В научном цветоведении для оценки светлотных качеств поверхности пользуются также термином «белизна», который, на наш взгляд, имеет особо важное значение для практики и теории живописи. Термин «белизна» по своему содержанию близок понятиям «яркость» и «светлота», однако, в отличие от последних, он содержит оттенок качественной характеристики и даже в какой-то мере эстетической.

Что же такое белизна? Р. Ивенс объясняет это понятие следующим образом: «Если светлота характеризует восприятие яркости, то белизна характеризует восприятие отражательной способности». Чем больше поверхность отражает падающего на нее света, тем она будет белее, и теоретически идеально белой поверхностью следует считать поверхность, отражающую все падающие на нее лучи; однако практически таких поверхностей не существует, так же как и не существует поверхностей, которые полностью поглощали бы падающий на них свет. Практически мы называем белыми поверхности, отражающие различную долю света. Например, меловой грунт мы оцениваем как белый грунт, но стоит на нем выкрасить квадрат цинковыми белилами, как он утратит свою белизну. Если же внутри затем закрасить квадрат белилами, имеющими еще большую отражательную способность, например баритовыми, то первый квадрат также частично утратит свою белизну, хотя все три поверхности мы практически будем считать белыми. Выходит, что понятие «белизна» относительно, но в то же время имеется какой-то рубеж, с которого воспринимаемую поверхность мы начинаем считать уже не белой.

Понятие белизны можно выразить математически. Отношение светового потока, отраженного поверхностью, к потоку, падающему на нее (в процентах), носит название «альбедо» (от лат. albus — белый). Это отношение для данной поверхности в основном сохраняется при различных условиях освещенности, и поэтому белизна является более постоянным качеством поверхности, нежели светлота. Для белых поверхностей альбедо будет равняться 80-95%. Белизна различных белых веществ, таким образом, может быть выражена через их отражательную способность. В. Оствальд дает следующую таблицу белизны различных белых материалов:

• Сернокислый барий (баритовые белила) — 99%
• Цинковые белила — 94%
• Свинцовые белила — 93%
• Гипс — 90%
• Свежий снег — 90%
• Бумага — 86%
• Мел — 84%

Тело, которое совершенно не отражает света, в физике называется абсолютно черным телом. Но самая черная видимая нами поверхность не будет с физической точки зрения абсолютно черной. Поскольку она видима, то отражает хоть какую-то долю света и, таким образом, содержит хотя бы ничтожный процент белизны — так же как поверхность, приближающаяся к идеально белой, можно сказать, содержит хотя бы ничтожный процент черноты. Практически черной мы считаем такую поверхность, при восприятии которой неразличимы детали из-за недостаточности физического стимула. Белое и серое в натуре обладает поверхностными качествами, причем серое, чем оно темнее — в меньшей степени. Черное лишено этих качеств. Ивенс следующим образом определяет различие между белым, серым и черным: «Белое — это феномен, относящийся полностью к восприятию поверхности; серое — восприятие относительной светлоты поверхности, а черное — положительное восприятие недостаточности стимула для обеспечения должного уровня зрения».

В практике живописи понятие черного цвета также весьма относительно. Самое черное пятно в живописи обладает некоторой белизной и цветовым тоном. Различные черные краски, которые можно принять за предельную черноту, оказываются такими только при изолированном восприятии — при сопоставлении же их друг с другом они, кроме того, всегда обнаруживают различные цветовые оттенки. Ван Гог, например, насчитывал у Франса Хальса до 27 различных черных цветов. С чисто ахроматическим черным мы почти никогда не встречаемся. Цвет черной краски и является для художника эталоном черного, а опыт, приобретенный им в восприятии, дает возможность с этой чернотой соотносить все прочие тона.

Все нелюминесцирующие (несамосветящиеся) материалы, в том числе белые пигменты и краски, в отличие от идеально белой поверхности не имеют коэффициент отражения для всех длин волн видимого света и, вследствие избирательного поглощения различных длин волн света, обладают опрнеделенным цветовым тоном. Цветовой тон белых пигментов, отличающийся малой насыщенностью, называют цветовым оттенком.

