- Книга XIX и XX вв. - страница 2
- Книга XIX и XX вв. - страница 3
- Композиция
- Основные линейные схемы композиции и их зрительное воздействие
- Основные линейные схемы композиции и их зрительное воздействие - страница 2
- Тональная композиция
- Физиологические факторы в графической композиции
- Золотое сечение
- Золотое сечение - страница 2
- Формат полосы и ее установка на странице
- Формат полосы и ее установка на странице - страница 2
- Формат полосы и ее установка на странице - страница 3
- Композиция внутри полосы
- Графические конструкции текста
- Акцентировка текста
- Начальная и концевая полосы
- Титульные элементы
- Изобразительная обложка
- Наборная шрифтовая обложка
- Комбинированная обложка
- Суперобложка
- Титульный лист
- Шмуцтитул
- Переплет
- Форзац
- Верстка с иллюстрациями
- Различные типы верстки
- Некоторые особенности верстки иллюстраций
- Установка рисунков на развороте
- Соблюдение пропорций
- Подписи к рисункам
- Целесообразное использование бумаги
- Цвет как физическое явление
- Цвета спектра
- Цвет тел
- Характеристика цвета
- Смешение цветов
- Цвет в искусстве и промышленности
- Последовательный контраст
- Одновременный контраст
- Цветовые гармонии
- Эстетика изолированного цвета
- Цветовые гармонии по кругу Оствальда
- Равноступенный круг
- Однотонные гармонии
- Условность цветовых гармоний
- Цвет в оформлении книги
- Декоративное оформление
- Пространственное отношение цветов
- Фигура и фон
- Фон и контур
- Изменение цвета при искусственном освещении
- Печатные краски
- Кроющая способность краски
- Светопрочность краски
- Другие свойства красок
- Двухтоновые краски
- Цветные оригиналы
- Штриховые оригиналы
- Тоновые оригиналы
- Оригиналы для глубокой печати
- Оригиналы для литографской печати
- Оригиналы для офсетной печати
- Комбинированная многоцветная печать
- Качество цветной репродукции
- Развитие шрифта
- Рукописные шрифты
- Типографские шрифты до XIX в.
- Развитие шрифтов в XIX и XX вв.
- Развитие русского типографского шрифта
- Конструкция шрифта
- Антиква и гротеск
- Характеристика шрифтов
- Ширина шрифта
- Шрифт как конструктивное целое
- Рисование шрифтов
- Рисование шрифтов - страница 2
- Расстояние между буквами
- О ширине букв
- Рукописные шрифты
- Связь шрифта с иллюстрацией
- Основные принципы иллюстрирования
- Оригинальный рисунок
- Штриховой и тоновой рисунок
- Специфические требования к оформлению учебников и детских книг
- Репродуцирование одноцветных оригиналов способом высокой печати
- Репродуцирование одноцветных оригиналов способами плоской и глубокой печати
- Технический рисунок
- Перерисовка
Цвет тел
Причина возникновения окраски тел лежит в избирательном поглощении световых лучей. Красное тело, например, отражает главным образом красные и в меньшей степени оранжевые и желтые лучи, остальные же почти полностью поглощает. Поэтому, если смотреть на красное тела через зеленое стекло, то тело будет казаться черным: зеленое стекло поглотит красные лучи, а все остальные лучи поглощены самим телом.
Белым телом будет называться такое, которое все упавшие на него лучи света отбрасывает в одинаковой степени (в идеальном случае - совершенно неослабленными). Существующие у нас белые краски отражают лучи не вполне, а лишь определенную - для всех волн равную - их часть. На практике ближе всего подходит к идеально белому цвету измельченный сернокислый барий, который употребляется, между прочим, для изготовления мелованной бумаги.
Сернокислый барий отражает около 99% падающего на него света. Цинковые белила отражают 94%, свинцовые - 93%, гипс - 90%, свежевыпавший снег - 90%, писчая бумага около 86%, мел - около 84%. Для нашего глаза идеально белый цвет и цвет мела не очень сильно отличаются один от другого. Более того, мы называем тело белым и тогда, когда оно отражает всего 75% света, и лишь при еще меньшем отражении мы начинаем говорить о светло-сером цвете.
