رنگ یعنی چی؟ یا اصلا چطور رنگها را می بینیم ؟ آیا رنگ شناسی نیز یک علم است ؟ سایت عالیما سعی دارد پاسخ این سوالات را در این مقاله بدهد .رنگ شناسی علمی است از مشتقات علم فیزیک نور و واسط اصلی در دیده شدن رنگ ها در واقع میزان انعکاس نوری است که به جسم تابیده و منعکس می گردد. در این قسمت به مبانی اولیه رنگها خواهیم پرداخت و اصول رنگ و رنگهای اصلی را توضیح خواهیم داد . و در مقاله بعدی به خاکستری های رنگی و کنتراست ها و ترکیب بندی ها خواهیم پرداخت .

تئوری رنگ

تئوری رنگ یکی از حوزه های پیچیده و وسیع دانش است که شامل عناصر علمی مختلف از قبیل، اپتیک (نورشناسی)، طیف نمایی (اسپکتروسکوپی)، آناتومی و زیست شناسی انسان، روانشناسی، تئوری و تاریخ هنر، فلسفه، اخلاق، تئوری معماری، طراحی و سایر علم کاربردی می شود.

تاریخ کشف انکسار نور و تجزیه رنگها

در سال 1666، اسحاق نیوتن، دانشمند نامدار انگلیسی، کشف کرد که چنانچه نور خالص سفید از یک منشور عبور داده شود، به رنگ‌های قابل رؤیت تجزیه می‌شود. نیوتن همچنین کشف کرد که هر رنگ از یک طول موج منحصر به فرد تشکیل شده و قابل تجزیه به رنگ‌های دیگر نیست.

تجزیه نور

نور مرئي يا نور سفيد (يعني آن قسمت از نور خورشيد كه ما قادر هستيم آن را با چشم ببينيم) از طول موج‌هاي مختلفي تشكيل شده است. هنگامي كه باريكه‌اي از نور خورشيد به منشور تابيده شود، هنگام عبور از سطح منشور، مي‌شكند و پس از برخورد با زمينه‌ سفيد، به صورت طيفي رنگين ديده مي‌شود. در طيف حاصل، هر دسته از طول موج‌ها رنگ خاصي را نشان مي‌دهد. در شكل زير طيف حاصل از تجزيه‌ نور سفيد توسط منشور نشان داده شده است. طول موج‌هاي تشكيل‌دهنده‌ نور مرئي از حدود 380 نانومتر تا حدود 760 نانومتر مي‌باشند. چشم انسان  قدرت ديدن طول موج‌هاي كوتاه‌تر و يا بلندتر از اين محدوده را ندارد.

ترکیب نور های اصلی

نورهای اصلی عبارتند از قرمز ، سبز و آبی.

رنگهای فرعی از ترکیب این رنگها بدست می‌آید.

1. قرمز + سبز = زرد
2. قرمز + آبی = گلی
3. آبی + سبز = فیروزه‌ای

رنگهای زیر مکمل هم هستند که از ترکیب آنها نور سفید بدست می‌آید.

1. سبز + گلی = سفید
2. قرمز + فیروزه‌ای = سفید
3. زرد + آبی = سفید

از ترکیب سه رنگ زرد ،‌ فیروزه‌ای و گلی رنگ سیاه حاصل می‌شود. در اصطلاح گفته می‌شود که این رنگها همدیگر را جذب می‌کند.

تركيب افزايشي:

در صورتي كه طيف رنگ‌هاي حاصل از شكست و تجزيه‌ نور به‌وسيله‌ منشور را دوباره به كمك يك عدسي همگرا (محدب) با هم تركيب كنيم، مجدداً نور سفيد حاصل مي‌شود. بنابراين سه رنگ اصلي نور: قرمز، سبز و آبی، وقتي با هم تركيب شوند، نور سفيد حاصل مي‌شود. اين نوع تركيب رنگ را كه در آن ميزان روشني نور پس از تركيب اشعه‌هاي مختلف آن با يكديگر افزايش مي‌يابد، تركيب افزايشي مي‌گويند. نورهاي رنگين وقتي با يكديگر تركيب مي‌شوند، رنگ‌هاي ديگر را به وجود مي‌آورند؛ مثلاً از تركيب افزايشي سبز با قرمز، رنگ زرد حاصل مي‌شود.

ترکیب کاهشی:

به نوعي از تركيب رنگي كه رنگ حاصل، تيره‌تر از رنگ‌هاي اوليه مي‌شود، تركيب كاهشي رنگ مي‌گويند. به عنوان مثال اگر شما دو لايه‌ شفاف به رنگ‌هاي قرمز و آبيِ فيروزه‌اي را روي هم قرار دهيد، رنگ حاصل يك رنگ كاملاً تيره خواهد بود. خصوصيت تركيب كاهشي رنگ‌ها را مي‌توان با استفاده از لايه‌هاي شفاف رنگ‌هاي آبرنگ، ماژيك يا اكولين نيز نشان داد. تركيب مواد رنگي را نيز تركيب كاهشي مي‌گويند. وقتي سه رنگ اصلي را با هم مخلوط مي‌كنيم، يك رنگ كاملاً تيره حاصل مي‌شود.