Показатель белизны – это количественная оценка визуального восприятия белизны материала с учетом его оттенка. Белизнойназывают степень приближения цвета к идеально белому. Идеально белой называют поверхность, диффузно отражающую весь падающий на нее свет во всей видимой области спектра (идеальный рассеиватель MgO).

Глаз человека различает даже весьма небольшую разницу в цветовых оттенках и светлоте двух близко расположенных сравниваемых белых поверхностей, но не может количественно определить их белизну.

Известно и широко используется повышение белизны материала путем подсинивания. При этом уменьшается интенсивность длинноволнового, желтовато-красноватого компонента в спектре диффузного отражённого излучения, но уменьшается также и яркость образца подсиниваемого материала, появляется серый оттенок, но визуально воспринимаемая белизна при этом резко повышается.

К инструментальному методу измерения белизны предъявляются те же требования, что и к инструментальному методу измерения характеристик цвета – полное соответствие измеренной величины ее визуальному восприятию. Сложность инструментального метода заключается в определении влияния оттенка белого цвета на его белизну.

При оценке показателя белизны белых поверхностей, различающихся цветовым оттенком и светлотой, наилучшие результаты дает колориметрический метод. С помощью колориметрического метода получают наиболее близкие к визуальным результаты, сопоставляя белизну поверхностей, обладающих различным цветовым тоном и светлотой, по числу порогов цветоразличения. Порог цветоразличения – это наименьшее воспринимаемое глазом различие в цветовом тоне и светлоте. Согласно закону Вебера – Фихнера, чтобы получить одинаковое воспринимаемое глазом различие в цветовом тоне и светлоте, необходимо изменять их в геометрической прогрессии.

Чаще - всего для оценки белизны белых пигментов используются значения цветовых различий между измеряемым образцом и принятым эталоном. Белизна W в этом случае вычисляется по формуле :

W = 100-∆E

где ∆E – полное цветовое различие.

Формула белизны МКО записывается в виде уравнения :

где являются координатами цветности ахроматической точки для выбранного наблюдателя (2 0 или 10 0), всегда при излучении D65, так как оценка люминесцирующих белых цветов при любом другом освещении не имеет смысла. Чем выше значение W, тем выше белизна образца. Для совершенно отражающего рассеивателя значение белизны W=100. образцы, содержащие люминесцирующие отбеливатели, могут иметь значения W>>100. едва ощутимое различие, замечаемое квалифицированным экспертом при визуальной оценке, равносильно 3 единицам белизны МКО.

Ганц и Гриссер предложили обобщенную формулу определения оттенка (Тw ) образцов, цвет которых воспринимается белым:

где х и у являются координатами цветности образца. Коэффициенты m, n и k могут изменяться, что позволяет использовать формулу для имитации различных шкал для визуальной оценки оттенка.

Также в 1982 году МКО приняла уравнение:

где а = 1000 для D65/2 и равна 900 для D65/10.

Для нейтральных белых цветов, включая совершенный отражающий рассеиватель, Тw=0. если Тw >0, образец воспринимается зеленовато-белым; если Тw <0, то он красноватого оттенка .

Можно встретить иное наименование этой краски, например: белила кремниевые, белила фламандские, белила французские. Основа этой краски - карбонат свинца (PW 1). Несмотря на свою токсичность, эта краска по-прежнему остается самой излюбленной среди белых масляных красок. Современные свинцовые белила, естественно, уже не те, что были в старые времена. Хотя основной задачей технологов остается сохранность всех свойств, которые имела эта краска и благодаря чему так ценилась великими мастерами.
Свинцовые белила способны создавать тонкую прочную эластичную пленку, которая имеет самую высокую степень светостойкости. Краска матовая и очень стойкая. Свинец ускоряет время высыхания в смесях белила+масляные краски.
Правда, свинцовые белила не терпят смесей со многими красками: с кобальтом синим и фиолетовым светлым, копут-мортуум, краплаком красным и ультрамарином возможно потемнение тона со временем, а с кобальтом фиолетовым темным, марганцовой голубой, охрой темной, марсом коричневым темным и светлым наблюдается высветление тона. Слой лака, нанесенный на высохшую пленку, предотвращает ее потемнение.
Светостойкость: 1.
Поглощение масла: очень низкое.
Пленка: очень быстро высыхает, твердая, эластичная.
Токсичность: чрезвычайно токсичны.

