Цвет

Маштаков
   Живопись. Возможности воспроизведения цвета при смешении красок.
   К этой проблеме мы подойдём не со стороны практицизма техники живописи, а со стороны теоретических требований к спектральным свойствам красок и со стороны законов изменения цвета при их смешении, которые можно получить, анализируя работу светочувствительных приёмников нашего глаза.


   ВВЕДЕНИЕ

   Живопись, или рисование цветом, широко использует приём смешения красок для получения большего разнообразия цвета и оттенка из весьма ограниченного набора красок. При этом рекомендуют, для избежания загрязнения цвета, вводить в смесь два, три, но не более составляющих.
   Кроме того, составляя смесь красок, художник должен избегать нежелательных в химическом отношении сочетаний красок в смеси, помнить о светостойкости, о возможности почернения красочного слоя и т.д.
   Всё это составляет основу техники живописи и подробно изложено в литературе.
   Мы, однако, оставив в стороне химию и технику, будем интересоваться физикой получения цвета, которая даёт рекомендации о том, какого красочного эффекта можно достичь смешением красок, можно ли в принципе получить любой наблюдаемый цвет смешением непохожих на него цветов, какие именно краски выгодно или невыгодно сочетаются в смеси, какую яркость и насыщенность будет иметь результирующий цвет.
   Каждый художник руководствуется в этом деле личным опытом и опытом своих предшественников, но отнюдь, не знанием физики получения цвета.
   А она, эта физика, весьма любопытна, и просто так, и в плане более осознанного процесса творчества.
   Примерно также, как и стихосложение - можно вполне писать по наитию, но знания законов стихосложения лишними не бывают.

   
   ЦВЕТООЩУЩЕНИЕ
   Приёмники Ф, З, К.

   Ощущение цвета возникает при одновременной работе 3-х различных светочувствительных приёмников нашего глаза: фиолетового (B), зелёного (G) и красного (R). Называю первый приёмник фиолетовым по цветоощущению, а не по той области спектра, в которой он чувствителен. То, что он приносит в наше сознание фиолетовый, а не синий цвет, легко убедиться если посмотреть в спектроскоп на край видимого спектра.
   Против названия "красный" у меня возражений нет - другой край спектра действительно густо-густо красный. Насыщенный своей краснотой.
   А вот "зелёный" является нереальным цветом - в чистом виде без красного или фиолетового мы его наблюдать не можем. Спектральные кривые чувствительности цветовых приёмников нашего глаза пересекаются друг с другом. Зона спектра между длинами волн в 550 и 600 нанометров вызывает одновременное ощущение как красного, так и зелёного цветов, что трактуется нашим сознанием как ощущение жёлтого цвета.

    ТРАКТОВКА ЦВЕТА СОЗНАНИЕМ.

   Наука держится того представления, что хотя каждый цветорецептор поставляет свои сигналы R,G,B по отдельности, передавая их в сознание по аксонам, но ощущение цвета наше сознание вырабатывает синтетически.
   А именно - оно указывает на цвет, как на отношение сигналов
       Цвет = R:G:B 
и указывает на светлоту тона, или на яркость, как некую функцию от суммы сигналов, которую мы обозначим через S=R+G+B.
      
   Но и это оказывается не так просто. Прежде чем подвести сигналы R,G,B к выработке отношения и суммы, наше сознание ещё и преобразует их не совсем известным в настоящее время образом. Такое преобразование может играть в частности компенсационную роль для приспособления к изменяемым условиям освещения.
   Поэтому прямо так точно сопоставлять сигналы R,G,B с величинами, получаемыми интегрированием "истинных" кривых спектральной чувствительности приёмников R,G,B, не совсем правильно, поскольку эти сами "истинные" значения известны приблизительно, непосредственно сигналы с фоторецепторов измерить невозможно, более того, имеется произвол - некоторая другая гипотетическая и слегка отличающаяся тройка светоприёмников, может вести себя точно также, создавая точно такое ощущение цвета и яркости.
   Неизменным в этом деле оказывается только принцип определения цвета, как отношения неких сигналов, и яркости, как функции их суммы.
 
   УПРОЩЁННАЯ СТРУКТУРНАЯ МОДЕЛЬ.

