A színtani tanulmányok során elsősorban a színérzékelés folyamatával, a fények és a színek, mint ingerek, azaz színingerek vizsgálatával foglalkoztunk. A szín az anyagi jelenségeknek a különböző hullámhosszú fénysugarak visszaverésén alapuló, látással érzékelhető tulajdonsága. A szín fogalmán a mindennapi szóhasználat a szembe hatoló sugárzást és az ennek következményeként létrejött tudatalattit is érti. Pontosan fogalmazva azonban az elsőt színingernek, a másodikat színérzetnek nevezzük.
Színinger
A szembe behatoló, fizikailag meghatározott sugárzás a színinger. A színinger fogalom a pszichofizika területéhez tartozik, pszichofizikai skálákkal mérhető. A színingerek közötti törvényszerűségek megállapításával, rendszerezésével, mérésével a színmetrika foglalkozik. A színmetrika a fizika fiziológiával és pszichológiával való határterülete. A színérzékelés azonban egy hármas látásfolyamat, amelyre a fizikai, élettani és lélektani síkok együttes összefüggéseinek figyelembevételével kapunk magyarázatot.
A színlátás jelensége az agyban jön létre. A színingert a feldolgozó mechanizmusunk, az emberi agy átalakítja színérzetté. A színinger tehát színérzetté válik az emberi szervezet magasabb fokú idegtevékenységének eredményeként. Ez egy bonyolult összefüggéseket mutató tudati, vagyis emlékező, gondolkodó, asszociációs és lelki folyamat. A színérzet tehát valójában azt jelenti, hogy milyen a megítélésünk, tehát milyen színűnek érzékeljük az adott felületet az adott viszonyok mellett. A szembe behatoló és színérzetet keltő fizikailag meghatározott látható sugárzást színingernek nevezzük.
Ezek lehetnek:
- Akromatikus színinger az olyan inger, amelynek színtartalma zérus (fekete, fehér, szürke színek).
- Kromatikus színinger az olyan színinger, amelynek színtértartalma nem zérus, amelyhez tehát a jellemző vagy kiegészítő hullámhossz hozzárendelhető.
- Izokrom színingernek nevezzük azt a színingert, amelyek a látómező két szomszédos részében egyidejűleg hatva azonos színérzetet keltenek.
- Heterokrom színinger: azok a színingerek, amelyek szomszédos mezőkben egyidejűleg hatva különböző színérzetet keltenek.
- Komplementernek mindig két olyan színingert nevezzük, amelyek megfelelő arányú additív keveréke meghatározott akromatikus színingert, azaz szürke színt eredményez.
- Metamer színinger olyan spektrálisan eltérő színinger, amelyek azonos észlelési körülmények között (fényeloszlása, megvilágítása és a megfigyelés geometriája, látóméretek) azonos színérzetet keltenek.
Színek és érzelmek
Érzelmeink valamilyen valóságot, eseményt, helyzetet, tárgyat vagy mozzanatot tükröznek. Fontos szerepet játszanak lelkiállapotunk meghatározására és kihatnak cselekvéseinkre is. Bizonyos benyomások kellemes vagy kellemetlen hatást válthatnak ki. Az ingerek egy része negatív érzelmeket (félelem, aggodalom, harag, szomorúság, idegesség), más részük pozitív érzelmeket (vidámság, öröm, felfrissülés, megnyugvás) hoz létre. Az ingerek karakterét részben az általuk kiválasztott élettani hatás, részben a hozzájuk kapcsolódó tapasztalatok határozzák meg.
A jin és a jang olyan kettősséget jelent, ahol az ellentétpárok egymást kiegészítő, ellentétes energiák, amelyek természetére jellemző, hogy egyik sem létezhet a másik nélkül. A jin-energia mindig megtalálható a jangban, mint ahogyan a jang-energia a jinben. Férfi-nő, igen-nem, jó-rossz, pozitív-negatív, erős-gyenge, világos-sötét.
A jin és a jang kínai jelkép, amely világnézetük lényegét fejezi ki. A hozzájuk tartozó színekhez érzetek, tulajdonságok társulnak. A teremtés pillanat, ami az idők kezdetén jött létre. Azóta egyedül ez a két kozmikus erő létezik. Minden élet bennük gyökerezik, benne foglaltatik minden létező Az érzelmek egyes fajtái sokféleképpen osztályozható. Az érzelem lehet ún. „közérzet”, ami az ember egy adott időbeli, általános érzelmi alapirányultságát, és lehet „hangulat”, ami ennek az irányultságnak a módosulásait jelenti.
Az érzelem ezen fajtái általában nem egyetlen inger következtében jönnek létre, hanem a szervezetet érő külső és belső ingerek összességének eredményeként. Más érzelmek többé-kevésbé egyetlen kiváltó ok következményei, és osztályozásuk során a kellemes-kellemetlen határok között rendezhetők. Általában olyan inger érzelmi hatása kellemes, amely a szervezet egész élettevékenysége szempontjából kedvező hatású, míg a kellemetlen érzelmek a szervezetre káros ingerek kísérői.
A színhatások a színérzékelés során különösen szoros kapcsolatot, összefüggést mutatnak az érzelmi élettel. A színek vegetatív idegrendszeren keresztül a közérzetre, a szervi működésre kifejtett hatását használják fel a gyakorlatban a munkahelyek színes környezet alakítása (színkondicionálása) során, vagy az orvostudományban, amely a színek hatását terápiai céllal alkalmazza.
A különböző lélektani tesztek és színpreferencia-kísérletek azt bizonyítják, hogy nemcsak különböző embercsoportoknál, hanem a különböző nemeknél vagy eltérő életkorú embereknél is jelentős különbségek figyelhetők meg az egyes színek érzelmi hatásában.
Vaszilij Kandinszkij szín- és érzelemelmélete (kép fent). Az orosz Vaszilij Kandinszkij szerint a szín az érzelem közvetítésének leghatékonyabb eszköze. A szín szellemi és érzelmi erejéről megállapított törvényszerűségeit egy saját farkába harapó kígyóhoz hasonló körforgásként ábrázolta. A fekete és a fehér – „a hallgatás két nagy lehetősége, a születés és a halál” – kívül esik a színkörön. A körben a színek hideg-meleg párosítás szerint szerepelnek.
A különböző színharmóniák, színkontrasztok alkalmazását, a színek térhatását, szimbolikáját a grafika, a szobrászat, az építészet és az iparművészet is az alkotás fontos elemének tekinti és használja. Az építészetben alkalmazott színes felületborítások, falfestések, színes üvegablakok nem csupán díszítenek, hanem a tér különböző síkjain megjelenve a térhatás kialakításában is fontos szerepet játszanak. Korunk belsőépítészete, környezetalakító és tárgyformáló művészete egyre tudatosabban alkalmazza a színeket, ahogy a különböző tudományágak kutatásai feltárják fizikai, biológiai és pszichikai jellegüket.
Otthonunk színei, hatások
Otthonunk, környezetünk színeinek megválasztásánál, ha nem is a tudományos háttér felhasználásának tudatosságával, de a tapasztalatok és a megszerzett ismeretek birtokában kell figyelembe vennünk a színek harmonikus, diszharmonikus, valamint kontraszthatását is. Lakásunk nyugodt, barátságos hangulatát a berendezési tárgyak, építészeti elemek színeinek harmóniájával teremthetjük meg.
A hideg színek nyugtató, pihentető, a meleg színek élénkítő hatásúak, nagy mennyiségben azonban nyugtalanító, zaklató hatásúak lehetnek. A vörös szín emeli a vérnyomást, a kék csökkenti a fájdalomérzetet, a zöld nyugtatóan hat. A helyiség színérzésénél nemcsak a szín karakterére, hanem arra is figyelnünk kell, hogy azt a színt a térnek melyik részén alkalmazzák.
Goethe foglalkozott tudományosan először a szín elementáris érzéki-erkölcsi hatásával. Megállapításai alapvetők, amelyeket művészek és színpszichológusok egyaránt átvesznek. Az érzéki-erkölcsi hatáson a színeknek azt a döntő és jelentős hatását érti, amit a szem érzékszerv által tesz a kedélyállapotra. Az egyes színbenyomások nem cserélhetők fel, specifikusan működnek, és határozottan specifikus állapotokat idéznek elő az eleven szervezetben. A szín pszichofizikai hatását nem mindig fedik a szín szimbolikus karakterével kapcsolatos meghatározások, bár gyakran tapasztalható egyezés.
Környezetünk tele van olyan hasonló természeti jelenségekkel, amelyek méreteikben markánsan különböznek egymástól. A tenyerünkben szinte elvész egy kicsiny katicabogárka, míg mellette egy elefánt óriásinak tűnik. A növényvilágban is találunk ilyen különbözőségeket, még azonos családba tartozó egyedek esetében is. Ha megnézünk egymás mellé helyezett két falevelet egyetlen fának a lombozatából, akár sokszoros méretbeli eltérés is mutatkozhat. Az ember által alkotott tárgyi világban is rendeltetéstől függően különböző méretű tárgyakat találnak.
Formakontraszt
Íves-hegyes vagy kerekded-szögletes
Ha egy gömbölyded formát kezünkkel végigsimítunk, akkor akadály nélkül tudjuk követni a domborulatokat, a mélyedéseket és a különböző irányú hajlatokat. A vonalak ívelődnek, hajlékonyak, hol lágyabb, kisebb ívekben, hol erőteljesebben, nagyobb ívekben vetnek hullámokat. A formát görbe vonalak határolják. A tónusok finoman egymásba olvadnak, azaz a tónusértékek szorosan egymást követik.
Ha viszont egy szögletes forma kerül a tenyerünk alá, akkor érzékeljük az élek, a sarkok benyomódását, ujjaink újra és újra beleütköznek a kitüremkedő részekbe, így mozdulataink szögletesek, akadozottak. A vonalak élesen törnek, irányuk megváltozik, a tárgy körvonala sarkosan megtörik. A forma körvonala egyenes vonalszakaszokból áll. A tónusértékek ezeken a felületdarabokon határozottan elkülönülnek egymástól.
A tárgyalkotásban is jól érzékelhetjük a vonalak egyenes szakaszainak kisebb-nagyobb szögben történő irányváltásait, amellyel körbefonják a formát. Ezzel ellentétes felfogásban készülnek a a szobrok, melyek gömbölyded, erőteljes idomokból épülnek fel.
Gerrit Thomas Rietveld: Piros, kék szék. 1918-1923
A két épület közötti különbözőség, ami első látásra megállapítható, nem csupán a rendeltetési különbözőségük alapján határolódik el, hanem a forma és tömeg különbözősége szerint is. Míg az egyik építmény szögletes, hasábszerű idom egymásra, egymásba illesztésével, addig a másik építmény az íves elemek és gömbölyded formák alkalmazásával adja meg egyedi jellegét.
Tömegkontraszt (zömök-karcsú)
Ha ismét a természetből veszünk példát, akkor először egy tölgyfa zömök, vastag törzse, szétterülő lombozata jut eszünkbe, ahol az egész fa magassága közel azonos méretű a fa szélességével. Ellentéteként egy fenyőfa vékony törzse, égi magasságba törő, hosszú, nyúlánk, karcsú alakzata juthat eszünkbe. Az alkalmazott formák arányainak különbözősége befolyásolja az egész kompozíció mondanivalóját.
Mélységkontraszt (pozitív-negatív)
Az ellentétek értelmezésében a pozitív-negatív megfogalmazást gyakran használjuk. A képi és tárgyi világban azonban különbözőképpen jelennek meg, és másként is értelmezzük őket. A kompozíción belül egy formai elemet ábrázolhatunk úgy, hogy az kiemelkedik a háttérből, de úgy is, hogy a környezet az, amely kiválik a kompozícióból, így az adott elem pozitív, illetve negatív formaként jelenik meg.
