Структурный цвет в живой природе

Татьяна Романовская

Окружающий мир наполнен объектами миллионов цветов и оттенков. Их разнообразие окажется еще шире, если учесть, что многие насекомые и птицы видят в ультрафиолетовой части спектра. Эта статья посвящена тому, как получаются все эти цвета и переливы в живой природе — благодаря законам оптической физики и хитроумному устройству живых клеток и тканей, созданному биологической эволюцией.

Химия и физика цвета

Цвет объекта может формироваться при участии двух механизмов. Более широко известный и в некотором смысле более привычный для нас — химический. Он связан со способностью некоторых молекул избирательно поглощать, отражать или излучать свет с определенной длиной волны. Так определяется, например, цвет самых обычных красок для рисования. Биологические молекулы с такими свойствами называют пигментами. У растений это в основном хлорофиллы (имеют зеленый цвет), каротиноиды (желтые, оранжевые и красные) и флавоноиды (дают разные оттенки желтого, синего или фиолетового цвета). У животных это преимущественно разные варианты меланина, имеющие желтый, оранжевый, красный или коричнево-черный цвет. Пигменты синего цвета у представителей этого царства появляются лишь как крайне редкие исключения. Помимо «обычных» окрашенных веществ некоторые животные и грибы производят флуоресцирующие, которые не отражают падающий на них свет, а поглощают, а затем излучают собственный свет с другой длиной волны. Особенно в этом преуспели медузы, некоторые морские рыбы и моллюски.

Второй способ формирования окраски — структурный. Цвет, образованный таким способом, зависит не от химических свойств молекул, а от структуры поверхностей, на которые падает свет от источника. Другое название структурного способа формирования цвета — иридесценция, или иризация. Объяснение этому явлению предложил в 1803 году английский физик Томас Юнг, одна из важнейших заслуг которого — доказательство волновой природы света посредством демонстрации явления интерференции световых волн.

Во всех случаях основой иридесценции служат наноструктуры в форме ребер, волокон, пластинок, организованных в регулярно расположенные ряды или решетки (в физике структуры такого типа называют фотонными кристаллами). Важно, что линейные размеры чередующихся элементов решетки и пространств между ними близки к длинам волн светового спектра. Фотонные кристаллы создают специфические оптические эффекты, такие как дифракция и интерференция (подробнее механизмы формирования структурного цвета освещены в статье «Структурная окраска», «Химия и жизнь» №11, 2010). Для возникновения эффекта интерференции необходимо, чтобы световые волны, многократно отраженные от элементов решетки, оказывались в одинаковой фазе. Амплитуды волн, для которых данное условие соблюдается, суммируются, а длины этих волн определяют основной визуально воспринимаемый цветовой фон.

Общий физический механизм определяет как переливчатую окраску некоторых природных минералов (перламутра и жемчуга, лунного камня, опала), так и структурный цвет наружных покровов множества живых организмов. Примеры такой окраски чрезвычайно многочисленны, и природа наноструктур, обеспечивающих эту окраску, также бывает самой разнообразной.

Оттенки и яркость структурно определяемого цвета могут меняться при изменении угла, под которым зритель находится к объекту: вспомните, как переливаются от сизого к зеленому перья на крыльях скворцов или на шее селезня. Иридесценция, помимо раскрашивания объекта в разные цвета, может также создавать эффекты блеска (как у вишневого долгоносика) или зеркальности (наблюдается у многих рыб).

Радужные переливы и металлический блеск достигаются за счет особенностей конфигурации многослойной трехмерной структуры дифракционных решеток. Посмотрите, например, на красавицу морскую мышь из типа многощетинковых червей. На латинском языке ее вполне заслуженно именуют Aphrodita (полное видовое название —

Aphrodita aculeata) за красивое обрамление из ворсинок, переливающихся всеми цветами радуги (рис. 1). Правда, если это животное вынуть из воды, магия исчезает. Среда, в которой происходит преломление лучей света, критична для этого механизма окраски: в другой среде она может и не проявиться (T. Lu et al., 2016. Bio-inspired fabrication of stimuli-responsive photonic crystals with hierarchical structures and their applications).

Иридесценция существенно расширяет спектр возможных окрасов по сравнению с использованием только лишь пигментов. Еще более широкие горизонты открывает сочетание химического и структурного цветов. Например, зеленый в окраске многих амфибий и рептилий формируется за счет пропускания лучей синего структурного цвета через вышележащий слой клеток с желтым пигментом. У насекомых механизм получения сходных оттенков может отличаться. Так, блестящая зеленая окраска крыльев бабочек Papilio palinurus (парусник Палинур) получается за счет визуального смешения синих и желтых лучей, отражаемых структурами поверхности чешуек крыла по механизму иридесценции. Две разные световые волны отражаются от разных частей вогнутой поверхности светоотражающих наноструктур (рис. 2). Смешанный структурный цвет используется и некоторыми видами жуков.

Структурная окраска: живые примеры

Иридесценция встречается как среди животных, так и среди растений. Некоторые примеры структурной окраски у животных уже были продемонстрированы выше, а на рисунке 3 показан еще ряд случаев. Обладателей структурного цвета можно встретить среди морских и сухопутных, позвоночных и беспозвоночных, сидячих и подвижных представителей животного мира. В каждом случае за формирование цвета отвечают разные типы тканевых структур и элементов: в одном случае это компоненты межклеточного вещества (хитин или коллаген), в других — внутриклеточные структуры.

У растений явление иридесценции тоже имеет место, причем гораздо чаще, чем может показаться на первый взгляд. Достаточно указать, что цвет хвои такой привычной голубой ели — это именно результат структурной окраски. Целенаправленные исследования показывают, что в каждом семействе имеется как минимум один вид, демонстрирующий структурную окраску листьев, цветов или плодов. Красивая голубая иридесценция обнаружена даже у красной водоросли

Chondrus crispus (традиционно называемой «ирландским мхом»). Некоторые другие частные случаи показаны на рисунке 4. В пояснении к рисунку описаны разнообразные механизмы, определяющие появление структурного цвета в каждом из показанных примеров. Более подробно о данных механизмах можно прочесть в статьях H. M. Whitney et al., 2016. Flower Iridescence Increases Object Detection in the Insect Visual System without Compromising Object Identity и B. J. Glover and H. M. Whitney, 2009. Structural colour and iridescence in plants: the poorly studied relations of pigment colour, а также в картинке дня Иридесценция листьев бегонии.

Функция и эволюция иридесцентной окраски

Биологический смысл структурной окраски разнообразен: это и камуфляж, помогающий скрываться от хищников или оставаться незаметным для жертвы при охоте, и коммуникативный сигнал, позволяющий привлекать партнеров для спаривания или отпугивать соперников, и терморегуляция за счет контроля количества поглощаемых через поверхность тела фотонов. Растениями иридесценция используется для привлечения насекомых-опылителей, а также фруктоядных животных, помогающих распространять семена. Также структуры, которые избирательно отражают или рассеивают свет, могут быть полезны для оптимизации спектра лучей, поглощаемых листьями при фотосинтезе. По-видимому, сходную функцию выполняет структурная окраска мантии у гигантских двустворчатых моллюсков тридакн (род Tridacna, см. рис. 5), которые значительную часть органики получают от симбиотических водорослей рода Symbiodinium (A. L. Holt et al., 2014. Photosymbiotic giant clams are transformers of solar flux).

Вместе с тем в некоторых случаях иридесценция, по-видимому, возникает просто как следствие эволюции каких-то свойств, не связанных с оптическими функциями: например, структурированная поверхность может приобретать водоотталкивающие свойства и при этом создавать эффект иридесценции. То же можно предположить и по поводу переливов на тонких прозрачных крылышках стрекоз — иридесценция здесь возникает по тому же механизму, что и переливы в тонкой пленке мыльного пузыря или в луже с разлитым бензином.

Полезность и достаточно высокая вероятность получения структурной окраски вполне очевидна, с учетом того, как много раз она возникала у самых разных организмов. В обширном обзоре, посвященном явлению иридесценции у жуков, приводится филогенетическое дерево (рис. 6), которое впечатляет многократностью и спектром механизмов структурной окраски в пределах одного лишь этого отряда (A. E. Seago et al., 2009. Gold bugs and beyond: a review of iridescence and structural colour mechanisms in beetles (Coleoptera)).

Обратимые изменения структурного цвета: причины и механизмы

Некоторые животные способны изменять цвет, в том числе и определяемый структурно. Иногда эти изменения необратимы и зависят от возраста, но особенно интересны случаи обратимого изменения цвета, которые происходят в ответ на некоторые события во внешней среде. Реакция такого типа может быть пассивной — как следствие непосредственного влияния тех или иных параметров среды на физические параметры иридесцирующих структур. Например, жук-геркулес (Dynastes hercules, рис. 7) имеет зеленовато-рыжий цвет при обычной влажности, однако если влажность воздуха превышает 80%, окраска меняется на черную из-за заполнения влагой воздушных полостей в структуре хитинового покрова надкрыльев (M. Rassart et al., 2008. Diffractive hygrochromic effect in the cuticle of the hercules beetle Dynastes hercules).

Жуки-черепашки рода Charidotella тоже имеют переменчивую окраску. Однако в этом случае механизм изменения цвета активный, то есть зависит от физиологического контроля (рис. 7, нижняя левая часть рисунка). В обычном состоянии они сверкают золотом. Но если им становится холодно или голодно, или если их потревожить, блеск исчезает, а ярко-желтый оттенок сменяется оранжевым, и затем красным, у некоторых видов — еще и с черными точками. Оказалось, дело в том, что в обычном состоянии полости микроструктуры хитинового покрова их надкрыльев заполнены жидкостью (гемолимфой). При этом надкрылья отражают свет подобно зеркалу, с иридесценцией в желтой области спектра. Но при стрессе происходит отток жидкости из полостей, и они заполняются воздухом (к сожалению, пока не совсем ясно, как именно это происходит), при этом надкрылья перестают действовать как отражатели и становятся просто прозрачными. Сквозь них становится видна красная окраска брюшка жука (она может быть равномерной или нести «рисунок»). В данном случае смена окраски, по-видимому, зависит от нейрогуморальных сигналов, возникающих в ответ на стресс (J. P. Vigneron

et al., 2007. Switchable reflector in the Panamanian tortoise beetle Charidotella egregia (Chrysomelidae: Cassidinae)).

Самые известные мастера по изменению цвета, это, пожалуй, головоногие моллюски (к ним относятся осьминоги, кальмары и каракатицы (рис. 8)) и хамелеоны (семейство Chamaeleonidae, фото в самом верху). И здесь снова не обошлось без структурного цвета. Рассмотрим эти случаи подробнее.

Механизм изменения цвета, который используют хамелеоны (рис. 9), был расшифрован в 2015 году (J. Teyssier et al., 2015. Photonic crystals cause active colour change in chameleons). В коже хамелеонов обнаружено 3 слоя пигментных клеток. Верхний слой — хроматофоры, содержит черные, красные и желтые пигменты. Под ним располагается два слоя клеток-иридофоров, содержащих кристаллы гуанина. В верхнем из двух слоев иридофоров кристаллы мелкие, они располагаются в форме правильной решетки и создают эффект волновой интерференции. От близости расположения кристаллов в решетке зависит, какой длины лучи интерферируют положительно и отражаются наиболее интенсивно. Отраженные лучи, проходя через выше расположенные хроматофоры, способны создать богатую гамму оттенков, плавно сменяющих друг друга. Самый нижний слой иридофоров содержит более крупные кристаллы гуанина, расположенные менее регулярно. От этих клеток зависит уровень поглощения или отражения инфракрасных лучей кожей хамелеона. Таким образом хроматофоры, по-видимому, участвуют в терморегуляции животного.

В организме хамелеона существует и система контроля окрашивания. Кристаллы гуанина связаны с микротрубочками цитоскелета иридофоров, и именно перестройки в цитоскелете в ответ на изменения гормонального фона при возбуждении самца и приводят к смене цветовой гаммы отражаемого света. О некоторых интересных деталях этого исследования рассказывается в видео.

Механизм изменения цвета головоногих моллюсков раскрывается в статье D. G. DeMartini et al., 2013. Dynamic biophotonics: female squid exhibit sexually dimorphic tunable leucophores and iridocytes. В коже этих животных также имеется поверхностный слой с хроматофорами, содержащими желтые, красные и коричнево-черные пигменты, а под ним расположен слой, содержащий иридофоры и лейкофоры. Иридофоры создают интерференцию для узкого спектра волн, а лейкофоры интенсивно отражают полный спектр, создавая визуально белую окраску. Опять же, видимая окраска тела животного создается за счет комбинирования структурного и химического цвета. Принципиальное сходство механизмов достаточно очевидно.

Между тем, мы здесь сталкиваемся с одним из удивительных случаев конвергентного появления сложных адаптаций. Головоногие развили способность к изменению окраски кожи независимо и на иной биохимической базе, нежели хамелеоны, о чем свидетельствует ряд важных отличий.

Во-первых, отражающая наноструктура формируется у осьминогов, кальмаров и каракатиц не из кристаллов гуанина, как у хамелеонов, а из складок цитоплазматической мембраны клеток-иридофоров, в которых находятся специфичные для головоногих моллюсков белки рефлектины (см. reflectin). Лейкофоры содержат те же рефлектины, но складок на их мембранах не формируется, так что отраженный ими свет просто рассеивается во всех направлениях. Изменение длины волны отражаемого иридофорами света происходит при ковалентном присоединении фосфатных групп к рефлектинам. Эта модификация меняет конформацию и растворимость этих белков, что в свою очередь вызывает изменение частоты складок клеточной мембраны, а следовательно, меняется и светоотражение.

Вторая особенность кожи головоногих моллюсков — наличие специальных хроматофорных органов, которык не встречаются в других группах живых организмов. Каждый хроматофорный орган имеет диаметр до нескольких миллиметров в расправленном состоянии и состоит из большого числа клеток, содержащих один тип пигмента. Площадь поверхности хроматофорного органа может меняться благодаря окружающим его концентрическим и радиальным пучкам мышечных волокон (рис. 10). При сокращении мышечного кольца площадь поверхности хроматофора может уменьшаться в сотни раз (см. видео). У хамелеонов и других позвоночных пигмент либо концентрируется в центре пигментной клетки, либо распределяется по всей ее цитоплазме, тем самым обеспечивая уменьшение или увеличение выраженности окрашивания соответствующего участка кожи.