   Мы не будем стремиться к особой точности, а будем стремиться к пониманию явления восприятия цвета, и поэтому от картинки реальных спектральных чувствительностей для фиолетового, зелёного и красного цветорецепторов глаза, которую можно видеть в правой части иллюстрации, перейдём к более грубой схеме, представленной в начале иллюстрации.
   Кривые схемы симметрично разнесены по спектру, и разбивают его на пять равных участков по 50 нанометров каждый. Причём для зелёного оставлена зона индивидуальной засветки, это неправильно, но нашим рассуждениям это не помешает, а даже поможет. Подумаем, как будет воспринимать свет некоторого спектрального состава каждый из приёмников схемы. Пусть эти приёмники вначале смотрят на белый лист бумаги, освещаемый белым светом, а потом мы будем красить лист в разные цвета.

   Для белого цвета приёмники вырабатывают максимальный сигнал, припишем этому сигналу величину 10 для каждого приёмника. Окрашивание бумаги означает затемнение одного из участков спектра.
   Мы будем проводить тотальное затемнение - каждый из 5-ти участков спектра или полностью заполнен излучением, или полностью затемнён. Свет мы будем обозначать 1, а затемнение - 0. Предположим, мы выкрасили лист бумаги в красный цвет. В самой правой области спектра, от 600 до 650 нм и далее вправо он сияет, как может, нисколько падающее излучение в своём сиянии не ослабляя. Тогда как 4 левых участка спектра темны. Обозначим такое окрашивание строкой  00001. Это - красный цвет, которому мы на иллюстрации дали номер 3.
   А есть ли подобная краска среди реальных красителей, краска с таким резким переходом от рассеяния в красном к полному поглощению на границе зоны зелёного приёмника?
   Да, масляная краска кадмий красный, вполне годится для создания подобного цвета. Цвет красного кадмия насыщен - он не затрагивает область чувствительности зелёного приёмника. Вместе с тем, он настолько ярок, насколько это возможно - он полностью использует 5-ю зону спектра.
   Назовём подобный цвет - насыщенным или интенсивным одноцветом.
   Но можно осветить красный приёмник и сильнее - заполним светом 4-ю и 5-ю зону одновременно. Цвет, обозначенный на иллюстрации цифрой 6 - 00011, кадмий оранжевый. Зелёный приёмник начал на треть засвечиваться, но зато светосила красного приёмника использована полностью.
   Назовём подобный цвет - светосильным одноцветом.
   Посмотрим на цвет номер 8. Интенсивный, или насыщенный в отношении зелёного двуцвет - из спектра выключена зона фиолетового приёмника. Кадмий жёлтый.
   Интенсивным одноцветом является в нашей схеме цвет 00100. Мы знаем, что это неверно - в действительности нет той зоны, в которой можно засветить только зелёный цветоприёмник. Однако указанная в схеме зона может быть названа зоной работы в максимуме зелёного. Эта зона даёт наиболее интенсивный зелёный цвет.

 
   Все цвета, входящие в табличку, приведённую в иллюстрации, цвета подобного сорта - насыщенные или светосильные одноцветы и двуцветы. Это - идеальные краски, с резкими перепадами спектральной характеристики от нуля до единицы и обратно на границах 5-ти областей. Можно показать, что любую спектральную кривую возможно имитировать смесью таких красок. Идеальные краски дают и наиболее насыщенные и наиболее яркие в своей насыщенности тона, и хотя реальные краски не столь хороши (спектральные характеристики некоторых показаны в нижнем правом углу иллюстрации), но на примере смешения идеальных красок мы разберём все нюансы. Всех идеальных красок, в соответствии с нашей схемой набралось 17. Есть и ещё одна важная в наших рассуждениях краска - персиковая чёрная. В принципе это - необходимый и достаточный набор.
   Но есть и масса других, и очень удобных в обращении красок. Прежде всего это - коричневые краски, Любую коричневую краску можно имитировать, смешав в подходящем соотношении кадмии, добавив белил и зачернив смесь. Но если яркий тон не нужен, то, конечно, удобно взять коричневый подходящего оттенка за основу, а кадмии и белила использовать для модулирования цвета - смещения цвета в ту или иную цветовую зону. О модулировании цвета мы ещё поговорим.
   Назовём производным - цвет тех красок, который можно имитировать цветом смеси других красок. Вот, казалось бы, можно достичь хорошего оранжевого тона, смешав кадмий красный и кадмий жёлтый. Ан, нет. В этой смеси присутствует небольшая белильность, которой нет в кадмии оранжевом. И о проблеме белильности мы поговорим позже.

