Teoria culorilor

Teoria lui Goethe

Pentru Goethe, "cel mai înalt este să înțelegi că toate faptele sunt de fapt teorii. "Albastrul cerului ne dezvăluie legea fundamentală a culorii. Nu căutați nimic dincolo de fenomene, ele însele sunt teoria."

Goethe a îndeplinit pe deplin ceea ce promitea prin titlul excelentei sale lucrări: Date pentru o teorie a culorilor. Acestea sunt date importante, complete și semnificative, un material bogat pentru o viitoare teorie a culorii. Cu toate acestea, el nu s-a angajat să furnizeze teoria în sine; prin urmare, după cum el însuși remarcă și recunoaște la pagina xxxix din introducere, nu ne-a furnizat o explicație reală a naturii esențiale a culorii, ci o postulează cu adevărat ca fenomen și ne spune doar cum își are originea, nu ce este. Culorile fiziologice... el le reprezintă ca pe un fenomen, complet și existent de sine stătător, fără să încerce măcar să arate relația lor cu culorile fizice, tema sa principală. ... este într-adevăr o prezentare sistematică a faptelor, dar se oprește aici. (Schopenhauer, Despre viziune și culori, Introducere)

Experimente cu medii tulburi

Studiile lui Goethe asupra culorii au început cu experimente subiective care au examinat efectele mediilor tulburi asupra percepției luminii și a întunericului. El a observat că luminile văzute printr-un mediu tulbure apar gălbui, iar întunericul văzut printr-un mediu tulbure care a fost luminat apare albastru.

"Cel mai înalt grad de lumină, cum ar fi cea a soarelui... este în cea mai mare parte incoloră. Această lumină, însă, văzută printr-un mediu dar foarte puțin îngroșat, ne apare galbenă. Dacă densitatea unui astfel de mediu este mărită sau dacă volumul său devine mai mare, vom vedea că lumina capătă treptat o nuanță galben-roșie, care în cele din urmă se adâncește până la culoarea rubinului." (ToC, 150)

"Dacă, pe de altă parte, întunericul este văzut printr-un mediu semitransparent, el însuși luminat de o lumină care îl lovește, apare o culoare albastră: aceasta devine mai deschisă și mai palidă pe măsură ce densitatea mediului crește, dar, dimpotrivă, apare mai întunecată și mai profundă cu cât mediul devine mai transparent: în cel mai mic grad de întuneric, mai puțin în cazul transparenței absolute, presupunând întotdeauna un mediu perfect incolor, acest albastru profund se apropie de cel mai frumos violet." (ToC, 151)

Pornind de la aceste observații, el a început numeroase experimente, observând efectele întunecării și iluminării asupra percepției culorii în multe circumstanțe diferite.

Întuneric și lumină

Pentru Goethe, lumina este "cea mai simplă, cea mai indivizibilă, cea mai omogenă ființă pe care o cunoaștem. Confruntată cu ea este întunericul" (Scrisoare către Jacobi). Spre deosebire de contemporanii săi, Goethe nu vedea întunericul ca pe o absență a luminii, ci mai degrabă ca fiind polar față de lumină și interacționând cu aceasta.

Pe baza experimentelor sale cu medii tulburi, Goethe a caracterizat culoarea ca fiind rezultatul interacțiunii dinamice dintre întuneric și lumină. Editorul ediției Kurschner a operelor lui Goethe face următoarea analogie:

"Știința naturală modernă vede întunericul ca pe un neant complet. Conform acestei viziuni, lumina care pătrunde într-un spațiu întunecat nu are de învins nicio rezistență din partea întunericului. Goethe își imaginează că lumina și întunericul se raportează una la cealaltă precum polul nord și polul sud al unui magnet. Întunericul poate slăbi lumina în puterea sa de lucru. Invers, lumina poate limita energia întunericului. În ambele cazuri apare culoarea. " (Steiner, 1897 )

Goethe scrie:

Galbenul este o lumină care a fost umbrită de întuneric;

Albastrul este un întuneric slăbit de lumină. (Goethe, Teoria culorilor )

Condiții limită

Atunci când este privită printr-o prismă, orientarea limitei lumină-întuneric în raport cu prisma este semnificativă. În cazul în care albul se află deasupra unei limite întunecate, observăm că lumina extinde o margine albastră-violetă în zona întunecată; în timp ce întunericul deasupra unei limite luminoase are ca rezultat o margine roșie-galbenă care se extinde în zona luminoasă.

Goethe a fost intrigat de această diferență. El a considerat că această apariție a culorii la granițele dintre lumină și întuneric era fundamentală pentru crearea spectrului (pe care îl considera un fenomen compus).

