2.19 Работы Гельмгольца
Герман фон Гельмгольц (1821-1894) в возрасте 26 лет сформулировал принцип сохранения энергии. Гельмгольц также изобрел офтальмоскоп и теорию звуковой чувствительности (1862) и представил на обсуждение теорию для комбинации тонов.
Его известное «Руководство психологической оптики» появилось между 1856 и 1867, с английским переводом. Здесь, Гельмгольц вводит три переменные, которые все еще используются, чтобы характеризовать цвет: оттенок, насыщенность и яркость. Он был первый, кто недвусмысленно продемонстрировал, что цвета, которые Ньютон видел в спектре, отличаются от цветов, необходимых для получения белого, используя пигменты. Спектральные цвета сияют более сильно и обладают большей насыщенностью. Они смешаны равномерно, тогда как пигменты смешиваются частично. В каждом случае различный набор правил управляет их комбинацией.
Исследования Гельмгольца руководствовались аналогией глаза и уха. Три вышеупомянутые переменные цветового восприятия были выбраны, чтобы соответствовать трем параметрам звука: увеличение, подача и тембр. Единственное различие между акустическими явлениями и восприятием цвета – то, что глаз не может дифференцировать компоненты смешанного цвета, в то время как ухо может легко идентифицировать отдельные элементы сложного звука. Поскольку сам Гельмгольц сказал в 1857: «глаз не может отделить объединенные цвета друг от друга... не имеет никакого значения для глаза, объединены ли основные цвета при простых или сложных условиях в смешанном цвете. Нет никакой гармонии в том же самом смысле как с ухом; нет никакой музыки».
Гельмгольц также защищал трехцветную система, и демонстрировал, что каждый цвет мог быть составлен как смесь трех основных цветов – например красный, зеленый и пурпурный как так называемые «простые цвета» (рис. 2.19.1). Он представляет несколько предложений о расположении этих простых, или чистых, цветов таким образом, что получается полный спектр. Для Гельмгольца треугольник Максвелла является слишком маленьким, чтобы разместить насыщенные спектральные цвета и круг Ньютона явно не относится к трихроматической теории, которая содержит глубокое понимание.
Гельмгольц прежде всего размещает спектральные цвета на изогнутой линии чтобы достигнуть лучшего понимания их смесей. Он изобразил своего рода область силы цветов – цветового поля – с белым в середине, опираясь на гравитационный центр Ньютона. Гельмгольц заметил, что, для получения белого, не требуется равного количества всех спектральных цветов. Он упорядочивал цвета таким способом, что тем дополнительным цветам, которые требовались в больших количествах, давали большие «рычаги».
Рисунок 2.19.1 – Первая цветовая модель Гельмгольца
Круг Ньютона лежит в основании второй конструкции Гельмгольца (рис. 2.19.2) в которой два треугольника составлены в график после исключения части, которая пересекает линию между красным (R) и фиолетовый (V).
Рисунок 2.19.2 – Вторая концепция Гельмгольца
Это усечение возможно без вреда, только потому, что эти два цвета отмечают оба конца спектра. Треугольник с фиолетовыми, красными и зелеными (VRG) углами таким образом содержит все цвета, которые сформированы из смешивания фиолетового, красного и зеленого, и то же самое касается красного, желто-голубого загнанного в угол треугольника (RYC). Очевидно из рисунка, что не все цвета могут быть описаны этим способом, и что большая часть цветового круга остается отдаленной. Гельмгольц сконцентрировался на выборе самой подходящей диаграммы, чтобы объяснить наблюдаемые смеси.