   ПРОЗРАЧНЫЕ И НЕПРОЗРАЧНЫЕ КРАСКИ.

   Применяемые в живописи краски состоят из частиц красящего вещества и связующего вещества, например масла. Связующее вещество прозрачно и бесцветно, а частицы красящего вещества могут быть как прозрачными, так и непрозрачными.

   Прозрачные краски легко узнать, в концентрированном виде они очень тёмные, и их красящее действие подобно действию осколков прозрачного цветного стекла, положенных на отражающую свет основу: в акварели - на бумагу, а в масляной живописи - на светлый грунт. Если краска употребляется в смеси с белилами, то роль отражающей основы играют кусочки белил.
   Непрозрачные краски светлы на вид и сами обладают свойством хорошо рассеивать свет. Непрозрачные краски в живописи принято называть корпусными, говорят, что они обладают большой кроющей силой.
   Что это значит? Это значит, что даже тонкий слой краски, покрывая своими частицами подложку наподобие паркета, сразу лишает подложку собственного цвета. Конечно, если частиц краски хватает чтобы полностью покрыть подложку. Если частиц краски для этого хватает, то совершенно неважно, какой толщины слой краски лежит на подложке.
   В масляной живописи дело обстоит именно так, а вот в акварели - наоборот, в акварели принято использовать очень малые дозы краски, размывая частицы краски по большой площади. Бумага в акварели всегда проглядывает и её цвет активно используется.
   И в масляной живописи пользуются тонкими слоями прозрачных красок. В тонких слоях, налагаемых последовательно, прозрачные краски способны постепенно изменять цвет нижележащих слоёв.
   

   ОСНОВНЫЕ ЦВЕТА ИДЕАЛЬНЫХ КРАСОК.

   Ниже приводится таблица-описание идеальных красок. После строк из единиц и нулей, указывающих на спектр цвета, приведены относительные значения сигналов в приёмниках RGB (максимальный сигнал принят за 10) и S - общая яркость окрашенной поверхности в процентах по отношению к яркости белого фона.
   Указанные значения вычислялись не по нашим схематичным кривым, а по приводимым в литературе спектральным кривым RGB (см. правую часть иллюстрации). Более точный анализ цвета идеальных красок в современной цветовой системе CIE будет сделан в следующей статье.
  В таблице указаны и краски, создающие цвета наиболее близкие к идеальным.

ТАБЛИЦА Основные цвета красок

               B  G  R
интенсивные одноцветы
1  10000  5  0  0      S= 17 фиолетовый (кобальт фиолетовый тёмный)
2  00100  0  4  2      S= 20 интенсивный зелёный (изумрудная зелёная)
3  00001  0  0  3      S= 10 красный (кадмий красный)
светлые одноцветы
4  11000  10 1  0      S= 37 синий (кобальт синий спектральный)
5  01110  5  1  7      S= 74 зелёный яркий (марганцево-кадмиевая)
6  00011  0  5  8      S= 44 оранжевый (кадмий оранжевый)
интенсивные двуцветы
7  11100  10 5  2      S= 57 синий яркий (ультрамарин)
8  00111  0  9  10     S= 64 жёлтый (кадмий желтый средний)
9  10001  5  0  3      S= 27 сиреневый тёмный (краплак фиолетовый)
светлые двуцветы
10 11110  10 10 7      S= 90 голубой (церелиум)
11 01111  5  10 10     S= 84 лимонно жёлтый (кадмий лимонный)
12 11011  10 6  8      S= 80 сиреневый (кобальт фиолетовый светлый)
у последнего имеется два оттенка
13 10011  5  5  8      S= 60 малиновый (краплак)
14 11001  10 1  3      S= 47 лиловый (смесь 1 и 12 или 4 и 9)
два оттенка имеются также у яркого зелёного
15 00110  0  9  7      S= 54 болотисто-зелёный (волоконсит)
16 01100  5  5  2      S= 40 сине-зелёный (берлинская лазурь)
белый
17 11111  10 10 10     S= 100 белый (белила цинковые)
===
чёрный
    00000  0  0  0      S= 0 чёрный (персиковая чёрная)
===
тёмные спектральные тона, не вошедшие в набор основных цветов
  01000  5  1  0      S= 20 синенький
  00010  0  5  5      S= 34 жёлтенький
=====

  Сделаем некоторые выводы.

