), оранжевый (между желтым и красным) и зеленый (между желтым и синим). Эти цвета, как и основные, располагаются в углах другого равностороннего треугольника, образующего с первым шестиконечную звезду.

Смешение цветов в круге Гёте не соответствует трехкомпонентной теории смешения цветов по Гельмгольцу, так как не является оптическим. Оно более соответствует смешению красок, но не световых лучей.

Тем не менее все цвета круга Гёте присутствуют в спектре за исключением седьмого цвета – голубого (рис. П.1.5 и П.1.6).

Еще одна своеобразная версия цветового круга, представляющая собой четыре заходящих друг на друга серпообразных сегмента: красного, зеленого, желтого и синего, как психологически первичных унитарных цветовых тонов, была разработана в виде системы естественных цветов (NCS) немецким физиологом Эвальдом Герингом – (1834–1918). По его идее, две пары психологически независимых противолежащих цветов: красный и зеленый, желтый и синий в своих взаимоналожениях создают все остальные цветовые тона (хроматические) как смеси этих основных цветов (рис. П.1.7).

Позднее другими специалистами в области цветоведения на основе цветового круга И. Ньютона (с включением пурпурного цвета) предлагались 12-секторные, 24-секторные и 48-секторные цветовые круги, в которых находили место уже не только основные спектральные цвета плюс пурпурный, но и все их промежуточные цветовые оттенки (чем больше секторов, тем больше оттенков каждого цветового тона спектра давала такая двухмерная цветовая модель).

12-секторный цветовой круг приведен на рис. П.1.10 [7].

В качестве стандартного цветового круга принят 24-секторный круг хроматических тонов, образованный путем членения на три каждого из семи основных спектральных цветов и пурпурного цвета (рис. П.1.9).

Есть варианты 12 и 24-секторного круга, демонстрирующие не только насыщенные, но и ненасыщенные оттенки всех цветовых тонов со ступенчатым, или плавным, переходом от насыщенных цветов на периферии к белому центру круга. Есть еще более сложные двухмерные модели, показывающие не только высветление насыщенных цветов (к центру), но и их затемнение (смешение с серыми) на периферии круга или иной фигуры (рис. П.1.8 [7]).

Известна, помимо двенадцатеричных, также оригинальная десятичная цветовая система – 100-секторный цветовой круг Манселла (рис. П.1.11, а, б).

В этом круге 10 областей (интервалов). Интервал одного цветового тона включает 11 радиусов цветового тона (от 0 до 10), последний 10-й совпадает с начальным 0-м следующего интервала.

По радиусу 5-го цветового тона расположен основной тон каждого интервала, по 10-м радиусам – крайние границы цвета каждого интервала. Шкала насыщенности располагается вдоль радиуса цветового тона. Она имеет определенное число уровней – от наиболее насыщенного цвета на краю круга до наименее насыщенного – к центру круга.

Таким образом, цветовой круг (цветовая система) Манселла демонстрирует в широком диапазоне цветность 100 оттенков цветовых тонов: сочетание цветового тона и насыщенности [1].

На основе этой цветовой системы разработаны и выпущены цветовые атласы. Как и в других стандартизированных системах (содержащих сотни образцов цвета), цвета обозначаются числом, или кодом. В международной практике принят метод определения цвета, разработанный Международной комиссией по освещению (МКО) – Commission International de l’Eclairage. Он основан на том факте, что относительные количества трех стандартных первичных цветов (по Г. Гельмгольцу) – красного, синего и зеленого, необходимых для того, чтобы их смесь давала цветовое равенство с данным цветом, можно использовать для идентификации и определения любого цвета. Это важно для колориметрии и технологии создания красителей.

Метод МКО использует в качестве вспомогательного средства график цветностей МКО (рис. П.1.12). С его помощью можно определить, какие цвета получаются при смешении двух и более световых потоков известных цветов. Можно проследить изменение качества цвета (цветового тона и насыщенности) при смешении красок и даже при выцветании красок со временем (как бы их разбеливания) [14].

График МКО также позволяет осуществлять отбор дополнительных друг к другу цветов и может показать пределы высшей чистоты цветов нефлуоресцирующих пигментов и красителей для сравнения с чистотой (насыщенностью) реально доступных красок. (О построении графика МКО и его изображения см. тему 6 – «Основы количественной колориметрии»).

Рассмотренные выше цветовые круги являются условными двухмерными цветовыми моделями.

Ни один из них не дает представления о ряде чистых ахроматических цветов (от белого через все оттенки серого разной светлоты до черного) и о смесях хроматических цветовых тонов с ахроматическими (на основе ряда ахроматических цветов).

Для этих целей были разработаны пространственные цветовые модели (трехмерные). Самой первой трехмерной моделью был цветовой шар Отто Рунге (1777-1810), современника И. В. Гёте, живописца, графика, цветоведа [7], [11], [14].

В «экваториальной» плоскости (сечении) этого шара помещался 6-секторный цветовой круг Гёте. По вертикальной оси располагался ряд ахроматических цветов от белого (вверху) до черного (внизу). На «меридианах» поверхности шара, совпадающих с точками основных и смешанных цветов (красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, фиолетовый) и сходящихся в точках «северного» и «южного» полюсов, можно проследить изменение цветовых тонов (наиболее насыщенных в «экваториальной» плоскости) по степени убывания насыщенности (чистоты) к «северному полюсу» (разбеливание цвета) и к «южному полюсу» (зачернение цвета).