Síkbeli-térbeli
A formák ugyan hasonlóak, de elhelyezkedésük a térben különböző. Ennek a ténynek még a síkban való ábrázolása is erősen eltérő. A Santoriniben talált freskórészlet a síkbeli ábrázolást példázza. A reneszánsz festészet már a térbeliség ábrázolását tartotta fontosnak tökélyre vinni, ezért az ábrázolt kép felületét legalább három képsíkra bontotta, ami az előtér, a középtér és a háttér volt.
Kompozíciós kontraszt
Mennyiségi kontraszt
A színek felületi nagyságának ellentétén alapuló kontraszthatás, jellemzője a kicsi-nagy, sok-kevés ellentétpárok. A mennyiségek akkor vannak egyensúlyban, ha a kisebb és a nagyobb felületről egyaránt ugyanannyi fényinger jut a szemünkbe. Ez úgy lehetséges, hogy a kisebb felületnek nagyobb a világossága, a nagyobbnak pedig sötétebb.
Nyugodt, statikus a kompozíció, ha formái és formaviszonyai között elsősorban a függőleges és vízszintes irányok dominálnak. Mozgalmassá vagy dinamikussá akkor válik, ha ferde, átlós vagy lendületes, íves irányok jellemzik a kompozíciót. Hasonló hatásokat a színek alkalmazásával és a kompozíció részletgazdagságával is elérhetünk. Minél kontrasztosabb, részletgazdagabb egy kompozíció, annál dinamikusabb.
A szimmetrián matematikailag fogalmazva mértani alakzatok bizonyos ponttól, egyenestől vagy síktól ellentétes irányban, egyenlő távolságban való helyzetét értik, de jelenti a dolgok részeinek egyenlő arányú eloszlását, elrendezési egyensúlyát is. Pontos, szimmetrikus elrendezésben tervezett lehet egy épület alaprajza, homlokzata, de lehet, hogy ez a szempont nem elvárás, vagy lehet kifejezetten az aszimmetria az igény.
A szimmetria jelen van a növényi és állati szervezetek felépítésében, ismert a felépítésükben megnyilvánuló szabályosság. Szimmetrikus a levél (középvonalát tekintve tengelynek) két oldalának alakzata, mérete, erezete. De szimmetrikus a levelek elrendezése is, egymáshoz való viszonyukat tekintve. A két festményt látva jól látható a kompozíció különbözősége, az egyik esetben egy szimmetriatengely két oldalán egyensúlyban elhelyezettség, szimmetrikus elrendezettség látható, míg a másik esetben ez a szempont nem volt fontos, mert más elrendezési, kompozíciós elvet követett az alkotó.
Rendezett-rendezetlen
Amennyiben a környezetünkben lévő dolgokat bizonyos elgondolás alapján rendezzük, áttekinthetővé válik a környezet, ami nyugalomérzetet ad. A rendezetlenség azonban nem jelent feltétlenül rendetlenséget, hiszen a természet organikus rendeződése is lehet harmonikus.
Gondoljunk egy település elrendezésére. Ha előre megtervezett sugárutak, körutak mellé, közé rendeződik egy város, átláthatóvá, minden pontja könnyen megközelíthetővé válik. Ha azonban kialakulása az esetlegességre hagyatkozott, akkor zegzugos kis utcák, zsákutcák, kacskaringós útvonalak alakultak ki, és bár zűrzavaros közlekedéssel lehet eljutni egyik helyről a másikra, mégis hangulatos.
Megvilágítási kontraszt
Nem mindegy, honnan nézünk valamit, hiszen ugyanaz a forma különböző irányból nézve más-más látványt nyújt, más képet mutat. Még azonos nézőpont mellett is változhat a látvány attól függően, hogy milyen fényviszonyok vannak jelen, természetes vagy mesterséges a megvilágítás. Azt már tudjuk, hogy fény nélkül nem látunk, de az is lényeges, hogy a megvilágított tárgyak önárnyéka és a mögöttük keletkező árnyékok is segítik szemünknek érzékelni a világot. Kevés fényben a formák és a színek bizonytalanná, határozatlanná válnak, míg erős fényben a megvilágított tárgyak és árnyaik között igen nagy az ellentét. Ez a kontraszthatás az, ami térérzékelésünket segíti.
Színkontraszt
Szimultán, vagyis azonos időben létrejövő kontrasztok alakulnak ki, ha egy tárgy, kompozíció színeit egy időben szemléljük. A kontrasztok a színek színjellemzői (színezet, telítettség, világosság) közti különbségek, ellentétek. Ha fekete alapon a fehér csíkot nézzük, majd elfordítjuk róla a tekintetünket, utóképként a fekete csík jelenik meg a szemünkben. Ha a fehér alapon a fekete csíkot nézzük, utóképként fehér csík jelenik meg. Szemünk az egyensúlyi állapotot akarja létrehozni. Ha azonban szürke alapon egy középszürke csíkot figyelünk meg, nem jelenik meg olyan utókép, amely különbözne a középszürkétől. Ez a középszürke tehát a látóérzékünk által létrehozott egyensúlyi állapotnak felel meg.
Fekete, fehér, szürke egyensúlyi viszonya, a szemben utóképek jelennek meg
Szukcesszív kontraszt
A különböző színek nemcsak az egyidejű, hanem az egymás után szemlélés esetén is megváltoztatják hatásukat. Ez a szukcesszív színkontraszt (időbeli eltéréssel létrejövő optikai utóhatás). Ha egy felületen vagy egy térben igen erős színbenyomás ér bennünket, a szín a felület vagy helyiség elhagyása után is még percekig tovább él bennünk. Ez az utóhatás az elénk kerülő színes felület vagy helyiség színbenyomását befolyásolja, pontosabban mérsékli vagy fokozza. E jelenség felismerése döntő jelentőségű lehet az egymás után sorolt terek színkialakításában. A szukcesszív színkontrasztnak igen nagy szerepe van a belső és a külső tér kapcsolata között is.
Színezetkontraszt
A színek színezeti különbségén alapuló kontraszthatás a színezetkontraszt. A kompozícióban alkalmazott színezetek alapvetően befolyásolják a kompozíció hangulatát. Ennek alapja a különböző színezettartományok biofizikai, fiziológiai és idegrendszeri hatása, valamint a színekhez kapcsolt asszociációs tartalmak. Nézzük meg legegyszerűbb formáit!
Komplementer kontraszt. Két színezet legfeszültségtelibb ellentéte. A komplementer színek egymást optikai keverés esetén fehérré, kivonó festékkeverés esetén semleges szürkévé egészítik ki. Mivel a szemünk a komplementer színviszonyokra különösen érzékeny, a színek alkalmazásakor a pontos árnyalat kiválasztása nagyon fontos.
Hideg-meleg kontraszt. A hideg-meleg hőérzetet elsősorban a bőrünkön keresztül érzékeljük, és környezetünk hőmérséklete váltja ki belőlünk. Hideget érzünk, ha hideg vízbe lépünk, meleget érzünk, ha nyáron, a felforrósodott aszfalton lépkedünk. Ugyanakkor a tűz, a napsütés szó hallatán mindannyian a melegre, míg a jég, a hó szó hallatán a hidegre asszociálunk. A színek szemünkön és bőrünkön keresztül képesek hideg- vagy melegérzetet kelteni bennünk, nemcsak a színasszociáció által, hanem az emberi testre és idegrendszerre ható biofizikai hatásukkal is. Meleg színek a sárgászöld, sárga, narancs, vörös, hideg színek az ibolya, a kék, a türkiz.
Hideg-meleg kontrasztot kétféle módon hozhatunk létre. Ismert módja, hogy a színkör két ellentétes oldaláról választunk színeket a kompozícióba. Egy másik módja, hogy a hideg- és a melegtartomány határán egymáshoz közeli színezeteket választunk, ahol szintén jelentkezik a kontraszthatás. Ilyen lehet a türkiz és a melegzöld közötti, vagy a vörös és a vörösesibolya közötti ellentét.
Egyéb színérzetkontrasztok. A színek biofizikai és idegrendszeri hatásai miatt gyakran kapcsolunk más fogalompárokat is egyes színpárokhoz. A hideg színeket nedvesnek, a melegeket száraznak érezzük. A hideg-meleg kontrasztnak vannak olyan elemei, amelyek közelséget, illetve távolságot sugallnak.
Ehhez a kontrasztjelenséghez a következő kontrasztpárok tartoznak még: megnyugtató-izgató, vékony-vastag, légies-földszerű, távoli-közeli, könnyű-nehéz, nedves-száraz, híg-sűrű. Ezek a párosítások mutatják a hideg-meleg színkontrasztok nagy kifejezési lehetőségeit, amikkel már nemcsak festői színhatásokat, hanem érzelmeket is kifejezhetünk.
Telítettségkontraszt
A telítettségi kontraszt a legkevésbé ismert kontrasztjelenség. Ezt az ellentétfogalmat a hétköznapi életben kevésbé használjuk, de a fénnyel, színnel foglalkozó szakembereknek és a művészeknek fontos, egyértelmű meghatározást jelent. Teltségen azt értjük, hogy egy szín telített fénnyel, mennyire tiszta, élénk. Az ilyen a színek erőteljesen ragyogóak, mint a spektrumszínek, tehát nagy a telítettségük. Törtségen viszont ebben azt értjük, hogy egy szín kevésbé élénk, inkább fakó, kicsi a telítettsége, így a szín tompa, puha. Tört színeket érhetünk el szürke, fekete vagy a szín komplementer színének hozzáadásával is.
Egy-egy színérzet telítettségben bekövetkező változását a szem különböző színezeti tartományokban másként és másként érzékeli. Általában a telítettségbeli változásokat jobban érzékeli a sárga, a narancsok és a vörös esetében, mint a hidegzöldnél vagy hidegkéknél. Szemünk a legkevésbé érzékeny a telítettségekre, jelentőségük mégis nagy, mert harmonikus kompozíciók nem jöhetnének létre a harmonizáló színek színtelítettségei közötti összefüggések nélkül.
Világosságkontraszt
Egy felület annál világosabb, minél többet ver vissza a ráeső fényből. Ezt a tulajdonságot alapvetően befolyásolja a megvilágítás erőssége. Világosságkontraszton két szín fényvisszaverő képességének különbségét értjük.
Tegyünk egy kísérletet arra vonatkozóan, hogy mennyire tudjuk megítélni egy szín világosságát vagy sötétségét. Ha az egymás mellé helyezett leveleket nézzük, akkor könnyen felállíthatunk egy sorrendet a legvilágosabb és a legsötétebb levelek között. Vajon mennyire csalatkozunk ítélőképességünk helyességében? Hívjuk segítségül a technikát! Ha a színes levelek kompozícióját fekete-fehér változatban látjuk, vajon ugyanaz a sorrend állítható fel, mint azt az előzőkben tettük?
A festékkeverési gyakorlatban már megtapasztalhattuk, hogy a fehér világosítja, a fekete pedig sötétebbé teszi a színeket. Alkalmazásukkal fokozott óvatossággal bánjunk, mivel a tiszta színek veszítenek jellegükből és erejükből. A fehér keverésével világosabbá derítődnek, „sápadtabbá” válnak, a feketével való keverésnél pedig sötétebbé mélyülnek, de „piszkosabbá” is válhatnak.
A folyam menti kultúrákat három nagy felismerés megszületése jelzi, a kerék, a mérleg és az írás feltalálása. A szín története szempontjából az írás létrejötte igen jelentős, mert ez tette lehetővé az emberiség későbbi története során a tudás és a tapasztalat valamilyen vizuálisan is értékelhető formában való átadását. A fennmaradt sumér, akkád, babiloni, egyiptomi írások megfejtése segítségével ma már közelebbről bepillanthatunk a Kr e. 2., akár 3. évezred kultúrájába. Az írásművek és a fennmaradt igen nagy számú képzőművészeti emlékek nemcsak azt mondják el a figyelmes szemlélőnek, hagy miként éltek és dolgoztak az emberek az ébredő kultúrák helyén, hogy milyen technikai ismeretekkel rendelkeztek, de a kor emberének gondolkodásmódját is elárulják.