  Разбиение спектра на 5 характерных интервалов оказалось достаточным для создания системы основных цветов. Их не слишком мало, как в полиграфии газетной печати, но и не слишком много, как в наборах пастели. Их вполне достаточно для реализации в масляной живописи, а также для реализации своих фантазий, если вы красите скамейки на даче. Акварель, использующая в основном прозрачные краски - тоже похожая, хоть и несколько отличная тема.   
  Мы видим, что по мере расширения спектрального интервала занимаемого излучением, яркость красок все повышается и повышается, между тем как интенсивные одноцветы и двуцветы, убирая засветку в излишних областях спектра, подчёркивают цветовую глубину тона.

  Следуя принципу получения поочерёдно наиболее интенсивных и наиболее светлых цветов, мы из всех возможных сочетаний спектральных интервалов выбрали логически необходимый набор.

  Остальные сочетания, не являющиеся необходимыми, имеют цвета почти точно воспроизводимые системой основных цветов, но в значительно более тусклом виде. Например, 00010 жёлтенький имеет практически тот же цвет, что и 00111 жёлтый, но яркость в 2 раза меньшую.
  Мы привыкли к мысли о том, что цвета радуги - наиболее яркие цвета. В системе же наших 5-ти интервалов спектр выглядит не столь красочно, как в радуге - красный, жёлтенький, зелёный, синенький, фиолетовый. Но этого оказывается вполне достаточным.
  Я не думаю, что число интервалов следует увеличивать. К изменению понимания получения цвета в смеси красок это не приведёт, а тонкости выбора кадмиев, или создания сине-зелёных смесей, мы обсудим позже.

  Информацию о других наборах основных цветов можно по запросу "цвет" найти в Википедии. Те наборы созданы по несколько другому принципу, не отражающему понятия светлоты тона. Поэтому обсуждать на их основе  проблему получения цвета в смеси красок мне представляется непродуктивным.
  Те таблицы цветов, которые приводятся в Википедии, ориентированы на получение цвета на мониторе, а не на белом листе бумаги. И эту существенную разницу мы с вами сейчас обсудим.


   ВЕКТОРНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЦВЕТА

   Цвет Ц, описываемый тройкой чисел B,G,R удобно представить вектором -
  Ц=(Цr,Цg,Цb) где Цr,Цg,Цb - координаты вектора в некой прямоугольной системе координат.
   Вы можете представить себе эту систему координат в виде кубика, показанного вверху иллюстрации. Чёрный цвет лежит в начале координат, он имеет координаты (0,0,0), а белый цвет можно вообразить себе стрелочкой (так обычно воображают вектор), Начало стрелочки находится там, где находится чёрный цвет, а остриё стрелочки упирается в противоположный угол кубика. Белый=(10,10,10)
   Точно так же представим себе Красный=(0,0,10) Зелёный=(0,10,0) и Фиолетовый=(10,0,0) - вектор, уходящий по направлению "от нас".
   При сложении векторов складываются их координаты. Складывая цвета Красный, Зелёный и Фиолетовый мы получаем белый.

   Теперь возьмём реальные цвета (см.Таблицу) и проделаем следующий эксперимент - осветим лист бумаги красным светом, создав на листе красный цвет Кр=(0,0,3). И добавим к этому освещению синий свет, создающий цвет Син=(10,1,0) складывая векторы мы получаем достаточно светлый лиловый

(А)   Кр + Син = Лил(10, 1, 3)

   А теперь возьмём не цветные прожектора, а наши идеальные краски.
Покрасим бумагу смесью красок 3 и 4 в равных пропорциях, и осветим бумагу белым светом. Бумага наша представляет собой паркет, уложенный кусочками краски разного цвета. Пусть n - доля красных кусочков, тогда 1-n - доля синих кусочков. Результирующий цвет вычисляется так -

(Б)  n*Кр + (1-n)*Син = Лил((1-n)*10, 1-n, n*3)

если n=0,5, то Лил=(5, 0.5, 1.5) что в 2 раза меньше, чем в случае смешения света прожекторов. Поэтому, создавая цвет не на экране монитора а на поверхности холста или бумаги, нужно сильно озаботиться выбором красок, подходящих для смешения.