Система регуляции окраски кожи у головоногих моллюсков устроена сложнее, чем у хамелеонов. Центральная нервная система в ней играет более существенную роль, обеспечивая гораздо более тонкие и разнообразные реакции на сигналы внешней среды. По-видимому, определенную роль играет также и автономная реакция кожи на внешнее окружение. Было доказано, что клетки кожи головоногих экспрессируют родопсин и обладают способностью к фоторецепции и автономным адаптивным реакциям на визуальные стимулы (A. C. N. Kingston et al., 2015. An Unexpected Diversity of Photoreceptor Classes in the Longfin Squid, Doryteuthis pealeii). Впрочем, фоточувствительные хроматофоры и иридофоры, экспрессирующие белки-опсины и способные к автономным реакциям, известны и среди рыб, в том числе у голубого неона и радужной форели (см., например, A. Kasai and N. Oshima, 2006. Light-sensitive Motile Iridophores and Visual Pigments in the Neon Tetra, Paracheirodon innesi).

От живой природы к творениям рук человеческих

В заключение стоит отметить, что природная иридесценция служит источником вдохновения для специалистов в области материалов, а также компонентов различных электронных устройств. На самом деле существует целый раздел технологии, опирающийся на имитацию природных явлений (иридесценция — лишь один из множества возможных примеров) при создании приборов и искусственных материалов. Он называется бионикой или биомиметикой.

Принцип иридесценции используется при создании цветных голограмм, которые наклеивают на товары с целью защиты от подделок, а также декоративных материалов вроде переливающихся тканей или искусственного перламутра, красок для автомобилей и лаков для ногтей и тому подобного. Искусственные фотонные кристаллы с переменной конфигурацией решетки используют в некоторых специальных типах сенсоров, индикаторов и переключателей, способных реагировать на изменения температуры, влажности, кислотности, электрические или магнитные поля.

В 2014 году было предложено индикаторное колориметрическое устройство, которое реагирует изменением цвета в зависимости от присутствия в среде летучих органических веществ (например, метанола или изопропилового спирта), или даже инфекционных частиц (J.-W. Oh et al., 2014. Biomimetic virus-based colourimetric sensors). Светоотражающий элемент этого устройства представлен волокнистым материалом, образованным из особым образом видоизмененных частиц фага M13 (фаги — это вирусы бактерий). Волокна полученного материала уплотняются или, наоборот, «разбухают» при контакте со специфическими молекулами благодаря особенностям белка вирусной оболочки — капсида. Изменение конфигурации решетки материала, вызванное этими переходами, приводит к изменению цвета индикатора. Индикатор содержит полоску с четырьмя сегментами, отличающимися исходной структурой материала, и каждый сегмент реагирует определенным образом на водяной пар или конкретные органические соединения. Чтобы провести необходимый анализ, требуется сфотографировать индикатор обычной камерой (например, на смартфон), а затем считать полученный спектр специально разработанной программой для обработки изображений. Авторы назвали свое изобретение «фаговым лакмусом». А в качестве прототипа-вдохновителя исследователи указывают… индюка, цвет кожи на шее которого служит «лакмусом» его настроения и меняется благодаря изменениям плотности расположения волокон коллагена при расширении или сужении сосудов кожи (рис. 11).

В том же 2014 году, вдохновившись жуком-геркулесом (см. выше, рис. 7), другая команда исследователей (L. Bai et al., 2014. Bio-Inspired Vapor-Responsive Colloidal Photonic Crystal Patterns by Inkjet Printing) изобрела специальные чернила для печати, меняющие цвет при воздействии паров этилового спирта, предлагая использовать их, например, для маркировки продукции в целях защиты от подделок (рис. 12).

В 2017 году была изобретена пленка с нанопокрытием из силиконовых частичек, которая работает как индикатор влажности, причем авторы экспериментально показали, что индикатор продолжал эффективно работать после 250 циклов увлажнения и высушивания (H. Seo and S.-Y. Lee, 2017. Bio-inspired colorimetric film based on hygroscopic coloration of longhorn beetles (Tmesisternus isabellae)). На этот раз источником вдохновения стал жук Tmesisternus isabellae, чьи надкрылья при изменениях влажности меняют цвет от металлического зеленого до металлического красного (принцип в этом случае тот же, что у жука-геркулеса).

Некоторые технические решения, основанные на принципах иридесценции, находятся в состоянии разработки или еще ждут своего изобретателя. С использованием этого явления потенциально могут быть созданы дисплеи с новым принципом цветопередачи, материалы-хамелеоны, которые бы меняли цвет в зависимости от параметров окружающей среды, многоразовая бумага без электронных микросхем, записи на которой можно было бы стирать и наносить вновь, и многое другое. В библиотеках современной научной литературы как биологического, так и технического профиля, можно найти еще немало работ с конкретными разработками или обзорами в русле использования необычных свойств иридесцирующих структур, обнаруживаемых в живой природе.

Литература:

1. Е. К. Герман. «Структурная окраска», «Химия и жизнь» №11, 2010.

2. T. Lu, W. Peng, S. Zhu, and D. Zhang. Bio-inspired fabrication of stimuli-responsive photonic crystals with hierarchical structures and their applications // Nanotechnology. 2016. V. 27. No. 12. P. 122001.

3. A. E. Seago, P. Brady, J.-P. Vigneron, and T. D. Schultz. Gold bugs and beyond: a review of iridescence and structural colour mechanisms in beetles (Coleoptera) // J. R. Soc. Interface. Apr. 2009. V. 6. Suppl 2. P. S165–S184.

4. H. M. Whitney, A. Reed, S. A. Rands, L. Chittka, and B. J. Glover. Flower Iridescence Increases Object Detection in the Insect Visual System without Compromising Object Identity // Curr. Biol. Mar. 2016. Vol. 26. No. 6. P. 802–808.

5. B. J. Glover and H. M. Whitney. Structural colour and iridescence in plants: the poorly studied relations of pigment colour // Ann. Bot. Apr. 2010. V. 105. No. 4. P. 505–511.

6. M. Jacobs, M. Lopez-Garcia, O.-P. Phrathep, T. Lawson, R. Oulton, and H. M. Whitney. Photonic multilayer structure of Begonia chloroplasts enhances photosynthetic efficiency // Nat. Plants. Oct. 2016. V. 2. No. 11. P. 16162.

7. A. L. Holt, S. Vahidinia, Y. L. Gagnon, D. E. Morse, and A. M. Sweeney. Photosymbiotic giant clams are transformers of solar flux // J. R. Soc. Interface. Dec. 2014. V. 11. No. 101.

8. M. Rassart, J.-F. Colomer, T. Tabarrant, and J. P. Vigneron. Diffractive hygrochromic effect in the cuticle of the hercules beetle Dynastes hercules // New J. Phys. 2008. V. 10. No. 3. P. 033014.

9. J. P. Vigneron et al. Switchable reflector in the Panamanian tortoise beetle Charidotella egregia (Chrysomelidae: Cassidinae) // Phys. Rev. E Stat. Nonlin. Soft Matter Phys. Sep. 2007. V. 76. No. 3 Pt 1. P. 031907.

10. H. Fudouzi. Tunable structural color in organisms and photonic materials for design of bioinspired materials // Sci. Technol. Adv. Mater. Dec.  2011. V. 12. No. 6.

11. J. Teyssier, S. V. Saenko, D. van der Marel, and M. C. Milinkovitch. Photonic crystals cause active colour change in chameleons // Nat. Commun. Mar. 2015. V. 6. Article number: 6368.

12. D. G. DeMartini, A. Ghoshal, E. Pandolfi, A. T. Weaver, M. Baum, and D. E. Morse. Dynamic biophotonics: female squid exhibit sexually dimorphic tunable leucophores and iridocytes // J. Exp. Biol. Oct. 2013. V. 216. No. 19. P. 3733–3741.

13. A. C. N. Kingston, T. J. Wardill, R. T. Hanlon, and T. W. Cronin. An Unexpected Diversity of Photoreceptor Classes in the Longfin Squid, Doryteuthis pealeii // PLOS ONE. Sep. 2015. V. 10. No. 9. P. e0135381.

14. A. Kasai and N. Oshima. Light-sensitive Motile Iridophores and Visual Pigments in the Neon Tetra, Paracheirodon innesi // Zoolog. Sci. Sep. 2006. V. 23. No. 9. P. 815–819.

15. J.-W. Oh et al. Biomimetic virus-based colourimetric sensors // Nat. Commun. Jan. 2014. V. 5. P. ncomms4043.

16. L. Bai et al. Bio-Inspired Vapor-Responsive Colloidal Photonic Crystal Patterns by Inkjet Printing // ACS Nano. Nov. 2014. V. 8. No. 11. P. 11094–11100.

17. H. Seo and S.-Y. Lee. Bio-inspired colorimetric film based on hygroscopic coloration of longhorn beetles (Tmesisternus isabellae) // Sci. Rep. Mar. 2017. V. 7. Article number: 44927.

Татьяна Романовская

§ 3 О природе цвета. Основы живописи [Учебник для уч. 5-8 кл.]

§ 3 О природе цвета

Что такое цвет, какова его природа? Что представляет собой окраска предметов? Почему одни предметы синие, другие красные, а третьи зеленые?

Оказывается, всему причиной является солнце, вернее, его световые лучи, которые озаряют все на своем пути.

В темноте мы не видим никаких цветов. Когда в глаз попадают лучи солнечного или электрического света – световые волны, у нас возникает ощущение цвета.

38. Воздушные шары: а – в темноте, б – освещенные солнцем

Обычно все зрительные ощущения цвета разделяют на две группы.

Одну группу составляют ахроматические цвета: черный, белый и все серые (от самого темного до самого светлого). Это так называемые нейтральные цвета.

40. Ахроматические цвета

К другой группе относятся хроматические цвета – все цвета, кроме черного, белого и серых, то есть красный, желтый, синий, зеленый, розовый, голубой, малиновый, бирюзовый и т. п.

41. Хроматические цвета

Важно отметить, что белый, черный и серые цвета, имеющие хотя бы незначительный, еле уловимый и трудноразличимый цветной оттенок (розоватый, желтоватый, зеленоватый и т. п.), уже будут являться хроматическими цветами. Только чистые белый, черный и серые цвета, без всяких примесей, относятся к ахроматическим цветам.

39. Цветные и черно- белые бусы

Солнечные лучи обладают удивительными свойствами. Вспомните, как появляется радуга, если солнечные лучи преломляются в каплях дождя или косой грани стекла, например трехгранной стеклянной призме (ил. 42). Первым это явление открыл английский физик И. Ньютон – ему удалось разложить белый свет на цвета спектра. И. Ньютон определил в спектре семь цветов.

42. Разделение белого светового луча на цвета спектра

43. Мыльный пузырь

Призма разделила составляющие луч волны на группы коротких, средних и длинных. Короткие волны дают ощущение красных и желтых цветов, а более длинные волны – синих и фиолетовых цветов. Подробнее о природе цвета вы узнаете на уроках физики.

В солнечном свете содержатся все цветовые волны. При смешении их получается впечатление белого цвета, а при разложении луча мы видим все цвета радуги.

Волновая природа света – это основа восприятия цвета через органы зрения.

Красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый цвета составляют спектр. Цвета спектра всегда располагаются в такой последовательности.

44-45. Цветовой спектр

46. Хроматические цвета (спектр)

Крайние цвета цветового спектра – красный И фиолетовый – более похожи один на другой, чем крайние со средними, например красный и зеленый. Это позволило расположить спектральные цвета по кругу. Посмотрите, как это красиво! В учебных целях очень удобно пользоваться таким цветовым кругом, мы с вами еще убедимся в этом много раз (ил. 47).

47. Цветовой круг (12 цветов)

Рассмотрите внимательно все оттенки этого цветового круга и попытайтесь их назвать. Понятно, что между красным и оранжевым будет красно-оранжевый, между желтым и оранжевым – желто-оранжевый и так далее между каждой парой цветов.

Цветовой круг обычно делят на две части – теплую и холодную.

Теплые цвета: Красные, желтые, оранжевые и все цвета, в которых имеется хотя бы частичка этих цветов. Теплые цвета напоминают цвет солнца, огня, того, что в природе действительно дает тепло.

Холодные цвета: Синие, голубые, зеленые, сине-фиолетовые, сине-зеленые и цвета, которые можно получить от смешения с этими цветами. Холодные цвета ассоциируются в нашем представлении с чем-то действительно холодным – льдом, снегом, водой, лунным светом и т. п.

48. Теплые и холодные цвета

В творчестве любого художника есть периоды, в которые он отдает предпочтение той или иной цветовой гамме. Так, испанский художник П. Пикассо в одно время работал с холодными цветами, в другой период – с теплыми (так называемый голубой и розовый периоды в его творчестве). Одни художники пишут красками теплого оттенка (Рембрандт, Рубенс, Д. Левицкий, Тициан, В. Тропинин), другие отдают предпочтение холодным цветам (Э. Греко, Мурильо, В. Борисов-Мусатов).

Теплая цветовая гамма

49. В. ТРОПИНИН. Гитарист

50. ВАН-ГОГ. Подсолнечники

51. Работа учащегося. Иллюстрация к сказке П. Ершова «Конек-горбунок»

Холодная цветовая гамма

52. В. БОРИСОВ- МУСАТОВ. Весна

53. П. ПИКАССО. Джим Сабартен

54. М. ВРУБЕЛЬ. Демон поверженный

55-56. Работы учащихся

57. Натюрморт в теплой гамме. Гуашь

58. Натюрморт в холодной гамме. Гуашь

59. Цветок в теплой гамме на зеленом фоне. Пастель

60. Цветок в холодной гамме на фиолетовом фоне. Пастель

Пространственные свойства цвета

Рассмотрите ил. 61. Легко заметить, что размеры прямоугольников одинаковые, но за счет различного цвета возникает ощущение, что одни фигуры расположены ближе, а другие дальше. Самым близким кажется прямоугольник желтого цвета, немного дальше – светло-бордового, еще дальше – темно- бордового цвета.

61. Зависимость впечатления глубины от цвета

К цветам, кажущимся ближе своего фактического расположения – выступающим, относятся главным образом теплые цвета, а к отступающим, кажущимся дальше своего фактического расположения на плоскости,- холодные цвета.

Художники используют это явление и создают впечатление глубины на плоскости с помощью цвета.

62. ЛУКАС КРАНАХ СТАРШИЙ. Мадонна с младенцем

63. ПОЛЬ ГОГЕН. Скалы на побережье

Свет и цвет в природе

Приступая к малярным работам, любому неспециалисту следует хоть немного узнать о влиянии света на цвет, ведь от этих характеристик зависит верный подбор оттенка для ваших стен, полов, потолков. Часто бывает, что краска, которая в магазине выглядела интересно и свежо, смотрится бледно и негармонично, будучи нанесенной на поверхности в помещении квартиры. Наша статья позволит вам получить более точное представление о науке цвета и его взаимодействии со светом.