A tudományos fejlődés szempontjából a keleti kultúrák két fontos örökséget hagytak ránk. Egyrészt a geometria kezdetét, amely tisztán gyakorlati jellegű volt, másrészt a csillagászati megfigyeléseket. A természet tapasztalati megfigyelései még hiányoztak, csupán szimbolikus elképzeléseket alkottak az általuk még nem ismert természetről és annak jelenségeiről.
Így ez az erősen jelképes gondolkodásmód jellemzi az ember és a szín kapcsolatát is. A folyam menti kultúrákban a szín jelképes jelentése a mindinkább szaporodó színek megkülönböztetésével is tovább differenciálódott mint egyjelképes közös nyelv. Ez a nagy egyetemes nyelv, a színek nyelvezete erősen misztikus szerepet kapott, és szoros összefüggésbe került a vallásos hittel. Ezek érvényesek az ősi keleti kultúrákra is, mint a hindu vagy a kínai kultúrák. A természetes színek segítségével történő szimbolikus kifejezés differenciáltabb módjának kialakulása szorosan összekapcsolódik a festékek előállításával. Az egyiptomiak már számos mesterséges színt is ismertek a természetes földi, növényi, állati nedvekből nyert színezékeken kívül, mint például az egyiptomi kéket, amelynek anyaga a nátrium-szilikát, vagy az indigókéket.
(Kép fent) Platóni testek jelentéstartalma, a hat elem és a hat elemi forma kapcsolata. Gyermek „Neutron” Corpus Callasun teremtőerejű oszlop.
A tudományos gondolkodás kialakulása, amely az emberiség létében megfelelő fejlődést eredményezett, a folyam menti kultúrák vallásos hitben gyökerezett gondolkodásával szemben a Kr e. utolsó fél évezredre esik.
A tudományok megalkotását elsősorban a görög kultúrának köszönhetjük, bár ebben a folyam menti kultúrák, Mezopotámia, Egyiptom fontos szerepet játszottak. A tudományok területileg előbb Kis-Ázsiában, majd Görögországban születtek meg, később kiterjedtek a görög gyarmatokra is. igen jelentős irodalmi művek maradtak fenn a természettudományok, a fizika, pszichológia, matematika, geometria, csillagászat első gondolatairól, társadalmi, vallási nézetekről. Az idealista filozófusok, a görög idealista gondolkodás legkiválóbb képviselői, Szókratész és Platón vallották, hogy a megismerés forrása az önmegismerés. A Platóni testek, melyek teljesen szimmetrikusak, azonos szögekkel, egyforma oldalakkal és egyenlő oldalhosszúságokkal rendelkeznek.
A metatronkocka egy olyan geometriai forma, amelynek mintázatából valamennyi szabályos test felépíthető. A legfontosabb teremtő mintázat a geometrikus megjelenési formák végső pontja.
Mikroszkopikus szinten, a dodekaéder és az ikozaéder formáit megtaláljuk a DNS egymással szoros kapcsolatban álló alkotóiban, vagyis minden létező élőlényben. Szoros összefüggések láthatók a különböző tudományágak között, amelyek látszólag különállóak, de ha szeretnénk megérteni világunkat, és válaszokat várunk a kérdésekre, akkor csak összefüggésében szabad vizsgálnunk a világi dolgokat, hogy minéljobban megtaláljuk helyünket szűkebb környezetünkben éppúgy, mint az univerzumban.
A színharmónia törvényszerűségét gyakran állítják párhuzamba az építészetben, zenében kialakult harmóniaelméletekkel. A zenei harmónia által való analóg annál is inkább érthető, mivel a harmónia kifejezés először a pitagoraszi hangsorban jelent meg, amely a húrmérték és az oktáv összefüggéseiből alakult ki. A pitagoraszi oktáv öt egyforma egész hangból (a keleti, dél-ázsiai, kelet-afrikai és a magyar népzene uralkodó hangsorából, a pentatonból) és két félhangból alakult ki. Ez az összesen 7 hangból álló ún. diatonikus skála lett az alapja az európai zenei hangsor felépítésének, amely az ún. temperált hangsor kialakulásáig vezetett.
Pitagorasz a kis számokból származtatta a harmóniát. „…az egész természet a számok harmóniájából épül.” Megfogalmazta a jó hangzást, a konszonanciát, amit a kis számviszonyokhoz kapcsolt. Míg a rossz hangzást, a disszonancia értelmezését a viszonyszámok növekedésére alapozta, amelyek a hangok telítettségétől, tisztaságától való eltérést jelentik.
A görög zenében az együtthangzó, kellemesen összecsendülő hangközök jellemzésére létrejött harmonikus, konszonáns kifejezés az egymás után megszólaló hangokra vonatkozik. A zenei harmónia értelmezése csak az európai többszólamúság kialakulásával változik meg, ettől kezdve már kettős kapcsolatokon nyugszik a harmónia. A szín és a zene közös harmóniájának kapcsolatát a reneszánsz kori Itáliában a zenei ütemet a matematikai arányrendszerrel, az egyensúllyal állították párhuzamba.
Newton zenei skálához kapcsolt színköre. Ez a színkör mint a színharmónia elméletének alapja: V a vörös, N a narancs, S a sárga, Z a zöld, K a kék, I az indigó, B az ibolya, a körök mellé írt kis betűjelek a zenei skála hangjainak szimbólumai.
Newton zenei skálához kapcsolt színköre a színharmónia-elméletének az alapja. Newton úgy alakította ki színkörét, hogy a spektrális színek alkotta sor két végét összekapcsolta, így a kékesibolya a bíborvörös mellé került, és a színsor folyamatossá vált. A színeket az óramutató járásával megegyezően rendezte el, majd a színkörön két pontot választott ki, amely pontok igazodnak a hang- és színegyenes arányrendszeréhez.
Ez a zenei skálához igazodó színkör a vörös, narancs, sárga, zöld, a kék, az indigó, és végül az ibolya, majd ismét a vörös következett az egyszerre megszólaló hangok (szimultán, ¡11. több hangból álló), hangzatok, akkordok konszonanciáján (vertikális harmónia), valamint az egymás után megszólaló (szubcesszív) horizontális harmóniák jelennek meg.
Vaszilij Kandinszkij: Improvizáció (Tengeri csata), 1913
A 19. században Rimszkij-Korszakov és Szkrjabin színrendje szakít a rezgésszám és az intervallum fizikai számszerűségein alapuló felfogással, s a színasszociációs érzékelések eredményeire támaszkodik. Ötödfordulós kvintkörük a színpólusokat és azok tonális vonzatait hangsúlyozza. „Érzéseink nem egyes hangok, hanem akkordjaik megszólaltatásával kiváltott színhallás (szinesztézia) adta reagálások, és ezek nem fizikai értelemben vett színek, hanem a belső hallás színélményei” (Lázár László).
J. Miró a zenei gondolatok absztrakt megfelelőiként színkorongokat festett. A cím Rimbaud francia költő A magánhangzók szonettje c. versére utal, amely színeket kapcsol a magánhangzókhoz. Minden egyes korongnál változtatta a szín erősségét, a formát, a méreteket úgy, hogy a sor a kerek hangjegyektől a kis ritmikai hangsúlyokig terjed.
A szín és a zene a 20. század művészetében új jelentést kapott (a szem és a fül érzeteinek kapcsolata). „A szín a billentyű, a szem a kalapács, a lélek a sokhúrú zongora. A művész a kéz, amely meg-megérint egy billentyűt, hogy a lélek zendüléseit kiváltsa” (Vaszilij Kandinszkij). A 20. század néhány művésze, elsősorban Paul Klee és az orosz Vaszilij Kandinszkij a színt elvontan, filozofikusan kezelte.
Kandinszkij a tónust a hangszínnel, a színezetet a hangmagassággal, a telítettséget a hangerővel hozta összefüggésbe. A Bauhaus egyik tanáraként a tervezőiskola és a művészetek egyesítésére törekedett. A kotta aláfestés egy színes fénykompozícióhoz. Arnold Schönberg és Kandinszkij szoros barátságban voltak, így erősen hatottak egymásra. Schönberg szakított a komponálás hagyományos módjával, így számos zenei gondolatot köszönhet neki kiváló festőbarátja.
Az arányosságra, mint a műalkotás részeinek nagyságrendi összefüggésére már az ógörögök is felfigyeltek, és törvényszerűségeiket tudatosan alkalmazták. Azóta nemcsak a különböző művészetek, a zene, az építészet, a képzőművészet, hanem a természettudomány különböző ágai is vizsgálják az ember és az őt körülvevő makro- és mikrovilág formáiban érvényesülő, matematikailag is meghatározható harmonikus arányokat.
Két rész egymáshoz viszonyított aránya a leginkább ismert és alkalmazott arányítási forma, amikor a kisebbik rész úgy aránylik a nagyobbikhoz, mint a nagyobbik az egészhez. (A miror úgy aránylik a maiorhoz, mint a miror az egészhez). Ez az aranymetszés.
(Kép fent) J. W. Goethe arányosságon alapuló mennyiségekre alapozott színharmónia viszonyai a színkörben. J. W. Goethe a számértékekkel, mennyiségi összefüggésekkel megközelítőleg megállapította a kiegészítő színpárok, a három főszín és a három mellékszín, valamint a teljes színkör harmonikus arányait S:N:V:L:K:Z = 3:4:6:9:8:6
(Kép fent) J. W. Goethe mennyiségi arányosságon alapuló színharmónia-viszonyai a színkörben, komplementer színpárok esetében.
Az arány fogalma köznapi értelmezésben az emberek számára nem annyira a részek egymáshoz való viszonyát, hanem sokkal inkább valamilyen szabály szerint meghatározott méreteket jelent.
(Kép fent) J. W. Goethe által meghatározott mennyiségi arányosságon alapuló komplementer színharmónia-viszonylatok a színkörben
Ez a felismerés arra ösztönzi a vizuális kultúra területén dolgozó pedagógust, hogy az eddigi tanulmányok ilyen irányú ismereteit közvetítse az emberi arányérzékenység alakítását fejlessze. Különösen fontos követelmény ez a designer- és építészképzés területén. Amennyiben az arány, arányosítás, ritmus, harmónia érzékelése felfoghatóvá válik, vagy törvényszerűségei bennünk tudatosodnak, sokszor ősi képzeteink folytán még nem maradtunk közömbösek iránta, érzelmeket kelt, gondolatokat ébreszt bennünk, magatartásunkat formálni képes. De amennyiben ez az érzékünk ösztönösen nem működik, az ismert tudományos rendszerekhez bizalommal fordulhatunk.
Az arány és arányosítás szélesebb körű értelmezése is ismeretes, amely a formák, színek, tárgyak, művészeti alkotások, zenei és irodalmi művek alkotóelemeinek összefüggését is jelenti. A méret abszolút számértékben kifejezhető, az arányok kialakítása a tervezői gyakorlatban a hosszmértékek vagy időtartamok szándékos tervezésével történik.
Két vagy több színfolt méretviszonyait, amely a sok-kevés vagy a kicsi-nagy ellentéte, mennyiségi összefüggésbe állíthatjuk. Tudnunk kell azonban, hogy a két vagy több szín között melyik az a méretarány, amelyről elmondható, hogy egyensúlyt teremt, vagyis a felhasznált színek egyike sem tolakszik előtérbe a másiknál. Egy szín hatóerejét két fontos tényező határozza meg. Az egyik a világítóerő, amely annál nagyobb, minél világosabb és telítettebb a szín, a másik a színfolt nagysága.