   Примеры смешения цветов по формулам А и Б см. иллюстрацию внизу, слева.
При смешении красок в живописи векторы цвета не складываются по правилу параллелограмма, при изменение концентрации составляющих, входящих в смесь результирующий цвет скользит от одного вектора к другому по прямой, соединяющей их концы. Так, как это показано на рис.Б иллюстрации.
   Откуда мы знаем, что цвет скользит по прямой, а не иначе как-нибудь? Переменная n входит в формулу сложения векторов линейно, а это означает прямую линию. Линейность может нарушаться при смешении прозрачных или полупрозрачных красок.

   ЦВЕТОВОЕ ТЕЛО

  Совокупность всевозможных цветов образует в системе координат RGB некое тело. А цвета наших идеальных красок образуют поверхность этого тела (см. сверху в центре). Такое - гранённое получилось тело. Достаточно выпуклое.
  Если на него натянуть оболочку и чуть её надуть, не отрывая оболочку от углов, но придав граням лёгкую выпуклость, то мы получить представление о совокупности всех цветов, которые можно получить, окрашивая поверхность красителями. Других цветов в природе не бывает.
  И мы понимаем, что мы в нашей системе идеальных красок достаточно успешно можем получить любой цвет, существующий в природе, нисколько не уменьшив его светлоту. Надо только чтобы солнце светило на наш холст также, как оно светит на природу ))

  Ну пусть даже и темнее будет, но цвет мы передадим правильно. И в самом деле - пусть искомый вектор BGR находится внутри нашего тела. Мы выбираем ту грань, до которой он старается дотянуться, но не дотягивается. Смешиваем краски, образующие углы этой грани, подбираем подходящий цвет, и вводим в смесь чёрную краску, уменьшая длину вектора до длины искомого вектора.
  Практически удобнее вводить в смесь не чёрную, а какую-нибудь тёмную краску подходящего оттенка - с чёрной краской легко пролететь мимо, и смесь придётся восстанавливать заново, никакими белилами тут не обойдёшься.

  В общем нужно взять за правило - когда мы пишем светлую часть пейзажа, портрета или натюрморта, то ни в коем случае не следует влезать внутрь цветового тела, нужно смешивать краски, гуляя по его граням, и не смешивать цвета, принадлежащие разным граням. Обратите внимание, иногда даже не следует пользоваться белилами.
  Конечно, если мы переходим к более темным местам, то можно делать так, как это представляется удобным.

   ГРАФ ЦВЕТОВ

   Взглянем на цветовое тело со стороны его вершины, а низушку оторвём от чёрного цвета и расправим по широкому кругу. В результате такого действия мы получим цветовой купол, все грани, рёбра и вершины которого видны.
   Подобный вид, показывающий взаимное расположение цветов на цветовом теле, называется графом цветов.

   Основные свойства графа -
 - при смешении любых двух цветов результирующий цвет находится на линии, соединяющей эти цвета, деля её в соответствии с пропорцией красок, входящих в смесь.
 - при при смешении любой краски с чёрной, цвет её не меняется, но уменьшается её яркость.

   На рисунке в центре внизу показан граф для реальных цветов масляных красок. Как видно по рисунку, основные цвета размещаются по вершинам графа. Кроме того показаны и цвета некоторых других, употребительных в живописи красок. Некоторые краски являются прозрачными, и тёмными в неразбавленном белилами виде, потому их тона показаны немного разбелёнными.
   На графе цветов и на графике спектральных кривых, помимо основных, представлены следующие краски -

18 кобальт зелёный светлый "холодный"
19 кобальт зелёный светлый
20 кобальт зелёный тёмный
21 охра светлая
22 сиена натуральная
23 марс коричневый светлый
24 умбра натуральная
25 архангельская коричневая
26 капут-мортум
27 охра тёмная
28 охра красная
29 тониндиго розовая
30 хром жёлтый средний
31 цинковая жёлтая