چطور اشیاء را رنگی می بینیم؟

نور سفید ترکیبی از همه رنگ ها، حتی آن هایی که چشم انسان نمی تواند ببنید، است. وقتی می گوییم یک شی رنگ دارد، در واقع معنی حرفمان این است که نور یک طول موج خاص، شدید تر از نور دیگر طول موج ها بازتاب می شود. کاری که مواد در حضور نور انجام می دهند و به تبع آن به نظر انسان رنگی می آیند، به چند عامل مهم بستگی دارد.

اول از همه این که هر چیزی از الکترون و اتم ساخته شده، اما هر ماده تعداد اتم و آرایش الکترونی متفاوتی دارد. برای همین، وقتی که نور به ماده برخورد می کند یکی از پدیده های زیر رخ می دهد: بازتاب و پخش: بیشتر اشیا نور را بازتاب می دهند اما بعضی از آن ها، مثلا فلز ها، بازتابنده بهتری هستند. این مساله مستقیما با تعداد الکترون های آزاد که می توانند به راحتی از اتمی به اتم دیگر بروند، در ارتباط است.

این الکترون های آزاد به جای این که انرژی نور را جذب کنند، شروع به لرزش می کنند و انرژی نور را با همان فرکانس نور اصلی به بیرون می فرستند. جذب: اگر بازتابی در کار نباشد (جسم کدر باشد)، فرکانس منبع نور ورودی تقریبا با فرکانس لرزش الکترون های ماده مورد نظر برابر است. در نتیجه، الکترون ها بیشتر انرژی ورودی را جذب کرده و چیزی بازتاب نمی کنند. عبور: اگر انرژی نور ورودی خیلی کمتر یا خیلی بیشتر از انرژی مورد نیاز برای لرزیدن الکترون های تشکیل دهنده یک جسم باشد، منبع نور بدون هیچ گونه تغییری از ماده عبور می کند. در این حالت، چشم انسان ماده را شفاف می بینید. مثلا شیشه این طوری است.

 شکست: اگر انرژی نور ورودی با فرکانس لرزش الکترون های ماده برابر باشد، نور می تواند به عمق ماده نفوذ کند و لرزش کوچکی به الکترون هایش وارد نماید. بعد این لرزش ها از اتمی به اتم دیگر منتقل می شود و هر کدام با فرکانس منبع نور ورودی شروع به لرزش می کنند. این باعث می شود که نور داخل ماده، خمیده دیده شود. برای مثال، یک نی داخل لیوان آب را در نظر بگیرید. بخشی از آن که زیر آب قرار دارد، خمیده به نظر می رسد.

نور و ماده

جشم و مغز انسان به کمک هم نور را تبدیل به رنگ می کنند .گیرنده های نوری چشم، پیام ها را به مغز می فرستد و حس آشنای رنگ را تولید می کند. میلیون ها سلول حساس به نور در شبکیه چشم وجود دارد. بعضی از آن ها شبیه به میله و بعضی شبیه به مخروط هستند. همین گیرنده ها نور را پردازش کرده و بعد اطلاعات را به قشر بینایی می فرستند. میله ای شکل ها بیشتر در اطراف لبه شبکیه حضور دارند و بیشتر اطلاعات سیاه و سفید را انتقال می دهند. مخروطی شکل ها سطوح بالای شدت نور را که احساس رنگ و وضوح تصویر را ایجاد می کند، انتقال می دهند. این سلول ها با همکاری سلول های عصبی، اطلاعات کافی برای درک و اسم گذاری رنگ ها را برای مغز فراهم می کنند.

اتم های یک ترکیب شیمیایی را مثل آجر های یک دیوار در نظر بگیرید. حالا اگر یک توپ به سمت این دیوار پرتاب کنید با توجه به جنس سطح آن نتایج مختلفی می گیرید. اگر دیوار صاف و هموار باشد یا گوشه های تیزی داشته باشد و یا پر از سوراخ هایی باشد که توپ ممکن است در آن ها گیر بیفتد، توپ شما می تواند در جهتی متفاوت برگردد یا از میان دیوار عبور کند یا در یکی از همان سوراخ ها یا گوشه ها گیر کند.