Итак, начнем с определений. Свет — это лучистая энергия, которую производят различные источники, как естественные (солнце, луна, звезды), так и искусственные (электрические лампы и свечи). Цвет в свою очередь получается в результате реагирования предмета на световые волны и закономерно зависит от спектрального состава этих излучений.

Таким образом, способность предмета к поглощению, пропусканию или отражению лучей является основой, определяющий его видимый цвет.

Характеристики цвета

В ярком освещении можно увидеть исходный цвет предмета, однако, как правило, это редко кому и когда удается. Так как, несмотря на относительное постоянство, природный цвет выглядит немного иначе для человеческого глаза за счет влияния ряда факторов:

• влияния контрастных «соседей»
• физических свойств поверхности предмета
• воздушной среды
• расстояния, на которое удален предмет от наблюдателя
• силы и спектрального состава прямых и отраженных лучей

То есть, мы, безусловно, знаем, что трава зеленая, а клубника красная, однако та же самая клубника будет выглядеть абсолютно иначе с близкого расстояния в солнечный день и разглядываемая издалека дождливым вечером.

Фактически человеческий глаз не способен различать чистые цвета — каждый из объектов мы видим с многочисленными цветовыми оттенками.

Цвета разделяются на две категории:

• Ахроматические цвета, к которым относят белый, черный и серый, не обладают цветом и различаются друг от друга по светлоте. Белый цвет даже с еле уловимым желтоватым оттенком будет относиться к хроматической категории.
• Хроматические цвета — спектральные цвета с учетом всех промежуточных оттенков.

Для разделения хроматических цветов существуют несколько определяющих критериев:

• Цветовой тон — характеристика цветности, которая определяется длиной волны, соответствующей доминирующему монохроматическому излучению.
• Светлота — оттеночная характеристика, ее показатели варьируются в пределах от чисто белого до спектрального цвета.
• Насыщенность — показатель количественного содержания чистого монохроматического цвета в световом потоке.

Еще одна важная характеристика цвета — это его заметность. Заметность может быть:

• Абсолютной.
• Относительной (цвет, заметный не по своей природе, а за счет выделяющейся светлоты на фоне ближайшего окружения).

Заметность цвета необходимо учитывать, желая привлечь внимание к определенной части композиции, интерьера. Наиболее заметными считаются насыщенные оранжево-красные тона, синий цвет наименее выдается с этой точки зрения.

Зависимость цвета от света

Цветной световой поток, попадая на поверхность предмета, логично влияет на его окраску. Разумеется, предметы меняют оттенки, руководствуясь определенными правилами:

• Предметы, окраска которых попадает в один тон со световым потоком, получают увеличение насыщенности цвета.
• Цвета противоположного оттенка становятся менее насыщенными и темнеют.
• Остальные цвета слегка окрашивается под цвет освещения.

Соответственно, так как искусственный свет электрических лам является желто-оранжевым, он придает соответствующий оттенок всем предметам, находящимся в зоне его достижения:

• Красный цвет становится более светлым и насыщенным.
• Желтый помимо осветления теряет насыщенность.
• Оранжевый цвет светлеет, но при этом приобретает красные оттенки.
• Голубой, синий, фиолетовый и цвет морской волны темнеют — при этом голубой зеленеет, синий делается менее насыщенным, а фиолетовый кажется красноватым.

Красный свет солнца на закате или рассвете придает всем цветам соответствующие оттенки. Зеленые предметы темнеют, красные логично приобретают особую насыщенность.

На изменения цвета влияет не только цветность светового потока, но и интенсивность освещения:

• Яркое освещение «обеляет» предметы.
• Слепящий свет окрашивает вещи в желтый.
• В темных пространствах цвета менее различимы, при этом голубые тона становятся наиболее светлыми и практически неотличимыми от белых.

Природа цвета. — Добро пожаловать. — LiveJournal

Я купила курс «Основы живописи Акварелью».
Первый урок «Цвет и цветовой круг». Разбирается такое важное понятие как цвет. Что это такое? Что такое цветовой круг и взаимодополняющие цвета? Как создать самый яркий контраст и как правильно использовать его в тоновом и цветовом решении композиции. Вроде бы я всё знаю. Но, повторить хочется. Академический стиль преподавания очень нравится, отобрано самое важное. И, что интересно, предлагается посмотреть, разобрать дополнительный материал. В общем круто, получаю истинное удовольствие. Решила, что стоит сделать некоторые записи здесь. Думаю, что мало кому будет интересно, так, что смело можете пролистывать этот пост. Ну, а если кто заинтересуется, буду рада.

Какой же набор красок надо иметь, чтобы в рисунке передать многообразие цвета?
Оказывается, совсем немного. Теоретически всего… три.

Желтую, красную и синюю. Это основные цвета спектра. Их нельзя получить при смешении каких-либо других красок. Смешение основных цветов образует производные или составные: оранжевый от смеси красного с желтым, зелёный — от жёлтого с синим, фиолетовый — от синего с красным.
Красный, оранжевый, желтый, зелёный, голубой, синий и фиолетовый цвета составляют спектр. Цвета спектра всегда располагаются в такой последовательности.
Если взять круг, сделанный из бумаги, разделить его на шесть частей, сначала закрасить три части цветами: красным, жёлтым и синим (через сектор), то оставшиеся белые части надо закрасить цветами, которые получаются при смешивании рядом лежащих цветов, т.е. оранжевым (кр. + ж.), зеленым (ж. + син.), фиолетовым (кр. + син.).
В этом цветовом круге три цвета будут основными: жёлтый, красный, синий.
Цвета же, которые находятся напротив основных, называются составными или дополнительными. Например, дополнительный цвет к желтому — фиолетовый, к синему — оранжевый, к красному — зелёный.
Рассмотрим внимательно все оттенки цветового круга.
Между красным и оранжевым будет красно-оранжевый, между желтым и оранжевым — жёлто-оранжевый и т.д. между каждой парой цветов. Каждый цвет имеет множество оттенков, следовательно, не каждому (например, красному) цвету будет дополнительный любой зелёный. Если на нашем круге постепенно смещать основные цвета, двигаясь по часовой стрелке, то и дополнительный будут соответственно передвигаться в том же направлении. Если мы возьмём красный цвет с оранжевым оттенком, то соответственно зелёный цвет должен будет принять синеватый оттенок.
Цветовой круг обычно делят на две части: тёплую и холодную.

Тёплые цвета: красные, жёлтые, оранжевые и все цвета, в которых имеется хотя бы частичка этих цветов. Тёплые цвета напоминают цвет солнца огня, того, что в природе действительно даёт тепло.
Холодные цвета: синие, голубые, зелёные, сине-фиолетовые, сине-зелёные и цвета, которые можно подучить от смешения с этими цветами. Холодные цвета ассоциируются в нашем представлении с чем-то действительно холодным- льдом, снегом, водой, лунным светом и т.д.
В цветовом круге кроме очевидного разделения цветов на две группы по признакам теплохолодности, можно отметить ещё две особенности:
1) Красный и оранжевый цвета в спектре находятся рядом точно так же, как голубой и синий и т.д. Это родственные или гармонические цвета.
2) В цветовом круге цвета располагаются в секторах друг против друга. Круг делится на восемь секторов, хотя в спектре семь цветов. Зелёный цвет находится в двух секторах: в каждом он, тяготеет к группе либо теплых, либо холодных цветов.
Цвета, расположенные друг против друга, называют контрастными.
Например, красный цвет контрастен холодному зеленому, а тёплый зелёный — фиолетовому.
Белое и черное в спектре отсутствуют. Их нельзя называть цветами, хотя для удобства и сравнения их к цветам причисляют.
Белый цвет рассматривается как результат полного отражения всего спектра, а черный — полного поглощения спектральных цветов. Обычно все зрительные ощущения цвета разделяют на две группы. Белый, чёрный и серые цвета, являясь по существу бесцветными, носят название ахроматические цвета. К другой группе относятся хроматические цвета — все цвета, кроме черного, белого и серых, т.е. красный, жёлтый, синий, зелёный, розовый, голубой, малиновый, бирюзовый и т.д.
Важно отметить, что белый, черный и серые цвета, имеющие хотя бы незначительный, еле уловимый цветной оттенок (розовый, желтоватый, зеленоватый) уже будут являться хроматическими цветами. Только чистые белый, черный и серый цвета без всяких примесей относятся к ахроматическим цветам.
Знание свойств цвета и правил пользования ими является главным в освоении живописной грамоты.

Разберём светлую и очень сложную картину. Художник разделяет цвета на составляющие. А мы, за счет оптического смешения, например, видим фиолетовый цвет, вместо положенных на холсте рядом красного и синего. Целая наука.

«Воскресный день на острове Гранд-Жатт» — одна из самых известных картин великого французского художника Жоржа-Пьера Сёра. Жорж Сёра (1859-1891) — известный живописец, яркий представитель постимпрессионизма, один из основоположников неоимпрессионизма. Также Жорж Сёра стал известен благодаря тому, что создал метод живописи, который известен, как пуантилизм — рисование точками. Картина «Воскресный день на острове Гранд-Жатт», которая также известна, как «В воскресенье пополудни на острове Гранд-Жатт» является ярким примером пуантилизма, который изобрел Жорж Сёра. Данная работа является не только превосходным примером, но считается одной из лучших картин данного направления постимпрессионизма. Искусство пуантилизма здесь представляет настоящее совершенство красоты и великолепия. Может быть, именно благодаря этому полотну, пуантилизм занял прочное положение в мировом искусстве и до сих пор используется художниками на всех континентах.

Картина «Воскресный день на острове Гранд-Жатт» была написана в 1886 году, холст, масло. 207 × 308 см. В настоящее время находится в Чикагском институте искусств. Картина представляет собой летний солнечный пейзаж с людьми, которые наслаждаются природой. Картина выглядит очень гармоничной, выдержанной, спокойной, насыщенной. Следуя своей технике, Жорж Сёра не смешивает краски, а наносит их точками в определённом порядке. Картина вызвала неоднозначное мнение зрителей и критиков искусства, однако получила своё место в истории искусства, истории постимпрессионизма, и стала одним из самых ярких примеров красоты стилистики пуантилизма.

Красный цвет в науке и природе – HiSoUR История культуры

Красный цвет – это цвет в конце видимого спектра света, рядом с оранжевым и противоположным фиолетовым. Он имеет доминирующую длину волны приблизительно 625-740 нанометров. Это основной цвет в цветовой модели RGB и цветовой модели CMYK, а также дополнительный цвет голубого. Красные оттенки варьируются от яркого желтого оттенка алого и красного до синевато-красного алого цвета и варьируются в тени от бледно-красного до темно-красного бордового. Красное небо на закате является результатом рэлеевского рассеяния, а красный цвет Большого каньона и других геологических особенностей обусловлен гематитом или красной охрой, обе формы оксида железа. Оксид железа также дает красный цвет планете Марс. Красный цвет крови происходит от белка гемоглобина, а спелая клубника, красные яблоки и красноватые осенние листья окрашены антоцианинами.

Красный пигмент, сделанный из охры, был одним из первых цветов, используемых в доисторическом искусстве. Древние египтяне и майя покрасили свои лица в церемониях; У римских генералов их тела были красными, чтобы праздновать победы. Это был также важный цвет в Китае, где он использовался для окраски ранней керамики, а затем ворот и стен дворцов. В эпоху Возрождения блестящие красные костюмы для дворян и богатых были окрашены кирками и кошенилью. В XIX веке появились первые синтетические красные красители, которые заменили традиционные красители. Красный цвет также стал цветом революции; Советская Россия приняла красный флаг после большевистской революции в 1917 году, а затем Китай, Вьетнам и другие коммунистические страны.

Поскольку красный цвет крови, он исторически связан с жертвоприношением, опасностью и мужеством. Современные исследования в Европе и США показывают, что красный цвет также является цветом, чаще всего связанным с теплом, активностью, страстью, сексуальностью, гневом, любовью и радостью. В Китае, Индии и многих других азиатских странах это цвет символизирует счастье и удачу.

В науке и природе

В гневе
Человеческий глаз видит красный цвет, когда он смотрит на свет с длиной волны приблизительно от 625 до 740 нанометров. Это основной цвет в цветовой модели RGB, и свет, проходящий мимо этого диапазона, называется инфракрасным или ниже красного, и его глаза не видны, хотя его можно воспринимать как тепло. На языке оптики красный цвет – это цвет, вызываемый светом, который не стимулирует ни конусные клетки S или M (короткие и средние длины волны) сетчатки, в сочетании с замиранием стимуляции L (длинноволновых) конусных клеток.

Приматы могут различать весь спектр цветов спектра, видимый для людей, но многие виды млекопитающих, такие как собаки и крупный рогатый скот, имеют дихроматичность, что означает, что они могут видеть блюз и желтые цвета, но не могут различать красный и зеленый (оба видны как серый). Быки, например, не могут видеть красный цвет мыса тореадора, но они взволнованы его движением. (См. Цветное изображение).

Одна из теорий о том, почему приматы развивали чувствительность к красному, заключается в том, что он позволяет отличать спелые плоды от незрелых плодов и несъедобной растительности. Это, возможно, привело к дальнейшей адаптации видов, использующих эту новую способность, таких как появление красных лиц.

Красный свет используется для адаптации ночного видения в условиях слабого или ночного времени, поскольку клетки стержня в человеческом глазе не чувствительны к красному.

Красная подсветка была (а иногда и еще) использована в качестве салона безопасности во время работы в темной комнате, поскольку она не обнажает большинство фотобумаги и некоторых фильмов. Сегодня современные темные комнаты обычно используют янтарный сейф.

В теории цвета и на экране компьютера
На цветном колесе, давно используемом художниками, и в традиционной цветовой теории красный является одним из трех основных цветов, наряду с синим и желтым. Художники в эпоху Возрождения, смешанные красно-синие, чтобы сделать фиалку: Cennino Cennini в своем пособии по живописи 15-го века писал: «Если вы хотите сделать прекрасный фиолетовый цвет, возьмите прекрасное лак [красное озеро], ультрамарин синий (тот же количество одного другого) со связующим веществом “, он отметил, что его можно также сделать путем смешивания синего индиго и красного гематита.

В современной цветовой теории, также известной как цветовая модель RGB, красный, зеленый и синий являются дополнительными первичными цветами. Красный, зеленый и синий свет, объединенные вместе, образуют белый свет, и эти три цвета, объединенные в разные смеси, могут производить практически любой другой цвет. Это принцип, который используется для создания всех цветов на экране вашего компьютера и вашего телевизора. Например, пурпурный на экране компьютера создается аналогичной формулой, используемой Cennino Cennini в эпоху Возрождения, чтобы сделать фиолетовый, но с использованием добавочных цветов и света вместо пигмента: он создается путем сочетания красного и синего света с равной интенсивностью на черный экран. Фиолетовый цвет делается на экране компьютера аналогичным образом, но с большим количеством синего света и менее красного света.

