Вильгельм Оствальд - Искусство цвета. Цветоведение: теория цветового пространства

Гёте рассматривал цвета, которые получаются в мутных средах в качестве первичного феномена (Urphänomen) всего учения о цветах, и поэтому феномена не доступного объяснению и не нуждающегося в нем. Физика его времени также не была в состоянии объяснить эти явления. Теория же световых волн объяснила эти явления вполне. Так как тусклые цвета часто встречаются и являются источниками красивейших явлений природы, то мы и должны здесь выяснить их основы.

Мутная среда получается тогда, если к прозрачному веществу, будь то твердое тело, жидкость или газ, примешаны мелкие частицы другого рода. На пограничных поверхностях свет отчасти отражается без претерпевания каких бы то ни было изменений в самом своем составе, в то время как другая часть света проникает более глубоко в данное вещество и претерпевает и нем отчасти ту же участь. Если слой достаточно толст, то все количество падающего света в конце концов отражается (мы предполагаем, что значительного поглощения нет), и слой вещества выглядит при рассмотрении с поверхности белым, в просвечивающем же свете черным, так как он вовсе не пропускает света сквозь себя. Если же слой недостаточно толст, то он кажется в обоих случаях серым.

Это оказывается верным лишь тогда, когда частицы, которые вызывают эту тусклость, хотя для простого глаза и малы, но все же достаточно велики по сравнению с длиной волн; граница таковых лежит около 0,01 мм. Если же они становятся настолько малыми, что их величины приближаются к размерам длины волны (приблизительно 0,0005 мм), то они начинают оказывать свое влияние непосредственно на длину волны, в результате чего возникает та или иная хроматическая окраска.

Влияние частиц на световые волны таково, что волны более длинные меньше всего зависят в своем распространении от них, т. е. они лучше всего проходят сквозь данное вещество. Короткие же световые волны, наоборот, претерпевают наибольшее отражение, так как для них частицы, которые для длинных волн еще очень малы, уже достаточно велики. Поэтому, мы найдем в просвечивающем свете преимущественно длинные волны: красные, оранжевые, желтые, в то время как в отраженном – короткие фиолетовые и синие.

Всему этому учит нас опыт. Мельчайшие частицы воздуха, которые находятся впереди темного мирового пространства при солнечном освещении, дают синеву неба. Вечером же, когда свет солнца проникает к нам сквозь более толстые слои мутного воздуха, к нам проходят преимущественно длинные световые волны, и свет кажется желтым и оранжевым, вплоть до красного 25, который является здесь крайним. На слабом (однопроцентном) растворе бомбейской мастики в алкоголе, растворе, выливаемом в большое количество воды и распадающемся там на мельчайшие капельки, мы можем получить одни и те же цвета как в падающем, так и в проходящем свете. Если же возьмем более крепкий раствор, и при этом капельки его в воде будут крупнее, то цвета в большей мере отражаются, и в конце концов мы видим только белый и серый цвета. Наряду с этим идет и уменьшение ясности очертаний вещей, просвечивающих сквозь данный раствор. В то время как желтые и оранжевые прозрачные слои все границы вещей очерчивают достаточно ясно, подтверждая тем, что длинные световые волны проходят через них без помехи, при более значительных помутнениях неотчетливость просвечиваемого все растет, так как все лучи света встречают препятствия на своем пути и при этом рассеиваются.

Если, имея все это в виду, прочитать у Гёте описания многоразличных явлений, обусловленных мутными средами, то истолкование их не представит уже затруднения.

Общее.Так как в предыдущем изложении мы видели, что необходимой предпосылкой методического упорядочения мира цветов является их измерение, то можно было бы предполагать, что изложение измерительных приемов должно логически предшествовать всему прочему. История науки, однако, уже сотни раз нас учит тому, что выработка методов точного измерения имеет место лишь после того, как данная наука в общем достигла уже высокой степени развития. Если при этом принять во внимание, что высокое развитие какой бы то ни было дисциплины зависит в свою очередь от имеющихся надежных измерений, то окажется, что мы находимся в круге; вспоминаешь барона Мюнхгаузена, вытащившего себя из болота за свою собственную шевелюру.

В действительности, однако, такого чуда не требуется, чтобы наука развивалась. В самом начале, где речь идет об общих и основных законах, оказываются вполне достаточными и довольно грубые измерения для того, чтобы наметились главные черты данной науки. Мы знаем, например, как Фарадей нашел свой электролитический закон нескольких слоев фильтровальной бумаги, пропитанной раствором иодистого калия, на которых определенное количество вызвало появление иодистого пятна. После же ознакомления с соотношениями данной области мы тем самым находимся уже на правильном пути и для изыскания точных методов измерении. Каждое же улучшение последних дает возможность открытия все новых и новых источников ошибок, которые при предыдущих, более грубых измерениях и не могли быть обнаружены. В то же время наука и вообще не стоит на месте и дает нам большие возможности распознавания и избежания таких ошибок. Таким образом, чистая наука и прикладное измерение взаимно помогают друг другу. Каждое данное состояние науки обусловливает ту или иную степень точности измерений, а именно точность, лежащую в пределе еще не открытых источников ошибок. Каждое старание увеличить точность измерения дает возможность нахождения новых источников ошибок, и этим самым приносит и свою толику помощи делу развития науки вообще.

Так же обстояло дело и в науке о цветах. Первые измерения дали очень грубые результаты, а первые измерительные приборы были очень примитивны, и создавались из случайного материала – пробки, картона, сургуча и клея. И я долго преднамеренно сохранял это же первоначальное состояние. В прибор уже изготовленный механиком не так легко внесешь то или другое изменение, как в аппарат домашнего приготовления, сделанный из пробки и картона. Научные приборы имеют также свою историю развития, как и живые существа. Целый ряд недостаточно приспособленных форм погибает, пока один из них в победоносной борьбе за существование не добьется права на долгое бытие. А поэтому хорошо сначала иметь прибор в черном виде, сделанным из менее прочного материала, раньше чем придать ему физически постоянную форму из стали или латуни.