Arthur Schopenhauer dualisztikus mennyiségi színharmónia-viszonylatai
Ha a tiszta, élénk spektrumszínek világító- vagy fényerejét meg akarjuk becsülni, akkor egy középvilágos, semleges szürke háttér előtt kell összehasonlítanunk őket. Az egyes színek fényértéke, hatásuk intenzitása különbözik egymástól. A spektrumszínek világossága, így hatásuk intenzitása is különbözik egymástól. Ezeket a világossági értékeket először Goethe állította egymással a legegyszerűbb és leghasználhatóbb számszerű összefüggésbe. Goethe a spektrumszínek fényértékeit a következőkben fogalmazta meg: a sárga:narancs:vörös:ibolya:kék:zöld úgy aránylanak egymáshoz, mint 9:8:6:3:4:6. Az arány az alkotóelemek helyes harmonikus elosztása, egymáshoz viszonyított mérete. Ugyanezek az arányok jelennek meg Schopenhauer és Itten munkáiban is.
Minden korban más arányt tartottak szépnek
A kánon szabályokban foglalt arányrendszer, amely alapul szolgál az építészeti arányok kialakításához és minden más művészeti ágban is szerepet játszik, úgy a szobrászatban, festészetben, iparművészetben, designban egyaránt.
Ma, a modern világunkban éljünk bátran a színekkel, az anyagok, formák sokféleségének lehetőségével. Ezzel megteremthetjük a külső és belső harmóniát saját környezetünkben és önmagunk mikrovilágában. Folyamatosan változó, látható világunk formálói az építészek, szobrászok, festők, grafikusok, designerek vagy az új médiák alkotói változatlanul szembetalálkoznak a sík-, tömeg-, térformák arányosításának proporcionálásának, és színtagolásának feladataival.
A színharmónia törvényszerűségeit gyakran állították párhuzamba az építészetben és a zenében kialakított harmóniaelméletekkel. Ez annál is érthetőbb, mivel a harmónia kifejezés először a zenében (a „szférák zenéje”) jelent meg a pitagoraszi hangsorral.
A színharmónia kérdése hosszú időn keresztül a képzőművészet, azon belül leginkább a festészet sajátjának számított. Mivel ma már a színek kutatása a legkülönbözőbb tudományterületeket érinti, így a színharmónia is a színnel foglalkozó tudományos kutatás témája lett.
Kísérletek alapján több színharmónia-elmélet született. A harmonizáló színek környezetben játszott szerepe és az emberhez, annak kultúrájához, kifejező szándékának tartalmához való viszonya szempontjából különböző összefüggéseket emeltek ki, és ezeket a harmónia kizárólagos törvényeinek tekintették. Ezek a megállapítások, bár gyakran egyoldalúak, mégis a harmónia-összefüggések alapelemeire utalnak.
„A jól összeillő színek a zöld a pirossal vagy a bíborral, vagy halványibolyával, a sárga pedig a kékkel… egyenlő telítettségű színek közül az látszik kiválóbbnak, amelyik a vele szöges ellentétben levő szín társaságában mutatkozik. Ilyen egyenes ellenpár a sápadt a pirossal, a fekete a fehérrel, bár az egyik sem szín, az azúrkék az aranysárgával, a zöld a vörössel” (Leonardo da Vinci).
„A színek akkor harmonikusak, ha fehérré egészítik ki egymást. A fizikai színekről, a spektrum színszalagjáról izolálni lehet valamelyik színt, például a vöröset, s hogy a maradék színes fénysugarak a sárga, narancs, ibolya, kék és zöld egyesíthetek egy lencse segítségével. E maradék színek összege zöld, vagyis létrejön az izolált vörös komplementer színe. Ha egy spektrumszínt a maga komplementer színével fizikai úton összekeverünk, létrejön a színek fizikai totalitása, vagyis a fehér” (J. Itten).
Leonardo da Vinci által felállított színellenpárok
A kiegészítő színek harmóniaviszonylatai Johann Wolfgang Goethe szerint
Johannes Itten színharmónia-elmélete
Színharmónia-elméletek
A színharmónia fogalmával két vagy több szín közötti együtthatást, összhangot jelölünk. A színharmónia olyan komplex értékítélet, amely függ a színingerek által létrehozott színérzetviszonyoktól, az érzékelő személy pszichikai, életkori, kulturális, szociális sajátosságaitól, valamint a színegyüttes környezeti tényezőitől, mint a világítás, a felület struktúrája, anyaga és a környező tér funkciója. A kérdés az, hogy milyen összefüggésekkel jellemezhető ez az összhang, a színek milyen kapcsolatait ítéljük harmonikusnak vagy diszharmonikusnak, továbbá, hogy milyen objektív, illetve szubjektív tényezők képezik az ítélet alapját.
Az összeillő színkapcsolatok leírásával már a 17. század előtt is találkozhatunk egyes alkotók feljegyzéseiben. A színharmónia-meghatározások e csoportjába sorolhatók a festészet és zeneművészet megfigyeléseiből és kísérletezéseiből levezetett megállapítások. A 18. század második felétől a színharmónia fogalmának meghatározása a különféle tudományterületek (fizika, élettan, lélektan) és a művészetek (festészet, zeneművészet) összefogásával történt. Ezek nyomán hasonló elméleti és kísérleti alapokra épülő harmóniatanok születtek, amelyek csak szempontjaik hangsúlyozásával különböznek egymástól.
Egyes színegyüttesek kellemesen hatnak ránk, míg mások iránt közömbösek vagyunk, és vannak olyanok is, amelyeknek zavaró, nyugtalanító, izgató hatásuk van. Azok a színek hatnak kellemesen, amelyek között törvényszerű összefüggés van, vagyis valamiféle rend van közöttük, ellenkező esetben a színegyüttesek kellemetlenül hatnak, vagy közömbösek. A kellemes hatású színcsoportokat harmonikusnak nevezzük. A harmónia tehát rend.
Itten színharmónia-elmélete
Johannes Itten a 20. század elején a Bauhaus tanáraként olyan színrendszert és harmóniaelméletet dolgozott ki, amely könnyen érthető és vizualizálható, tehát egyszerűen megtanítható. Elmélete ezért máig népszerű. A színek harmóniáján két vagy több szín bizonyos szabályok szerint kialakított egymáshoz való viszonyát értjük. Itten szerint a harmónia egyensúly, az erők szimmetriája.
Ha kísérletként a tekintetünket egy ideig egy zöld négyzetre függesztjük, majd behunyjuk a szemünket, a belső látásunkban megjelenik az „utókép”, egy vörös négyzet. Ha egy vörös négyzetet nézünk ugyanilyen figyelemmel, behunyt szemmel egy zöld négyzetet látunk. Tehát utóképként mindig a komplementer szín jelenik meg. A szem megköveteli vagy létrehozza a komplementer színt akkor is, ha az ténylegesen nincs is jelen, megkísérli helyreállítani az egyensúlyt, azaz harmóniát teremt. Ezt a jelenséget nevezzük szukcesszív kontrasztnak.
Itten szerint két vagy több szín akkor harmonikus, ha keverékükből semleges (optikai) szürke jön létre. Mindazok a komplementer színpárok, amelyeknek a színei a 12 részű színkörben egymással szemben állnak, vagy olyan vonatkozásban vannak egymással, amely egyenlő oldalú vagy egyenlő szárú háromszöggel, négyzettel vagy téglalappal jelölhetők, azok harmonikusak.
Ugyanakkor a harmónia és a diszharmónia megítélésében az emberek véleménye eltérhet egymástól. Vannak, akik azokat a színösszeállításokat nevezik harmonikusnak, amelyekben hasonló karakterű színek vagy azonos tónusértékű, különböző színek szerepelnek. Ezek a színek erős kontrasztok nélkül állnak egymás mellett. A színharmónia szempontjából tehát nemcsak a színek egymáshoz való viszonyának van jelentősége, hanem tömegeik arányának, tisztaságuk, világosságuk mértékének is.
Munsell színharmónia-elmélete
A Munsell-féle színrendszer harmóniaskáláján harmonizáló színcsoportokat határoz meg. A skálát két csoportra osztja: izokrom vagy azonos színezetű és izofán vagy azonos világosságú skálára. A 20. század harmonikus színskálái nemcsak additív és szubsztraktív színkeverésen alapulnak, hanem a színek egyenletes érzet szerinti távolságának figyelembevételén is.
Munsell-féle színrendszer színharmónia-skálája. Munsell-féle színrendszer forgó koronggal végzett harmóniaskálája, amelyen harmonizáló színcsoportokat határoz meg. A skála két csoportra osztja izokrom vagy azonos színezetű és izofán vagy azonos világosságú skálára. A 20. sz. harmonikus színskálái nemcsak additív és szubsztraktív színkeverésen alapulnak, hanem a színek egyenletes érzet szerinti távolságának figyelembevételével is.
Harmóniakapcsolatok a Munsell-rendszerszínezetei között.
A 0 pont bármelyik színezetnél kitűzhető. A bevonalkázott felületek által szimbolizált színek a színharmónia-érzet létrejötte szempontjából közömbösek.
További jelölések: A azonos színek, H hasonló színek, K kontrasztolt színek.
A Munsell-színkör alapján, színtárcsával létrehozott színharmónia-kapcsolatok és mintáik
A Coloroid-színrendszer színharmónia-viszonyai
A Coloroid-színrendszer egyik lényeges tulajdonsága, hogy segítségével színharmónia-együttesek hozhatók létre. Amint azt már korábban láttuk, a Coloroid-színrendszerben a színek jellemzésére a színek három alaptulajdonsága, a színezet (A), a telítettség (T) és a világosság (V) szolgál.
A színharmónia egyik alapfeltétele, hogy a kompozíció színeinek telítettségei és világosságai valamilyen skálát alkossanak. A másik alapfeltétel a színezetek közötti szabályos kapcsolat.
A színharmónia-együttesek legegyszerűbb változata a monokróm színharmónia, ahol az együttesben szereplő összes szín színezete (A) azonos, vagyis a Coloroid-színrendszerben azonos függőleges színsíkon foglalnak helyet. A monokróm harmóniák legtöbbször határozott érzelmi mondanivalót hordoznak, amelyet a harmóniaegyüttes tagjainak közös színezetéhez kapcsolódó asz-szociációs tartalom határoz meg. Ezt a mondanivalót árnyalja, dinamikát vagy visszafogottságot ad a színek telítettségei és világosságai közötti törvényszerű rend. Harmonikus, ha a színegyüttes tagjai a Coloroid-színsík egy-egy függőleges, vízszintes vagy ferde egyenese mentén egymástól egyenlő, vagy szabályosan változó távolságra helyezkednek el.
A monokróm harmóniák mellett gyakran használjuk a dikrom, a tnkrom, a tetrakróm és a polikrom harmóniákat. Az ezeket alkotó színskálák színei 2, 3, U vagy esetleg több színezethez tartoznak. Dikrom harmónia esetén harmonikus a színek viszonya, ha a két szín komplementer, tehát a Coloroid-színkörben egymással szemben helyezkednek el. Harmonikus színcsoportot kapunk, ha színeink egyenletesen növekvő telített-ségűek és világosságúak a Coloroidon belül. A komplementer viszonyon kívül a Coloroid-színkörben bizonyos kiemelt szögelfordulásban elhelyezkedő színezetek is harmóniát mutatnak. Ilyenek a kiinduló színhez képest 34°-ban vagy 130°-ban elhelyezkedő színsíkok.
Trikróm harmónia. Az említett szabályos szögelfordulások következetes alkalmazásával három színezet színeit tartalmazó színegyüttes is létrehozható, amely növeli a harmóniaélményt, ha megfelelő arányban alkalmazzuk a színeket a térben.