Чтобы максимальное количество цветов могло быть точно воспроизведено на экране вашего компьютера, каждому цвету присваивался код или sRGB, который сообщает вашему компьютеру интенсивность красных, зеленых и синих компонентов этого цвета. Интенсивность каждого компонента измеряется в масштабе от 0 до 255, что означает, что полный список включает 16 777 216 различных цветов и оттенков. Например, число sRGB чистого красного составляет 255, 00, 00, что означает, что красный компонент имеет максимальную интенсивность, и нет зеленого или синего. Номер sRGB для малинового составляет 220, 20, 60, что означает, что красный цвет немного менее интенсивный и, следовательно, более темный, есть зеленый, который опирается на оранжевый; и есть большее количество синего, что делает его слегка сине-фиолетовым.

Почему закат красный
Поскольку луч белого солнечного света проходит сквозь атмосферу к глазу, некоторые цвета рассеиваются из пучка молекулами воздуха и воздушными частицами из-за рэлеевского рассеяния, изменяя окончательный цвет наблюдаемого луча. Цвета с более короткой длиной волны, такие как синий и зеленый, рассеиваются сильнее и удаляются из света, который, наконец, достигает глаза. При восходе и закате, когда путь солнечного света через атмосферу к глазу длиннее, синие и зеленые компоненты удаляются почти полностью, оставляя более длинный оранжевый и красный свет. Оставшийся покрасневший солнечный свет также может рассеиваться облачными капельками и другими относительно крупными частицами, которые придают небу над горизонтом его красное свечение.

Лазеры
Лазеры, излучающие в красной области спектра, были доступны с момента изобретения рубинового лазера в 1960 году. В 1962 году был изобретен красный гелий-неоновый лазер, и эти два типа лазеров широко использовались во многих научных приложениях, включая голографию и в образовании. Красные гелий-неоновые лазеры были коммерчески использованы в проигрывателях LaserDisc. Использование красных лазерных диодов стало широко распространенным с коммерческим успехом современных DVD-плееров, которые используют технологию лазерного диода 660 нм. Сегодня красные и красно-оранжевые лазерные диоды широко доступны для общественности в виде чрезвычайно недорогих лазерных указателей. Портативные, мощные версии также доступны для различных приложений. Совсем недавно на рынок были введены лазеры с физическим состоянием на основе диоксидной накачки (DPSS) с длиной волны 671 нм (DPSS) для лазерных дисплеев всех DPSS, велоциметрии частиц, рамановской спектроскопии и голографии.

Длина волны красного цвета является важным фактором в лазерных технологиях; красные лазеры, используемые в ранних технологиях компакт-дисков, заменяются синими лазерами, поскольку более длинная длина волны красного приводит к тому, что записи лазера занимают больше места на диске, чем записи с синим лазером.

астрономия
Марс называется Красной планетой из-за красноватого цвета, приданного его поверхности обильным оксидом железа, присутствующим там.
Астрономические объекты, удаляющиеся от наблюдателя, демонстрируют доплеровский красный сдвиг.
На поверхности Юпитера появляется Великое Красное пятно, вызванное мегавариантом в овальной форме к югу от экватора планеты.
Красные гиганты – это звезды, которые исчерпали поставку водорода в своих ядрах и переключились на термоядерный синтез водорода в оболочке, которая окружает ее ядро. Они имеют радиус в десятки и сотни раз больше, чем у Солнца. Однако их внешний огибающий значительно ниже температуры, придавая им оранжевый оттенок. Несмотря на более низкую плотность энергии их оболочки, красные гиганты во много раз светлее Солнца из-за их больших размеров.
Красные сверхгиганты, такие как Бетельгейзе, Антарес и UY Scuti, самая большая звезда во Вселенной, – это самые большие разновидности красных гигантов. Они огромны по размерам, радиусы в 200-800 раз больше, чем наше Солнце, но относительно холодная температура (3500- 4500 K), вызывая их отчетливый красный оттенок. Поскольку они быстро сокращаются по размеру, они окружены оболочкой или кожей, намного большей, чем сама звезда. Конверт Бетельгейзе в 250 раз больше, чем звезда внутри.
Красный карлик – небольшая и относительно холодная звезда, масса которой меньше половины Солнца и температура поверхности менее 4000 К. Красные карлики являются наиболее распространенным типом звезды в Галактике, но из-за к их низкой светимости, с Земли, никому не видно невооруженным глазом.

Огонь
Огонь часто изображается красным в искусстве, но пламя обычно желтое, оранжевое или синее. Некоторые элементы имеют красный цвет при сжигании: кальций, например, производит кирпично-красный при сжигании.

Красный цвет обычно связан с огнем и огнем, но пламя почти всегда желтое, оранжевое или синее

Пигменты и красители
Гематит, или железная руда, является источником красного цвета красной охры.

Красные охристые утесы у Руссильона во Франции. Красная охря состоит из глины, окрашенной гематитом. Очер был первым пигментом, используемым человеком в доисторических картинах пещер.

Минеральная киноварь, руда ртути, является источником цветного киновари. В римские времена большинство киновари происходило из мин в Алмадене в Испании, где шахтеры обычно были заключенными и рабами. Ртуть очень токсична, и работа на шахтах часто является смертным приговором для шахтеров.

Пигмент вермиллиона, сделанный из киновари. Это был пигмент, используемый в фресках Помпеи и окрашивающий китайские лакированные изделия, начиная с династии Сун.

Несмотря на свой желтый зеленоватый цветок, корни Rubia tinctorum, или марены, произвели самый распространенный красный краситель, используемый с древних времен до XIX века.

Красный свинец, также известный как миниум, использовался со времен древних греков. Химически он известен как тетраоксид свинца. Римляне подготовили его путем обжига белого свинцового пигмента. Он широко использовался в средние века для заголовков и украшений освещаемых рукописей.

Кровь Дракона – ярко-красная смола, которая получена из разных видов ряда отдельных родов растений: Кротона, Драцена, Деменонорса, Каламуса ротанга и Птерокарпуса. Красная смола использовалась в древности как лекарство, ладан, краситель и лак для изготовления скрипки в Италии.

Крошечное женское кошенильское насекомое испанской Мексики (слева) было измельчено, чтобы сделать темно-малиновый цвет, используемый в костюмах эпохи Возрождения.

Экстракт кармина, производимый измельчением кошениля и других насекомых, которые питаются соком живых дубов. Также называемый kermes, он использовался от средневековья до 19-го века, чтобы сделать малиновый краситель. Теперь он используется как окраска для йогурта и других пищевых продуктов.

Дерево Саппанвуда, уроженец Индии, Малайзии и Шри-Ланки, а позднее связанное с ним дерево бразильского дерева (показано здесь), с побережья Южной Америки, стало источником популярного красного пигмента и красителя, называемого бразилином. Красную древесину измельчали ​​до порошка и смешивали с щелочным раствором. Брацильва дал свое название нации Бразилии.

Ализарин был первым синтетическим красным красителем, созданным немецкими химиками в 1868 году. Он продублировал краситель на мазке, но был дешевле и долговечен. После его введения производство натуральных красителей из маринованного растения практически прекратилось.

Красное озеро, красное озеро и малиновое озеро
Красный лак, также называемый красным озером, малиновым озером или карминовым озером, был важным красным пигментом в искусстве эпохи Возрождения и барокко. Поскольку он был прозрачным, тонкие слои красного лака были застроены или застеклены более непрозрачным темным цветом, чтобы создать особенно глубокий и яркий цвет.

В отличие от крапивы или красной охры, изготовленной из минералов, пигменты красного озера производятся путем смешивания органических красителей, сделанных из насекомых или растений, с белым мелом или квасцами. Красный лак был сделан из жевательной резинки, темно-красной смолистой субстанции, выделяемой различными насекомыми-насекомыми, в частности Lacifer lacca из Индии. Озеро Кармин было изготовлено из кошенильского насекомого из Центральной и Южной Америки, озеро Кермес появилось из другого насекомого различного типа, kermes vermilio, который процветал на дубах вокруг Средиземного моря. Другие красные озера были сделаны из растения розы марены и из дерева бразильской.

Красные пигменты озера были важной частью палитры венецианских художников XVI века, особенно Тициана, но они использовались во все периоды. Поскольку красные озера были сделаны из органических красителей, они, как правило, были беглыми, становились неустойчивыми и исчезали при воздействии солнечного света.

Пищевой краситель
Самый распространенный синтетический пищевой краситель сегодня – Allura Red AC – красный азо-краситель, который имеет несколько названий, в том числе: Allura Red, Food Red 17, CI 16035, FD & C Red 40, Первоначально он был изготовлен из каменноугольной смолы, но теперь в основном производится из нефти.

В Европе Allura Red AC не рекомендуется для потребления детьми. Он запрещен в Дании, Бельгии, Франции и Швейцарии, а также был запрещен в Швеции до тех пор, пока страна не присоединилась к Европейскому союзу в 1994 году. Европейский союз одобряет Allura Red AC в качестве пищевого красителя, но местные законы ЕС, запрещающие пищевые красители, сохранились.

В Соединенных Штатах Allura Red AC одобрен Управлением по контролю за продуктами и лекарствами (FDA) для использования в косметических средствах, лекарствах и пищевых продуктах. Он используется в некоторых чернилах для татуировки и используется во многих продуктах, таких как безалкогольные напитки, детские лекарства и хлопковые конфеты. 30 июня 2010 года Центр науки в интересах общественности (CSPI) призвал FDA запретить Red 40.

Из-за опасений общественности относительно возможных рисков для здоровья, связанных с синтетическими красителями, многие компании переключились на использование натуральных пигментов, таких как кармин, сделанных измельчения крошечного женского кошенилевого насекомого. Это насекомое, происходящее из Мексики и Центральной Америки, использовалось для создания блестящих алых красок европейского Возрождения.

Осенние листья
Красный осенний лист производится пигментами, называемыми антоцианинами. Они не присутствуют в листьях в течение всего вегетационного периода, но активно производятся к концу лета. Они развиваются в конце лета в соке клеток листа, и это развитие является результатом сложных взаимодействий многих влияний – как внутри, так и за пределами растения. Их образование зависит от распада сахара в присутствии яркого света, так как уровень фосфата в листе уменьшается.

В течение летнего вегетационного периода фосфат находится на высоком уровне. Он играет жизненно важную роль в разрушении сахаров, производимых хлорофиллом. Но осенью фосфат вместе с другими химическими веществами и питательными веществами выходит из листьев в стебель растения. Когда это происходит, происходит процесс разрушения сахара, что приводит к образованию антоцианиновых пигментов. Чем ярче свет в этот период, тем больше производство антоцианов и тем ярче получается цветной дисплей. Когда дни осени яркие и прохладные, а ночи холодные, но не замерзающие, обычно развиваются самые яркие цвета.

Антоцианы временно окрашивают края некоторых очень молодых листьев, когда они разворачиваются из почек ранней весной. Они также дают знакомый цвет таким общим фруктам, как клюква, красные яблоки, черника, вишня, малина и сливы.

Антоцианы присутствуют примерно в 10% видов деревьев в умеренных районах, хотя в некоторых районах – известный пример Новой Англии – до 70% древесных пород может привести к образованию пигмента. В осенних лесах они кажутся яркими на клёнах, дубах, кишлаке, конфетах, кизилах, тупелосах, вишневых деревьях и хурмах. Эти же пигменты часто сочетаются с цветами каротиноидов, чтобы создать более глубокие оранжевые, огненные красные и бронзовые, характерные для многих видов лиственных пород. (См. Цвет осеннего листа).

Кровь и другие красные в природе
Кислородная кровь красная из-за присутствия оксигенированного гемоглобина, который содержит молекулы железа, с компонентами железа, отражающими красный свет. Красное мясо получает свой цвет от железа, обнаруженного в миоглобине и гемоглобине в мышцах и остаточной крови.

Растения, такие как яблоки, клубника, вишня, помидоры, перец и гранаты, часто окрашиваются формами каротиноидов, красных пигментов, которые также способствуют фотосинтезу.

Когда используется для описания естественной окраски животных, «красный» обычно относится к коричневатому, красновато-коричневому или имбирному цвету. В этом смысле он используется для описания цветов пальто красновато-коричневого крупного рогатого скота и собак, а также в названиях различных видов животных или пород, таких как красная лисица, красная белка, красный олень, европейский робин, красной рябчик, красный узел, redwing, красный сеттер, крупный рогатый скот Red Devon и т. д. Этот красновато-коричневый цвет также подразумевается при использовании терминов red ocher и red hair.
Красная селедка тянулась по тропе, чтобы уничтожить запах, приобретает свой цвет от тяжелого соления и медленного курения рыбы, что приводит к теплым коричневым цветом.
При использовании для цветов красный часто относится к пурпурно-красновато-коричневому, красному клеверу, красному helleborine или розовому (красный цвет, красный валерианец).

Цвет волос
Красные волосы встречаются естественным образом примерно на 1-2% от населения. Это происходит чаще (2-6%) у людей северного или западноевропейского происхождения и реже в других популяциях. Красные волосы появляются у людей с двумя копиями рецессивного гена на хромосоме 16, которая вызывает мутацию в белке MC1R.

Красные волосы варьируются от глубокого бургундского до оранжевого до светлой меди. Он характеризуется высоким уровнем красноватого пигментного феомеланина (который также учитывает красный цвет губ) и относительно низких уровней темного пигмента эумеланина. Термин redhead (первоначально redd hede) использовался с по крайней мере 1510. Культурные реакции варьировались от насмешек до восхищения; существует много распространенных стереотипов относительно рыжих, и их часто изображают огненными.

При поведении животных и человека
Красный связан с доминированием у ряда видов животных. Например, в мандрилах красная окраска лица наибольшая у альфа-самцов, все более менее заметная у подчиненных нижнего уровня и непосредственно коррелирует с уровнями тестостерона. Красный цвет также может влиять на восприятие господства другими, что приводит к значительным различиям в смертности, репродуктивному успеху и родительским инвестициям между индивидуумами, которые показывают красный цвет, а не тем, что нет. У людей красный цвет связан с повышенной производительностью в соревнованиях, включая профессиональные спортивные и многопользовательские видеоигры. Контролируемые тесты продемонстрировали, что ношение красного цвета не увеличивает производительность или уровни тестостерона во время тренировки, поэтому эффект, скорее всего, будет производиться с помощью воспринимаемой, а не фактической производительности. Было показано, что судьи tae kwon предпочитают соперникам носить красный защитный механизм над синим, и, когда его спрашивают, значительное большинство людей говорят, что красные абстрактные формы более «доминируют», «агрессивные» и «могут выиграть физический конкуренция “, чем синие фигуры. В отличие от его положительного влияния на физическую конкуренцию и поведение доминирующего поведения, воздействие красных снижает эффективность когнитивных задач и вызывает отвращение в психологических тестах, когда предметы помещаются в контекст «достижения» (например, сдавать IQ-тест).