Титановые белила.

Эти краски затерты на основе пигментов: окиси титана, двуокиси титана или титанового бария - и постепенно вытесняют свинцовые белила. Раньше у этих белил были проблемы с прочностью пленки, и их всегда использовали с окисью цинка. В некоторых исследованиях, дошедших до наших дней, можно найти предупреждение, что титан не реагирует с маслом и не создает смешанную пасту. Современные пигменты способны создавать более прочную пленку, которая лучше противостоит воздействию тепла, света и атмосферных явлений. Титановые белила имеют самую высокую степень сохранения насыщенности цвета из всех имеющихся белил. Они самые матовые и очень стойкие. Но все же есть и недостаток: краска создает медленно высыхающую и ломкую пленку.
Светостойкость: 1.
Поглощение масла: низкое.
Пленка: медленно высыхает, ломкая.
Токсичность: нетоксичны.

Цинковые белила,

или китайская белая, белая снежная. Окись цинка (PW 4). Краски появились в 1751 году, а производиться стали с 1850 года. Эти белила полупрозрачные, имеют среднюю степень сохранности интенсивности цвета. Для них характерен холодный тон. Очень прочные, но сохнут медленнее, чем свинцовые белила. В смесях практически со всеми красками не изменяются со временем. Исключение составляет смесь с краплаком фиолетовым, которая дает высветление тона. Создают неэластичную пленку. В отличие от свинцовых белил, цинковые не желтеют, когда вступают о контакт с парами серы (их в достаточном количестве в атмосфере).
Светостойкость: I.
Поглощение масла: очень низкое.
Пленка: медленно высыхает, жесткая, ломкая
Токсичность: нетоксичны.

Белила серебристые. Нестандартный термин, который используется как для свинцовых, так и для цинковых белил. Французский термин blanc d"argent (белый цвет денег) подразумевает свинцовые белила.
Смесовые белые. Как в случае с черными красками, производители создали сложные смеси белых пигментов. Обычная комбинация - это смесь титана и цинка.
Сублимированные свинцовые белила. Это сульфат свинца, который содержит цинк. Эти белила имеют характеристики свинцовых белил (PW1), но хуже по качеству. Это касается поглощения масла и прочности смесей с другими пигментами. Они превосходят свинцовые белила по матовости, не так токсичны и меньше темнеют при воздействии паров серы.

Журнал "АРТиндустрия"

Сетчатка состоит из двух видов светочувствительных клеток - палочек и колбочек. Днем, при ярком освещении, мы воспринимаем зрительную картину и различаем цвета с помощью колбочек. При слабом же освещении в действие вступают палочки, которые более чувствительны к свету, но не воспринимают цвета. Поэтому-то в сумерках мы видим все в сером цвете, и даже существует пословица "Ночью все кошки серые

Потому что в глазу есть два типа светочувствительных элементов: колбочки и палочки. Колбочки различают цвета, а палочки различают только интенсивность света, то есть видят всё в черно-белом изображении. Колбочки менее светочувствительны, чем палочки, так что при слабой освещенности они вообще ничего не видят. Палочки же очень чувствительны и реагируют даже на очень слабый свет. Вот поэтому в полутьме мы не различаем цветов, хотя и видим контуры. Кстати, колбочки в основном сконцентрированы в центре поля зрения, а палочки по краям. Этим объясняется то, что наше боковое зрение тоже не очень-то цветное, даже при дневном свете. Кроме того, по этой же самой причине астрономы прошлых веков старались при наблюдениях использовать боковое зрение: в темноте оно острее прямого.

35. Бывает ли 100% белизна и 100% чернота? В каких единицах измеряется белизна ?

В научном цветоведении для оценки светлотных качеств поверхности пользуются также термином «белизна», который имеет особо значение для практики и теории живописи. Термин «белизна» по своему содержанию близок к понятиям «яркость» и «светлота», однако, в отличие от последних, она содержит оттенок качественной характеристики и даже в какой-то мере эстетической.

