Теория на цветовете
"Теория на цветовете" (оригинално немско заглавие Zur Farbenlehre) е книга на Йохан Волфганг фон Гьоте, публикувана през 1810 г. Тя съдържа едни от най-ранните и най-точни описания на явления като цветни сенки, пречупване и хроматична аберация.
Влиянието му се разпростира предимно в света на изкуството, особено сред прерафаелитите. Търнър го изучава обстойно и го споменава в заглавията на няколко картини. Василий Кандински смята теорията на Гьоте за "едно от най-важните произведения".
Въпреки че творбата на Гьоте никога не е била добре приета от физиците, известно е, че редица философи и физици са се занимавали с нея, включително Артур Шопенхауер, Курт Гьодел, Вернер Хайзенберг, Лудвиг Витгенщайн и Херман фон Хелмхолц. Мичъл Файгенбаум дори се е убедил, че "Гьоте е бил прав за цвета!"
В книгата си Гьоте показва как се възприемат цветовете при различни обстоятелства и разглежда наблюденията на Исак Нютон като специални случаи. Гьоте е загрижен не толкова за измерването на феномена цвят, а за това как се възприемат качествата на цвета. Науката е разбрала разликата между оптичния спектър, наблюдаван от Нютон, и феномена на човешкото възприемане на цветовете, представен от Гьоте.
Теорията на Гьоте
За Гьоте "най-висшето е да разбереш, че всички факти са всъщност теория. "Синьото на небето ни разкрива основния закон на цветовете. Не търсете нищо отвъд явленията, те самите са теория."
Гьоте е изпълнил в пълна степен обещаното в заглавието на своята великолепна творба: данни за теория на цветовете. Това са важни, пълни и значими данни, богат материал за една бъдеща теория на цветовете. Той обаче не се е заел да представи самата теория; следователно, както сам отбелязва и признава на страница xxxix от увода, той не ни е предоставил истинско обяснение на същностната природа на цвета, а наистина го постулира като явление и само ни казва как възниква, а не какво е. Физиологичните цветове ... той представя като явление, завършено и съществуващо само по себе си, без дори да се опита да покаже връзката им с физичните цветове, неговата основна тема. ... това наистина е систематично представяне на фактите, но то спира дотук. (Шопенхауер, "За зрението и цветовете", Увод)
Експерименти с мътни среди
Изследванията на Гьоте върху цветовете започват със субективни експерименти, които изследват въздействието на мътната среда върху възприемането на светлината и тъмнината. Той забелязва, че светлината, видяна през мътна среда, изглежда жълтеникава, а тъмнината, видяна през мътна среда, която е била изсветлена, изглежда синя.
"Най-високата степен на светлината, като тази на слънцето, в по-голямата си част е безцветна. Тази светлина обаче, видяна през среда, но съвсем леко сгъстена, ни се струва жълта. Ако плътността на такава среда се увеличи или ако обемът ѝ стане по-голям, ще видим как светлината постепенно придобива жълто-червен оттенък, който накрая се задълбочава до рубинен цвят." (ТоК, 150)
"От друга страна, ако тъмнината се вижда през полупрозрачна среда, която сама по себе си е осветена от падаща върху нея светлина, се появява син цвят: той става по-светъл и блед с увеличаване на плътността на средата, а напротив, изглежда по-тъмен и дълбок, колкото по-прозрачна става средата: при най-малката степен на затъмнение, различна от абсолютната прозрачност, винаги при предположение за напълно безцветна среда, това наситено синьо се доближава до най-красивото виолетово." (ToC, 151)
Въз основа на тези наблюдения той започва многобройни експерименти, като наблюдава ефекта от потъмняването и изсветляването върху възприемането на цветовете при много различни обстоятелства.
Тъмнина и светлина
За Гьоте светлината е "най-простото, най-неделимото, най-хомогенното същество, което познаваме. Срещу нея се изправя мракът" (Писмо до Якоби). За разлика от своите съвременници Гьоте не разглежда тъмнината като отсъствие на светлина, а по-скоро като полярна на светлината и взаимодействаща с нея.
Въз основа на експериментите си с мътни среди Гьоте характеризира цвета като резултат от динамичното взаимодействие на тъмнината и светлината. Редакторът на изданието на Гьоте "Куршнер" дава следната аналогия:
"Съвременното естествознание разглежда тъмнината като пълно нищо. Според този възглед светлината, която навлиза в тъмно пространство, няма съпротива от тъмнината, която да преодолее. Гьоте си представя, че светлината и мракът се отнасят един към друг като северния и южния полюс на магнит. Тъмнината може да отслаби светлината в нейната действаща сила. И обратно, светлината може да ограничи енергията на мрака. И в двата случая се появява цвят. " (Щайнер, 1897 г.)
Гьоте пише:
Жълтото е светлина, която е потисната от тъмнината;
Синьото е тъмнина, отслабена от светлината. (Гьоте, "Теория на цветовете")
Гранични условия
Когато се гледа през призма, ориентацията на светло-тъмната граница по отношение на призмата е от значение. Когато бялото е над тъмната граница, наблюдаваме как светлината разширява синьо-виолетовия си ръб в тъмната област; докато при тъмно над светлата граница се получава червено-жълт ръб, който се разширява в светлата област.
Гьоте е заинтригуван от тази разлика. Той смята, че това възникване на цвят на границата между светлината и тъмнината е от основно значение за създаването на спектъра (който той смята за съставно явление).
Светли и тъмни спектри
Тъй като феноменът на цветовете се основава на съседството на светлината и тъмнината, има два начина за създаване на спектър: със светлинен лъч в тъмна стая и с тъмен лъч (т.е. сянка) в светла стая.