  Прежде чем расположить краску на графе я слегка разбеливал её, если она была тёмной, чтобы разглядеть получше её цвет, а также делал имитации, используя близлежащие краски. И только проверив таким образом её цветность, размещал её цвет на подходящее место на одной из граней графа.
  Если вам покажется, что экране монитора цвет не очень подходит - виноват, хотел сделать цвета посветлее, но не сумел подобрать. Перед моими глазами оригинал этого графа, выполненный масляными красками на чёрной бумаге. На нём все нюансы цвета хорошо видны.
  Если у вас есть интерес к этому делу, то сделайте такой граф для себя. Потренируйтесь также и в имитациях цвета различных красок и их разбелов.
  Делая имитации вы обнаружите некоторые краски, которые со временем (от недели, до полугода) меняют свой цвет, и меняют цвет смесей, в которые они входят. Делать такие пробы красок удобнее всего на чёрной бумаге в виде небольших кружочков с помощью мастихина.

   ИМИТАЦИИ И МОДУЛЯЦИЯ ЦВЕТА

   Граф цветов у нас есть, глядя на него, приступим к смешению красок.
   Смешивая краски, мы понимаем, что граф, хоть и выглядит плоским, но фактически является куполом цветового тела, на который мы глядим сверху.
   Предположим, что мы находимся на берегу моря, и самая яркая часть пейзажа - это песок, освещённый солнцем. Мокрый песок - это скорее всего охра, но какие краски подобрать для сухого песка?
   Возьмём наиболее яркие краски 6 и 8 - оранжевый и жёлтый кадмий за основу цвета. Меняя их концентрацию в смеси, мы будем варьировать насыщенность цвета, усиливая или ослабляя его красную составляющую. Результирующий цвет будет скользить по прямой, соединяющий цвета 6 и 8 (см.рисунок с чёрным фоном.
   Добавим в смесь белил. Теперь вектор цвета находится внутри треугольника 6,8,17 но пока ещё скользит по поверхности грани графа, не перемещаясь вглубь цветового тела.
   Добавив, наконец, тёмный цвет, например чёрный (Ч) или коричневый (Кор), мы углубимся в цветовое тело без изменения цветового оттенка (в случае Ч) или углубимся в цветовое тело по направлению к коричневому тону. В обоих случаях яркость тона будет ослаблена.

   Таким образом можно получить точную имитацию охры, как это показано на рисунке. Но зачем нам имитация охры. когда готовая охра у нас есть? Вон она - в тюбике или уже на палитре.
   Имитация охры конечно не нужна, но создать цвет более яркий, чем охра, и того же цвета, что и охра, мы теперь можем.
   Кроме того мы можем модулировать цвет охры, варьируя его - смещая в сторону прямых 6-8, или 8-17, или 6-17. Делаем это поочерёдно, добавляя в смесь по одной из выбранной пары красок, подбирая нужный тон и не затемняя смеси. Затемнить смесь мы всегда успеем, вон сколько грязи на палитре! Шучу, а то привнесёте капут-мортум какой, от которого трудно будет избавится. И затенять тон нужно обдумано - ближайшей тёмной красочкой.

   Итак, в смеси, оптимально подобранной в спектральном отношении, присутствуют два близких цвета, придающие смеси насыщенность, а также дающих цвету возможность изменяться в сторону тёплого или холодного оттенка, третий цвет, принадлежащий той же грани и определяющий в основном "белильность" смеси, и тёмный цвет, определяющий светлоту смеси.
   Таким образом, полученный цвет имеет 3 степени свободы для своего изменения:
- модуляция оттенка (в тёплую или холодную сторону)
- модуляция "белильности"
- модуляция светлоты.
   Вопрос - какое минимальное число разных красок надо ввести в смесь, чтобы достичь требуемого тона (имеется в виду и по цвету и по общей яркости)?
   Ответ - если вы пишите наиболее яркое место картины, то три. Для более тёмных мест - четыре. Если вы обошлись меньшим количеством красок, значит, вам повезло, или вы не требовательны к выбору тона.