Színezett skála harmóniaviszonyai
A színharmónia a tartalom-forma-szín összhangja. Fogalmát az általános művészi harmónia összefoglaló értelmezése alapján határozhatjuk meg, miszerint a művészi harmónia nem más, mint a részek egymáshoz és az egészhez való viszonya. A környezetalakítás folyamatában azonban nemcsak azt szükséges vizsgálnunk, hogy vajon melyik színt vagy színcsoportot választhatjuk egymáshoz a tartalmi jelentésnek megfelelően, hanem a felületeken, a tömegeken, a belső és a külső térformákon a színek egymáshoz viszonyított nagyságrendjét, csoportosítását, tömegelosztását is mérlegelnünk kell. A színek e viszonyítását alapvetően meghatározza a formák és a terek szervezett rendje, ugyanakkor azonban a formai és téri rend optikai és érzelmi hatását a színek, arányuk és térbeli elhelyezkedésük jelentősen megváltoztathatják, befolyásolhatják.
Környezetünkben körülnézve szinte mindenütt a formákon szabályos elrendezettséget látunk. Ezek az elrendeződések valamilyen szabályos rendben folynak, valamilyen formai ritmikusságot, periodicitást, ciklikusságot, ismétlődést, analógiát, homológiát, fokozatosságot, hierarchikusságot, szimmetrikusságot és egyebeket tapasztalhatunk. A szabályos formai rendszerek között legáltalánosabban elterjedt a szimmetria, amit a mindennapi szóhasználatban is igen gyakorta alkalmazunk.
A szó görög eredetű, jelentése „együttes mérés, összemérés, helyes arány”. Aszimmetria a görög matematikában összemérhetőséget jelent, pontosabban fogalmazva két vagy több mennyiségnek egész számokkal kifejezhető arányát. Később már az arányrendszerek is használták ezt a fogalmat. A 18. századtól az azonos (egyformaság, egybevágás) részek megfelelését, kiegyensúlyozottságát értjük rajta. Szimmetrikus például az egyforma részekre bontható sík vagy az egyenlő részekre osztható test. Manapság általában a tükörszimmetriát értik alatta. A különböző tudományterületek a szimmetria fogalmán a maguk szimmetriatípusainak meghatározását értették, amelyeket definiáltak, és elnevezéseikben specifikáltak.
Nemcsak a tudományok területén ismeretes ez a fogalom, hanem a művészetek területén is: a képzőművészetben, az irodalomban, a zenében. Ha egy műalkotást szimmetrikusnak minősítünk, ezzel azt fogalmazzuk meg, hogy a felezőtengely két, pontosan egymásnak megfelelő részre bontja az egészet. Ez a tagolás mozdulatlanságot, állandóságot fejez ki, s ennek érzetét váltja ki a nézőből, vers vagy zenei előadás alkalmával a hallgatóból.
A következőkben a szimmetria vizuális megjelenéseivel ismerkedhetünk meg. A szimmetria esztétikai megfogalmazás szerint a műalkotás részének szabályszerű elrendeződése, amelyben minden ponthoz hozzátartozik egy neki megfelelő másik pont. Az esztétika kezdettől fogva a szépség, művésziesség kritériumának tartotta. A szimmetriarendszereket a szimmetriatagok, szimmetriaelemek, szimmetriaszerkezetek hozzák létre, amelyek egyszerű (alap) szimmetriákba vagy összetett szimmetriákba rendeződhetnek síkban és/vagy térben.
Egyszerű szimmetriák (kétdimenziós elrendeződések)
Bilaterális szimmetria. „Tükör-, hátoldali, jobb-bal oldali szimmetria”. A transzformáció a tükröződésen alapul, szimmetriaeleme a tükörsík, szimmetriatagja a tükrözött fél.
Transzlációs szimmetria. „Szalag- vagy láncszimmetria”. A transzformáció az eltolódáson alapul, szimmetriaeleme a transzformációs tengely, szimmetriatagja a metamer (monomer transzlációs változata) általánosításban.
Szín, forma tengelyre rendezett kapcsolatai. A szimmetriatengely mentén az ismétlődő formák irányultsága szabályozza, meghatározza az egyes szín- és formacsoportok létrejöttét
Radiális szimmetria. „Sugaras vagy forgási szimmetria”. A transzformáció a forgatáson (rotáción) alapul, szimmetriaeleme a forgástengely, szimmetriatagja azonos szimmetrikus jelenséggel együtt jelen lévő altaggal közösen kerülnek elforgatásra. A páros számú tükröződésű síkkal rendelkező, radiális szimmetriájú rendszerekben a tükröződési síkok lehetnek átlós vagy oldalfelező típusúak.
Antiszimmetria. „Poláris vagy középpontos szimmetria”. A transzformáció a forgatáson (rotáción) alapul, szimmetriaeleme a forgástengely, szimmetriatagja azonos szimmetrikus jelenséggel együtt jelen lévő altaggal közösen kerülnek elforgatásra. A páros számú tükröződésű síkkal rendelkező, radiális szimmetriájú rendszerekben a tükröződési síkok lehetnek átlós vagy oldalfelező típusúak.
Komparatív szimmetria. „Hasonlósági szimmetria”. A szimmetriatagok egyformaságuk mellett bizonyos vonatkozásokban eltérnek. A transzformáció a modifikáción (átalakuláson, módosuláson) alapul. Szimmetriaeleme ismeretlen, míg szimmetriatagjai az egyes hasonló elemek egységes ismétlődéséből jönnek létre. A transzformáció létrejöttének bármely pontja hasonló bármely másik pontjához. A kiindulópontok és irányok között nincs belső összefüggés.
Homotrop szimmetria. „Ideális szimmetria”. A transzformáció létrejöttének bármely pontja hasonló bármely másik pontjához. A kiindulópontok és irányok között nincs belső összefüggés.
Összetett szimmetriák (három- vagy többdimenziós elrendeződések)
Az összetett szimmetriák igen sok félék Lehetnek, a szimmetriái elemek elrendeződése síkban, térben, tér-időben egyaránt létrejöhet, ebből adódóan nagyon sok féle változat lehetséges, amelyekből csupán néhány mintázat bemutatására van most lehetőség.
- Az összetett szimmetriájú rendszerek szerkezetét illetőleg legalább két különböző szimmetriaelem és transzformáció szüksé
- Az összetett szimmetriájú rendszereket megkülönböztethetjük aszerint is, hogy a rendszerben részt vevő szimmetriaelemek és a hozzájuk tartozó transzformációk típusa mennyiben azonos vagy mennyiben különböző, ami szerint lehetnek egynemű (homonóm) és különnemű (heteronóm) összetételűek, síkbeli és térbeli elrendeződésűek.
Divergens szimmetria vagy „elágazó szimmetria”. Kétszeres vagy többszörös transzformációval létrejövő Egyszerű transzformáció esetén egyes szimmetriatagjaira külön-külön újabb transzformáció jön létre. A transzformációs tengelyek egyenes síkban síkbeli rendszert eredményeznek, míg a különböző irányú kiterjedésben térbeli rendszereket hoznak létre. Mind a sík-, mind a térrendszerek mint transzformációs folyamatok magukban foglalják az idődimenziót is. Egyes transzformációs folyamatokban a térdimenziók, míg másokban az idődimenzió a domináns meghatározó tényező. Minden transzformációhoz azonos értékű szimmetriatagok tartoznak.
Retikuláris szimmetria. A transzformáció homonóm összetételű, és két vagy több transzformáció révén jön lé Ellentétben a divergens szimmetriával, itt minden transzlációhoz a megfelelő transzformáció során létrejött teljes szimmetrikus rendszer tartozik mint szimmetriatag. A transzformációk száma meghatározott: 1, 2, 3 vagy A lehet a téridő négy dimenziója mentén. Egyetlen transzformáció csak határesetként létrejövő retikuláris szimmetria (valójában megfelel az egyszerű transzlációs szimmetriának, lánc, szalag jellegű). A két dimenzió mentén létrejött síkháló-, rács-, a három dimenzió mentén létrejött pedig térháló- vagy térrács-szimmetriák. Negyedik dimenzió (idő) mentén történő transzláció mint időbeli létezés. Elméletileg négynél több transzláció is lehetséges, ami csupán matematikailag írható le.
Szferikus szimmetria vagy „gömbszimmetria”. Tökéletes szimmetriaként is nevezik, amely homonóm összetételű, két egymásra merőleges, végtelen rendű forgástengelyen történő ismétlődés eredmé Közömbös, hogy milyen a kiinduló szimmetriatag alakja, szerkezete, valamint hogy milyen térbeli viszony van a kiinduló szimmetriatag és a két forgási tengely között, az eredmény a gömbszimmetria létrejötte.
Ciklikus szimmetria vagy „ismétlődő szimmetria”. A kiinduló, nyitott szimmetriatag minőségileg megegyezik a végsővel, azaz a zárótaggal, így a folyamat végtetenítve ismétlő A nyitótag tetszés szerint kiválasztható, a ciklikusságban bárhol belépve a ciklusra jellemző számú transzformáció után a belépési helyre jutunk vissza. A ciklikusság lehet állandó vagy folyamatosan bővülő formáció.
Helikális szimmetria vagy „csavarszimmetria. A csavarvonal-szimmetria lehet homonóm vagy heteronóm, amelyek a hozzájuk tartozó transzformációk kombinációjában különbö A homonóm (egynemű) rotáció is transzláció eredménye, a radiális és a transzlációs szimmetria kombinációja. Szimmetriatagjai csak a tér-idő koordinátáiban térnek el egymástól. A heteronóm (különnemű) rotáció a modifikációés a transzláció, azaz a ciklikus és a transzlációs szimmetria kombinációja. Mindkét esetben a szimmetriatengelyek párhuzamosak, az elemi transzformációk minden egyes szimmetriatagra hatnak, és felváltva működnek.
Spirálszimmetria vagy „csavarvonal-szimmetria”. Tekinthetünk egy kúp palástjára vagy gömbfelületére illeszkedő, csavarodó spirálvonalat, vagy egy hengerpalást felületére illeszkedő, csavarodó spirálvonalat, amelynek a síkbeli vetülete egy kö A spirálszimmetriákat részben megkülönböztethetjük homonóm és heteronóm alaptípusok alapján, másrészt a sík- és térspirál, illetve a két-két alaptípus kombinációi alapján.
Kaszkád szimmetria vagy „lépcsős szimmetria”. Szintén lehet homonóm vagy heteronóm szimmetriatranszformáció. A homonóm kaszkád szimmetria lehet két, egymással szöget bezáró tengely mentén történő váltakozó transzláció, ahol a szimmetriatagok azonosak. A heteronóm kaszkád szimmetria szintén két csoportra osztható: az identikusra és differensre, melyeket most nem részletezünk.
Az aszimmetria
Aszimmetrikusnak nevezzük azokat a jelenségeket, amelyek az eddig említettekkel szemben a valós transzformációkra nemszimmetrikusak. Aszimmetrián a részek egyenlőtlenségét értjük. Ez a fajta tagolás a mozgás érzetét váltja ki, hiszen különböző időmennyiséget kíván a részek szemlélése vagy hallgatása. A mozgó, fejlődő, eleven dolgokat dinamikusnak nevezzük. Az aszimmetria helyett dinamikát, az aszimmetrikus helyett dinamikust mondunk a különböző nagyságú részekből komponált alkotások jellemzésére. A 20. századi művészet mint, zene, festészet, nonfiguratív szobrászat, egyik fő tendenciája az aszimmetriára való komponálás.