Поделиться ссылкой:

• Нажмите, чтобы поделиться на Twitter (Открывается в новом окне)
• Нажмите здесь, чтобы поделиться контентом на Facebook. (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться записями на Pinterest (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться записями на Tumblr (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться на LinkedIn (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться в WhatsApp (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться в Skype (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться в Telegram (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться на Reddit (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться записями на Pocket (Открывается в новом окне)

Цвета природы в коллекциях весна-лето 2020 | Vogue Ukraine

Природа – неиссякаемый источник вдохновения и одна из главных тем в коллекциях весенне-летнего модного сезона 2020, которая красной нитью проходит через показы дизайнеров. Глобальная пандемия и природные катаклизмы заставили людей обратить пристальное внимание на окружающий мир, а модные дома, создавая свои коллекции задолго до мирового локдауна, продублировали это важное послание на подиумах.

Lanvin; «Звездная ночь», Винсент ван Гог, 1889 год

Красивые переливы всех оттенков синего на ночном небе подтолкнули дизайнеров воссоздать это природное явление в своих коллекциях, а институт цвета Pantone даже объявил его цветом 2020 года. От светло-василькового, как в коллекции Sportmax, до уникального и узнаваемого Klein Blue, как на показе Balmain, – в текущем сезоне любимый цвет Кристиана Диора по-новому играет красками, составляя достойную конкуренцию универсальному черному. 

Все оттенки пустыни, от светло-песочного до насыщенного camel, особенно хорошо подчеркивают строгость линий и особенности кроя. В этом году этот иконический, монументальный цвет главным образом отсылает к песчанным пляжам, пустующим из-за вынужденной изоляции. 

Alberta Ferretti; «Песчаный берег моря», Поль Синяк, 1890 год

Зеленый – цвет гармонии и баланса. Он многогранен, и бренды с удовольствием используют его в своих коллекциях. В нем и летняя свежесть, как у Balmain, и вечерняя прохлада, как на показе Salvatore Ferragamo. А одним из заметных подиумных трендов стал зеленый неон, как в коллекции Balenciaga, – флуоресцент, пришедший из моды 90-х и переживающий новое рождение.

Dolce&Gabbana; картина из цикла Les Nymphéas, Клод Монэ

Передать цвет солнечных лучей, еще один фаворит Pantone этого сезона, также решились многие бренды: Alberta Ferretti и Marco de Vincenzo представили образы в цвете рассветного солнца, а Gabriela Hearst продемонстрировали платье оттенка яркого шафрана, словно переносящее на залитое солнцем морское побережье.

BOSS; «Вид моря с вершин Дьеппа», Эжен Делакруа, 1852 год

Пожалуй, чуть больше, чем рассветами, природа манит своими невероятными закатами и переливами всех оттенков розового и лилового. Для того, чтобы наиболее тонко передать это природное явление, дизайнеры воссоздают монохромные образы в оттенке light pink или используют эффект деграде, нанося его на струящиеся платья и юбки, как в коллекции Jacquemus. 

Oscar de la Renta; «Впечатление. Восходящее солнце», Клод Моне, 1872 год

Все богатство флоры восхитительно передают цветочные принты. В коллекциях Marni и Louis Vuitton, например, дизайнеры использовали абстракцию, Dolce & Gabanna продемонстрировали тропические принты, а Givenchy – кропотливо задекорировали макси-платье цветочными элементами.

Marni; «Высокая трава с бабочками», Винсент Ван Гог, 1890 год

Как красиво сочетать цвета? Учимся у природы!

Осинка-пресс Рег. 23.06.2012 Сообщ. 5724

автор текста: Надежда Азарова для портала Осинка.ру Тема автора на Осинке — https://club.osinka.ru/topic-198479 Цвет окружает нас с рождения, но только с годами мы начинаем всерьез задумываться над выбором цвета — с чем будет лучше сочетаться эта кофточка или какого цвета стены выбрать в спальне. Ведь цвет влияет не только на наше настроение, но и на впечатления других людей! Давайте посмотрим как легко можно подбирать эффектные цветовые сочетания, пользуясь подсказками природы. Как красиво сочетать цвета? Учимся у природы! Цвет окружает нас с рождения. Мы непроизвольно тянемся к цветным предметам, бессознательно заводим себе любимые цвета и только с годами начинаем всерьез задумываться над выбором цвета — с чем будет лучше сочетаться эта кофточка или какого цвета стены выбрать в спальне. Вопрос выбора цвета — не так прост, как может показаться на первый взгляд. И с трудностями этого выбора сталкиваются не только стилисты, работающие с образом человека, но и все представители творческих хобби и специальностей. Фото. Выбор цвета — ответственное дело! Будь то стена, платье или туфли — цвет имеет значение. Ведь он влияет и на наше настроение, и на впечатления других людей Если вы хотите глубже разобраться в вопросах колористики, то я буду рада видеть вас на онлайн-курсе «Колористика. Как сочетать цвета». В этой же публикации я хочу поделиться с вами простым способом выбрать цветовые сочетания, которым можно пользоваться, даже не изучая цветовой круг. Я начала статью с того, что цвет окружает нас с детства. Это и есть нужный нам ключ к выбору цветовых сочетаний! Мы живем в цветном мире. Этот мир прекрасен и гармоничен. Мы любуемся закатом, живописными россыпями полевых цветов, удивительной окраской бабочек. Природа уже создала для нас всевозможные цветовые сочетания! Следуя ее подсказкам, мы тоже можем создавать красивые, эффектные, трогающие душу цветовые сочетания. Давайте посмотрим как это можно сделать на практике. Ниже вас ждут примеры красивых цветовых сочетаний и варианты применения этих сочетаний в одежде. Во второй части статьи я хочу предложить вам несколько сочетаний для самостоятельной работы. Используя эти сочетания, потренируйтесь составлять комплекты или раскрашивать готовые эскизы. Часть 1. Сочетания и примеры реализации в одежде. Фото. Розовая пудра. Легкое и нежное сочетание пудровых тонов прекрасно подойдет для воздушных платьев и хрупких фей, которыми нас видят мужчины и которым найдется место даже в офисной среде. Фото. Тонизирующая динамика. Чтобы не потеряться в толпе, достаточно добавить смелые сочетания в свой гардероб! Сочетание горчичных и фиолетовых красок выглядит по-настоящему смело и тонизирующе. Фото. Независимая позиция. Черно-зеленый и серый хаки образует с зелеными нотами уникальный цветовый аккорд, который по-настоящему оценят натуры с позицией независимого наблюдателя по жизни. Фото. Близкая дистанция. Оттенки коричневого символизируют теплоту и домашний уют. Чтобы выглядеть по-дружески неформально, но все же держать дистанцию, комбинируйте коричневый с голубым и приглушенным оливковым. Фото. Сдержанный шик. Настоящей аристократке не нужны яркие цвета. Ее благородные корни лучше всего подчеркивают сдержанные цвета, как бы слегка выцветшие от времени. Фото. Марево саванны. Ясные оранжевые и красные цвета становятся тут непонятными, размытыми, таяющими в дымке полуденной жары. Добавить четкости в такие ансамбли, без потери общего настроения, помогает темно-коричневый цвет. Фото. Тень друидов. Наверняка вы не раз восхищались старыми стенами, увитыми виноградом или плющом. Это действительно очень красиво! А все оттенки камней и скал превосходно смотрятся рядом со светлой и темной зеленью. Фото. Дева гор. Зеленый и бирюзовый лежат рядом на цветовом круге, и также рядом мы видим их и в природе. Где горы касаются неба, а холмы переходят в долины, рождаются невероятно приятные глазу сочетания. Уравновесить их в одежде поможет ахроматическая гамма. Часть 2. Сочетания для самостоятельных занятий. Фото. Осень на Озере Sylvenstein, Германия. Выразительный контраст синего и охры. Фото. Глубокая палитра сине-зеленых красок. Гавайи, подводный кадр. Фото. Снег бывает не только в России! На фото — Швеция. Здесь тоже можно любоваться невероятно изысканной игрой легкого света и голубоватого снега. Фото. А эта гамма для смелых, экстравагантных и креативных! Фото. Лесная дымка — это самые лучшие цвета для интерьера комнат, требующих ясности мысли и спокойного состояния. Фото. Вибрирующая палитра восхода! Нью Йорк, вид на Манхэттен. Фото. Уникальные белые пески в New Mexico, США. Желтая нотка оживляет всю композицию. Фото. Плитвицкие озера в Хорватии обладают исключительной красотой! Ими можно любоваться в любое время года. Здесь на фото озера заморожены и дарят нам освежающую бирюзовую гамму. Фото. Цветовые гаммы, базирующиеся на глубоких и светлых сине-бирюзовых цветах, создают деловую, профессиональную атмосферу. Поэтому в таких цветах всегда отлично смотрятся деловые костюмы, интерьеры переговорных комнат и прочие, связанные с бизнесом, объекты. Фото. Палитра в бежево-зеленой гамме дает ощущение спокойствия с проблесками юной энергии. Деревянный мост, Galacia, Испания. Фото. Спокойная и неяркая цветовая гамма тоже может быть очень милой! Все зависит от контекста использования и от тех материалов, в которых реализуется цветовое сочетание. Фото. В противовес строгой деловой гамме теплая палитра оттенков кофе с печеньем помогает общению и неформальным отношениям. Подключайтесь к нашим разноцветным занятиям! Узнать больше о курсе по колористике.

Яркость естественного цвета

Чарльз Дарвин всегда носил с собой одну конкретную книгу. Во время своего пятилетнего путешествия на корабле HMS Beagle, которое в конечном итоге привело к современной концепции эволюции видов, Дарвин полагался на «Номенклатуру цветов Вернера», чтобы помочь в описании видов. Эта книга, опубликованная в 1814 году шотландским художником Абрахамом Готтлобом Вернером, была бесценна для естествоиспытателей того времени, поскольку для правильного определения фауны, флоры и животных требовались точные ссылки на обилие цветов, встречающихся в природе.Используя сотни образцов цветов с уникальными названиями, такими как Flaxflower Blue, Orpiment Orange и Broccoli Brown, натуралисты могли стандартизировать огромное количество цветов, встречающихся в природе.

Примеры цветовых палитр из Номенклатуры цветов Вернера

Авраам Готтлоб Вернер, Smithsonian Books

Мир наполнен удивительным разнообразием цветов, от розового и пурпурного восхода до кристально чистой синевы итальянского моря. Как природа создает этот чудесный массив и как люди пытались воспроизвести эту красоту? Для начала мы должны выяснить, что такое цвет на самом деле.Цвета — это длины волн света, которые находятся в видимом диапазоне для человеческого глаза. Свет, отраженный цветным объектом, распространяется волнами, очень похожими на рябь на поверхности воды, и излучает характерную длину волны. «Жезлы и колбочки» в сетчатке глаза человека могут визуально передавать нам эти волны в цвета. Волны, которые движутся ближе друг к другу, производят более короткие волны, которые измеряются расстоянием между последовательными гребнями волн. Красный с длиной волны 635 нанометров (635 миллиардных долей метра) и выше является цветом с самой длинной длиной волны, а синий и пурпурный с длиной волны от 400 до 500 нм — самой короткой.Когда солнечный свет падает на Землю и отражается от мира природы, свет отражается на длинах волн, соответствующих различным цветам, и наши глаза улавливают эти цвета. Обратите внимание, что цвет — это результат длин волн, которые отражаются, а не поглощаются объектом; все, что вы видите, — это фильтр, улавливающий световые волны определенной длины и отражающий остальную часть обратно в глаза.

Диаграмма, показывающая частоту длин волн для различных цветов (в нм). Обратите внимание, что красный цвет имеет самую низкую частоту (большая длина волны), а синий и фиолетовый — самая высокая частота (самая маленькая длина волны).

Gunnar Optiks, Повышение производительности труда

Как объекты поглощают волны одних длин и излучают другие? Естественные цвета объекта часто определяются структурой химических веществ внутри. Некоторые из наиболее распространенных молекул в природе — это каротиноиды, хлорофилл и антоцианин, которые вместе известны как пигменты из-за их цветообразующих свойств и отвечают за различные оттенки оранжевого, зеленого и пурпурного.

Представьте себе зеленое поле летом, наполненное жизнью.Зеленый цвет часто ассоциируется с ростом, поскольку каждую весну мы видим, как жизнь обновляется, когда на деревьях появляются зеленые побеги. За эту яркую регенерацию отвечает пигмент хлорофилл, который содержится во всех зеленых растениях. Хлорофилл — важный компонент процесса фотосинтеза, который отвечает за способность растений превращать солнечный свет в пищу. Солнечный свет состоит из множества цветов, длина волны которых колеблется от 400 до 700 нанометров, но хлорофилл может использовать только красный и синий свет в фотосинтезе.Эти длины волн поглощаются растением, чтобы произвести сахар, а неиспользованный зеленый свет отражается обратно во внешний мир, делая растение зеленым!

Примеры различных цветов осенних листьев. Эти разные цвета образуются из-за различного производства как хлорофилла, так и каротиноидов в листьях.

Stock Photo, Pexels

А теперь представьте себе красивую сцену осеннего леса, красные, оранжевые и желтые листья, медленно падающие с усталых веток, готовясь к зиме.Все эти цвета — результат каротиноидов. Каротиноиды являются вторичным пигментом фотосинтеза и способны поглощать синий свет, тогда как свет в спектре от красного до желтого отражается обратно. Однако из-за его пониженной способности поглощать волны различной длины он гораздо менее эффективен для сбора энергии, чем хлорофилл, и обычно становится основным пигментом фотосинтеза только тогда, когда запасы хлорофилла в листьях израсходованы. Осенний лист окрашен каротиноидами, которые вырабатываются в листе, а хлорофилл — нет.

Вы когда-нибудь задумывались, откуда берутся яркие синие и фиалки черники или ежевики? Фиолетовый цвет ассоциируется с королевской властью и изобилием, а в природе является результатом антоциана. Считается, что антоцианин борется с активными формами кислорода, химически реактивными соединениями, которые связаны с гибелью клеток и повреждением ДНК, что приводит к старению и заболеваниям, таким как рак. Возможно, вы слышали, что черника и черный рис особенно полезны из-за своих антиоксидантных свойств. Это связано с антоцианами и их ролью в контроле уровня реактивного кислорода.Фиолетовый цвет, возникающий в результате поглощения волн от оранжевого до зеленого, также может быть стратегией выживания. Животные эволюционировали, чтобы поедать ярко-зеленые растения и реже есть пурпурные.