Что же такое белизна? Белизна характеризует восприятие отражательной способности. Чем больше поверхность отражает падающего на неё света, тем она будет белее, и теоретически идеально белой поверхностью следует считать поверхность, отражающую все падающие на неё лучи, однако практически таких поверхностей не существует, так же как не существует поверхностей, которые полностью поглощали бы падающий на них свет.

Начнём с вопроса, какого цвета бумага в школьных тетрадях, альбомах, книгах?

Вы, наверно, подумали, что за пустой вопрос? Конечно белого. Правильно – белого! Ну, а рама, подоконник, покрашены какой краской? Тоже белой. Всё правильно! А теперь возьмите тетрадный лист, газету, несколько листов из разных альбомов для рисования и черчения, положите их на подоконник и внимательно рассмотрите какого они цвета. Оказывается, будучи белыми, они все разного цвета (правильнее было бы сказать – разного оттенка). Один бело-серый, другой бело-розовый, третий бело-голубой и т.д. Так какой же из них «чисто белый»?

Практически мы называем белыми поверхности, отражающие различную долю света. Например, меловой грунт мы оцениваем как белый грунт. Но стоит на нём выкрасить квадрат цинковыми белилами, как он утратит свою белизну, если же внутри затем закрасить квадрат белилами, имеющими ещё большую отражательную способность, например баритовыми, то первый квадрат также частично утратит свою белизну, хотя все три поверхности мы практически будем считать белыми.

Выходит, что понятие «белизна относительно, но в то же время имеется какой-то рубеж, с которого воспринимаемую поверхность мы начнём считать уже не белой.

Понятие белизны можно выразить математически.

Отношение светового потока, отражённого поверхностью, к потоку, падающему на неё (в процентах) носит название «АЛЬБЕДО» (от лат. albus – белый)

АЛЬБЕДО (от позднелат. albedo – белизна), величина, характеризующая способность поверхности отражать падающий на неё поток электромагнитного излучения или частиц. Альбедо равно отношению отраженного потока к падающему.

Это отношение для данной поверхности в основном сохраняется при различных условиях освещённости, и поэтому белизна является более постоянным качеством поверхности, нежели светлота.

Для белых поверхностей альбедо будет равняться 80 – 95%. Белизна различных белых веществ, таким образом, может быть выражена через отражательную способность.

В.Оствальд даёт следующую таблицу белизны различных белых материалов.

Тело, которое совершенно не отражает света, в физике называется абсолютно чёрным. Но самая чёрная видимая нами поверхность не будет с физической точки зрения абсолютно чёрной. Поскольку она видима, то отражает хоть какую-то долю света и, таким образом, содержит хотя бы ничтожный процент белизны – так же как поверхность, приближающаяся к идеально белой, можно сказать, содержит хотя бы ничтожный процент черноты.

Системы CMYK и RGB.

Система RGB

Первая цветовая система, которую мы рассмотрим, это система RGB (от "red/green/blue" - "красный/зеленый/синий"). Экран компьютера или телевизора (как и всякое другое неизлучающее свет тело) - изначально темный. Его исходным цветом является черный. Все остальные цвета на нем получаются путем использования комбинации таких трех цветов, которые в своей смеси должны образовать белый цвет. Опытным путем была выведена комбинация "красный, зеленый, синий" - RGB (red, green, blue). Черный цвет в схеме отсутствует, так как мы его и так имеем - это цвет "черного" экрана. Значит отсутствие цвета в схеме RGB соответствует черному цвету.

Эта система цветов называется аддитивной (additive), что в грубом переводе означает "складывающая/дополняющая". Иными словами мы берем черный цвет (отсутствие цвета) и добавляем к нему первичные цвета, складывая их друг с другом до белого цвета.

Система CMYK

Для цветов, которые получаются путем смешивания красок, пигментов или чернил на ткани, бумаге, полотне или другом материале, в качестве цветовой модели используется система CMY (от cyan, magenta, yellow - циан, фуксин, желтый). В связи с тем, что чистые пигменты очень дороги, для получения черного (букве K соответствует Black) цвета используется не равная смесь CMY, а просто черная краска

В некотором роде система CMYK действует полностью противоположно, по сравнению с системой RGB. Эта система цветов называется субтрактивной (subtractive), что в грубом переводе означает "вычитающая/исключающая ". Иными словами мы берем белый цвет (присутствие всех цветов) и, нанося и смешивая краски, удаляем из белого определенные цвета вплоть до полного удаления всех цветов - то есть получаем черный.

