Spalvų teorija

Goethe's teorija

Gėtės nuomone, "aukščiausia yra suprasti, kad visi faktai iš tikrųjų yra teorija. "Dangaus mėlynumas mums atskleidžia pagrindinį spalvų dėsnį. Neieškokite nieko už reiškinių, jie patys yra teorija".

Gėtė visiškai įvykdė tai, ką žadėjo jo puikaus kūrinio pavadinimas: Duomenys spalvų teorijai. Tai svarbūs, išsamūs ir reikšmingi duomenys, turtinga medžiaga būsimai spalvų teorijai. Tačiau jis nesiėmė pateikti pačios teorijos, todėl, kaip pats pastebi ir pripažįsta įvado xxxix puslapyje, jis nepateikė mums tikro esminės spalvos prigimties paaiškinimo, o iš tikrųjų postuluoja ją kaip reiškinį ir tik pasako, kaip ji atsiranda, o ne kas ji yra. Fiziologines spalvas... jis vaizduoja kaip reiškinį, išbaigtą ir egzistuojantį savaime, net nebandydamas parodyti jų santykio su fizinėmis spalvomis - pagrindine jo tema. ... iš tikrųjų tai yra sistemingas faktų pateikimas, tačiau ties tuo jis ir sustoja. (Šopenhaueris, Apie regėjimą ir spalvas, įvadas)

Eksperimentai su drumsta terpe

Gėtės spalvų tyrimai prasidėjo nuo subjektyvių eksperimentų, kurių metu buvo tiriamas drumstos terpės poveikis šviesos ir tamsos suvokimui. Jis pastebėjo, kad pro drumstą terpę matoma šviesa atrodė gelsva, o pro drumstą terpę, kuri buvo pašviesinta, matoma tamsa atrodė mėlyna.

"Aukščiausio laipsnio šviesa, pavyzdžiui, saulės šviesa, dažniausiai yra bespalvė. Tačiau ši šviesa, matoma per terpę, bet labai nežymiai sutirštinta, mums atrodo geltona. Jei tokios terpės tankis padidėtų arba jos tūris taptų didesnis, pamatytume, kad šviesa pamažu įgauna geltonai raudoną atspalvį, kuris galiausiai sustiprėja iki rubino spalvos." (ToC, 150)

"Kita vertus, jei tamsa matoma pro pusiau skaidrią terpę, kuri pati yra apšviesta į ją krintančios šviesos, atsiranda mėlyna spalva: ji tampa šviesesnė ir blankesnė, kai didėja terpės tankis, ir, priešingai, atrodo tamsesnė ir gilesnė, kuo skaidresnė tampa terpė: esant mažiausiam tamsumo laipsniui iki visiško skaidrumo, visada darant prielaidą, kad terpė yra visiškai bespalvė, ši gili mėlyna spalva priartėja prie gražiausios violetinės." (ToC, 151)

Remdamasis šiais pastebėjimais, jis pradėjo daugybę eksperimentų, stebėdamas tamsinimo ir šviesinimo poveikį spalvų suvokimui įvairiomis aplinkybėmis.

Tamsa ir šviesa

Gėtės nuomone, šviesa yra "paprasčiausia nedaloma ir vientisa mums žinoma būtybė. Jai priešpriešinama tamsa" (Laiškas Jacobiui). Skirtingai nei jo amžininkai, Gėtė tamsą suvokė ne kaip šviesos nebuvimą, bet kaip poliarinę ir sąveikaujančią su šviesa.

Remdamasis savo eksperimentais su drumsta terpe, Gėtė spalvą apibūdino kaip atsirandančią dėl dinamiškos tamsos ir šviesos sąveikos. Gėtės kūrinių Kuršnerio leidimo redaktorius pateikia tokį palyginimą:

"Šiuolaikinis gamtos mokslas tamsą laiko visiška nebūtimi. Pagal šį požiūrį, šviesa, sklindanti į tamsią erdvę, neturi jokio tamsos pasipriešinimo, kurį galėtų įveikti. Gėtė sau įsivaizduoja, kad šviesa ir tamsa tarpusavyje susijusios kaip šiaurinis ir pietinis magneto poliai. Tamsa gali susilpninti šviesos darbinę galią. Ir atvirkščiai, šviesa gali apriboti tamsos energiją. Abiem atvejais atsiranda spalva. " (Steineris, 1897 m.)

Goethe rašo:

Geltona - tai šviesa, kurią slopina tamsa;

Mėlyna spalva - tai šviesos susilpninta tamsa. (Gėtė, "Spalvų teorija")

Ribinės sąlygos

Žiūrint per prizmę, šviesos ir tamsos ribos orientacija prizmės atžvilgiu yra svarbi. Kai balta spalva yra virš tamsios ribos, matome, kad šviesa į tamsiąją sritį išplečia mėlynai violetinį kraštą; kai tamsi spalva yra virš šviesios ribos, į šviesiąją sritį išplečiamas raudonai geltonas kraštas.

Goethe buvo suintriguotas šio skirtumo. Jis manė, kad šis spalvų atsiradimas ties šviesos ir tamsos riba yra esminis spektro (kurį jis laikė sudėtiniu reiškiniu) sukūrimui.

