Урок 12. Субтрактивное смешение: практическое применение

На предыдущем уроке мы освоили терминологию цвета, разобрав три ключевые координаты — тон, насыщенность и светлоту, а также разделили цвета на хроматические и ахроматические. Эти знания стали для нас своеобразным языком, позволяющим анализировать и описывать любой оттенок.

В этом уроке мы подробно разберем субтрактивное смешение — фундаментальный процесс, лежащий в основе всей работы с красками и декоративными материалами. Если свет создает цвет за счет сложения, то пигмент формирует его, наоборот, путем вычитания — поглощая часть светового спектра и отражая другую.

Субтрактивное смешение — это процесс вычитания компонентов света из общего потока. Каждый новый пигмент, который мы добавляем в декоративный материал, действует как дополнительный фильтр, поглощая свою часть спектра.

• Белый — это отправная точка, чистый холст, отражающий весь световой спектр.
• Черный — это результат полного поглощения света. В теории — это смешение трех идеальных первичных пигментов. На практике, для получения черного цвета мы используем черный пигмент.
• Любой другой тон — поглощение части света и отражение оставшегося.

Понимая, что субтрактивное смешение — это управляемый процесс «вычитания» света, нам нужны такие пигменты, каждый из которых поглощает только один из основных цветов света. Удобнее всего рассматривать не все семь цветов спектра, а именно те, на которые реагируют колбочки нашего глаза: красный, зеленый и синий. Важно помнить, что при сложении эти три цвета дают белый свет ( отражение R 100% + G 100% + B 100% = белый).

Таким образом, вычитая из белого цвета, поотдельности R, G или B мы получим первичные цвета субтрактивного смешения.

• Белый (R 100% G 100% B 100%) минус Красный (R 100%) остается G 100% и B 100%. Полностью убрав R из RGB получаем G 100% + B 100% = Циановый цвет (C)

Циан, Маджента и Желтый (CMY) — это три идеальных цветовых «фильтра». Именно эта «чистота» вычитания позволяет им при смешении создавать максимально широкий и яркий диапазон оттенков при колеровке материалов.

• Циан (Cyan): При добавлении в белый поглощает только красный свет.
• Маджента (Magenta): При добавлении в белый поглощает только зеленый свет.
• Желтый (Yellow): При добавлении в белый поглощает только синий свет.

Давайте разберем этот процесс на примере белой краски. В банке она выглядит белой, потому что отражает весь падающий на нее свет — то есть RGB отражается на 100%. Мы видим 100% R, 100% G и 100% B. Теперь добавим в эту краску 20% колера цвета циан (GB).

Что происходит? Колер начинает поглощать из общего (белого) светового потока (RGB) красный компонент R, а зеленый G и синий B продолжают отражаться на 100%. Отраженный свет от поверхности краски начинает восприниматься нашим глазом как светлый циановый. Чем больше мы добавляем цианового колера в белую краску, тем больше он «вычитает» красный цвет R, и тем насыщеннее становится циановый оттенок.

При постепенном добавлении все большего количества пигмента цианового колера в белую краску мы наблюдаем следующий процесс: зеленый (G) и синий (B) компоненты отражаются полностью (G 100%, B 100%), а количество отраженного красного (R) постепенно уменьшается — 100%, 99%, 98%, 97%, … 3%, 2%, 1%, 0%.

Чем меньше отраженного красного R остается, тем насыщеннее становится циановый оттенок. В пределе, при очень большом количестве колера, красный полностью вычитается, и краска приобретает цвет самого колера.

Конечно, добавлять столько пигмента в белую краску нельзя — это разрушит ее свойства, так как чрезмерное количество жидкого пигмента ослабляет связующее. Поэтому для интенсивных оттенков применяют прозрачные базы, которые изначально не отражают свет а пропускают его через себя (R 0%, G 0%, B 0% (также в процентах RGB выглядит и черный но мы сейчас говорим о прозрачном). При добавлении цианового колера в такую базу красный остается на нуле, а зеленый G и синий B постепенно увеличиваются (G 1%, 2%, 3% … 100%; B 1%, 2%, 3% … 100%). Таким образом мы получаем насыщенный циановый цвет.

Эти примеры наглядно демонстрирует принцип субтрактивного смешения и процесс колеровки материалов: пигменты циан (C), маджента (M) и желтый (Y) поглощают только один из трех основных цветов (RGB) света взаимодействующих с колбочками в глазу. Благодаря этому свойству ими удобно управлять отраженным светом и получать огромное количество дополнительных оттенков.

Теперь становится понятен и принцип светлоты. Белая краска самая светлая, потому что отражает весь свет — 100% RGB. Любой добавленный колер снижает ее светлоту, так как начинает вычитать часть отражаемого света.

Самый простой способ уменьшить светлоту — добавить черный пигмент, который поглощает все три компонента RGB одновременно.

Таким образом, когда все три канала RGB отражают одинаковое количество света, наш глаз воспринимает цвет как белый или какой то один из серых. Если же каждый из каналов отражает 0% света, цвет становится абсолютно черным.

Давайте разберем еще один пример. Если в белую краску мы добавили пигмент мадженты (RB), то в первую очередь снижается отражение зеленого компонента: остаются R 100% и B 100%, а G уменьшается, скажем, до 80%.

Если затем в этот цвет (R 100%, G 80%, B 100%) добавить черный пигмент, то он будет равномерно вычитать все три канала. Допустим, черный снижает светлоту на 10%, и мы получаем новый цвет с компонентами R 90%, G 70%, B 90%.