Черным телом мы называем такое, которое поглощает весь падающий на него свет без остатка. Наши обычные черные краски и тела не абсолютно черны, так как они отражают некоторую (хотя и малую) часть падающего света. Ближе всего к абсолютно черному подходит черный бархат, который отражает всего лишь 0,2% падающего на него света; парижская черная отражает уже около 2%.
Если положить эти два черных тела рядом, то разница между ними будет чрезвычайно велика. Будучи очень нечувствительным к разнице в белом цвете, наш глаз очень чувствителен к весьма малой разнице в черном.
Волна цвета — определяет спектр, видимый глазу, который отражается от предметов, тем самым задавая ему цвет. Именно эта физическая величина количественно улавливается глазом и преображается в цветовые ощущения.
Физика цвета изучает природу явления: расщепление света на спектры и их значения; отражение волн от предметов и их свойства.
Как такового цвета в природе не существует. Он продукт умственной переработки информации, которая поступает через глаз в виде световой волны.
Человек может отличить до 100 000 оттенков: волны от 400 до 700 миллимикрон. Вне различимых спектрах лежат инфракрасный (с длинной волны более 700 н/м) и ультрафиолет (меньше 400 н/м).
В 1676 г И. Ньютон провел эксперимент по расщеплению светового луча с помощью призмы. В результате он получил 7 явно различимых цветов спектра.
Спектр часто сокращают до , от которых можно построить все остальные оттенки.
Волны имеют не только длину, но и частоту колебаний. Эти величины взаимосвязаны, поэтому задать определенную спектр можно либо длиной, либо частотой колебаний.
Получив непрерывный спектр, Ньютон пропустил его через собирающую линзу и получил белый свет. Тем самым доказав:
1 Белый — состоит из всех цветов.
2 Для цветовых волн действует принцип сложения
3 Отсутствие света ведет к отсутствию цвета.
4 Черный – это полное отсутствие оттенков.
В ходе экспериментов было выяснено, что сами предметы цвета не имеют. Освещенные светом, они отражают часть световых волн, а часть поглощают, в зависимости от своих физических свойств. Отраженные световые волны и будут цветом предмета.
(Например, если на синюю кружку посветить светом, пропущенным через красный фильтр, то мы увидим, что кружка черная, потому что синий спектр блокируются красным фильтром, а кружка может отражать только синий)
Получается, что ценность краски в ее физических свойствах, но если вы решите смешать синий, желтый и красный (потому что остальные тона можно получить из комбинации основных цветов, то получите не белый (как если бы вы смешали волны), а неопределенно темный тон, так как в данном случае действует принцип вычитания.
Принцип вычитания говорит: любое смешивание ведет к отражению волны с меньшей длиной.
Если смешать желтый и красный, то получится оранжевый, длина которого меньше длины красного. При смешивании красного, желтого и синего получается неопределенно темный оттенок – отражение, стремящееся к минимальной воспринимаемой волне.
Этим свойством объясняется маркость белого. Белый – отражение всех цветовых спектров, нанесение любого вещества ведет к уменьшению отражения, и цвет становится не чисто белым.
Если вы замечали, то от любого цвета у нас меняется настроение — от жёлтого приходит оптимизм, зелёный успокаивает и т.д. Но мало кто знает, что цвета также имеют непосредственную связь с днями недели в нашей жизни. И научившись применять эти бесценные знания можно откорректировать своё самочувствие и настроение в лучшую сторону. =)
Энергетика цветов недели
Естественно, для более гармоничного взаимодействия с энергетикой каждого дня, лучше потреблять продукты соответствующих цветов и делать акцент на соответствующей цветовой гамме в одежде.
Понедельник – белый, фиолетовый;
планета
– Луна
Белый – цвет чистоты и хорош для примирения, несет мир и покой. В магии белый цвет символизирует свет, жизненную силу и ясность.
Фиолетовый – образован слиянием активного красного и успокаивающего синего. В психологии его считают «гармонией противоречий», поэтому в этом день люди более склоны к печали, раздражительности и внушению.
