Principii ale amestecului cumulativ de culori

Cercul de culori este un avantaj în a ne aminti principiile amestecului de culoare cumulativ și principiul complementarităților. Principiul amestecului se referă la faptul că adăugarea oricăror două nuanțe va avea ca rezultat o nuanță intermediară în poziția sa pe cerc și de o saturație mai mică decât nuanțele utilizate în amestec. Amestecul aditiv de albastru și verde, de exemplu, are ca rezultat un albastru-verde sau aqua, un amestec de roșu și verde se transformă în galben. Vorbim aici de amestecarea  aditivului de lumină a diferitelor lungimi predominante de undă și nu de amestecarea vopselelor sau pigmenților care se numește amestec subtractiv. Principiul complementarităţilor susţine că un amestec de nuanțe diametral opuse pe cercul de culori va duce la alb sau gri. Nuanțele se completează reciproc atât de bine încât produc o senzație acromatică. În cazul în care două nuanțe amestecate, care sunt aproape complementare, amestecul va fi foarte mult desaturat, dar nu va fi de fapt acromatic.

Amestecul tristimul. Pe lângă principiile amestecului cumulativ bicolor pe care l-am  discutat, există un principiu important al amestecului tristimul. Acesta susţine că albul poate fi realizat prin amestecul aditiv, în proporții adecvate de luminanță, al oricăror trei unde, cu condiția ca una să fie selectată din regiunea violet-albastră a spectrului, una din regiunea verde și una din regiunea roșie. Atingerea albului prin metoda tristimul poate fi conceptualizată în ceea ce privește amestecul de nuanțe complementare. Pentru exemplificare, dacă ni se dă o anumită lungime de undă în regiunea roșie, amestecăm albastrul și verdele pentru a obține nuanța albastru-verde care este complementară roșului dat. Amestecul tristimul pare astfel să se reducă la o amestecare de doar două nuanțe.

O caracteristică suplimentară a amestecului tristimul, pe lângă capacitatea sa de a produce alb, este că orice nuanță poate fi atinsă prin amestecarea în proporția necesară doar trei lungimi de undă, fiecare aleasă dintr-una dintre cele trei regiuni ale spectrului. Aceste regiuni ale spectrului ne oferă astfel elemente primare, unul care este violet sau albastru, unul care este verde, și unul care este un roșu cu o tentă gălbuie. Este important să reținem că nici unul dintre aceste elemente primare nu este definit cu referire la o anumită lungime de undă. Diferite seturi de elemente primare ar putea fi selectate şi ar demonstra principiul amestecului tristimul.

Amestecarea culorilor

Nuanța de orice culoare, așacum am văzut deja, depinde de lungimea de undă care stimulează retina. Dar destul de curios, am putea experimenta o senzație de culoare definită în absența  lungimii de undă corespunzătoare. Tot ceea ce este necesar este ca lungimile de undă să fie prezente simultan, a căror lungime medie de undă este egală cu cea care produce nuanța particulară, în același mod ca și lungimea undei corespunzătoare galbenului și a lungimii de undă care corespunde verdelui stimulând ochiul în același timp, se combină în senzația galben-verde. Cu alte cuvinte, lungimile de undă fuzionează în timp ce sunt transmise împreună la ochi. Același principiu se utilizează în  amestecarea culorilor. În locul transmiterii culorilor simultan spre ochi, ele sunt transmise alternativ, dar într-o succesiune atât de rapidă încât par să stimuleze retina simultan. Acest lucru este posibil prin faptul că fiecare proces de excitație rezistă mai mult decât stimulul datorită naturii răspunsului retinei. Atunci când rotația  culorilor este suficient de mărită, fuziunea are loc și are loc o senzație continuă.

Din amestecul culorilor putem deduce diferite fapte interesante. Metoda utilizată este una simplă.  Culoarea  este plasată într-o lumină bună. Dacă dorim să combinăm două culori, aranjăm două discuri de hârtie fiecare tăiat de-a lungul unei raze. Acestea sunt interconectate astfel încât, atunci când sunt plasate pe mixerul de culoare,  marginile lor nu se vor confrunta cu direcția în care discul se rotește. Acest lucru permite modificarea proporțiilor celor două discuri după ce vor fi modificate. Discurile sunt apoi plasate pe axa prin intermediul găurilor mici tăiate în centrele lor. Ele sunt apoi gata de rotație, fie de mână sau cu un motor. Atunci când ajustarea pare satisfăcătoare, sectorul fiecărui disc este măsurat în grade. Dacă discurile ar fi fost de roșu și galben, fuziunea lor ar dezvălui diferite nuanțe de portocaliu, începând cu elementul roșu puternic vizibil, iar  galbenul abia perceptibil, trecând prin faza în care roșul și galbenul în sectoare egale produc portocaliu pur, până când galbenul devine culoarea predominantă, cu roșul doar perceptibil. Adică, toate tonurile de culoare dintre roșu și galben pot fi  produse în acest fel, iar acest lucru este valabil pentru toate  culorile adiacente din spectru. Amestecul lor duce la toate combinațiile posibile de  culoare cu culorile  componentelor clar vizibile. De exemplu, galben și verde ne dau toate tonurile de galben-verzui și verzui-galben, verde și albastru produce verzui-albastru și albastru-verzui, în timp ce albastru și roșu trece prin toate nuanțele de violet, purpuriu şi cărămiziu.