Этот виноград полон антоцианов, о чем свидетельствует его темно-фиолетовый цвет.

Stock Photo, Pexels

Эти и многие другие химические соединения создают уникальные цвета за счет поглощения одних длин волн света и отражения других. Однако еще одним неотъемлемым компонентом производства цвета является физическая структура самой окрашенной поверхности.Структура поверхности может влиять на то, как свет отражается от нее, что также может вызывать резкие изменения в создаваемом цвете. Структура крыльев птиц, крыльев бабочек и цветов, таких как лютики, дает новые естественные цвета за счет структурных манипуляций со светом.

Классический пример — павлиньи перья. Если вы посмотрите на пигмент одного павлиньего пера, вы подумаете, что все павлиньи перья должны быть коричневыми. Очевидно, что это не так. Вместо этого структура самого пера мешает свету и создает цвета помимо естественных пигментов.Павлинье перо состоит из множества маленьких плоских веток с углублениями в форме чаш. При ближайшем рассмотрении эти ветви также покрыты микроскопическими пластинками или тонкими пластинчатыми слоями, которые создают эффект рассеивания света, падающего на перо. Рассеяние света — это влияние формы и структуры поверхности на отражение света.

Увеличенное в 500 раз изображение павлиньего пера демонстрирует не только яркость цвета, но и структурные углубления, отвечающие за эти цвета.

Фотография Уолдо Нелла

Например, небо голубое, потому что крошечные частицы в воздухе рассеивают свет! Рассеяние света предпочтительно отражает более короткие волны, например синие и фиолетовые. У павлинов синий и зеленый цвета являются результатом рассеяния света структурированной поверхностью пера.

Цвет, отражаемый павлиньим пером, то есть то, как свет рассеивается, зависит от угла, под которым свет достигает его. Символ мкм относится к микрометрам; один микрометр равен одной десятой миллиметра.

Wonder Whiz Kids

Самый насыщенный естественный цвет, известный людям, яркий и переливающийся синий цвет мраморной ягоды, также является результатом структурной окраски. Ягоды не имеют пигмента, но их кутикула состоит из небольших микроструктур, расположенных по спирали. Эти структуры действуют как зеркало и манипулируют светом, создавая уникальный, запоминающийся синий цвет.

Эти мраморные ягоды имеют диаметр около четырех миллиметров и известны своей ярко-голубой переливчатостью.Этот цвет является результатом их микроскопической ячеистой структуры (справа), которая рассеивает белый свет на различные цвета.

Vignolini et al., 2012, PNAS

Хотя эти прекрасные цветовые вариации естественным образом встречаются в нашем мире, люди всегда хотели воспроизвести эти цвета для собственного использования. Красильная промышленность существует более 5000 лет. Изначально красители производились путем извлечения пигментов, произведенных в природе. Расцвет синтетических красителей начался в 1850-х годах, когда химик Уильям Генри Перкинс, пытаясь химически синтезировать хинин, вместо этого случайно наткнулся на первый синтетический пурпурный пигмент.Он быстро запатентовал свое открытие и начал массовое производство лилового красителя для текстильной промышленности. Начиная с лилового, в современную текстильную промышленность внедряется множество синтетических красителей, и мы постоянно окружены искусственными красками и яркой модой.

Иногда приятно вспомнить, что люди всего лишь пытаются скопировать красоту мира природы; Поскольку мы искусственно создаем свои собственные цвета, у природы есть удивительный способ создания своих собственных цветов, который мы, возможно, никогда не сможем воспроизвести.

цветов в природе — KIDS DISCOVER

Эдуард Кислинский / Shutterstock

Прямо сейчас, когда ослепительная осенняя листва ползет на юг по континентальной части США, есть возможность научить учащихся значительному количеству людей о том, как в природе создаются цвета. Все дети знают, что листья меняют цвет, когда наступает осень, но немногие понимают, почему это происходит или как возникают другие яркие цвета в природе.

Зеленый — ухожу, ухожу, ухожу.

Листья не столько меняют цвет, сколько теряют зеленый цвет. Весной и летом химический хлорофилл в листьях деревьев помогает им превращать воду и углекислый газ в сахар и кислород. Этот процесс, называемый фотосинтезом, дает дереву пищу, необходимую для роста. Хлорофилл — это то, что придает листьям зеленый цвет. С приближением зимы солнечного света или воды больше не хватает для управления химической реакцией фотосинтеза, поэтому деревья останавливают этот процесс.Зеленый хлорофилл исчезает с листьев, и остаются только желтый и оранжевый цвета. Эти цвета присутствовали все время, но были замаскированы ярким цветом зеленого хлорофилла. В конце концов, эти листья опадают, и дерево остается бездействующим, пока следующей весной не придет время снова заставить хлорофилл работать.

Птицы перья

Среди меняющихся листьев ученики могут найти смелую синюю птицу. Но голубая сойка на самом деле не так окрашена. Не все цвета в природе созданы с помощью пигментов, и синий цвет птиц как раз такой случай.Голубые сойки, синие птицы и овсянки индиго — все они создают свои ослепительно-синие цвета за счет рассеивания света. Небольшие воздушные карманы между зазубринами и гребнями перьев рассеивают свет. Полученный цвет — синий. Однако само перо не синее. Если вы осветите перо синей сойки сзади, оно станет темно-коричневым или черным. Это потому, что синий цвет, который вы видите, требует прямого падающего света.

Зеленые цвета у большинства птиц получаются за счет комбинации этого синего структурного цвета и естественного желтого пигмента.Фактически, единственная известная птица, которая производит свой собственный зеленый пигмент, — это турако, птица к югу от Сахары.

Потребление цвета

Другие птицы приобретают свой отличительный цвет благодаря диете. Например, фламинго кажутся ярко-розовыми из-за ракообразных, которые они потребляют. Маленькие креветки в неглубоких бассейнах начинают поедать растительный материал с высоким содержанием каротиноидных пигментов, которые содержат молекулы белка зеленого или синего цвета. Фламинго собирают корм, держа голову вверх ногами и всасывая воду.Они используют свой язык, чтобы отфильтровать воду из клюва, удерживая креветок внутри. Когда фламинго едят креветки, пигменты креветок превращаются в жиры, которые откладываются в растущих перьях птицы. Это то, что делает их розовыми.

Зоопарки должны учитывать эту диету, когда содержат фламинго. Они кормят высоких птиц специальной диетой из гранул, содержащих соответствующий пигмент. Если они этого не сделают, то в следующий раз, когда фламинго линяет свои старые перья, они будут выставлять на обозрение тусклую бледную птицу.

Полые волосы

Все знают, что белые медведи белые, правда? Ну… на самом деле это не так. Они на самом деле черные под всей этой густой шерстью. Хотя их кожа черная, они кажутся белыми из-за того, как устроены их волосы. Волосы белого медведя не содержат пигмента, который придает цвет живым объектам. Отдельные волоски имеют полую прозрачную сердцевину. Эта установка рассеивает видимый свет во многом так же, как снег рассеивает видимый свет.Поскольку весь видимый свет рассеивается, нет цвета, который можно увидеть, поэтому они кажутся белыми.

Известно, что белые медведи в зоопарках имеют зеленый цвет. В этих случаях в их полых стержнях волос выросли колонии зеленых водорослей. Чтобы убить водоросли и вернуть медведю его нормальный белый цвет, нужен солевой раствор.

Цвет в природе | ЛНПО

Динамическая роль оттенка в природной среде

Будь то великолепие яркой радуги на фоне темно-серо-голубых грозовых облаков после летнего грозового ливня или внимательное изучение переливающегося крыла бабочки, цвет играет важную роль. наше восхищение окружающей средой.Тускло-коричневый цвет самки фазана или белая вспышка убегающего оленя, грациозно пробирающегося сквозь подлесок — все цвета играют ключевую роль в обеспечении выживания этого конкретного организма. Без этих характерных пигментов эволюция отказалась бы от неудачных цветов и выбрала бы более удачные.

Полный спектр цветов — это естественное явление, так как любой цвет во всех его оттенках и оттенках можно найти в нашей естественной среде. «Цвет — это результат отражения солнечного света определенной длины волны от небольших молекул пигмента.»(Williams, E.H. 2005. Pg 64) Цвет возникает только тогда, когда« молекула поглощает свет. . . и его электроны резонируют с частотой входящих длин волн [и когда] другие длины волн отражаются обратно. . . » (Williams, E.H. 2005. Pg 64)

Сенсорные способности животных обнаруживать определенные цветовые узоры постоянно развивались вместе с ними. Палитра видимых цветов варьируется от животного к животному. Хищники не смогли бы выжить, если бы не смогли определить окраску замаскированной добычи.У людей есть рецепторы трех цветов — по одному для красного, синего и зеленого. Мы можем видеть только цвета, которые могут воспринимать эти рецепторы. Другие животные обладают дополнительным цветовым спектром: птицы видят ультрафиолетовые цвета так же, как медоносные пчелы, хотя у медоносных пчел отсутствует красный рецептор. (Williams, E.H. 2005. Pg 64)

Хотя роль некоторых пигментов очевидна, например, зеленого цвета хлорофилла, другие цвета играют разные роли в природе. Наслаждаясь великолепием луга летом, наполненного цветами полевых цветов, бабочек и других живых организмов, помните, что во многих случаях цвета — это «.. . сигналы, красочные сообщения от одного организма к другому ». (Murphy, P. и Doherty, P. 1996. Pg 20) Желтая вспышка от порхающей оранжевой серной бабочки, переливчатая синяя вспышка от крыла жука, эта красная вспышка от красного крылатого дрозда и розово-белая полоса все из вьюнок из живой изгороди посылают друг другу сигналы одним из самых простых способов. В выживании нет места лишним и, особенно с живыми организмами, не тратится энергия на лишние проявления; все выполняет жизненно важную функцию.

Цвет и животные

Хотя животные бывают разных оттенков и оттенков, окраска является важной адаптацией, которая может означать разницу между жизнью и смертью. Независимо от того, хочет ли животное слиться с окружающей средой, например, пятна на тихом веере оленя, или выделиться, например, визжащая синяя сойка, его окраска является генетически унаследованной чертой. Хотя могут быть некоторые незначительные вариации, уникальные для определенного вида, большинство из них предсказуемо.

Большинство млекопитающих покрыты волосами, чтобы защитить их от солнечного ультрафиолетового излучения.Цвет у животных определяется группами пигментов. Меланин производит коричневые и черные цвета. Это самый распространенный поверхностный пигмент животных, поэтому он часто вызывает темную окраску. Гемоглобин дает красный цвет, а каротиноиды — желтый, апельсиновый, красновато-оранжевый и розовый. Гуанин производят белки. Синий и зеленый редко встречаются у животных, так как нет синего или зеленого пигмента, вызваны взаимодействием световых волн, особенно переливающихся цветов. Лишь некоторые животные, такие как розовый лосось и фламинго, приобретают окраску от пищи, которую они едят.Это известно как проглоченные пигменты. (Williams, E.H. 2005. Pg 64) Фламинго приобретают розовый цвет благодаря каротиноидам, содержащимся в креветках. Если исключить креветки из их рациона, они станут белыми. (Murphy, P. and Doherty, P. 1996. Pg 36)

Окраску животных можно разделить на категории в зависимости от функции, которую она выполняет для организма. Камуфляжная или загадочная окраска позволяет животному стать почти невидимым в окружающей среде. Другими словами, это позволяет им «прятаться на виду».Загадочное поведение или неподвижность в скрытой области всегда сопровождается загадочной окраской. Крапчатая зеленая лягушка, замерзшая среди ряски на болотистой местности, является хорошим примером такой окраски. (Williams, E.H. 2005. Pg 64)

Цветовая адаптация, кажущаяся отличной от загадочной окраски, разрушающая окраска помогает скрыть, разрушая очертания животного. (Williams, E.H. 2005. Pg 73) Несмотря на то, что на наш взгляд зебры представляют собой жирную черно-белую полосу, зрение их хищников с трудом выделяет полосы зебры на высокой траве, по которой она пасется.С другой стороны, полосы тигра, которые представляют собой смесь смешанной окраски и разрушительных узоров, позволяют ему сливаться с длинными травами в его естественной среде.

Встречное затенение — это использование разных цветов на верхней и нижней части тела в градуированных тонах, обычно в форме от светлого под животом до темной спины. (Williams, E.H. 2005. Pg 71) Наличие пятен и полос также эффективно нарушает контур животного, в остальном однотонного цвета. Это также может быть средством общения между отдельными представителями одного и того же вида.Хвост у животных, таких как еноты и рыжие лисы, которые отличаются по цвету и рисунку от тела, используются как средство связи между отдельными видами. Эти контрастные узоры можно увидеть издалека. «Кольчатые хвосты более распространены среди ночных млекопитающих лесных местообитаний, а светлые хвосты с темным концом более распространены среди дневных млекопитающих пастбищ». (Williams, E.H. 2005. Pg 72) Контрастные хвосты также отвлекают хищников от головы.

Апосематическая или предупреждающая окраска — это использование жирной и высококонтрастной окраски у животных, которая передает четкое сообщение, которое гласит: «Оставьте меня в покое!» Это особенно верно, «когда оттенки красного, оранжевого, желтого или белого контрастируют с черным фоном, [и] обычно указывают на некоторую ядовитость». Хищники уже инстинктивно знают или быстро учатся избегать этих цветовых узоров. (Williams, E.H. 2005. Pg 77) Наряду с предупреждающей окраской приходит и отрицательная реакция, такая как укус желтой куртки или неприятность бабочек-монархов.Печально известное млекопитающее, от которого следует держаться подальше, особенно если у вас есть собака, — это черно-белый полосатый скунс.

Еще один и совершенно иной подход к тому, чтобы оставаться незамеченными хищниками, называется хроматической реакцией. Эта адаптация позволяет видимому в противном случае организму изменить свой цвет на цвет окружающей среды, что делает его почти полностью невидимым для хищников. Есть две формы хроматической реакции: сезонная хроматическая реакция, примером которой является способность ласки менять цвет с коричневого на снежно-белый зимой, и быстрый хроматический отклик, который является более мгновенной и спонтанной реакцией, такой как хамелеон.У некоторых видов насекомых на крыльях есть пятна яркого цвета, которые остаются скрытыми до тех пор, пока хищник не потревожит их, когда крыло развернет. Эта яркая вспышка цвета может напугать хищника на секунду или две, достаточно долго, чтобы его жертва могла убежать. (Williams, E.H. 2005. Pg 74)

Окраска альбиносов обусловлена ​​отсутствием пигментации кожи, перьев, волос и глаз. Это происходит, когда генетическая мутация, вызванная рецессивным признаком, делает нефункциональным фермент, вырабатывающий пигмент, такой как меланин, у людей.(Williams, E.H. 2005. Pg 66). Пример этой мутации можно найти на местном уровне, в Природном центре Каюга, где на внешней выставке живых животных присутствует самка фазана-альбиноса. Однако такая окраска, а точнее ее отсутствие, у животных встречается редко. Не обладая защитной окраской, эти животные становятся легкой добычей хищников. Альбинизм не встречается у растений.