Но магическое значение фиолетового цвета позволяет понимать законы Мироздания, создавать свою философию. Поэтому понедельник хорош для планирования и разрешения конфликтов.
По возможности старайтесь носить в одежде меньше черного цвета. Предпочтение лучше отдать одежде белого, светло-серого и серебристого цвета.
Металл понедельника
– серебро,
камни
– аквамарин, берилл, жемчуг и селенит.
Вторник – красный;
планета
– Марс
Красный цвет это цвет активности, рабочей амбициозности, быть может, даже агрессивности.
Хотя Марс – планета воинственная и в этом день желательно не затевать ссор, все же вторник считается легким днем. Этот день хорош для решения дел, дороги, строительства.
В этот день недели хорошо носить одежду красного, малинового и черного цвета. Если вы не хотите вызвать отчуждение людей постарайтесь во вторник поменьше носить одежду синего цвета.
Металл
– сталь, железо и золото.
Камни
– рубин, алмаз, яшма, кровавик и гранат.
Среда – желтая;
планета
– Меркурий (бог письма и торговли).
Желтый – цвет менталитета. Активирует умственные способности и несет радость общения с окружающими.
Среда по традиции постный день, еще его называют пустым. Поэтому в этот день нежелательно начинать новое дело и переезжать на новое место. Этот день способствует учению, писательству и торговле.
Еще в этом дне есть счастливая минутка и если ее «поймать», то исполнится самое заветное желание.
В день Меркурия желательно носить пастельные тона в одежде: серый, кремовый, лимонный, бежевый.
Металл
— золото и ртуть.
Камни
– топаз, хризолит, берилл и изумруд.
Четверг – пурпурный;
планета
– Юпитер
Пурпурный цвет сочетает в себе горячий красный и холодный синий, что присуще властности и рассудительности. Это день деловых людей, поэтому хорош для коммерции, для поездок. По возможности старайтесь в четверг избегать конфликтов.
В четверт лучше предпочесть темно-синие, темно-зеленые, а также фиолетовые цвета в одежде.
Камни четверга
такие же строгие, как он сам – сапфир, лазурит, опал и агат.
Металлы
– платина и цинк.
Пятница – синий, голубой;
планета
– Венера
Синие тона способствует взаимопониманию, уничтожают злые силы, сглаз и колдовство. Еще это цвет индиго – он включает в действие высокую интуиции и способствует прозрению. Голубой цвет является оптимальным для защиты ауры астрального тела, для заключения любовных союзов и примирения.
Пятница – постный день и поэтому также, как и в среду нежелательно начинать важных деловых встреч и переездов.
Так как Венера отвечает за красоту в этом день хорошо уделить внимание своей внешности: покупать одежду, делать прически, посетить косметолога.
Если вы хотите умиловствовать судьбу и обрести любовь – носите одежду розового, голубого и красного цвета. Чтобы не привлекать неприятности – старайтесь избегать желтого цвета в одежде.
Металл
этого дня – золото и медь.
Камни
– гранат, рубин, коралл и голубой топаз.
Суббота – зеленый;
планета
– Сатурн
Зеленый цвет снимает стресс и укрепляет здоровье, особенно у людей с сердечными и эмоциональными проблемами. Он расслабляет и наполняет гармонией.
Зелёный цвет свойственен интеллектуальному размышлению, умению подвести итог и сделать выводы из того, что произошло в течение недели. В магии зеленый символизирует тайну, уединение, самопознание.
Этот день хорош для дальних поездок и для добычи материальных благ. Именно в субботу знахари рекомендуют «выгрести» в доме все углы и пройти дом с зажженной церковной свечой. Также они советуют менять постельное белье только по субботам – для семейного благополучия. На субботнюю вечеринку лучше являться в блестяще-темных одеждах. Это избавит вас от завистников и сглаза.
В субботу желательно носить все цвета темных оттенков, но не коричневого цвета. Этим вы вызовите только презрение к себе – ведь издавна коричневый цвет считался цветом переселенцев, отшельников и беженцев.
Металл
– свинец.
Камни
такие же мрачные и темные, как и сам повелитель дня. Это – оникс, черный агат, опал и синий сапфир.