Бумага является изначально белой. Это означает, что она обладает способностью отражать весь спектр цветов света, который на нее попадает. Чем качественнее бумага, чем лучше она отражает все цвета, тем она нам кажется белее. Чем хуже бумага, чем больше в ней примесей и меньше белил, тем хуже она отражает цвета, и мы считаем ее серой. Сравните качество бумаги элитного журнала и дешевой газеты.

Красители представляют собой вещества, которые поглощают определенный цвет. Если краситель поглощает все цвета кроме красного, то при солнечном свете, мы увидим "красный" краситель и будем считать его "красной краской". Если мы посмотрим на это краситель при свете синей лампы, он станет черным и мы ошибочно примем его за "черную краску".

Путем нанесения на белую бумагу различных красителей, мы уменьшаем количество цветов, которые она отражает. Покрасив бумагу определенной краской мы можем сделать так, что все цвета падающего света будут поглощаться красителем кроме одного - синего. И тогда бумага нам будет казаться выкрашенной в синий цвет. И так далее...Соответственно, существуют комбинации цветов, смешивая которые мы можем полностью поглотить все цвета, отражаемые бумагой, и сделать ее черной. Белый цвет в схеме отсутствует, так как его мы и так имеем - это цвет бумаги. В тех местах, где нужен белый цвет, краска просто не наносится. Значит отсутствие цвета в схеме CMYK соответствует белому цвету.

Белые краски используют в живописи, декорировании, строительстве и повседневной жизни. Белила цинковые и титановые нашли применение во всех сферах художественной деятельности, связанных с созданием красочного слоя на поверхности изделия или холста. В строительстве белила применяются для окрашивания поверхностей и в качестве пигмента для некоторых водорастворимых красок.

Белые краски и история их создания

Гораздо раньше появления цинковых белил человечество научилось делать свинцовые белила. Этот вид красок был известен еще древним грекам и римлянам. Свинцовые белила использовались повсеместно вплоть до XIX века.

Из-за ядовитости белой краски на основе свинца человечество не оставляло попыток создать альтернативные ей варианты. Так были придуманы цинковые белила. Но, появившись в 1780 году, они не получили распространения, из-за дороговизны процесса их производства, и только через 60 лет были получены сравнительно дешевые белые краски на основе цинка.

Следом за этим, в 1912 году были открыты титановые белила. Эти краски впервые появились в Норвегии. Титановые белила отличаются от других белых красок тем, что они совершенно не ядовиты и обладают хорошими укрывными качествами.

Таким образом, новые титановые и цинковые составы потеснили свинцовые белила.

Характеристика белых красок

Цинковые белила поступают в продажу в виде готовых или густотертых красок. Густотертые материалы обязательно перед употреблением разводят масляным лаком. Другие разбавители для этой цели непригодны, так как в результате окрашенная поверхность приобретет желтоватый оттенок.

Для этого материала в чистом виде характерен белоснежный цвет с голубоватым оттенком. Качество и белизна этого материала полностью зависит от сырья, из которого был получен пигмент. Хранить этот продукт стоит в закрытом виде, так как он впитывает из окружающей среды влагу. Пигменты белил цинковых не воспламеняются и не портятся под воздействием микроорганизмов.

У этого красящего материала есть масса положительных качеств:

1. Хорошая устойчивость к воздействию прямых солнечных лучей.
2. Высокий уровень совместимости со многими цветами в красочной палитре.
3. Возможность применения во всех направлениях живописи и декоративно-прикладного искусства.
4. Низкая токсичность.

Цинковые белила имеют отрицательные качества:

• долго сохнут;
• отличаются низкой укрывистостью;
• красочный слой, созданный за счет белил, склонен к растрескиванию;
• требуют большого расхода масляных растворителей.

Густотертые белила применяют для получения красочных составов для покрытия деревянных, металлических и оштукатуренных поверхностей стен и потолка.