در اثر برخورد نور به سطوح مختلف هم همین اتفاق می افتد؛ یا سطح نور را بازتاب می کند، یا آن را جذب می کند، یا نور را از خودش عبور می دهد (اشیای شفاف). البته این مقایسه خیلی هم دقیق نیست چون نور با توپ تفاوت دارد. برای مثال، نوری که می توانیم ببینیم، یعنی نور مریی، تنها بخشی از یک طیف فرکانسی گسترده است. یک مولکول می تواند از همه جای طیف الکترومغناطیسی فوتون جذب کند؛ از امواج رادیویی گرفته تا اشعه ایکس، اما فقط وقتی رنگی دیده می شود که یک طول موج مریی را با اختلاف زیادی نسبت به بقیه طول موج های مریی جذب کند. این طور که معلوم است این اتفاق خیلی رایج نیست چون بیشتر مولکول ها نور را از طیف بالای نور مریی، یعنی طیف فرا بنفش، جذب می کنند. در نتیجه، چون الکترون های اکثر مولکول ها خیلی محکم به هم متصل هستند بیشتر ترکیب ها سفیدند!  

ترکیبات رنگی زیادی در دنیا وجود ندارند، اما همان تعداد محدود همه رنگ ها را می سازند

این ترکیبات یا آلی هستند (ماندگاری زیاد) یا غیر آلی (ماندگاری کم). قدرت اتصال بین الکترون های بعضی از مواد به اندازه ای است که آن ها را برای استفاده به عنوان رنگ مناسب می کند. یکی از اولین رنگ های طبیعی رنگ نیل (indigo) است که برای رنگ کردن شلوار جین استفاده می شود. نیل رنگش را از مجموعه ای از پیوند های دو گانه در مر کز ساختارش (O=C, C=C, C=O) می گیرد. مشکل نیل و دیگر رنگ های طبیعی این است که بعد از مدتی کم رنگ می شود؛ چون به جای بازتاب انرژی آن را جذب می کند و باعث می شود بعد از مدتی پیوند هایش شکسته شود. رنگ های غیر آلی مانند اکسید آهن خالص یا زنگار (اخرا) در برابر نور مقاوم هستند و رنگشان را هزاران سال حفظ می کنند. به همین دلیل است که امروزه نقاشی های غار هنوز دیده می شود!

پس تا این جا فهمیدیم که اشیا از خودشان رنگی ندارند و ما فقط وقتی که نور (انرژی) با آن ها برخورد می کند، آن ها را رنگی می بینیم. دقیقا به همین دلیل است که در تاریکی اطرافتان را خاکستری و سیاه می بینید. توجه کنید که چشم های ما فقط طیف محدودی از رنگ ها را می بیند.

سگ ها، گربه ها، موش ها و خرگوش ها دید رنگی بسیار ضعیفی دارند. در واقع آن ها بیشتر خاکستری و بعضی از طیف های آبی و زرد را می بینند. بر خلاف آن ها، زنبور ها و پروانه ها می توانند رنگ هایی را ببینند که ما نمی توانیم ببینیم. آن ها طیف های فرا بنفش را هم می بینند چون در غیر این صورت زنده نمی ماندند. آن ها از طریق تکامل به دید فرا بنفش مجهز شدند، چون گلبرگ ها نقش های فرا بنفش پخش می کنند و زنبور ها به این وسیله می توانند اهدافشان را شناسایی کرده و گرده افشانی کنند. با این که ما نمی توانیم رنگ های خارج از طیف بینایی خود را ببینیم اما ماشین هایی ساخته ایم، مثل طیف نما، که این کار را برای ما انجام می دهند .” سه پاراگراف از مقاله از سایت ساختن گرفته شده است .

رنگهای جسمانی

آنچه که تا کنون نوشته شد در مورد نور و تجزیه رنگ ها به نور مربوط بود. اما رنگهای جسمانی چیست؟ رنگهای که ما به عنوان رنگهای چاپی یا رنگهای که از اشیاء ما مشاهده می کنیم را به عنوان رنگ های جسمانی مطرح هستند . چیزی که طراحان ، نقاشان ، معماران و تمام هنرمندان با آنها در ارتباط هستند . همان اصولی که در مورد نور وجود داشت ، در مورد رنگها نیز صادق است. در واقع از ترکیب رنگهای اصلی رنگ های فرعی و ثانویه، خاکستری های رنگی و گستره های رنگی بوجود می آیند.