Воскресенье – оранжевый;
планета
– Солнца
День света и день отдыха. Он способствует активному проявлению человека в окружающем мире, целительству, магнетизму
Оранжевый цвет, как солнце, дарит здоровье, мир и покой окружающим. Являет собой генератор жизненных сил. Помогает лечить депрессию, сопротивляется несправедливости и разочарованиям.
Работать в воскресенье грешно, а до 12 часов дня желательно не есть. В этот день не вяжут и не шью, а также не обрезают волосы и ногти. Лучше всего воскресенье посвятить общению с природой для улучшения здоровья.
В день Солнца желательно носить его цвета – желтый, оранжевый, белый, ярко – красный и малиновый. Постарайтесь избегать в одежде зеленого цвета.
Металл
этого дня – золото.
Камни
– алмаз, рубин, янтарь и желтый топаз.
Будьте здоровы и счастливы!
Оксиды железа — это, как сказано на страницах ресурса wiceGEEK, группа химических соединений, состоящая из железа и кислорода. Большинство из них возникают в ходе природных процессов. Они формируются в почве, в скальных и горных породах. Далеко не все оксиды железа полезны для человеческой цивилизации, но некоторые из них играют ключевые роли в промышленности, косметологии и искусстве. Производители часто используют их в качестве пигментирующего вещества. Их электронные и магнитные свойства используются в банковских картах и цифровых сканирующих устройствах.
По оценкам ученых, поверхность Земли на 5% состоит из железа. Оно также содержится в ядре нашей планеты. Железо преобразуется в форму оксида при контакте с кислородом. Не только с этим газом в чистом виде, но и с соединениями, в которых он содержится. Например, с водой. Поэтому железо, погруженное в воду, ржавеет, то есть окисляется. Когда железо соприкасается с водой или воздухом, рано или поздно на нем образуется красновато-коричневый налет ржавчины. Той самой пыли, которая делает Марс красным для наблюдателей.
Специалисты полагают, что в протерозойскую эру (примерно 1,6 миллиарда лет тому назад) на почву извергалась морская вода, которая и породила залежи железной руды, то есть оксидов железа.
В косметологии в качестве пигментирующих средств используются различные оксиды железа. Большинство этих соединений считаются нетоксичными, водоотталкивающими и не подверженными растеканию. Кроме того, рассматриваемые оксиды можно найти также в тальковой пудре, некоторых кремах для лица и тела. Некоторые солнцезащитные средства тоже содержат оксиды железа. Их структура помогает частично блокировать вредные для человеческой кожи ультрафиолетовые лучи.
Знали ли вы раньше о том, что оксиды железа не только «окрашивают» в красный цвет четвертую планету Солнечной Системы, но и широко используются в косметической индустрии?
Определение факторов цвета. Что такое цвет с точки зрения химии? Рассматривать химическую сущность цвета нельзя без знаний физических свойств видимого света. Великому английскому физику И. Ньютону мы обязаны тем, что он объяснил явление разложения белого цвета на совокупность лучей цветового спектра. Каждой длине волны соответствует определенная энергия, которую несут эти волны. Цвет любого вещества определяется длиной волны, энергия которой преобладает в данном излучении. Цвет неба зависит от того, какая часть солнечного света доходит до наших глаз. Лучи с короткой длиной волны (голубые) отражаются от молекул газов воздуха и рассеиваются. Наш глаз воспринимает их и определяет цвет неба – синий, голубой (таблица3.).
То же самое происходит и в случае окрашенных веществ. Если вещество отражает лучи определенной длины волны, то оно окрашено. Если одинаково поглощается или отражается энергия световых волн всего спектра, то вещество кажется черным или белым. Глаз человека содержит оптическую систему: хрусталик и стекловидное тело. В сетчатку глаза входят светочувствительные элементы: колбочки и палочки. Благодаря колбочкам мы различаем цвета.
Таблица 3. Цвет веществ, имеющих одну полосу поглощения в видимой части спектра
Таким образом, то, что мы называем цветом – результат двух физико-химических явлений: взаимодействие света с молекулами вещества и воздействие волн, идущих от вещества, на сетчатку глаз. Итак, первый фактор образования цвета – свет.