Šviesos ir tamsos spektrai

Kadangi spalvų reiškinys priklauso nuo šviesos ir tamsos kaimynystės, spektrą galima sukurti dviem būdais: naudojant šviesos spindulį tamsioje patalpoje ir tamsų spindulį (t. y. šešėlį) šviesioje patalpoje.

Abiem atvejais Gėtė užfiksavo spalvų, projektuojamų įvairiais atstumais nuo prizmės, seką (žr. IV lentelę "Spalvų teorija"). Abiem atvejais jis nustatė, kad geltonos ir mėlynos spalvos kraštai lieka arčiausiai šviesiosios pusės, o raudonos ir violetinės spalvos kraštai lieka arčiausiai tamsiosios pusės. Tam tikru atstumu šie kraštai persidengia. Kai šie kraštai persidengia šviesiame spektre, gaunama žalia spalva; kai jie persidengia tamsiame spektre, gaunama purpurinė spalva.

Šviesos spektre, išlindusiame iš prizmės, matome šviesos pluoštą, apsuptą tamsos. Išilgai viršutinio krašto matome geltoną ir raudoną spalvas, o išilgai apatinio krašto - mėlyną ir violetinę spalvas. Spektras su žalia spalva viduryje atsiranda tik ten, kur mėlynai violetiniai kraštai sutampa su geltonai raudonais kraštais.

Esant tamsiam spektrui (t. y. šviesos apsuptam šešėliui), viršutiniame krašte matome violetinę mėlyną spalvą, o apatiniame krašte - raudoną geltoną, o ten, kur šie kraštai persidengia, matome purpurinę spalvą.

Šviesos spektras - kai šviesos spektre spalvoti kraštai persidengia, atsiranda žalia spalva.


Tamsus spektras - kai tamsiame spektre spalvoti kraštai persidengia, gaunama purpurinė spalva.

Niutonas ir Gėtė

Dėl skirtingo požiūrio į bendrą dalyką kilo daug nesusipratimų tarp Niutono matematinio optikos supratimo ir Gėtės empirinio požiūrio.

Kadangi Niutonas baltą šviesą supranta kaip sudarytą iš atskirų spalvų, o Gėtė mano, kad spalva atsiranda dėl šviesos ir tamsos sąveikos, jie daro skirtingas išvadas dėl klausimo: ar optinis spektras yra pirminis, ar sudėtinis reiškinys?

Niutono nuomone, visos spalvos jau egzistuoja baltoje šviesoje, o prizmė tik išskleidžia jas pagal jų atspalvius. Gėtė siekė parodyti, kad prizmė, kaip drumsta terpė, yra neatsiejamas spalvų atsiradimo veiksnys.

Niutonas susiaurino šviesos spindulį, kad išskirtų reiškinį, o Gėtė pastebėjo, kad, esant platesnei diafragmai, spektro nėra. Jis matė tik raudonai geltonus kraštus ir mėlynai žydrus kraštus su balta spalva tarp jų, o spektras atsirado tik ten, kur šie kraštai buvo pakankamai arti, kad persidengtų. Jo manymu, spektrą galima paaiškinti paprastesniu reiškiniu - spalva, atsirandančia dėl šviesių ir tamsių kraštų sąveikos. Gėtės tamsos sureikšminimas privertė beveik visą šiuolaikinę fiziką atmesti Gėtės teoriją.

Niutonas paaiškina baltos spalvos su spalvotais kraštais atsiradimą, sakydamas, kad dėl skirtingo bendro refrakcijos kiekio spinduliai susimaišo ir centre sukuria visiškai baltą spalvą, o kraštuose šis susimaišymas nevyksta ir juose atsiranda daugiau raudonos arba mėlynos spalvos komponentų.

Skirtumų lentelė

Šviesos savybės	Niutonas (1704 m.)	Goethe (1810)
Homogeniškumas	Baltą šviesą sudaro spalvoti elementai (heterogeniniai).	Šviesa yra paprasčiausias nedalomas vienalytis dalykas (vienalytis).
Tamsa	Tamsa yra šviesos nebuvimas.	Tamsa yra poliarinė ir sąveikauja su šviesa.
Spektras	Spalvos išskleidžiamos iš šviesos pagal jų atspindį (pirminis reiškinys).	Spalvotos briaunos, atsirandančios ties šviesos ir tamsos riba, persidengia ir sudaro spektrą (sudėtinis reiškinys).
Prism	Prizma yra nesvarbi spalvos egzistavimui.	Kaip drumsta terpė, prizmė vaidina svarbų vaidmenį spalvų atsiradimui.
Refrakcijos vaidmuo	Šviesa suskyla dėl lūžio, lūžio ir atspindžio.	Lūžis, lūžis ir atspindys gali egzistuoti be spalvos.
Analizė	Balta šviesa suskyla į septynias grynas spalvas.	Yra tik dvi grynosios spalvos - mėlyna ir geltona; likusios spalvos yra jų laipsniai.
Sintezė	Kaip baltą šviesą galima išskaidyti, taip ją galima ir vėl sujungti.	Spalvos persilieja į pilkus atspalvius.
Dalelė ar banga?	Dalelės	Nei vienas, nes tai yra išvados, o ne juslėmis stebimi dalykai.
Spalvų ratas	Asimetriškas, 7 spalvų	Simetriškas, 6 spalvų