Сезонный полиморфизм — это термин, означающий сезонные изменения цвета. У некоторых видов месяцев и бабочек, таких как горчично-белая бабочка, весенняя окраска более смелая или темная.Эта адаптация увеличивает эффективность солнечного обогрева во время купания, что необходимо более прохладным утром. Другая стратегия адаптации — способность становиться светлее или темнее с изменениями окружающей среды. У некоторых животных есть способность приобретать более темный оттенок при более низкой температуре, что затем делает поглощение солнечного тепла более эффективным. (Williams, E.H. 2005. Pg 82-83)

Цвета и узоры птиц эволюционировали в унисон с поведением и используются как для сокрытия, так и для передачи сигналов.Самцы окрашены более ярко, чем самки, чтобы иметь более высокий визуальный контраст с окружающей их средой. Это служит двум целям: соревноваться с другими самцами и привлекать партнера. Более яркое оперение означает более здоровый самец, что инстинктивно знают и ищут самки птиц во время брачного сезона. И наоборот, самки имеют тусклый окрас или загадочную окраску для защиты при выращивании детенышей.

Радужные цвета — одно из самых завораживающих явлений природы.«Яркие, меняющиеся цвета и металлический блеск, встречающиеся в природе, происходят от взаимодействия отраженных световых волн, а не от сплошных цветов пигментов» (Williams, EH 2005. Pg 66). Цвета меняются в зависимости от угла, под которым свет отражается от блестящего сверкающий до темного и серого Это вызвано тем, как свет отражается от микроскопических слоев полупрозрачного материала.

Солнечный свет состоит из световых волн разной длины, и каждый цвет, который мы видим, является отдельной длиной волны.«Солнечный свет также включает световые волны, которые имеют более длинные волны, чем фиолетовый свет (ультрафиолет), и более короткие, чем красный свет (инфракрасный), но [наши] глаза не могут обнаружить эти частоты. Поскольку [световые] волны — это бегущие колебания, а не физические объекты, две волны могут находиться в одном и том же месте в одно и то же время ». Когда объект, состоящий из множества очень тонких слоев, такой как раковина морского морского ушка, проникает внутрь, а затем отражается и пересекает каждый отдельный слой. Результатом является мигание интенсивного цвета, чередующееся со сменой оттенков от тусклых до ярких.(Murphy, P. and Doherty, P. 1996. Pg 73)

Эти увлекательные проявления цвета можно найти на перьях птиц, крыльях бабочек, ракушках и насекомых.

В переливающихся перьях на голове и горле рубинового колибри «цвета видны только с близкого расстояния — и то только с правильного положения. С одной стороны, [они] блестящие пурпурные. . . » Но с другой стороны, они тусклые и унылые. «Внутри радужных перьев микроскоп выявляет тонкие слои пигмента, разделенные воздушными промежутками.Эти субмикроскопические структуры сильно отражают цвета под определенными углами ». (Murphy, P. and Doherty, P. 1996. Pg 83)

Бабочки

Замечательные вспышки цвета на крыльях бабочек происходят от пигментов на порошкообразных чешуях, покрывающих крылья. У каждого вида есть свой собственный набор отметин, хотя индивидуальные вариации являются нормальным явлением. Загадочная и непонятная окраска помогает нарушить контур бабочки. Хорошо известным примером мимикрической окраски является бабочка наместника, копирующая черно-оранжевую предупреждающую окраску монарха.Другие стратегии, такие как ложная голова на гусенице бабочки-парусника в кустах специй и глазные пятна на деревянной бабочке-сатире, служат для отвлечения хищников от жизненно важных частей тела, где находится настоящая вещь. Это заставляет хищника ударить по менее жизненно важному крылу, а не по голове. Часто бывает, что бабочка с пятнами на крыльях видит клиновидный скол, который отсутствует там, где птицу обманывали достаточно долго, чтобы бабочка могла сбежать в безопасное место. (Williams, E.H. 2005. Pg 75–76)

Бабочки видят не только красный, синий, зеленый и фиолетовый, но и ультрафиолетовый.В отличие от человеческого зрения, бабочки идентифицируют себя по своим ультрафиолетовым отметкам. Ультрафиолетовые цвета переливаются и, кажется, мерцают при свете, который играет важную роль в поведении и общении бабочек.

Rainbows

Радуги мы видим из-за света, который отражается в наши глаза падающими каплями дождя. Чтобы увидеть солнце, нужно стоять под определенным углом — всегда напротив того места, где вы стоите. Когда свет проходит через призму или каплю воды под углом, он преломляется или изгибается.Каждый из цветов, составляющих белый свет, изгибается под разным углом. Из-за этого изгиба разные цвета изгибаются на разную величину; одни цвета гнутся больше, чем другие. (Murphy, P. и Doherty, P. 1996. Pg 116–118) Когда солнечный свет изгибается, он распадается на цвета радуги, которые мы видим после дождя.

Обратите внимание, что небо темнее на внешней стороне радуги и светлее на внутренней кривой. Большая часть света, отражающегося от капель дождя, попадает внутрь дуги радуги, делая эту область яркой.Яркость цветов указывает на размер капель воды. Крупные капли создают яркую радугу, а более мелкие — более тусклые. (Murphy, P. and Doherty, P. 1996. Pg 119–120)

Дождь — не единственное, что создает радугу. Встаньте под прямым углом в солнечный день возле разбрызгивателя газонов или у подножия водопада Тауганнок, и вы будете вознаграждены радугой. Если у вас зоркий глаз, обратите внимание на небо в частично солнечный день, и вы можете увидеть кристаллы льда в облаках, которые также создают бледную радугу.

Восход, закат

Светящиеся красные, розовые, оранжевые и желтые цвета, которые мы видим на восходе и закате, возникают, когда солнечный свет проходит через частицы в атмосфере Земли, создавая эффектное отображение меняющихся оттенков. Солнечному свету предстоит пройти более длинный путь, чтобы проникнуть в атмосферу Земли, чем в полдень. «В солнечном свете все цвета радуги объединяются, чтобы сделать свет, который мы видим, как белый. Если бы молекулы воздуха равномерно рассеяли эти цвета, небо было бы таким же белым, как снежный вал или капли воды в облаке.Но молекулы воздуха не рассеивают все цвета одинаково ». (Murphy, P. and Doherty, P. 1996. Pg 90)

Некоторые цвета рассеиваются больше, чем другие, из-за их индивидуальных длин волн. Цвета с более короткими длинами волн — синий, зеленый, фиолетовый — рассеиваются. Цвета с более длинными волнами — красный, оранжевый и желтый — достигают поверхности Земли. Отсюда и цвета наших закатов. Цвета восхода обычно менее насыщенные и более пастельные, потому что в атмосфере присутствует водяной пар. Цвет варьируется в зависимости от того, какие частицы, как искусственные, так и естественные, находятся в атмосфере и от фактического местоположения.(Murphy, P. and Doherty, P. 1996. Pg 95)

Полевые цветы

В царстве флоры есть три цветных пигмента растений. К ним относятся зеленый цвет хлорофилла, содержащийся в листьях и стеблях, от желтого до красновато-оранжевого каротиноидов, содержащихся в моркови, и красный и синий антоцианнин свеклы, красных роз и синих цветов. (Williams, E.H. 2005. Pg 64). Эти три пигмента также играют решающую роль в осеннем сезоне листвы. Укорочение дней приводит к тому, что большинство зеленых растений прекращают производство хлорофилла, обнажая другие цвета, вызванные присутствием каротиноидов и антоцианов в листьях.

Наши любимые полевые цветы приобрели свой цвет, потому что они эволюционировали вместе со своими опылителями, приспосабливая определенные формы и показывая определенные цвета, которые привлекают их к их цветущему цветку. Например, бабочки предпочитают красные цветы, у которых есть площадка для посадки. «Пчел привлекают розовые, желтые, синие и отчетливо выраженные цветы, многие из которых отражают ультрафиолетовый свет, иногда как бы» яблочко «. . . » (Williams, E.H. 2005. Pg 2) Мухи с плохим зрением предпочитают белые цветы в форме блюдца.«Ночных кормящихся бабочек привлекает сильный аромат, но поскольку цвета не видны ночью, опыленные молью цветы обычно бледно-зеленые или белые». (Williams, E.H. 2005. Pg 2) Летучие мыши выбирают большие, бледные и ароматные цветы, в то время как жуки предпочитают ярко окрашенные цветы, обычно с неприятным запахом или запахом падальи. «Колибри часто выбирают красные, трубчатые, свисающие цветы с обильным нектаром». (Williams, E.H. 2005. Pg 2)

Многие полевые цветы имеют полосы, точки и другие яркие отметины, которые действуют как «посадочные огни взлетно-посадочной полосы» для самолетов.Они помогают опылителю попасть в ту часть цветка, которая имеет сладкий нектар — награду за перенос пыльцы. Ярко окрашенные полевые цветы не тратят энергию на производство ароматов, чтобы привлечь своих опылителей. Пчелы видят ярко-оранжевый цвет травки-бабочки совсем иначе, чем мы, потому что они видят его в ультрафиолете.

Уровень pH также определяет цвет. Антоцианы, пигмент, распространенный во многих растениях, «окрашивается в красный цвет в кислоте и синий в щелочной». Хорошим примером этого являются кусты гортензии, в которых садовник намеренно изменяет pH почвы, чтобы получить ярко-синий цвет.«Добавьте виноградный сок в лимонад, и он станет ярко-красным. Добавьте тот же сок в смесь пищевой соды и воды, и она станет синей ». (Murphy, P. и Doherty, P. 1996. Pg 34) Ярких цветов достаточно для привлечения внимания.

Как художник, натуралист и любитель полевых цветов, я особенно очарован той ролью, которую цвет играет в нашей окружающей среде. Во время похода мой взгляд постоянно блуждает с одной стороны тропы на другую, выискивая цвет и форму чего-то интересного.Я счастлив обнаружить, что эта гигантская голубая лобелия, кардинальный цветок или алая пимпернель выглядывают на меня из-за окружающего плаща из зеленой листвы. Я надеюсь, что в эти выходные вы тоже найдете час или два, чтобы совершить поход по новой тропе и открыть для себя несколько собственных чудес природы.

Источники:

Williams, E.H. 2005. Справочник по природе. Издательство Оксфордского университета. Нью-Йорк, Нью-Йорк

Мерфи П. и Доэрти П. 1996. Цвет природы. Книги Хроник, Сан-Франциско, Калифорния.

Сногсшибательные цвета, встречающиеся в природе

Когда изображения многих других «радужных гор» Китая разошлись по миру — были очарованы невероятными красками природы.

Но потом мы заметили отказ от ответственности: «Могут быть небольшие манипуляции с фотографиями, чтобы сделать цвета яркими». После небольшого исследования мы поняли, что это действительно так (сравните предыдущие снимки с этими фотографиями).

Тем не менее, мы были вдохновлены и были полны решимости найти самые потрясающие проявления цвета, которые могла предложить мать-природа. Порыбачив, мы поняли, что не только мир природы полон неоновых и драгоценных оттенков, но и получили ускоренный курс о том, как появились эти дисплеи.

Конечно, эти невероятные оттенки предназначены не только для эстетики. Вы можете вспомнить классический случай цвета в царстве животных: самец павлина, чьи красивые перья используются для привлечения самок.Тем не менее, животные используют множество оттенков и по многим другим причинам. В то время как каракатицы быстро меняют цвет, чтобы избежать хищников, а бабочки из оранжевых листьев дуба постоянно замаскированы, чтобы слиться с их средой обитания, другие животные, такие как гусеница киноварной моли и ядовитая лягушка-стрела, щеголяют яркими оттенками как предупреждающий знак для других существ.

Виды растений также используют свой цвет, используя свои уникальные пигменты для привлечения опылителей. Некоторые виды — например, растения семейства флоксов — даже меняют свой оттенок в зависимости от того, какие животные присутствуют в течение определенного времени.Например, исследователи из Университета Северной Аризоны во Флагстаффе обнаружили, что алая гилия меняет оттенок красного, чтобы привлечь мотыльков в один сезон и колибри в другой.

У животных, растений или природных объектов яркие цвета могут быть получены из различных источников — их диеты, минералов, бактерий, клеточной структуры или просто генетической способности создавать уникальное (а иногда и изменяющееся) отображение пигментации.

Но даже если настоящая история этих ярких оттенков является биологической (это верно — мать-природа не выставляет напоказ свои цвета только для удовольствия людей), мы все равно можем искать невероятные проявления радости, удивления и благоговения, которые они вызывают.Просмотрите наше слайд-шоу, чтобы увидеть одни из самых удивительных цветных шоу в мире природы.

1. Caño Cristales: Мета, Колумбия

Известная как «Река пяти цветов» или «Жидкая радуга», эта южноамериканская достопримечательность в национальном парке Серрания-де-ла-Макарена демонстрирует свои яркие оттенки в период между влажным и сухим сезонами. год. В это время уникальный вид растений на дне реки под названием Macarenia clavigera становится ярко-красным. На фоне голубой воды и желто-зеленого песка это невероятное зрелище.Хотя этот район был закрыт в течение многих лет из-за партизанской деятельности, он вновь открылся для туристов в 2009 году. Сегодня несколько колумбийских туристических агентств будут организовывать туры с гидом в отдаленные районы вместе с полетом в Ла-Макарену.

2. Национальный парк «Долина цветов»: Уттаракханд, Индия

Представьте себе это: раннее утро, когда вы пробираетесь через гималайский луг, где орхидеи, маки, примулы, календулы, маргаритки и бесчисленное множество других полевых цветов устилают землю. Вдалеке вы слышите зов гималайского фазана Мона и, делая паузу, чтобы погрузиться в пейзаж, вы смотрите вниз и замечаете пару следов на рыхлой земле.Несколько часов назад по этой же тропе прошел снежный барс. Добро пожаловать в национальный парк «Долина цветов», место, известное своим богатым разнообразием эндемичных альпийских цветов и местом обитания множества исчезающих видов растений и животных.