Рассмотрим примеры следующего, второго фактора – структуру веществ.
Кристаллическую структуру имеют металлы, у них упорядоченное строение атомов и электронов. Цвет связан с подвижностью электронов. При освещении металлов преобладает отражение, их цвет зависит от длины волны, которую они отражают. Белый блеск обусловлен равномерным отражением почти всего набора видимых лучей. Такой цвет у алюминия, цинка. Золото имеет красновато-желтый цвет, потому что поглощает голубые, синие и фиолетовые лучи. Медь тоже имеет красноватый цвет. Порошок магния – черный, значит это вещество поглощает весь спектр лучей.
Следующий, третий фактор появления цвета – ионное состояние веществ. Цвет зависит и от среды вокруг окрашенных частиц. Катионы и анионы в растворе окружены оболочкой растворителя, который влияет на ионы.
Факторы, влияющие на изменение окраски химических веществ. При проведении простого опыта с добавлением в раствор сока свеклы (малиновый цвет) следующих веществ: уксусной кислоты; раствора щелочи или воды, в результате можно наблюдать изменение цвета свекольного раствора. В первом случае кислая среда приводит к изменению цвета свекольного раствора в пурпурный, во втором опыте щелочная среда изменяет цвет раствора в голубой, а добавление воды (нейтральная среда) не вызывает изменений цвета.
Химикам известен индикатор определения щелочной среды – фенолфталеин. Он изменяет цвет растворов щелочей в малиновый. С изменением цвета железа-иона при окружении его роданидом калия в кровавый цвет связан исторический факт. В 1720 г. политические противники Петра I из духовенства организовали в одном из петербургских соборов «чудо»-икону Богоматери начала проливать слезы, что комментировалось как знак ее неодобрения петровским реформам. Петр I тщательно осмотрел икону и заметил нечто подозрительное: в глазах у образа он нашtл маленькие отверстия. Нашел он и источник слез: это была губка, пропитанная раствором роданида железа, который имеет кроваво-красный цвет. Грузик равномерно надавливал на губку, выдавливая капли через дырочку в иконе. «Вот источник чудесных слез», – сказал государь.
Химические вещества – часть той природы, которая окружает нас со всех сторон. Кровь животных и зелень листьев содержат похожие структуры, но в крови содержатся ионы железа – Fe, а в растениях – Mg. Этим обеспечивается цвет: красный и зеленый. Кстати, изречение «голубая кровь» верно для глубоководных животных, у которых в крови вместо железа содержится ванадий. Также и водоросли, произрастающие в местах, где мало кислорода, имеют синий цвет.
Растения, обладающие хлорофиллом, способны образовывать магнийорганические вещества и используют энергию света. Цвет фотосинтезирующих растений зеленый.
Гемоглобин крови, содержащий железо, служит для переноса кислорода в организме. Гемоглобин с кислородом окрашивает кровь в ярко-красный цвет, а без кислорода придает крови темный цвет.
Необходимо сделать следующие выводы, касающиеся физико-химической природы цвета:
Первый фактор образования цвета – свет;
Второйфактора – химическая структура веществ;
Третий фактор появления цвета – ионное состояние химических веществ, цвет зависит от среды вокруг окрашенных частиц.
4.2. Химия красителей .
Гармония цвета является одной из составных частей искусства дизайна. Самыми древними красками служили уголь, мел, глина, киноварь и некоторые соли, такие как ацетат меди (медянка). Краски и красители используются художниками, декораторами и текстильщиками.
Использование первых красящих веществ – неорганических пигментов – началось еще в каменном веке. Первобытные люди использовали окрашенные природные минералы для раскраски тела, различных предметов обихода и одежды. До наших дней дошли прекрасные рисунки в пещерах, пережившие своих создателей на сотни веков. Именно окрашенные минералы вместе с благородными металлами всегда являлись символами власти и богатства людей. С развитием человечества потребность в красителях только росла.