Сиянье милых глаз с волшебной синевой ...
       Возьму церелиум и марганцевую зеленую и
       белила - всего три краски. Получу
Цвет голубого неба на закате солнца.

Песок струится между тонких пальцев ...
       Теперь я возьму оранжевый кадмий
       и золотистую охру, добавлю белил и
       немного умбры, и получу
       цвет морского песка, который
Стекает вниз с руки моей любимой ...

       Как долго краски я мешаю ...
Мучительно ищу и не могу найти
Тот страшный цвет,
       который отчаянием зовется, тот цвет,
Который остается
Один, мне каждый раз, когда уходишь ты.
~~~
   Если вы хотите изобразить нечто синее и яркое, не смешивайте сразу ультрамарин с белилами - может быть его смесь к кобальтом синим или с церелиумом удовлетворит вас более. То же относительно изумрудной зелёной - попробуйте смешать её с марганцево-кадмиевой зелёной. Такое "масло масляное". Можно и краплак с красным кадмием. Получается ещё более насыщенный красный. Правда до тех пор, пока мы не начнём эту смесь разбеливать. Краплак - краска прозрачная и фиолетовую часть спектра она пропускает. Пока краплак лежит поверх кадмия, мы видим смесь красной. Но в разбеле под краплак попадают иногда кусочки белил. Поэтому разбел мы видим не таким розовым, как для чистого кадмия, а розовым с оттенком малинового цвета.
 

   НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ ЦВЕТА В ПРИРОДЕ

   Цвет предмета, наблюдаемый художником, объединяет в себе как собственные свойства предмета, так и условия освещения. На совершенно однородной поверхности предмета могут наблюдаться тени, полутени, рефлексы и блики.
   Большинство природных поверхностей анизотропно. При этом обычно можно грубо выделить диффузную и зеркальную (бликующую) составляющие индикатрисы рассеяния. В цветовом отношении зеркальная составляющая обычно близка к цвету источника освещения, тогда как спектральная кривая диффузной составляющей представляет собой произведение кривых, характеризующих источник света I(л) и (1-k(л)), где к(л) - коэффициент поглощения света поверхностью.
    Зерк(л) ~ I(л)
    Дифф(л) ~ I(л)*(1-k(л))

  Крайнее выражение зеркальной составляющей - блик.
  Блики, тени и полутени образуются удалёнными источниками света и их появление зависит в основном от ориентации поверхности.
  Рефлексы образуются относительно близкими предметами. Предметы, эти будучи освещены, сами становятся источниками света, образуя свет-рефлексы, а будучи затенены - затеняют наблюдаемую поверхность, образуя тень-рефлексы. Интенсивность света или тени в рефлексе обратно пропорциональна квадрату расстояния до источника рефлекса.
  В цветовом отношении цвет свет-рефлекса определяется функцией типа:

  (А(л) + В(л)/(R*R))*(1-k(л) где

А(л) - спектральная кривая общего источника света
В(л) - спектральная яркость источника рефлекса
  R - расстояние до источника рефлекса
 
  Частый случай рефлекса - взаимный рефлекс подобных по цвету поверхностей, наблюдаемый, например, в складках материи или между пальцами руки.
  В условиях взаимного рефлекса цвет поверхности, теряя свою светлоту, становится вместе с тем более насыщенным: из голубого - синим, из жёлтого - коричневым, из оранжевого - коричнево красным.
  В условиях взаимного рефлекса переход от тени к свету сопровождается увеличением светлоты, а от света к тени - усилением насыщенности цвета. Подобные переходы на цветовом теле будут изображаться изогнутыми линиями, а не теми прямыми, которые соответствовали описанной выше модели.
  Оказывается. что подобные изогнутые линии получаются при смешении с белилами прозрачных и полупрозрачных красок. Поэтому применение прозрачных красок во многих случаях позволяет достичь нужной модуляции цвета более простыми средствами  в сравнении с методом смешения непрозрачных красок.

   СМЕШЕНИЕ С БЕЛИЛАМИ ПОЛУПРОЗРАЧНЫХ КРАСОК

   Охра тёмная (27) - полупрозрачная краска. Под микроскопом частичка этой краски выглядит как имеющая красное непрозрачное ядро с жёлтой окантовкой.