Prin urmare, este evident că toate culorile spectrului pot fi obținute cu mai puțin de șapte culori. Cele patru culori, roșu, galben, verde și albastru sunt suficiente. În plus, luminile roșu, verde, și albastru singure, combinate în diferite moduri, pot produce toate culorile. Fuziunea primului produce galben, celelalte sunt ca înainte. Aceste trei culori sunt cunoscute ca fiind culori primare.

Lumina albă poate fi produsă în diferite moduri. Un disc care conţine, în anumite proporții, toate  culorile spectrului va apărea, la rotație, incolor. Dar, din nou, nu toate culorile sunt esențiale, iar dacă reducem numărul la cele patru specificate mai sus, nu va fi evocată nicio senzație de culoare.  Mai mult, cele trei culori primare în sine produc, atunci când sunt amestecate în raporturi clare, o senzație incoloră. Ceea ce este încă mai interesant este observația că senzațiile incolore sunt deduse de amestecul de perechi speciale de culori . S-a considerat deja că, dacă un disc galben și un disc verde sunt plasate pe o roată de culoare și rotite, culoarea rezultată este galben-verde. Cu cât e preponderent galbenul, cu atât mai aproape de galben va fi, galben-verzui, și invers  mai mult verde este predominant, senzaţia este mai aproape de verde. Cu toate acestea, va fi imposibil să se elimine oricare dintre componente. În cazul în care același galben este luat, dar de data aceasta amestecat cu o anumită nuanță de albastru, se va produce un efect total diferit. Nici un albastru-gălbui, nici un galben-albăstrui nu vor fi obținute. Dacă se începe cu galbenul şi mai mult albastru este introdus, galbenul va deveni tot mai puțin saturat până când nici un galben se distinge. În cazul în care se începe cu albastrul și galbenul introdus treptat, aceasta va duce la albastru din ce în ce mai puțin saturat. Între aceste două extreme se va găsi un punct la care nici albastrul, nici galbenul nu vor fi vizibile. O  culoare  a anulat-o pe cealaltă, iar o senzație incoloră  sau un gri este produsă. Astfel de culori care, atunci când sunt  amestecate în anumite proporții dau gri, sunt numite culori complementare.

Pentru fiecare culoare  este posibil să se găsească o complementară; alb-negru, deși nu sunt  culori, poate fi, deasemenea, considerate complementare. Ne putem întreba de ce pigmenții albastru și galben, atunci când amestecaţi, nu produc gri, dar verde? Motivul constă în constituenții diferiţi de pigmenți. Un pigment albastru reflectă lumina albastră, dar reflectă, de asemenea, un pic verde; un galben reflectă lumina galbenă, dar, de asemenea şi verde. Atunci când sunt amestecaţi, albastru și galben ca şi culori complementare se pot anula reciproc, lăsând verde ca rezultat. Rezultate similare sunt obținute de la alți pigmenți. Nu este vorba că aceştia acționează contrar legilor de culoare,  dar amestecul lor depinde de particulele din care sunt compuse. Un scriitor explică fenomenul printr-o ilustrare de sticlă albastră și galbenă. Sticla albastră absoarbe lumina roșie, galbenă și portocalie, permițând razelor albastre să treacă prin ea şi de asemenea, unele verzi; sticla galbenă, pe de altă parte, permite culorilor roșu, galben, portocaliu şi verde să treacă prin ea, dar absoarbe albastru. În cazul în care atât albastrul și galbenul de sticlă acționează împreună, sticla albastră păstrează roșu, galben și portocaliu, iar sticla galbenă păstrează albastrul, în timp ce, în ambele cazuri doar verdele  singur poate să  treacă.

Valoarea de luminozitate a amestecului unei perechi de culori complementare poate fi obținută cu uşurinţă printr-un mixer de culori. Așezați cele două discuri color, să zicem albastru și galben, înainte pe roata de culoare și reglați sectoarele până când se obține o senzație incoloră.  Apoi, măsuraţi sectoarele. Păstrând încă discurile de culoare pe roată, se pun în fața lor două discuri interblocate mai mici de alb și negru. Acestea două, în mod natural, redau gri atunci când rotite, griul devenind mai deschis sau mai întunecat în funcție de predominanţa albului sau negrului. Scopul este acum de a ajusta discurile mai mici la aceeași luminozitate ca discurile mai mari. Odată ce discurile alb-negru sunt acolo pentru comparație, o culoare poate apărea încă vizibilă în discurile mai mari care au rămas neobservate înainte. În acest caz, discurile exterioare vor necesita reajustarea și trebuie efectuată o măsurare nouă.