Гьоте записва последователността на цветовете, прожектирани на различни разстояния от призма и в двата случая (вж. табло IV, Теория на цветовете). И в двата случая той установява, че жълтият и синият ръб остават най-близо до светлата страна, а червеният и виолетовият ръб остават най-близо до тъмната страна. На определено разстояние тези ръбове се припокриват. Когато тези ръбове се припокриват в светлия спектър, се получава зелено; когато се припокриват в тъмния спектър, се получава пурпурно.
При светлинния спектър, излизащ от призмата, се вижда светъл лъч, заобиколен от тъмнина. В горния край се намират жълто-червени цветове, а в долния край - синьо-виолетови цветове. Спектърът със зелено в средата се появява само там, където синьо-виолетовите краища се припокриват с жълто-червените краища.
При тъмен спектър (т.е. сянка, заобиколена от светлина), виолетово-синьото се намира в горния край, а червено-жълтото - в долния край, а там, където тези краища се припокриват, се намира пурпурното.


Светлинен спектър - когато цветните краища се припокриват в светлинния спектър, се получава зелен цвят.


Тъмен спектър - когато цветните краища се припокриват в тъмен спектър, се получава пурпурно.
Нютон и Гьоте
Поради различните им подходи към една обща тема са възникнали много недоразумения между математическото разбиране на Нютон за оптиката и емпиричния подход на Гьоте.
Тъй като според Нютон бялата светлина се състои от отделни цветове, а според Гьоте цветът се поражда от взаимодействието на светлината и тъмнината, те стигат до различни заключения по въпроса: дали оптичният спектър е първично или сложно явление?
За Нютон всички цветове вече съществуват в бялата светлина, а призмата просто ги разпределя според тяхната пречупваемост. Гьоте се опитва да покаже, че като мътна среда призмата е неразделен фактор за появата на цветовете.
Докато Нютон стеснява лъча на светлината, за да изолира явлението, Гьоте забелязва, че при по-широка бленда няма спектър. Той виждал само червено-жълти ръбове и синьо-сини ръбове с бяло между тях, а спектърът възниквал само там, където тези ръбове се доближавали достатъчно, за да се припокриват. За него спектърът може да бъде обяснен с по-простото явление на цвят, възникващ от взаимодействието на светли и тъмни ръбове. Реифицирането на тъмнината от страна на Гьоте кара почти цялата съвременна физика да отхвърли теорията на Гьоте.
Нютон обяснява появата на бяло с цветни краища, като казва, че поради различното общо количество пречупване лъчите се смесват, за да създадат пълно бяло към центъра, докато краищата не се възползват от това пълно смесване и се появяват с повече червени или сини компоненти.
Таблица на разликите
Качества на светлината | Нютон (1704) | Гьоте (1810) |
Хомогенност | Бялата светлина е съставена от цветни елементи (хетерогенни). | Светлината е най-простото, най-неделимото, най-хомогенното нещо (хомогенно). |
Тъмнина | Тъмнината е отсъствието на светлина. | Тъмнината е полярна и взаимодейства със светлината. |
Спектър | Цветовете се разпръскват от светлината в зависимост от тяхната пречупваемост (първично явление). | Цветните ръбове, които се появяват на границата между светло и тъмно, се припокриват и образуват спектър (комбинирано явление). |
Призма | Призмата е без значение за съществуването на цвета. | Като мътна среда, призмата играе роля в появата на цветовете. |
Роля на пречупването | Светлината се разлага чрез пречупване, отражение и пречупване. | Пречупването, пречупването и отразяването могат да съществуват без появата на цвят. |
Анализ | Бялата светлина се разпада на седем чисти цвята. | Има само два чисти цвята - син и жълт, а останалите са техни степени. |
Синтез | Точно както бялата светлина може да бъде разложена, тя може да бъде събрана обратно. | Цветовете се рекомбинират до нюанси на сивото. |
Частица или вълна? | Частици | Нито пък, тъй като те са умозаключения и не се наблюдават със сетивата. |
Цветово колело | Асиметричен, 7 цвята | Симетричен, 6 цвята |
Въпроси и отговори
Въпрос: Какво е заглавието на книгата на Йохан Волфганг фон Гьоте?
О: Заглавието на книгата на Йохан Волфганг фон Гьоте е "Теория на цветовете".
В: Кой е бил повлиян от работата на Гьоте?
О: Творчеството на Гьоте оказва голямо влияние върху света на изкуството, особено сред прерафаелитите. Търнър я изучава задълбочено и се позовава на нея в няколко картини. Василий Кандински също я смята за "едно от най-важните произведения".
Въпрос: Какво е наблюдавал Нютон, което Гьоте е смятал за особен случай?
О: Исак Нютон е наблюдавал явления като цветни сенки, пречупване и хроматична аберация, които Гьоте е смятал за специални случаи.
В: Какво е разглеждал Гьоте в книгата си?
О: В книгата си Гьоте се занимава предимно с начина, по който се възприемат качествата на цветовете, а не с измерването на явлението цвят.
В: Как науката е разбрала разликата между оптичния спектър и човешкото възприемане на цветовете?
О: Науката е разбрала разликата между оптичния спектър, наблюдаван от Нютон, и човешкото възприемане на цветовете, представено от Гьоте.
В: За кои философи и физици е известно, че са се занимавали с теорията на цветовете?
О: Известно е, че няколко философи и физици са се занимавали с "Теория на цветовете", включително Артур Шопенхауер, Курт Гьодел, Вернер Хайзенберг, Лудвиг Витгенщайн, Херман фон Хелмхолц и Мичъл Файгенбаум.