Diszimmetriának nevezzük azt a „pontatlanságot”, amely valójában minden szimmetriatípusban jelen van. Tökéletes szimmetria ugyanis valójában nem létezik, mert minden létező szimmetrikus jelenség szimmetrikussága kisebb-nagyobb mértékben pontatlan.
A művészetekben megjelenő arány az adott kor világképének tükre. A reneszánsz tökéletes aránya kozmikus szépséget fejez ki, a legdrámaibb, legdinamikusabb, legfeszültebb arány harmóniába fogja a szimmetriát és az aszimmetriát, amely a humanista művészet egyik legfontosabb alapeleme.
Az „isteni” arány
Az isteni arány (divina promortione), az isteni metszet (sectio divina), másképpen az aranymetszés (sectio aurea) egy sajátos, kitüntetett rangú arány. Első meghatározását Eukleidész geometriai tankönyvéből ismerjük: a:b = b:(a+b). A körzővel, vonalzóval való szerkesztési módját a Kr. e. 5. és 6. század görög matematikusai már ismerték.
A kisebb (minor) rész úgy aránylik a nagyobb (maior) részhez, mint a nagyobb rész az egészhez
A „filozófus” szó megalkotója, Pitagorasz (Püthagorasz) úgy gondolta, hogy a matematika és a hozzá kapcsolódó tárgyak tanulmányozása kiemelkedően fontos, mivel ezek a tanulmányok feltárják az univerzum belső működését. Pitagorasz szerint a számok tudománya mindennek az alapja. A számok mindegyike egy-egy univerzális rezgés esszenciája: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10. Pitagorasz azt is felfedezte, hogy a 2, 3, 5 számok négyzetes gyöke olyan alapvető minőségek, amelyek a teremtés minden formájában jelen vannak.
- Aritmetika: szám önmagában.
- Geometria: szám a térben (eredeti jelentése: „megméri a Földet”).
- Zene: szám az időben.
- Asztronómia: szám a térben és időben.
Csodatévő ábrát láttak benne a bölcsek, papok, varázslók is, akik az aranymetszésről soha nem is hallottak. Kepler (1571-1630) hívő szellemben magasztalta a „sectio divina”, az isteni metszet szerepét: „Ez a mértani arány lehetett, úgy vélem, a teremtő ideája, a hasonlónak hasonlóból való nemződések bevezetése. A bibliai eredetű, Dávid-csillagnak nevezett zsidó szimbólum két, egymásba forduló szabályos háromszögből kirajzolódó hexagram. A 17. századi prágai zsidó közösség tagjai számára lett megkülönböztető jel a sárga csillag. Pontosan ilyen hatszögű csillagot öntöttek rézbe Amerikában is, hogy a seriffek hivatali jelvénye legyen. A forma azonos, de a két tartalomnak nincs köze egymáshoz.
A 13. században a „pisai Leonardo”, Bonacci fia, ismert nevén Fibonacci (1 170-1250) diplomataként tett nagy utakat Egyiptomban és Szíriában, így volt lehetősége megismerkedni az arabok magas színvonalú matematikájával. „Liber Abaci” c. értekezésében foglalta össze fejtegetéseit. Híres sorozata egy számtani sor, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, amelyben minden számot az előző kettő összegeként kapunk meg. 1 + 1=2, 1+2=3, 2+3=5, 3+5=8, 5+8=13. Különlegessége, hogy a számok növekedésével két egymás melletti elem aránya egyre jobban közelít az aranymetszés arányához.
Ahogy később látni fogjuk, az aranymetszés aránya a képzőművészetben és az építészetben is különleges szerepet kapott. Ennek az az oka, hogy a természetben is számtalan helyen és formában megnyilvánul ez a különleges arány. A görög költők többször is említik a bor és a víz keverésénél a 2:1, 3:2, 5:3 aránypárt, tehát ismerték a törvényszerűséget, a „Fibonacci-számsort”.
Arányok a természetben
A több mint 250 évvel Leonardo da Vinci előtt élt Leonardo Fibonacci személyének köszönhetően tárult fel előttünk az a csodálatos világ, amit a természetben megfigyelt. A virágok szirmainak, leveleinek, a növények magjainak numerikus törvényszerűségeit sokan vizsgálták és kutatják ma is.
Napraforgó szerkezeti rajza, amelyben az aranymetszésspirál érvényesül
R. Engel-Hardt könyvtörténész a könyvformátumok tervezéséhez is az aranymetszésben látta a „tökéletes arányt”. A növényekről jelentős megfigyeléseken és méréseken alapuló megállapításokat tett. 60 tölgyfáról összesen 500, minden külső erőszaktól mentes levelet gyűjtött össze, és arra a következtetésre jutott, hogy közülük 235 pontosan megfelel az aranymetszés szabályainak, míg a többi csupán néhány milliméterrel tér el attól. Számszerűen kifejezve a levelek hosszúságának és a szélességének az aránya, a függőleges tengelynek a kereszttengelyhez való aránya 8:5 vagy 5:3. Bár ezekből a mérésekből általános következtetést nem vonhatunk le, érdemes idézni O. Hagenmaier idevonatkozó gondolatait.
„Semmiképpen sem szabad azt állítani ezek a méretarányok minden esetben előfordulnak a természetben csak azt, hogy a természet is ismét és ismét ugyanezekre törekszik. Túl messzire mennénk, ha az aranymetszést természeti normának értelmeznénk. Az világos, hogy nem az ember eszelte ki az aranymetszést, hanem bizonyos értelemben a természet dolgozik e szerint. A természeti viszonyok néhány példáján felismerhetjük, hogy az ember az uralkodó méretarányokat elleste és a pentagrammban találta meg hozzájuk a kulcsot.”
A phi-arány többi között megjelenhet az élőlények méreteinek hosszúsági arányaként, vagy a phi-arányszám felhasználásával szerkesztett spirál formájában is.
Arány az építészetben
Az arány minden építészeti mű alapvető elvi alkotóeleme. Most csak néhány példát említünk a különböző arányelvek alkalmazására a világ építészetéből.
Athén Akropoliszán fenségesen tekint a Parthenon még ma is az alatta elterülő városra. A görög építészet nemcsak a maga idejében, hanem máig csodálattal tölti el azt, aki szemtől-szemben találkozik a látvánnyal. Lenyűgöz minket a helyszín-méretaránytömeg funkció tökéletes egységével. A görög építészet híres arról, hogy az aranymetszés arányára törekedtek. Az arány azonban nem az épületek méreteiben mutatkozik meg, hanem annak látványában: a perspektivikus rövidülések hatását korrigálták az arány minél tökéletesebb megjelenése érdekében.
Leon Battista Alberti az új mértékegység (exempeda) megsokszorozásának elve szerint az aritmetikai (egész) számokat viszonyító szerkesztés szabályát kutatta. Az emberi arányokat az épületek és épületrészek arányaival azonosította, így demonstrálta az emberi test architektonikus szimmetriáját, és egyben az építészet antropomorf életteliségét.
Alberti szerint a részek harmóniája három tényezőtől függ: numerus (szám), finitio (arányosítás] és colocatio (csoportosítás) együttesen teremtik meg a concinitast, az összhangot. A görög filozófiából eredő, majd Vitruvius által az építészetre alkalmazott alapszabály szerint a szépség az összes részek harmóniája, amiből ha bármit elveszünk, csorbát szenved az együttes tökélye. A reneszánsz építészetben az arány alapvető, matematikailag biztosított kompozíciós törvénynek számított.
„Rend nélkül semmi sem lehet szép, kényelmes vagy örömet keltő.” „A zenei arányok építészeti alkalmazása közvetlenül alkalmazható a természet harmóniatörvényeihez. A természetet elvontabb formákra bontva, elvontabb arányosságok következnek, a négyzet és a háromszög variációinak a zenei összhanggal történő egyesítése, a középarányosok téralakító lehetősége alapján” (Leon Battista Alberti).
Alberti építészetében az oszloprendet tartja az építészet legnemesebb részének, ezért szívesen alkalmazza a lakóházak homlokzatán annak ellenére, hogy az antik építészetben ez nem volt jelentősen elterjedt. Alberti tervei nyomán készítették el Firenzében a 13. században a Santa Maria Novella háromhajós, bazilikális belső elrendezésű templom főhomlokzatát. A terv alapjául az oktáv zenei arányának egyszerű geometrikus áttétele szolgált, vagyis a négyzetes elrendezés.
A teljes homlokzat 35 m oldalméretű négyzetbe foglalható. A vízszintes felezővonal kijelöli az alsó rész magasságát. A nagy négyzet oldalhosszának felével képzett négyzet így kétszer mérhető rá az alsó szakaszra, felül pedig pontosan befoglalja a kiemelt középrészt. A négyzetek további felezése és az átlók a homlokzat minden kompozíciós egységét meghatározzák. Az 1:2 arány a legkisebb részleteknél is pontosan alkalmazott. Az alsó rész alapritmusát a sávozott törzsű sarokpillérek és a négy korinthoszi oszlop határozzák meg.
Firenze: Santa Maria Novella homlokzatának négyzetes szerkesztése
M=1:2 arányban, az oktáv zenei arányának geometriai áttétele.
Santa Maria della Pace kolostorudvar építése közben, valamivel 1 500 után tervezte Bramante a Tempietto néven ismert körtemplomot, amelyet néhány évvel később fel is építettek. A kis emléképület méretét megszabta a rendeltetése, mivel a „mártíriumkápolnába” csak a szertartást végző papok léphettek be. A hívek a nyitott ajtón keresztül, az udvarból követhették a szertartást (az egyiptomi és az antik görög kultúrából ismeretes ez a kettéválasztás).
Az arányok meghatározott rendszere különböző kultúrkörök gondolati összefüggéseiben is jelen van. Japánban is régóta létezik egy modul alapú arányosítási rendszer, amelynek alapegysége a tatami. Ennek tanulmányozása a mai modern építészet, design és kézműves iparművészet művelőinek is hasznos, a szemléletformálás érdekében.
A japán házak berendezése a Heian-kor végéig minimális volt. A magasított fa-padozatot feltekerhető, 5-6 cm vastagságú gyékényszőnyeggel, tatamival borították, alváshoz is ezt használták, de akkor vattázott paplanfélével terítették le, és fejtámaszt is használtak. Ezen a fontos bútoron kívül a berendezést egy beépített polcos szekrényke, faszénégetésre szolgáló melegítő, valamint egy ivásra szolgáló kicsiny asztalka, és végül egy kis teázóasztalka jelentette. A ház belső tereit rizspapírral bevont, lakkozott, fakeretes válaszfalak választották el. A térelválasztó elemek vájatokban elmozdíthatók, szükség szerint kiemelhetők, így a belső terek tetszés szerint egybenyithatok, elhatárolhatók, bővíthetők, különféle térhasználati funkciókhoz igazíthatók.
Le Corbusier (1878-1957) a 20. század egyik legnagyobb építésze,éppen az emberi méretek tanulmányozása révén vált az aranymetszés hívévé.1950-ben jelent meg az arányrendszerről szóló könyve, a „Modulor”. Az építész ebben azt kereste, hogy mi az a mértékrendszer, amely a legpontosabban követi az emberi mértéket. Le Corbusier a modulor-méretrendszerhez egy 183 cm magasságú, felemelt karú embert választott. „Elhelyezkedésének főbb pontjaiban, a láb, köldök, fej, felemelt kar ujjainak hegye három intervallumot szolgáltat, amelyek egy sor aranymetszést hoznak létre, s amelyeket a Fibonacci-sor szerint jelöltet.”