چرخه رنگ ها:

چرخه رنگ ها سه رنگ اصلی قرمز،آبی و زرد را با رنگهای فرعی مانند بنفش،نارنجی و سبز نشان میدهد.چرخه به این صورت عمل میکند که ابتدا دو رنگ اصلی مجاور با هم ترکیب و یک رنگ فرعی در بین خود میسازند.برای مثال، قرمز و زرد رنگ فرعی نارنجی- زرد و آبی رنگ فرعی سبز و آبی و قرمز رنگ فرعی بنفش را میسازند.سپس یک رنگ اصلی با فرعی مجاور خود رنگ فرعی بعدی را می سازد و همین طور این چرخه با ترکیب رنگهای فرعی مجاورهم ادامه می یابد. چشم انسان عضو شگفت انگیزی است، در نور مناسب توانائی تشخیص حدود ده میلیون رنگ متفاوت را دارد.بیشتر رنگهایی که  با چشم انسان دیده میشود از طریق ترکیب سه رنگ اصلی قرمز،آبی و زرد به دست می آیند.سه رنگ اصلی هرگز از ترکیب هیچ دو رنگ دیگری به دست نمی آیند.

چرخه رنگ ایتن – سه رنگ اصلی – رنگ های زرد ، آبی ، قرمز 

رنگهای مکمل یا متضاد:

رنگهای مکمل رنگهایی هستند که در چرخه رنگ مقابل یکدیگر قرار دارند.مانند قرمز و سبز،آبی و نارنجی و…این رنگها قوی ترین همنشینی را دارند چون با هم کنتراست دارند و در واقع رنگ مایه های یکدیگر را بیشتر نمایان میکنند. ا ین رنگها در کنار هم نشاط بخش اند و البته با هم تضاد دارند. در استفاده از این گونه ترکیب رنگ ها سلیقه دخیل است، اینکه تمایل به رنگهای تند یا ملایم داشته باشید تاثیر گذار است.

اما چرا مکمل در واقع رنگهای اصلی یعنی زرد + قرمز + آبی در چرخه رنگ تمام دنیای رنگی ما را می سازند . حال اگر هر رنگی از این سه رنگ کم باشد خلائی را به وجود خواهد آورد که در کنار رنگ سوم کامل می شود .

اما چطور و یعنی چی ؟ اگر به چرخه رنگ دقت کنیم در مقابل سه رنگ اصلی نام برده رنگ مکمل آن قرار گرفته است یا رنگ متضاد آن

رنگهای مکمل یا متضاد رنگ اصلی

رنگ آبی + رنگ قرمز= بنفش رنگ زرد

رنگ آبی + رنگ زرد=سبز رنگ قرمز

رنگ زرد + رنگ قرمز= نارنجی رنگ آبی

چرخه رنگ های ایتن – رنگ های مکمل

رنگهای هماهنگ:

رنگهای هماهنگ آنهای هستند که در چرخه رنگها بین دو رنگ اصلی کنار یکدیگر قرار گرفته اند.این رنگها به خوبی باهم همنشینی دارند چون جهت رنگ اصلی آنها متمایل به رنگ فرعی آن بخش از چرخه رنگ است. مجاورت رنگها در چرخه رنگ را می توان رنگهای هماهنگ هم نامید . به عبارتی رنگهای که طول موج نوری نزدیک به هم دارد و مجاورتی مطلوبی در کنار هم داشته و چشم نوازتر به نظر می آیند . یعنی تضاد کمتری داشته و مدت بیشتری را شما میتوانید به آنها نگاه کرده و خیره شوید . ترکیبی که طبیعت وفاداری شدیدی را به آن داشته و همواره وجود خواهد داشت .

آمیزش رنگ ها:

از ترکیب مقادیر مختلف رنگهای اصلی ،دوازده رنگ چرخه رنگ ها درجات مختلف و بیشماری به دست می آیند.از ترکیب دو رنگ مکمل خاکستری مات به دست می آید.اما اگر همین دورنگ کنار هم قرار بگیرند به یکدیگر جلوه و درخشش می دهند..درجه ایی که در آن دو رنگ مکمل ترکیب شده و خاکستری مات می دهند، درجه اشباع یا شدت رنگ خوانده می شود.در خالص ترین حالت اشباع، قرمز به رنگ سرخ تیره و زنده تبدیل می شود.در حالت مخالف این رنگ به رنگ خاکستری در مرکز چرخه تبدیل شده و به حداقل اشباع می رسد. ارزش رنگی معمولاً با میزان درخشش هر رنگ مرتبط است و به میزان روشنی یا تیرگی در یک رنگ بر می گردد.که این میزان را می توان با اضافه کردن مقادیر متفاوت از رنگ مشکی و سفید تغییر داد.وقتی دو رنگ با یک ارزش یا تندی با هم ترکیب میشوند رنگ حاصل تیره تر است،زیرا طول موج های بیشتری به هنگام ترکیب آنها جذب می شود.این روند افزایش تفریقی خوانده می شود. زیرا نوری که از سطح باز میتابد،از رنگمایه ها کم میشود.اما ترکیب افزایشی با مخلوط کردن دو رنگ اصلی برای ایجاد رنگ سوم بکار میرود.

مقا له های مرتبط:

آموزش رنگ شناسی ” قسمت دوم “

چه رنگی به چه رنگی میاد؟