Еще в Х в. до нашей эры, на дне Средиземного моря вблизи города Тира (древняя Финикия) ловили улиток-иглянок. Рабы изо дня в день ныряли за этими улитками в море. Другие рабы выдавливали их, растирали с солью и подвергали дальнейшей переработке, состоявшей из многих операций. Добытое вещество вначале было белым или бледно-желтым, но под действием воздуха и солнечного света постепенно становилось лимонно-желтым, затем зеленым и, наконец, приобретало великолепную фиолетово-красную окраску. Полученный пурпур в течение нескольких веков был самым ценным из всех красителей. Он был тогда символом власти – право носить окрашенные пурпуром одеяния было привилегией правителей и ближайших к ним знатных особ. Окрашивание только одного квадратного метра ткани красителем, добытым таким способом, стоило очень дорого. Ведь для получения одного грамма пурпура нужно было обработать 10 000 улиток!
Изнурительный труд рабов Тира – не единственный в истории пример такого рода. Через несколько сотен лет индиго – фиолетово-синий краситель, добываемый из растения Indigofera tinctiria, стал одним из крупных источников наживы для британской Ост-Индской компании. Корабли Ост-Индской компании ежегодно доставляли во все части света от 6 до 9 миллионов килограммов этого ценного красителя. Раньше им красили паруса, теперь – джинсы.
В наши дни изготовление современных дешевых и в то же время ярких красителей всех цветов и оттенков уже не требует непосильного труда рабов или населения колоний. Их, в том числе пурпур и индиго, производят на химических заводах. Впрочем, пурпур и индиго утратили свою былую славу. Их вытеснили более светопрочные синтетические красители, широким выбором которых мы сегодня располагаем.
Путь к нынешним успехам был открыт благодаря трудам множества ученых-химиков. В 1826, 1840 и 1841 Унфердорбен, Фрицше и Зинин независимо друг от друга получили из индиго анилин. В 1834 г. Рунге обнаружил анилин в каменноугольной смоле, в том же году он открыл фенол и несколько позже – первый краситель из каменноугольной смолы – розоловую кислоту , дающую цвет пурпуру.
В 1856 г. 18-летний химик Перкин, работая во время каникул в своей домашней лаборатории, при неудачной попытке синтезировать хинин неожиданно получил яркий красновато-фиолетовый краситель – мовеин . Вместе с отцом и братом Перкин основал фирму и уже через год организовал производство мовеина в заводском масштабе. Тем самым Перкин положил начало созданию анилинокрасочной промышленности.
В 1868 г. Гребе и Либерманн раскрыли секрет ализарина – красного красителя, добываемого из корней марены. Затем последовали синтезы эозина и других фталеиновых красителей Байером и Каро и расшифровка строения красителей антраценового ряда Э.Фишером и О.Фишером. К концу XIX в. эти достижения увенчались внедрением в промышленность синтеза индиго по методу, разработанному Гейманном и другими химиками.
Велика заслуга немецких химиков в развитии лакокрасочной промышленности. Уже в 1911 г. фирмы Германии экспортировали 22 000 т синтетического индиго. Выпуская одновременно 1500 т дешевого синтетического ализарина, они почти полностью вытеснили природный ализарин, что привело к резкому сокращению разведения марены.
Почему освещаемые белым светом вещества приобретают тот или иной цвет? Дело в том, что проходя через краситель, свет поглощается, его молекулами. Структура молекул красящих веществ такова, что свет поглощается избирательно. Молекула красителя «выбирает» характерные только для нее составляющие белый свет лучи – линии спектра. Теряя часть цветов, падающий луч окрашивается так называемыми дополнительными цветами (зеленый – красный, желтый – фиолетовый, синий – оранжевый) Например, потеря красного цвета приведет к окрашиванию в зеленый.
От чего зависит спектр поглощения вещества? Перед нами формула красителя относительно простого строения: Его точное химическое название – n,n"-диметиламиноазобензолсульфонат натрия. Это вещество применяется в качестве индикатора, то называли иначе – метиловым оранжевым . Для крашения этот краситель, правда, не годится, так как при добавлении кислоты желтая окраска переходит в красную. Органические красители не случайно имеют сложное строение. Исследования многих химиков позволили установить связь между окраской соединения и его строением. Основу, или ядро, молекулы красителя, как правило, образует кольцевая структура. К ней должны быть присоединены носители цвета – хромофоры. Это всегда ненасыщенные группы:
СН=СН – этиленовая группа;
С=О – карбонильная группа (оксогруппа, кетогруппа);
N=N – азогруппа;
N=O – нитрозогруппа;
NO2 – нитрогруппа.