По горизонтальным (широтным) сечениям шара прослеживалось изменение светлоты (яркости) того или иного цветового тона в соответствии с изменением светлоты серого цвета (на вертикальной оси шара) сверху вниз. Промежуточные участки поверхности шара между «меридианами», проходящими через точки шести цветов круга Гёте (являющиеся сферическими двуугольниками), представляют собой смешение соседних пар цветов, изменяющихся по чистоте по мере удаления от экваториальной плоскости вверх и вниз.

В центре шара – серый цвет как результат оптического смешения всех цветов.

Помимо этой пространственной модели разными специалистами в области цветоведения предлагались и другие модели: цветовой куб Хикетье, многогранник Кюпперса, цветовой цилиндр Манселла, двойной конус Оствальда и т. д. [1], [11], [14].

Наибольшее признание получила последняя из перечисленных трехмерных моделей – цветовое тело В. Оствальда.

Создатель этой модели Вильгельм Оствальд (1853-1932) – немецкий химик и психолог, считал, что все цвета поверхностей, рассматриваемых в неизолированных условиях (т. е. неизолированные цвета), являются смесями гипотетически чистых (полных) цветов, максимально освобожденных от воспринимаемой зрительно черноты или белизны, с черным и белым.

Модель В. Оствальда (цветовое тело – цветовое пространство) представляет собой двойной конус – два идентичных конуса с общим основанием и центральной вертикальной осью (рис. П.1.13).

Основание двойного конуса имеет 24 сектора (в соответствии со стандартным цветовым кругом), каждый из которых представляет собой один цветовой тон и имеет форму узкого равнобедренного треугольника, вершиной ориентированного в центр круга (основания).

По контуру основания конуса проходит изовалентная линия «экватора» двойного конуса, соединяющая точки чистых цветов С (color) для всех 24 цветовых тонов. Вершина верхнего конуса представляет собой белый цвет W (white), а нижнего конуса – черный цвет B (black). Между ними проходит вертикальная ось цветового тела, представляющая собой нейтральные серые цвета, изменяющиеся по светлоте от белого до черного.

Каждая из линий, соединяющих точки W и B (полюса двойного конуса) с точками С на окружности основания, характеризующими 24 цветовых тона, представляет собой стороны вертикально ориентированных треугольников с общим основанием, проходящим по линии WB.

Эти треугольники рассекают двойной конус на 24 части, соответствующие каждому из цветовых тонов цветового круга, изменяющихся по насыщенности и светлоте в направлениях к точкам W и B и к оси двойного конуса – WB. Каждый из треугольников расчленен взаимно пересекающимися линиями, параллельными линиям WC и CB (образующими ромбы, представляющие собой 28 оттенков каждого цветового тона, изменяющихся по насыщенности и светлоте). По оси WB располагаются ромбы нейтральных (чистых) серых цветов разной светлоты. В каждом ромбе – определенное процентное соотношение чистого цвета (С), черного (B) и белого (W), одинаковое для всех 24 цветовых тонов.

Линии в треугольниках – сечениях двойного конуса, параллельные линии WC, названы изооттеночными линиями, характеризующимися одинаковым для всех треугольников (в соответствующем ромбе) содержанием белого цвета по отношению к хроматическому цвету С.

Линии, параллельные стороне треугольника СВ, названы изотоновыми линиями, отличающимися одинаковым для всех треугольников (в соответствующем ромбе) содержанием черного цвета.

Вертикальные линии, соединяющие центральные точки внутри ромбов, параллельные оси WB, названы изохромными линиями. Они представляют собой изменение коэффициента яркости цвета того же цветового тона и чистоты (насыщенности).

Ромбы вдоль линии ВС – это смеси черного с чистым цветом, а вдоль линии WC – смеси белого и чистого цвета (С).

Вертикальное поперечное сечение цветового тела В. Оствальда представляет собой ромб, разделенный вертикальной осью WB на два треугольника, каждый из которых характеризует все оттенки какого-либо из 24 цветовых тонов, изменяющиеся по насыщенности (чистоте) и светлоте (яркости). Оба треугольника в целом и все составляющие их ромбические элементы являются дополнительными друг к другу цветами (диаметрально противолежащими в цветовом круге) и, следовательно, гармонируют друг с другом.

Двойной конус в верхней и нижней своих половинах расчленен горизонтальными линиями (окружностями), соединяющими точки цветов, имеющих одинаковое процентное содержание черного и белого, но разный цветовой тон.

Эти семь равно отстоящих друг от друга окружностей на верхнем и нижнем конусах названы изовалентными линиями (по аналогии с изовалентной линией «экватора», соединяющей точки чистых цветов всех 24 цветовых тонов).

На основе цветовой системы В. Оствальда было разработано «Руководство по гармонии цвета», состоящее из карт с треугольниками всех оттенков (каждого из 24 цветовых тонов, расположенных попарно как дополнительные, гармонирующие друг с другом цвета) [1].