Le Corbusier: modulrendszer arányosítása. „Egységes halmazállapotot teremt, amelyet strukturálisnak is nevezhetünk. Az épület valamennyi külső falát, belső tereket, padlókat, mennyezeteket, falfelületeket – egészen a legkisebb részletekig – a méretek összefüggése határozza meg, és minden nézet, következésképpen minden élmény egymással kapcsolatban áll”
A modulor-mértékszámok az emberi alapmozgások és tevékenységek méreteit is magukban foglalják. így az alacsony ülésből kiindulva, amely 27 cm, az ülésmagasságot, vagyis a szék magasságát 43 cm-ben, a munkaasztal magasságát 70 cm-ben, míg a pult magasságát 86 cm-ben határozza meg. A polcmagasságokat 113, 140, 183 cm-es osztások jelölik, míg végül a minimális térmagasságot 226 cm-ben irányozza meg.
A 20. század esztétikai indítékai, arányosítási törekvései is jelentősek
Az op-art művészet kimagasló képviselője, a magyar származású Victor Vasarely (Vásárhelyi Viktor) 1970-ben megjelent „A színes város” c. könyvében a színforma kettős plasztikai egységkénti felfogását hangsúlyozza.
Szerinte „az egység már önmagában is szép. Az érzelem legegyszerűbb formáját képviseli. De csupán külső megjelenése és arányai, a színek megválasztása és erőssége, végül más egységekkel való kombinálása révén nyeri el azt a töltést, amellyel érzékszerveinkre, majd értelmünkre hatást gyakorol. A szín-forma egységek mindegyike arányosan szűkíthető-tágítható, ami a nagyságrendek egész skáláját mint egy kompozíció mozgóléptékét eredményezi.” Vasarely szerint ez a „szín-forma egység” a 20. század új plasztikai nyelvének alapja, a „harmóniák és serkentő ingerek tárháza”, amely lefordítható a technika nyelvére.
Belső térben történő közlekedés helyigénye (kép fent).
Antropometriai mérések:
Statikus antropometria: az egyes testrészek méreteivel foglalkozik, a megfelelően rögzített végtagoknál (pl. álló test mellé szorított karok) azért, hogy összevethetők legyenek máshol felvett méretekkel, ún. mérőpontokat állapítottak meg.
Dinamikus antropometria: nemcsak a mérésekkel, hanem az egyes testrészek által leírt mozgásokkal is foglalkozik (a még elvégezhető, és a kényelmesen elvégezhető mozgásokkal).
A színmérési feladatok elvégzéséhez eszközökre van szükségünk. A legegyértelműbb módszer a műszeres színmérés, ami ma már nem elképzelhetetlen, de viszonylag kevés vállalkozás számára gazdaságos. A spektrofotométeres színmérés szolgáltatásként is igénybe vehető, ugyanis a vizuális összehasonlításon alapuló ellenőrzés legtöbbször nem elegendő, nem megbízható. Az ellenőrzéshez tudnunk kell azt is, hogy a kívánt szín színértékéből milyen maximális eltérés a megengedhető.
A műszerrel mért adatok átszámíthatók a tervezői gyakorlatban már régóta használt Coloroid-színrendszer szerinti koordinátákra és fordítva is, azaz a koordináták által kijelölt színadatokból kikeverhető a keresett vagy egy kívánt szín. A mérés alapja lehet a tervezésnek, a tervezett szín megvalósítását pedig műszeres méréssel lehet ellenőrizni, pontosítani. A gyakorlatban leginkább a színmintákkal való összehasonlításos színbeazonosítás használatos. A minőség-ellenőrzés céljára használhatjuk a színkatalógusokat, a színatlaszokat, színmintákat, bár ilyenkor számításba kell venni, hogy mekkora azaz eltérés, ami még megengedhető.
Színmérő műszerek.
Egyszerű, professzionális színmérő készülékek, amelyekkel teljes biztonsággal mérhetők a festék, papírminták, diák, színes táblák színei. A mérési eredmény pontos adatokat ad a kívánt szín kiválasztásához
Az ismert megfigyelési körülmények között három mérőszám szükséges egy-egy szín megjelenésének leírására. E három mérőszám három színmérési eljárással határozható meg. A három adattal való pontos meghatározásnak elméletileg többféle lehetősége létezik, de a színmérési gyakorlatban csak hármat használnak.
- Az egyik lehetőség, ha megadják a nemzetközileg rögzített alapszíningereknek a szín előállításához szükséges mennyiségeit (a színösszetevőkét) vagy két színkoordinátát.
- A másik lehetőség alapján meg kell adni a fénysűrűségi (reflexiós) tényezőt.
- Vagy ismernünk kell a színezetet, világosságot és telítettséget meghatározó adatokat jelző számokat.
A gyakorlati feltételeket kielégítő műszer legyen kisméretű, hordozható, mintavétel nélkül közvetlenül a helyszínen a mérést bármilyen felületű minta esetében képes legyen elvégezni. A környezettől függetlenül pontos mérési adatot adjon. A Coloroid-mérőszámok és a ClE-színkoordináták meghatározhatóságát tegye lehetővé. A Cl E-színkoordináták és a színérzet-paraméterek alapján bármilyen felületű szín vizuális megjeleníthetőségét nyújtsa, és nem utolsósorban legyen egyszerű a kezelhetősége.
Készülékek
- Vizuálisan összehasonlító eljárás. Ebben az esetben a mérendő színt másik olyan színnel hasonlítják össze, amelynek a mérőszáma már ismert. Az összehasonlító színt egy színmintagyűjteményből választják ki, vagy megfelelő készülék segítségével ismert összetevőkből optikai keveréssel állítják elő.
- Spektrális eljárás, amelynél a sugárzó, ill. a felületről visszavert vagy általa kibocsátott sugárzás relatív színképi összetételét határozzák meg, és ebből számítják ki a színmérőszámokat.
- Tristimulusos készülékekkel, amelyek érzékelői leutánozzák a spektrális színösszetevő görbéjét, s így közvetlenül adják meg a színmérőszámokat vagy a fénysűrűségi tényezőt és a hozzá tartozó színkoordinátákat.
Több, színekkel foglalkozó szervezet alakult
A színmérés tudományával foglalkozó nemzetközi szervezet a CIE (Commission Internationale de l’Éclairage: Nemzetközi Világítástechnikai Bizottság), amely 1931-ben kezdte meg a színekkel kapcsolatos terminológia és a színmérés szabványosítását. 1964-ben egy kiegészítő színmérő rendszert is bevezettek. Ezeket a nemzetközi szabványokat a magyar színszabvány kialakításakor is figyelembe vették (MSZ 7300). A CIE az egész világra kiterjedő nonprofit szervezet, amely négyévenként nemzetközi kongresszust és azt követő szekciótalálkozókat tart.
Elsősorban a világítással kapcsolatos méréstechnikai kérdésekkel és a színek méréstechnikájával foglalkozik. A másik nagy nemzetközi színbizottság az AIC (Association Internationale de la Couleur). Fő célja a színekkel kapcsolatos tudományos, művészeti és oktatási munka koordinálása. Az AIC is négyévenként tartja nemzetközi kongresszusát, a ClE-hez képest 2 év eltolással.
Az RGB színmérő rendszer
Bár nehezen meghatározható és csak összehasonlításon alapul az emberi szemmel való színértékelés, ennek ellenére az emberi szem érzékenységét még egyetlen eszköz sem közelítette meg. Az additív színkeverést használó eszközök valamivel nagyobb mennyiségű színt képesek megjeleníteni (monitor, szkenner), mint a szubtraktív módon keverő eszközök (nyomtató), összességében mindkét színkeverés viszonylag szűk színtartományt képes produkálni, ráadásul ez a tartomány mindkét esetben alakjában és méretében is eszközfüggő.
Ebből adódik, hogy látszik ugyan egy adott szín a számítógép monitorán, de nem lehet nyomtatni, ha mégis, akkor pedig annyiféle árnyalatú lesz a reprodukált szín, ahányféle nyomtató adja ki. Erre a problémára megoldás lehet, ha olyan színteret használunk, amit az összes eszköz képes megjeleníteni. Ez a megoldás az sRGB nevet kapta, amelyben ugyan igen korlátozott a színtér, de minden színnek garantáltan biztos a színtérben a helye. Az „s” a standard (szabványos) rövidítése. Korunk számítógépei, operációs rendszerei, monitorai, nyomtatói szinte kivétel nélkül támogatják ezt a szabványt, megkönnyítve a különböző szinten képzett felhasználók munkáját.
Az ICC Profil
Még mindig nem sikerült megnyugtatóan megoldani egy olyan univerzális színkezelést, amely minden képkezelő és előállító eszköz számára tökéletes lenne. Valahány eszközzel van dolgunk, annyiféle színtérrel és színreprodukáló képességgel kerülünk szembe. A kérdés aktualitását adja, hogyan lehet a különféle eszközöket .úgy összekapcsolni, hogy minden eszköz a maximumot tudja produkálni saját adottságaiból.
Az sRGB-színtér ugyan némileg kompatibilis az eszközökkel, de még mindig igen szűken, mivel az eszközök színtereinek nemcsak a mérete, hanem az alakja is más és más, így a közös nevezőre hozás igen nagy nehézséget okoz, a lehetőségeket meglehetősen leszűkíti. A megoldást keresve a kiút egy olyan eszköz lehetne, amely az egyes eszközök színtereit egy eszközkorlátoktól mentes, univerzális térbe konvertálja, ahonnan könnyedén lehet továbbítani más eszközök számára.
Ennek a megvalósítására nyolc igen prominens cég szövetkezett, és létrehozta az ICC-t 1993-ban (International Color Consortium). A nyolc cég: Adobe, Agfa, Apple, Kodak, Fogra-lnstitute, Microsoft, Silicon Graphics és 5UM Microsystems már 70 fölé emelkedett, és nagyszabású szövetséggé vált. Szinte minden gyártó és intézet, amely színestechnológiával foglalkozik, csatlakozott, elfogadva az ICC-rendszert, mint egyetemes szabványt.
Az ICC létrehozta az eszközfüggetlen színkezelést és kompatibilitást
Mivel a számítógép áll a konfiguráció középpontjában, így ott kell megoldani, hogy mindegyik bemeneti eszköz kompatibilis színkeveréssel rendelkezzen az összes kimeneti eszközzel. Az ICC találmánya az volt, hogy ne akarjon mindenki mindenkivel kompatibilis lenni, hanem legyen egyetlen olyan színtér a transzformációs interfész, amelyikkel mindegyik az.
Ezt úgy oldották meg, hogy a be- és kimeneti eszközök közé beiktattak egy univerzális szabványos színteret. A szabványos színtér kiválasztása nyilvánvaló volt, ez a CIE XYZ- és ClE-Lab-színtérrendszer lett. Az ICC konzorcium szabványosította a színtérleírási módszert, és elnevezte Profilnak. Ez az ICC Profil szabványosan megfogalmazta az eszközök színkeverési képességét, kezelt színterét, amelynek használatával szoftveres szintre emelkedik a színterek kezelésének kérdése.
1931-ben a CIE kifejlesztett egy gyors-pontos-praktikus módszert a színek meghatározásának mérésére. Erre a célra megfigyelési kísérleteket végeztek, és a kísérletek átlagolt eredményét mint egy hipotetikus, azaz ideális személyt, mint egy ún. szabványos megfigyelőt használták. A kísérletek alkalmával a kísérleti alanyok egy 2°-os látószögű résen keresztül (R) vörös, (G) zöld és (B) kék fényforrások különböző intenzitású keverékét próbálták úgy beállítani, hogy azonos legyen egy tesztlámpa által vetített színhez.
A vörös, zöld, kék fényű lámpa intenzitását egy-egy számmal jellemezték, és grafikonon ábrázolták. A nagyszámú kísérleti alany által produkált eredmények jól mutatták az átlagos érzékenységet a három alapszínre, ami nem más, mint az emberi szem RGB csapjainak átlagos érzékenysége. A három alapszínből additív módon minden szín kikeverhető. A három alapszín tetszőlegesen választható, csak függetlenek legyenek. így például a vörös, zöld és kék színeket nem lehet a másik kettőből kikeverni.