Ядро и хромофорные группы вместе образуют окрашенную систему – хромоген. В большинстве случаев наличие только одного хромофора еще не дает окраски. Например, в молекуле оранжевого b-каротина – красителя моркови – содержится 11 двойных связей. Кроме того, цвет зависит от того, как именно хромофоры расположены и связаны между собой. Для усиления цвета, углубления его оттенка и для достижения большей стойкости окрашивания к ядру с хромофором должны быть присоединены дополнительные группы – ауксохромы. К ним относятся, прежде всего, гидроксильная группа ОН и аминогруппа NH2, которые не только влияют на окраску, но и вследствие своего кислого или основного характера повышают сродство красителя к волокну. Современная электронная теория цветности рассматривает цвет как результат взаимодействия со светом электронного облака молекулы красителя. Именно от его параметров, которые определяются наличием хромофорных и ауксохромофорных групп, зависит спектр поглощения молекулы.
Люминофоры. Обычные красители рассеивают поглощенный свет в виде невидимого человеческим глазом инфракрасного излучения. Однако существуют молекулы способные после их возбуждения за счет внешней энергии, возвращаясь обратно в невозбужденное состояние, испускать лучи видимого цвета. Это люминофоры. Энергия необходимая для их свечения может быть химической («фосфоры»), механической («триболюминофоры»), электрической («электролюминофоры») или световой («фотолюминофоры»), а также под действием радиации.
Фосфоресцирующие люминофоры существуют в природе. Свечение может возникать благодаря медленному окислению вещества на воздухе (например, белый фосфор, люциферин в некоторых насекомых, микробах, грибах, рыбах). Такие вещества без доступа окислителя (кислорода воздуха) не светятся. Некоторые вещества могут светиться от трения или встряхивания (например, кристаллический хелидонин, некоторые сульфиды, активированные марганцем и др.). Такое свечение называется триболюминесценцией. Вещества, светящиеся в присутствии радиации или невидимых для глаза лучей рентгена, используются для изготовления составов с постоянным свечением. В качестве радиоактивного вещества используются, например, парафин, в молекулах которого часть атомов обычного водорода (протия) заменена атомами сверхтяжелого радиоактивного водорода (трития). Из-за наличия радиоактивных элементов в составе такие источники видимого света опасны для здоровья. Электролюминофоры широко используются в светотехнике.
Однако в качестве люминофорных красителей используются именно неорганические или органически фотолюминофоры. В зависимости от времени сохранения возбуждения их молекул, люминофоры могут светиться в темноте при времени возбуждения – несколько часов (продается много таких светящихся игрушек), либо при малых временах люминофоры просто окрашиваются в характерный цвет. Особенный интерес представляют такие люминофоры активно поглощающие УФ-излучение. Одежда, подкрашенная такими люминофорами ярко «горит» на солнце. Красная одежда сотрудников МЧС видна за много километров даже в тумане. Люминофорные краски применяют для дорожных указателей и реклам, спасательных лодок. Но есть и неожиданные способы применения таких люминофоров.
Защита от ультрафиолета. В продаже имеется множество средств косметики, предохраняющейчеловека от вредного УФ-излучения, например,кремов от загара. Основными активнымикомпонентами этих средств являются УФ-абсорберы – те самых люминофоры,поглощающие вредное жесткое излучение.
Но защищать от ультрафиолетанужно не только организм человека. УФ-абсорберы – светостабилизаторы –широко используются для защиты полимеров. Примером может служитьТинувин. В невозбужденном состоянии между водородом гидроксильнойгруппы и ближайшим к нему атомом азота образуется стабильная водороднаясвязь. Ее стабильность обусловлена формированием устойчивогошестиугольника. Поглощения кванта УФ-излучения достаточно дляразрушения этого кольца. При его восстановлении излучается энергия, но этоуже не вредный ультрафиолет, а безопасное инфракрасное излучения. (Поверхность всех металлических предметов под воздействием окружающей среды разрушается. Наиболее эффективна их защита цветными пигментами: алюминиевая пудра, цинковая пыль, свинцовый сурик, оксид хрома).