Свинцовые белила имели чистый белоснежный цвет, который не терял своей яркости под воздействием солнечных лучей. К положительным качествам этих красок можно отнести:

• пластичность, которая позволяла краске сохранять прочность и не обсыпаться, даже если возникала необходимость холст свернуть;
• хорошую устойчивость к воздействию влаги;
• способность к быстрому высыханию красочного слоя, после нанесения на поверхность.

Свинцовые белила имеют недостатки, из-за которых стали менее популярными:

• высокая токсичность;
• смешиваются не со всеми красками;
• со временем красочный слой теряет яркость.

Все эти негативные стороны привели к тому, что в промышленных целях свинцовые белила не используют.

Титановые белила выгодны тем, что они:

• создают матовую и очень прочную поверхность;
• способны противостоять воздействию атмосферной влаги и прямых лучей света;
• имеют самую высокую яркость из всех современных белых красок.

Титановые составы имеют один недостаток: при высыхании они создают ломкую поверхность красочного слоя.

Последними появились алкидные краски, они являются продуктом сложного химического синтеза.

Применение

Ввиду высокой токсичности свинцовые белила в быту не употребляют. Для покраски поверхностей с целью изоляции их от воздействия влаги используют цинковые белила на масляной основе, алкидные и титановые составы.

Для покраски оштукатуренных стен и потолков применяют водорастворимые краски на основе цинковых белил. Следует заметить, что стены теперь редко где покрывают белым цветом, чаще всего такую краску употребляют для покрытия потолка.

Последовательность ведения малярных работ

Окраска потолка производится следующим образом:

1. Первое, что необходимо сделать еще до начала малярных работ, – это надеть на глаза защитные очки, а на руки – перчатки, волосы также следует закрыть платком или кепкой (делается это для того, чтобы избежать попадания краски, стекающей с потолка, в глаза и на волосы).
2. Необходимо обеспечить доступ воздуха в помещение. После окрашивания комнату следует хорошо проветрить.
3. Очистить потолок от слоев старой потрескавшейся и отваливающейся штукатурки, краски, пыли, жира, потеков.
4. Нанести новые слои штукатурки, выровнять потолок. Окрашивание производится только по идеально ровной поверхности.
5. Зашпаклеванную поверхность шлифуют наждачной бумагой до тех пор, пока потолок не приобретет желаемую гладкость.
6. Поверхность, имеющую повышенные свойства впитывания, прокрывают двумя слоями олифы. В промежутке между покрытиями грунтовочным слоям дают высохнуть.

Окрашивание изделий из металла белыми красками

Есть два промышленных способа нанесения белил любых видов на поверхность металлических изделий. Первый из них предполагает полное погружение детали из металла в емкость, содержащую цинковые или титановые белила (свинцовые белила в промышленных целях не используют).

Второй способ промышленной окраски поверхности металла предполагает нанесение красящего слоя цинковых, алкидных или титановых составов на всю площадь изделия при помощи краскопульта. Для этой цели в краски добавляются растворители в необходимом количестве, после чего красящий состав процеживается. Только после этого можно приступать к нанесению красочного покрытия.

В быту окрашивание производят при помощи валика или кисти (автомобили таким способом окрашивать недопустимо). Также для окрашивания бытовых предметов не используют свинцовые белила.

1. Красящие материалы необходимо перед употреблением размешивать. Если они загустели, в белила цинковые можно добавить натуральную олифу либо . Масляные краски разводят Уайт-спиритом, скипидаром или специальным растворителем для масляных красок (все это можно приобрести в специализированных магазинах, занимающихся продажей товаров для художников).
2. Краски наносят на грунтованную поверхность.
3. Качественное окрашивание можно обеспечить нанесением двух слоев красочного покрытия.
4. Новый слой краски наносят только на хорошо просушенную поверхность, в противном случае пленка, образуемая предыдущими слоями, будет нарушена.
5. Если в художественной деятельности используются свинцовые белила, необходимо соблюдать меры предосторожности и периодически проветривать помещение.

Белые краски применяются в повседневной жизни чаще всех остальных.

Связано это с тем, что их смешивают с другими цветами для создания необходимых оттенков. Важно помнить, что совмещать стоит только те материалы, которые созданы на одной основе.