A CIE által választott alapszínek a spektrumszínekből kiemelt (vörös, R, 700 nm; zöld, G, 546,1 nm; kék, B, 435,8 nm) hullámhosszúságú monokromatikus sugárzásokat rögzítette. Definiálták, hogy az egyenlő energiájú spektrumban a fehér szín mindhárom színösszetevője egyenlő legyen. Az alapszínértékekre vonatkozó spektrális színösszetevőket táblázatba foglalták és diagramokon ábrázolták. Az additív keverés alapján értelmezett színértékek háromdimenziós térben ún. színvektorokkal ábrázolhatók. A színvektorok által kifeszített teret nevezzük ClE-színtérnek. A színtérnek azt a részét, amelyben az összes testszínek vektorai elhelyezkednek, színtestnek nevezzük.
Alapszínek a ClE-diagramban és a Coloroid-színkörben.
Látható, hogy az alapszínek mindkét színrendszer diagramjában azonos viszonyban vannak egymással.
Fő- és mellékszínek a ClE-diagramban és a Coloroid-színkörben.
Látható, hogy a fő- és mellékszínek mindkét színrendszer diagramjában azonos viszonyban vannak egymással.
Komplementer színpárok a ClE-diagramban és a Coloroid-színkörben. Látható, hogy komplementerpárok mindkét színrendszer diagramjában azonos viszonyban vannak egymással.
Derékszögű koordináta-rendszerben ábrázolt színháromszög a CIE 1931 diagramban.
Az alapszínvektorok (R, G, B) által kifeszített térben a spektrumszínek vektorai és a bíborcsík által határolt színkúp látható. Az elkészített színmeghatározó színdiagram egy matematikai háttér, patkó alakú forma, amelyen a természetben előforduló összes színt ábrázolni lehet. Ez a ClE-diagram egy képzeletbeli színkép, kétdimenziós metszetének a patkó alakú görbéjén a tiszta spektrumszínek láthatók, míg a patkó két végét (R és B) összekötő egyenes bezárja a görbét. Itt csak színkeveréssel előállítható bíborszínek vonala van. A patkó belsejében találjuk a fehér színt. Az így kialakult diagramot tekintjük az átlagos emberi szem által érzékelhető színtérnek. A térbeli ábrázolás elég bonyolult, és több színvektor esetén már nehezen áttekinthető.
Könnyít, ha szétválasztjuk a színek színezetinformációját és világosságinformációját. A színezet már két-két koordinátával is megadható az ún. ClE-diagramban, vagyis a színháromszög a színkúpot metsző síkján.
A CIE által választott alapszínek a spektrum színei (R, vörös, 700 nm, G, zöld, 546,1 nm és B, kék, 435,8 nm). Kísérletekkel megállapították, hogy ha a választott piros, zöld és kék alapszíneket következetesen 1:4,5907:0,0601 arányban keverik, akkor azt a fehér színt kapjuk, amely azonos az egyenlő energiájú fényforrás színével. Ezeket tekintjük az alap-színek egységnyi R, G és B mennyiségének.
Az alapszínek egységei:
- -R = 0,17697 lm,
- -G = 0,81240 lm,
- -B = 0,01063 lm.
Ezen számok összege pontosan 1. Ebben az esetben 1 egységnyi piros + 1 egységnyi zöld + 1 egységnyi kék = 1 lm fehér.
Az RGB együtthatók az L világosságú szín trikromatikus összetevői. Az RGB-rendszerben vannak olyan színek, amelyeket a három alapszínből csak úgy lehet kikeverni, hogy az egyik összetevő negatív együtthatóval szerepel. Természetesen negatív fénymeny-nyiséget nem tudunk előállítani, csak elméletileg. Ez azonban azt jelenti, hogy az adott színt nem lehet az alapszínekből választott három spektrumszínből additív módszerrel kikeverni.
A CIE célszerűnek találta, hogy számítástechnikai szempontból az XYZ-színrendszer kialakításához az RGB alapszínek helyett minden valóságos színre kizárólag pozitív koordinátákat adó alapszíneket válasszanak. Az RGB koordináta-rendszerben mind a három koordinátája csak azon színeknek pozitív, amelyek az alapszínek által alkotott egyenes vonalú háromszög belsejébe esnek. Valóságos színek ezen túl is vannak, kitöltik a spektrumvonal belsejét. Az új XYZ alapszíneket tehát úgy kellett megválasztani, hogy az általuk alkotott háromszög teljesen körülzárja a spektrumvonalat és a bíborvonalat. így az RGB-rendszerhez hasonlóan alkotott x, y, z koordináta-rendszerben minden valóságos szín koordinátái pozitívak lesznek.
Bal: RGB színmérő rendszer,
Jobb: XYZ színmérő rendszer.
Az XYZ alapszínek a spektrumvonal területén kívülre esnek. Ezek tehát nem, valóságos színek, hanem képzeltek, amelyekből nem lehet színeket keverni.
A ClE-színdiagram és mérési rendszer hamar nemzetközi szabvánnyá vált, de az idő múltával tökéletesítésre szorult. A probléma az volt, hogy a színek egymáshoz való viszonya, színkülönbsége nem teljesen arányos a diagramon mérhető távolságokkal, ennek ellenére ez a rendszer lett a különböző eszközök közötti színegyeztetés kerete. A tökéletesítés a kiküszöbölendő torzított színtér problémájára irányult. A CIE egy egységesebb színteret fejlesztett ki, amely CIE-Lab és CIE-Luv néven lett ismeretes.
Az 1976-ban megalkotott CIE-Lab terjedt el, amit egyszerűen Lábként is említenek. A CIB-Lab-színtér pontosabban adja meg a színek elhelyezkedését, mint a ClE-diagram, így a gyakorlati életben robbanásszerűen elterjedt. A számítógépes grafikai tervezés születési ideje a ClE-Lab-színtér létrejöttével közel azonos, ezért nyilvánvalónak látszott, hogy az akkori legmodernebb, legpontosabb színmeghatározási rendszer lett a modell alapja. A Lab-modell elterjedése főleg RGB-színeket alkalmazó számítógépes grafikai tervezőrendszerekben használatos.
Ha azonban az RGB alapszínekből kikeverünk egy színt, amelynek komponensei R, G és B, akkor egy transzformációs egyenletrendszerrel kiszámíthatjuk ennek a színnek az X, Y és Z összetevőit, ill. x, y és z színkoordinátáit. A felületszínek jellemzésére x, y és Y értéket kell megadni. Az Y érték megadja a minta világossági értékét. A jellemző hullámhosszak bármely szín esetén kiszámíthatók az x, y, z koordináták segítségével.
Az eddig említett színrendszerezési módszerek vizuális színrendszerek voltak, amelyeknél a megfigyelő, ha tudni szeretné, hogy a megfigyelt szín hol helyezkedik el a színrendszerben, csupán hasonlítással jut eredményhez, ez pedig elég hosszadalmas és sajnos pontatlan. A szín megítélése ezekben az esetekben függ a környezeti tényezőtől, az egyén nemétől, és függ az egyén szubjektív megítélésétől. Szükségessé vált egy gyorsabb és a szubjektív megítéléstől független, pontos színérték-meghatározás.
A színmérés tulajdonképpen lehetőség annak előrejelzésére, hogy két különböző spektrális eloszlású vizuális inger bizonyos adott viszonyok között azonos színérzetet vált-e ki. Az előjelzés nem más, mint a két vizuális inger egy adott színtérben való helyének meghatározása.
A vizuális színmérés kétféle módon lehetséges:
- a színérzetet létrehozó színingerek közötti kapcsolatot vizsgálják,
- a színérzetek közötti közvetlen kapcsolatot vizsgálják úgy, hogy a színingereket próbálják azonosra alakítani.
Amennyiben az egyik inger színtérbeli koordinátái azonosak a másik inger koordinátáival, a normális színlátású átlagos személy színegyezést észlel. Ez az érzet szerinti színmérés. Ezért a színmérés elmélete mindenekelőtt a színérzékelés körülményeit rögzíti.
A szín megítélését befolyásolja:
- a fényenergia spektrális összetétele, intenzitása,
- a színhordó felület anyagszerkezete,
- a színérzékelő mechanizmus egyéni sajátossága,
- az érzékelés pillanatában meglévő fizikai vagy pszichológiai állapot (pl. fáradtság),
- a megelőző szín érzete,
- az érzékelt szín környezete,
- az érzékelő szemének látómezeje (1,5-2° legyen),
- a látómező fénysűrűsége (nagyobb legyen 3 cd-2 értéknél, de még a káprázás jelensége ne lépjen fel),
- az érzékelő szeme (semleges beállítottságú legyen, ne legyen fáradt, és az érzékelés előtt ne érje más inger),
- az érzékelt színt hordozó anyag struktúrája (ne legyen érzékelhető, és a környezete azonos világosságú és semleges legyen).
A három színérzékelő receptor spektrális érzékenységének mérésére parányi intenzitású fényt vetítettek az élő emberi szembe, és a visszavert még csekélyebb intenzitású fény spektrumát bravúros méréstechnikával detektálták, vagyis modulálták. A mérések egyre finomodtak, de a mérési eredmények az egyes szerzőknél jelentős különbséget mutattak. Feltehetően ennek az lehetett az oka, hogy a vizsgált személyek színérzékenysége és a mérési körülmények nem voltak azonosak. Különösen nagy nehézséget okozott, hogy a három receptor spektrális érzékenységi tartománya a spektrum jelentős részében átfedi egymást.
További nehézségeket okoz, hogy az emberi szem spektrális érzékenysége bizonyos megvilágítási színt alatt megváltozik. Ebből adódóan előfordulhat, hogy a fénysűrűség csökkenésével a különböző színű, de előzőleg azonos világosságú látómezőket az észlelő különböző világosságúnak érzékeli, ezért szükséges rögzíteni az érzetet létrehozó színinger fénysűrűségét. A leírt színjellemzők a szín színtérbeli helyét meghatározó koordinátákkal határozhatók meg.
Próbálták az emberi színlátást az emberi szem pontos működésének feltérképezésével leírni, ez azonban nagy nehézségekbe ütközött. Az emberi szem igen érzékeny a színkülönbségek érzékelésére, így a színek mérésére alkalmas lehetőség, ha néhány alapul vett színből a mérendő színnel vizuálisan egyező színt hozunk létre.
Grassmann-törvény
Gyakorlatból tudjuk, hogy megfelelő számú alapszínből, megfelelő keveréssel bármely szín előállítható additív és szubraktív módon. Az additív színkeverésre vonatkozó legfontosabb törvényszerűségeket Grassmann német matematikus foglalta össze. Az I. és II. Grassmann-törvény matematikai összegzés, amely megadja az additív színkeverésnél használt három független alapszínt, ezek segítségével tetszőleges F szín kikeverhető. Az F szín kikeveréséhez szükséges alapszínérték mennyiségei: F = a1A1 + a2A2 + a3A3, ill. színösszetevői.
A szemre egyidejűleg ható monokromatikus fényingerek ösz-szegeződését kifejező egyenlet felállítása szemléletes analógia. A meghatározott F szín a háromdimenziós tér meghatározott helyvektorával azonosítható. Mind a színérték, mind a helyvektor egyértelmű jellemzéséhez három adat szükséges, ezek a vektorkoordináták, ill. színösszetevők.
A Nemzetközi Világítástechnikai Bizottság (Commission Internationale de l’Éclairage) 1931-ben elfogadta a színek egyértelmű, objektív leírására és meghatározására az additív színkeverésen alapuló trikromatikus színmérő rendszert, amely azóta is egyre nagyobb teret nyert, és mindenütt alkalmazzák.




