Оптические отбеливатели. Должно быть, каждый из вас обратил внимание на то, что на дискотеке при включении специально подсветки начинают ярко светиться голубым цветом белые рубашки и блузки людей. Лист белой бумаги будет сиять еще ярче. Это означает, что в ткани вашей одежды и в бумагу добавили специальные люминофоры – оптические отбеливатели. Их действие схоже с действием обыкновенной «синьки», которую раньше добавляли в воду при стирке, для отбеливания белья. Сегодня в целях отбеливания в состав стиральных порошков вводят вещества, придающие ткани синеватую флуоресценцию.
Дополнительный к желтому синий цвет «убивает» желтизну ткани. То же самое делает люминофор превращающий УФ-излучение в излучение синего цвета. Одновременно он защищает материала от ультрафиолета.
Люминофор для парниковой пленки. Обычная парниковая полиэтиленовая пленка уже устарела (кстати,«парниковый эффект» связан с тем, что УФ и видимые лучи практически безпотерь проходят через слой полиэтилена,а для тепловых инфракрасных лучей отповерхности почвы полиэтиленнепрозрачен). Появились новыефотопреобразующие пленки, которыесветятся на солнце красным цветом. Егоиспускает специальный люминофор,синтезированный на основе окисловевропия, преобразующий в красный цветзеленое, синее и УФ излучения. Конечно,это очень красиво, не в красоте дело.
Растению на начальной стадии развития для наращивания зеленой массы (листьев) требуется большое количество красного цвета. Именно этой цели служит люминофор. Он имеет сложную структуру, которая обеспечивает ступенчатое преобразование УФ-излучения в требуемый красный цвет. Поэтому количество красного цвета в падающем на листья растений свете увеличивается в несколько раз, что приводит росту урожайности парниковых культур. Правда, когда наступает пора созревания плодов, такую пленку следует заменить на синюю. Она, наоборот, поглощает красные лучи. Листья перестают расти, вся энергия растения направляется на рост плодов.
Потерянная река. Флуоресценция хорошо заметна даже при растворении 1 г радомина 6G в100000 л воды. Способность люминофоров необычайно легко обнаруживатьсяв ничтожно малых концентрациях используют для определения направленияподземных водных течений. Примером может служить решение вопроса об«исчезновении» Дуная. B верховье этой реки, вблизи железнодорожнойстанции Иммединген, большая часть дунайской воды теряется в рыхлыхизвестняковых породах. Чтобы установить направление движения воды в 1877году вблизи этой станции в Дунай высыпали 10 кг флуоресцеина. Через 60часов один из выставленных постов обнаружил в маленькой речушкеотчетливую флуоресценцию. В наше время это свойство люминофоровоказалось очень полезным при экологических проверках утечек и стоковвредных производств. Не забудем и о системе защиты люминофорной печатьюдокументов и, наконец, денежных знаков.
Квантовые точки. Наночастицы люминофоров (квантовые точки), поглощенныемикроорганизмами с питательными средами, позволяют проследить ихперемещение и развитие в живом организме. Избирательное поглощение такихчастиц злокачественными клетками уже сейчасиспользуется для диагностики рака и другихзаболеваний на ранних стадиях.
Кроме описанных выше существует множество интересных красителей. Например, разработаны фотохромные красители, изменяющие цвет при увеличении дозы УФ-излучения, повышении температуры, воздействии электрического поля. Существуют красители, по-разному окрашивающие пленки в отраженном и проходящем свете. Большую статью можно написать об интерференционном окрашивании многослойными перламутровыми пигментами, о голографическом окрашивании, об использовании жидкокристаллических структур, о цифровой печати и многом другом.
Несмотря на то, что основные правила создания хромофорных молекул известны, открытие нового красителя и в наши дни иногда бывает вызвано счастливой случайностью. Технология красящих веществ – это и химия, и физиология, и искусство.
5. Основные закономерности восприятия цвета:
