Изменение цвета вызывается не только контрастным воздействием другого цвета, но и рядом других факторов. Так, в частности, цвета изменяют свой цветной тон, светлоту и яркость на расстоянии в зависимости от величины угла, под которым воспринимается данная цветовая поверхность. Это изменение зависит от фона, на котором цвета воспринимаются, причем изменение цветов возникает не только на цветных фонах, но также на черном и белом. Эксперименты показали, что для каждого фона имеется своя кривая изменения цвета, воспринимаемого под малым углом зрения.
Так, например, на белом фоне под малым углом зрения все цвета имеют тенденцию сдвигаться по направлению к двум «положительным критическим точкам», одна из которых находится в крайней видимой красной части спектра, а другая – между зеленым и голубым цветами спектра. Вследствие этого на белом фоне желтые, оранжевые, пурпуровые и фиолетовые цвета краснеют, а желто-зеленые, зеленые и синие – голубеют. Вместе с тем синие, а также фиолетовые и голубые цвета очень темнеют на белом фоне[79]
.Еще тысячу лет назад некоторые великие старые мастера живописи, создавая произведения искусства, интуитивно знали и практически учитывали изменения цвета на расстоянии и добивались этим замечательных эффектов. Так, например, некоторые византийские мозаики, выполненные более тысячи лет назад, имеют вблизи основной желто-зеленый тон и кажутся условными и неприятно схематичными. При восприятии же их на расстоянии, они превращаются в непревзойденные образцы реалистического искусства. Мастера Средней Азии IV в. создавали цветные орнаменты, которые вовсе не изменялись на расстоянии. Из более близких нам мастеров – Х. Рембрандт пользовался в своих картинах теми же эффектами.
Раскрытие закономерностей изменения цветовых систем на расстоянии приобретает особенно большое практическое значение для монументальной живописи, которая при архитектурных сооружениях крупных масштабов должна быть рассчитана на восприятие на больших расстояниях.
Для объяснения цветного зрения, истинная природа которого до сих пор экспериментально не изучена, имеется несколько теорий. Основными из них являются теория Юнга – Гельмгольца[80]
и теория Э. Геринга.Согласно теории Юнга – Гельмгольца, зрительное ощущение возникает вследствие некоторого фотохимического процесса, выражающегося в распаде трех гипотетических светочувствительных веществ, каждое из которых обладает своим спектром поглощения. Распад молекул освобождает ионы, которые при известных условиях стимулируют нервное возбуждение.
Гельмгольц допускает существование в зрительном аппарате трех типов нервных волокон. Отдельные возбуждения этих волокон дают ощущения максимально насыщенных красного, зеленого и фиолетового цветов. Обычно свет действует не на одно, а на все три нервных волокна. Различию нервных волокон соответствует различие в мозговых центрах и различие в воспринимающих аппаратах. В случае палочкового зрения возникает фотохимический процесс выцветания зрительного пурпура. В случае колбочкового зрения предполагается, что возникает аналогичный процесс, хотя экспериментальное существование трех светочувствительных веществ еще не установлено. Каждый монохроматический цвет возбуждает два или большей частью три цветочувствительных вещества.
Схематическое изображение теории Г. Гельмгольца
Ощущение красного цвета вызывается возбуждением красного и отчасти зеленого вещества. Ощущение желтого цвета вызывается возбуждением красного и зеленого веществ. Ощущение зеленого цвета вызывается возбуждением зеленого и отчасти красного и фиолетового веществ. Ощущение синего цвета вызывается возбуждением фиолетового и отчасти зеленого и красного веществ. При возбуждении в равной степени всех трех цветоощущающих веществ возникает ощущение белого цвета.
Чем сильнее возбуждение одного из цветоощущающих веществ по отношению к возбуждению двух других цветоощущающих веществ, тем сильнее насыщенность цвета. Чем менее различие по интенсивности между всеми тремя возбуждениями, тем менее насыщенным является цвет. При уменьшении интенсивности всех трех возбуждений уменьшается светлота цвета. При каждом изменении в соотношениях интенсивностей возбуждения цветоощущающих веществ возникает новое качество ощущения. Благодаря этому, несмотря на наличие всего трех основных возбуждений глаза, человеческий глаз различает несколько сот тысяч цветов, отличающихся по цветному тону, светлоте и насыщенности. Ощущение черного цвета возникает, когда ни одно из цветоощущающих веществ не возбуждается вовсе.
Дополнительными являются цвета, которые при своем смешении вызывают равное возбуждение всех трех веществ, т. е. вызывают ощущение белого цвета.
При утомлении глаза каким-либо цветом изменяются соответствия в силе каждого из трех процессов, вызывающих ощущение света. Благодаря этому изменяется чувствительность глаза к световым волнам различной длины. Этим, по теории Юнга-Гельмгольца, объясняется явление адаптации и последовательного контраста.