Таким образом, светлота и насыщенность уменьшаются за счет общей потери отраженного света. Добавив 10% белого цвета, мы усилим отражение всех каналов, и светлота оттенка увеличится. Однако присутствие пигментов будет мешать вернуть значения RGB к 100%.

Теоретически можно добиться максимальных значений RGB путем добавления белой краски в уже заколерованную смесь (R = 90%, G = 70%, B = 90%). Но на практике для этого пришлось бы добавить в один литр цветной краски около 100–200 литров белой. В таком объеме цветной пигмент просто «растворится», и результатом будет почти одинаковое отражение всех каналов — примерно R = 99,99%, G = 99,99%, B = 99,99% . Конечно, никто не возвращает цветную краску к 100% значению RGB с помощью разбавления белой краской. Однако именно этот способ остается единственным, позволяющим немного скорректировать оттенок в светлую сторону без ущерба для связующего.

Добавление любого другого пигмента не осветлит смесь — наоборот, приведет к еще большему вычитанию света. Исключение — крайне редкий случай, когда мы осветляем, например, болотный желтый цвет на счет повышения насыщенности тона, добавляя большое количество самого светлого желтого пигмента. Тоесть осветление темного, не насыщенного болотного, производится добавлением желтого тона который отражает больше света.

Но и здесь существует ограничение — количество пигмента не должно превышать 10% краски или декоративного материала, чтобы не нарушить свойства связующего.
Для понимания логики колеровки продолжим эксперимент с уже полученным цветом R 90%, G 70% и B 90%. Теперь добавим в него зеленый пигмент (G). Зеленый пигмент поглощает красный и синий свет а не увеличивает зеленый, поэтому при его добавлении не G 70% будет повышаться в сторону ста процентов а будет снижаться значения R и B. Компонент G останется на прежнем уровне — 70%.
Таким образом, добавив зеленого пигмента в наш цвет (R 90%, G 70%, B 90%), мы можем сразу уменьшить R и B, например, до 70% и получить новый цвет с равными значениями: R 70%, G 70% и B 70%.

Это уже серый цвет, потому что одинаковое отражение всех трех компонентов дает нейтральный результат.

Тот же серый можно получить другим способом — добавляя черный пигмент в белую краску (R 100%, G 100%, B 100%). Черный пигмент уменьшает отражение всех трех каналов одновременно, и, снизив их до 70%, мы снова получим серый R 70%, G 70%, B 70%.

Серый цвет можно сделать светлее, добавив белый пигмент, который повышает светлоту за счет одновременного увеличения отражения всех трех каналов RGB. Например, добавив 15% белого, мы получаем более светлый серый: R 85%, G 85%, B 85%.

Отражение света всех трех каналов RGB повысилось на 15% и серый стал немного светлей.

Вернемся к примеру с цветом R 90%, G 70% и B 90%. Как уже говорилось, добавляя зеленый пигмент (G), мы можем одновременно снизить красный и синий каналы и получить нейтральный серый: R 70%, G 70%, B 70%. Но это не единственный способ достичь этого результата.

Мы можем управлять каждым каналом отдельно, используя пигменты CMY, которые избирательно поглощают один из трех компонентов RGB. Например, чтобы снизить красный R с 90% до 70%, добавляем циан (C) — он воздействует только на красный канал, не затрагивая синий B и зеленый G. В результате получаем: R 70%, G 70%, B 90%.

Теперь остается вычесть синий компонент B с 90% до 70%. Для этого используем желтый пигмент (Y), который поглощает именно синий свет, не влияя на красный и зеленый. После его добавления получаем: R 70%, B 70%, G 70%.

Мы получили серый цвет, поочередно уменьшая значения каналов R и B. Тот же результат можно достичь, если изменить порядок — сначала понизить B, а затем R.

В этом случае мы также придем к серому с параметрами RGB 70, но путь к нему пройдет через другой оттенок. Сравним эти два варианта.

Такой подход показывает, как с помощью базовых пигментов CMY можно точно корректировать каждый канал RGB взаимосвязанный с колбочками в глазу и добиваться нужного оттенка или нейтрализации цвета.

При помощи всего трех пигментов можно вычитать из белого любой спектр света и получать как хроматические так и ахроматические цвета.

Теперь, когда мы понимаем, что CMY цвета являются базовыми, нужно знать, где их найти в реальных колеровочных системах. Вот примеры, которыми пользуюсь я:

• M-Пурпурный (похож на Мадженту): Ищите яркий, насыщенный розово-фиолетовый оттенок, который не уходит ни в чистый красный, ни в синий. (Например, Palizh пурпурный).
• C-Голубой (похож на Циан): Вам нужен яркий, чистый голубой цвет, который не уходит в зеленый или темно-синий. (Например, Ticiana mix голубой).
• Y-Желтый (правильный Желтый): Это должен быть максимально чистый, лимонный желтый, без заметных оранжевых или зеленоватых оттенков. (Например, Ticiana mix лимонный).

Понимание CMY-пигментов — это ваш компас в мире колеровки. Навыки работы с ними позволят вам интуитивно разложить сложный цвет на базовые компоненты:

• Циан + Маджента → для получения чистого фиолетового/синего.
• Маджента + Желтый → для получения оранжевого/красного.
• Циан + Желтый → для получения зеленого/салатового.

Понимание того, что каждый пигмент не просто «дает цвет», а вычитает свет определенной длины волны, позволяет добиться чистых и управляемых результатов в колеровке. В следующем уроке вы узнаете где в процентах RGB скрыты насыщенность тона и светлота.