Spectre de lumină și de întuneric

Deoarece fenomenul culorilor se bazează pe adiacența luminii și a întunericului, există două moduri de a produce un spectru: cu un fascicul de lumină într-o cameră întunecată și cu un fascicul întunecat (adică o umbră) într-o cameră luminoasă.

Goethe a înregistrat secvența de culori proiectate la diferite distanțe de o prismă pentru ambele cazuri (a se vedea planșa IV, Teoria culorilor). În ambele cazuri, el a constatat că marginile galbene și albastre rămân cel mai aproape de partea care este luminoasă, iar marginile roșii și violete rămân cel mai aproape de partea care este întunecată. La o anumită distanță, aceste margini se suprapun. Când aceste margini se suprapun într-un spectru deschis, rezultă verde; când se suprapun într-un spectru închis, rezultă magenta.

În cazul unui spectru luminos, la ieșirea din prismă, se vede un fascicul de lumină înconjurat de întuneric. Găsim culori galben-roșu de-a lungul marginii de sus și culori albastru-violet de-a lungul marginii de jos. Spectrul cu verde în mijloc apare doar acolo unde marginile albastru-violet se suprapun peste marginile galben-roșu.

Cu un spectru întunecat (adică o umbră înconjurată de lumină), găsim violet-albastru de-a lungul marginii superioare și roșu-galben de-a lungul marginii inferioare - acolo unde aceste margini se suprapun, găsim magenta.

Spectrul de lumină - atunci când marginile colorate se suprapun într-un spectru de lumină, rezultă culoarea verde.


Spectrul întunecat - atunci când marginile colorate se suprapun într-un spectru întunecat, rezultă magenta.

Newton și Goethe

Din cauza abordării diferite a unui subiect comun, au apărut multe neînțelegeri între înțelegerea matematică a opticii de către Newton și abordarea experiențială a lui Goethe.

Deoarece Newton înțelege lumina albă ca fiind compusă din culori individuale, iar Goethe vede culoarea ca fiind rezultatul interacțiunii dintre lumină și întuneric, ei ajung la concluzii diferite cu privire la întrebarea: este spectrul optic un fenomen primar sau compus?

Pentru Newton, toate culorile există deja în lumina albă, iar prismele nu fac decât să le distribuie în funcție de capacitatea lor de refractare. Goethe a încercat să demonstreze că, în calitate de mediu tulbure, prisma este un factor integral în apariția culorii.

În timp ce Newton a îngustat fasciculul de lumină pentru a izola fenomenul, Goethe a observat că, la o deschidere mai mare, nu exista niciun spectru. El a văzut doar margini galben-roșiatice și margini albastru-cian cu alb între ele, iar spectrul apărea doar acolo unde aceste margini se apropiau suficient de mult pentru a se suprapune. Pentru el, spectrul putea fi explicat prin fenomenul mai simplu al culorii care rezultă din interacțiunea dintre marginile luminoase și cele întunecate. Reificarea întunericului de către Goethe a făcut ca aproape toată fizica modernă să respingă teoria lui Goethe.

Newton explică apariția albului cu margini colorate prin faptul că, datorită diferenței de refracțiere, razele se amestecă pentru a crea un alb complet spre centru, în timp ce marginile nu beneficiază de acest amestec complet și apar cu componente roșii sau albastre mai mari.

Tabel de diferențe

Calitățile luminii	Newton (1704)	Goethe (1810)
Omogenitate	Lumina albă este compusă din elemente colorate (eterogene).	Lumina este cel mai simplu, cel mai indivizibil, cel mai omogen lucru (omogen).
Întuneric	Întunericul este absența luminii.	Întunericul este polar față de lumină și interacționează cu aceasta.
Spectrum	Culorile se despart de lumină în funcție de refrangibilitatea lor (fenomen primar).	Marginile colorate care apar la granițele lumină-întuneric se suprapun pentru a forma un spectru (fenomen compus).
Prisma	Prisma este irelevantă pentru existența culorii.	Fiind un mediu tulbure, prisma joacă un rol în apariția culorii.
Rolul refracției	Lumina se descompune prin refracție, inflexiune și reflexie.	Refracția, inflexiunea și reflexia pot exista fără apariția culorii.
Analiză	Lumina albă se descompune în șapte culori pure.	Există doar două culori pure - albastru și galben; restul sunt grade ale acestora.
Sinteză	La fel cum lumina albă poate fi descompusă, ea poate fi recompusă.	Culorile se recombină în nuanțe de gri.
Particulă sau undă?	Particule	Nici una nici alta, întrucât sunt inferențe și nu sunt observate cu ajutorul simțurilor.
Roata de culori	Asimetric, 7 culori	Simetric, 6 culori