   Как получают эту краску, бог весть, но при смешении с другими красками она ведёт себя как смесь непрозрачных красных и прозрачных жёлтых частичек. Попробуем смещать охру тёмную с белилами - см. верхнюю кривую на чёрном фоне, отходящую от цвета 27 и приближающуюся к цвету белил.
   Когда охра вводится в смесь в большом количестве, то жёлтый цвет незаметен, поскольку более частым представляется тот случай, когда за жёлтой окантовкой оказывается красное ядро другой частички этой же краски, в сравнении с более редким случаем, когда там оказывается частица белил. Потому охру тёмную в концентрированном виде следует отнести к краскам красного тона.
   Но когда белил становится много, то белила под жёлтым краем частички охры придают смеси явно жёлтый вид. Кривая разбела охры тёмной приближается к белому цвету, выгибаясь в сторону жёлтого.

   Я сделал точную имитацию концентрированной охры тёмной непрозрачными кадмием красным (3) и кадмием оранжевым (6) с добавлением персиковой чёрной. В разбеле эта имитация даёт прямую. Это и понятно, ведь были использованы непрозрачные краски, для них формулы векторного смешения работают точно.

   Такую же точную имитацию концентрированной охры тёмной я сделал, используя непрозрачную (6), прозрачную (13) и ту же чёрную краску.
Кривую разбела вы можете видеть на рисунке - нижняя кривая. Она явно выгибается в сторону пурпурных тонов.
 
   Обратите внимание, и верхняя, и нижняя кривые выглядят живее средней, переход от света к тени в них более естественный. Это объясняется тем, что наш глаз находит более естественным изменение цвета в условиях взаимного рефлекса, хотя мы обычно не обращаем внимания на на это изменение цвета.
   Не только охра тёмная, но и большая часть коричневых красок относится к полупрозрачным краскам, и каждая из них в разбеле имеет свои особенности.
   
   Не только полупрозрачные, но и такие часто употребляемые прозрачные краски, как ультрамарин, или изумрудная зелёная, входя в смеси, придают разбелам особые свойства. Результирующий цвет не всегда оказывается предсказуем. Но мы всегда его можем промодулировать.
   Как? Общее правило - определяем ту грань цветового тела, на которой, или под которой находится наш цвет. Ищем на грани пару ближайших цветов - те цвета, к которым мы будем наш цветовой тон "тащить", и очень понемногу добавляем эти цвета. При таком подходе тон может только высветлиться, но он не станет белильным (разумеется, если мы не добавляем именно белила), он станет ярче и не уйдёт вглубь цветового тела.

   ЗАКЛЮЧЕНИЕ

   Тот подход к классификации цвета, который был продемонстрирован, основан на непреодолимой дилемме - стремление к наибольшей насыщенности цвета с одной стороны, и стремление к наибольшей яркости цвета, с другой стороны. Эти стремления в принципе противоречат друг другу - место на холсте ограничено, мы не можем занимать его одной краской, не потеснив другую. Оптимальный результат очерчен поверхностью цветового тела.
   Заодно мы поняли, какие краски следует использовать, и как это делать наиболее рациональным образом. Физика цвета способна дать ответы на эти вопросы. Но практика и мастерство живописца разумеется всегда будут превалировать, так, как опыт превалирует над теорией.
   Но и теория не бывает лишней.

   Этот текст я писал в 1978 году в виде рукописной книжечки с поясняющими иллюстрациями и с многочисленными демонстрациями красок и смесей красок на чёрном фоне. Не могу продемонстрировать здесь всё это полностью.
   Знание теоретических основ получения цвета при смешении красок может помочь в практике живописи. Мне эти знания в моём собственном небольшом опыте в своё время сильно помогли. Впрочем, это и просто очень интересно было узнать.
 
===
Литература и ссылки
1. Минарт М. Свет и цвет в природе /// Очень рекомендую почитать
http://padaread.com/?book=14286&pg=1
2. А.Б. Шашлов Основы светотехники
3. Гуревич М.М. Цвет и его измерение

   Благодарю за внимание.
======
P.S.
  более подробно некоторые аспекты получения цвета обсуждаются здесь -
"Цвета идеальных красок на CIE XY диаграмме"  http://www.proza.ru/2015/12/07/1717