3. Озеро Хиллиер: архипелаг Речерч, Западная Австралия

В то время как озеро Хиллиер с воздуха кажется пузырящимся цветом жевательной резинки, вода имеет менее драматический розовый оттенок, если смотреть с берега. Никто не знает, откуда взялся этот цвет, но у ученых есть несколько верных догадок.Как и в случае с другими розовыми солеными озерами в этом регионе, цвет мог появиться благодаря организмам Dunaliella salina и Halobacteria. С другой стороны, его цвет может быть из-за галофильных бактерий, обитающих в соляных корках Хиллера. В любом случае озеро безопасно для купания, поэтому посетители могут насладиться купанием в его уникальных водах.

(Даниэль Бланко / Surbound Expeditions)

4. Сбор попугаев: Тамбопата, Перу

Каждый день множество ара, попугаев, попугаев и других красочных птиц собираются возле Тамбопаты, Перу, на рассвете, чтобы полакомиться богатой минералами глиной. облизывает.Многочисленные компании предлагают туры в эту невероятную местность.

(Сильвия Виньолини и др. Через PNAS)

5. Мраморная ягода: Африка

Мраморная ягода (Polliadensata) имеет самый насыщенный и блестящий цвет из всех известных в природе. Цвет ягоды, произрастающей в лесных районах Африки, вызван отражением Брэгга от ее уникальной клеточной структуры, из-за которой фрукт может казаться несколько пиксельным для человеческого глаза. Несмотря на то, что эти ягоды красивы на вид, они не содержат питательных веществ.

6. Радужный эвкалипт: повсюду в северном полушарии

Цвета радужного эвкалипта проявляются каждый год по мере того, как коричневато-серая внешняя кора отслаивается. Ярко-зеленая внутренняя кора становится синей, пурпурной, оранжевой и бордовой по мере созревания. Эти быстрорастущие деревья распространены на лесных плантациях по всему миру. На Филиппинах для получения балансовой древесины чаще всего выращивают радужный эвкалипт.

7. Окаменелая древесина: Национальный парк Окаменелого леса, Аризона

Этот национальный парк известен своими большими залежами окаменелой древесины, которые встречаются на площади около 146 квадратных миль.Цвет этих окаменелостей зависит от элементов в воде или грязи во время процесса окаменения. Например, присутствие марганца может создать розовый или оранжевый оттенок, а кобальт — зеленый или синий.

Посмотрите все 13 красочных чудес природы в The Active Times

Больше из The Active Times

Национальные парки: в рейтинге

22 впечатляющих фотографии национальных парков

11 лучших новых фитнес-гаджетов

Лучшие в мире Велосипедные прогулки

Чудо красок природы

Цвет — вещь волшебная. Это всегда неуловимо и всегда меняется в зависимости от того, что находится рядом или от освещения. Это влияет на наше настроение, сигнализирует о помощи или вреде, а цветовые узоры даже указывают на то, из чего что-то сделано на элементном уровне. Палитра матушки-природы — одна из самых волшебных, потому что она идеально подходит для любых обстоятельств. Он красиво постоянно меняется, с сезонами, временем суток и географическим регионом. Ярко-желтый цветок сигнализирует насекомым о необходимости опыления, а ярко-красный цветок привлекает колибри.Голубое небо говорит нам, что зонтик не нужен, а зеленая трава соблазняет снять обувь и насладиться прохладной мягкостью. Таинственная сила цвета влияет на все аспекты этого биоразнообразного мира.

Палитра Матери-Природы — одна из самых волшебных коллекций цветов.

Удивительно думать о цвете с точки зрения магии. К счастью, естественной тайне цвета легко научить, начав с увлекательных занятий по теории цвета. Наименование цветов, смешение цветов и цветовые отношения — популярные уроки, но сама по себе теория ничего не значит для маленького ребенка.Когда мы переносим цвет в мир природы, он оживает! Принесение цветового круга в сад, где дети действительно знакомятся с красным и зеленым, делает уроки цвета применимыми к жизни ребенка. Это всего лишь один пример того, как искусство переплетает науку и природу. Никогда не рано начать налаживать эти естественно творческие связи. Интеллект доктора Говарда Гарденера 8 ^th , естественный интеллект, усиливается за счет сортировки и классификации природных предметов по форме, текстуре и цвету в раннем детстве.Сортировка натуральных предметов по цвету — идеальный способ развить этот интеллект, рассчитанный на долгосрочную перспективу экологически сознательных взрослых.

Когда мы даем детям что-то творческое , чтобы они могли заниматься на природе, значимые связи появляются в большом количестве. Там, где встречаются искусство и природа, возникает чувство удивления, развиваются навыки наблюдения и вдохновляется межучебное обучение. Природа предоставляет сцену, а искусство предоставляет сценарий, который поможет вам пробудить в ваших учениках любовь к обучению, дополненную пожизненной связью с их естественным миром.

Ткачество природы, искусства, чудес и культуры — практика, давно продемонстрированная тем, как художники воспринимали природу как свою музу. От наскальных рисунков до ар-нуво и эко-художников — искусство, основанное на природе, побуждает нас поближе взглянуть на наш мир и на то, как природа, искусство и жизнь пересекаются. Художник Энди Голдсуорси — замечательный и удобный для детей пример того, как острое чувство чуда, наблюдения и цвета проявляется в произведениях искусства, которые освещают магию красок природы, одновременно стимулируя взаимодействие человека и природы.

Исследователь раннего детства, Эюнсук Хён, также говорит о важности чудесных детских связей с природой и развития естественного интеллекта Гарднера. Хён заметил, что опыт, накопленный в детстве, определяет наши будущие отношения с природой, и что раннее детство является окончательным периодом развития для связи с природой. Хен предполагает, что предрасположенность ребенка к связи с природой необходимо воспитывать с самого начала, чтобы обеспечить адекватную связь с природой, развитие экологического мозга и вырастание ребенка во взрослого, заботящегося о природе (Хюн, 2000).

Недостаточно просто вывести детей на улицу. Мы должны очаровывать вездесущее чувство удивления детей красотой природы. Мы должны предоставить им творческий опыт, который поддерживает естественные связи и позволяет осмысленно ассимилировать природный опыт в их жизни. Искусство дает нам ключ к раскрытию волшебства природы через цвет, предоставляя детям средство для творческого выражения естественного опыта. Привлекая чувства через наблюдение за природой, а затем объединяясь с воображением; мы открываем дверь в волшебный чувственный мир сладких клубнично-красных оттенков, свежей сосновой зелени, серых грозовых облаков и теплого солнечного желтого цвета, пробуждая врожденное детское чувство удивления и генетическую предрасположенность к естественному интеллекту.

Создание цветового круга природы: работа с мастерами и сборщиками мусора

(по материалам книги Келли Джонсон Крылья, черви и чудеса: руководство по творческой интеграции садоводства и обучения на открытом воздухе в жизнь детей )

У вас должен быть доступ к саду с множеством разноцветных растений, которые можно собирать.

МАТЕРИАЛЫ

Сначала выберите, будете ли вы делать одно цветовое колесо класса или отдельные.

Для цветового круга класса:

• Плотная бумага 24×24 дюйма или необработанная фанерная плита (я создал свой цветовой круг на фанере, потому что она очень прочная и не будет развеваться на ветру).
• Акриловая краска: красная, желтая, синяя, оранжевая, зеленая, пурпурная, коричневая
• Кисти малярные

Для отдельных цветных кругов :

• Создайте шаблон цветового круга на бумаге (следуйте приведенному ниже стилю круга классов, используя основные и второстепенные цвета).Если хотите, напишите вверху «Цвета природы».
• Карандаши цветные

ПОДГОТОВКА

• Колесо классов: Используя акриловую краску, нарисуйте на доске большое первичное и вторичное цветовое колесо (красный, фиолетовый, синий, зеленый, желтый, оранжевый). Обведите колесо коричневым цветом.

• Отдельные колеса: Распечатайте шаблон цветового круга для каждого ребенка и позвольте им раскрасить его, прежде чем вы отправитесь в сад.

ПРОЦЕДУРА

• Объясните: на этом уроке мы будем использовать наши чувства, чтобы практиковать свою наблюдательность. Объясните, что такое наблюдение и как оно поможет им открыть для себя цвета природы в этой охоте за мусором.
• Сосредоточьте детей в пространстве. Предложите им закрыть глаза, начните с двух глубоких вдохов, затем медленно проведите их через чувства, прося их заметить то, что они видят, обоняют, слышат и чувствуют. Призывая каждое новое чувство, повторно центрируйтесь двумя глубокими вдохами и говорите: «Пошлите ум в себя.. . нос, уши, кожа и т. д. » Это помогает ребенку осознать это чувство. Сделайте несколько предположений о том, что можно почувствовать, но оставьте место и для личных открытий. Напомните им, чтобы они ответили на вопросы в уме и что в конце будет время для обсуждения.
• Как только все покажутся расслабленными и подключенными к пространству, предложите им открыть глаза. Покажите цветовой круг и спросите, знает ли кто-нибудь, что это такое. Если дети очень маленькие, они могут назвать цвета.Если вы используете отдельные цветовые круги, раздайте их и просмотрите цвета.
• Объясните, что они будут искать в саду предметы, которые представляют каждый из цветов на колесе. Уточните, что у них есть разрешение аккуратно выбирать любые предметы для этого занятия. Цель состоит в том, чтобы попытаться заполнить цветные треугольники так, чтобы цвета природы составляли колесо.
• Отпустите их на корм для цветов.
• Когда время истекло или колеса были заняты, снова пригласите группу присоединиться к ней.Обсудите, какие цвета было легко найти (зеленый), а какие — труднее (синий). Почему некоторые цвета было трудно найти, а другие — нет? Было ли это из-за сезона или, возможно, из-за типа сада? Если настоящий синий цвет невозможен, спросите детей, где находится самый большой синий предмет в природе — небо, и в игровой форме предложите им притвориться, что они схватили кусочек неба и поместили его на колесо. Дайте детям время поделиться своими наблюдениями, открытиями и творческими мыслями. Обмен имеет решающее значение для усвоения опыта и создаваемых связей с природой.
• Если группа все еще занята, обсудите названия собранных предметов, есть ли у этих предметов особая работа в саду, какие растения съедобны для человека, а какие нет, будут ли они менять цвет, когда созреют, и любые другие. уникальные характеристики или размышления о цветах природы.

Цитированные работы
Хён, Ынсук. 2000. «Чем отличается интеллектуальная культура понимания природы маленьких детей от взрослых?» Ежегодное собрание Американской ассоциации исследований в области образования. Новый Орлеан, Луизиана, 24–28 апреля Печать.

ЦВЕТ ЗНАЧИТ МНОГО В ПРИРОДЕ

ЦВЕТ ЗНАЧИТ МНОГО В ПРИРОДЕ

Уит Гиббонс

1 июля 2007 г.

Какого цвета Четвертое июля? Для большинства американцев красный, белый и синий. Хэллоуин оранжевый и черный. День святого Валентина бывает розовым или красным. Цвет важен компонент нашей жизни и является определяющей частью жизни многих растений и животные, рассказывающие историю окружающей среды.

Камуфляж является общей характеристикой животных, образ жизни которых требует, чтобы они не так легко увидеть. Пятнистые шубы взрослых леопардов и оленей помочь им спрятаться от глаз других животных, стать добычей леопардов, хищники в случае оленят. Хотя их причины появления прыщей разные, оба явно созданы на заказ для смешивания с конкретными среды обитания. Существует множество примеров, когда окружающая среда диктует цветной рисунок, будь то для защиты вида добычи или для скрытности в хищнике.

Цвет общая черта среди птиц, большинство из которых могут видеть цвет, для целей разведения. Самцы щеглов становятся ярко-желтыми, а самцы — овсянками индиго. становятся ярко-синими весной во время брачного сезона. Краснокрылый дрозд у самцов на крыльях ярко-красные и желтые погоны. Самки из последних двух видов — невообразимый коричневый цвет, а самка щегла гораздо более бледно-желтого цвета, чем самец.

Много рыбы также отличаются цветовыми различиями между полами.В ярко окрашенные стрелы юго-восточных потоков драматичны в их контраст между мужчинами и женщинами. В мужской рождественской дартер Джорджии и Южной Каролины ярко-красные и зеленые полосы присутствуют во время сезон размножения. Самцы краснокожего дартера Теннесси спортивные яркие синие и красно-оранжевые на плавниках. Женщины-дартсерши обычно тусклые по внешнему виду.

Интересно, что цвет большинства млекопитающих ограничен белым, коричневым, серым и черный, что говорит о том, что дальтонизм — обычная черта в группе.Некоторые или все высшие приматы, включая людей и бабуинов, может видеть цвета. Ярко окрашенная область крупа самцов павианов — это наиболее очевидное проявление цвета среди млекопитающих, за исключением цвета волос среди некоторых современных подростков.

Растения также использовать цвет с большим преимуществом, поскольку различные формы цветной рекламы самый очевидный. Яркие цветы привлекают незаменимых насекомых. для опыления у некоторых видов.И немногие растения можно обвинить в фальшивке реклама, как насекомое, привлеченное к цветку, обычно обращается с нектаром. Ярко-красные или желтые ягоды, привлекающие птиц, например кедровых свиристелей. предложите еду для птицы и убедитесь, что вложенное семя позже депонировать в другом месте.

Цвет также используется в качестве приманки у некоторых видов животных. Детские медноголовые и ватноголовые имеют ярко-желтые хвосты, которые соблазнительно машут в присутствии маленькие лягушки или ящерицы.Потому что остальная часть змеи хорошо замаскирована в мертвых листьях лягушка или ящерица становятся добычей, когда сосредотачивают свое внимание на хвосте и приняв его за еду.

Цвета вспышки — это особенное использование цвета для защиты у некоторых животных. Например, серая древесная лягушка — совершенно замаскированное существо, когда сидит на дуб или другой тусклый фон. Когда преследуют серую древесную лягушку птицей, которая намеревается его съесть, лягушка прыгает и показывает низ ярко-желтый.Приземлившись на дерево и поджав его ноги, лягушка сливается с фоном. Птица тем временем в поисках чего-то желтого, чего нельзя найти.

Один цвет явление, альбинизм, не является продуктом естественной среды растений и животные. Альбинизм — это проявление генетического заболевания, которое может передаваться по наследству, хотя ни один из родителей не обязательно должен быть альбиносом. Альбинос не может производить пигменты, которые обычно придают цвет волосам, кожа, перья и другие поверхностные ткани.Из-за этого ненормального состояния выживание в дикой природе — трудная борьба.

По иронии судьбы, лабораторные белые крысы и мыши — самые успешные и многочисленные альбиносы. в мире. Они служат для демонстрации того, как вмешательство человека в мир природы может иметь огромное влияние на то, что составляет успех в конкретной среде.

Если у вас есть экологический вопрос или комментарий, электронная почта

(Назад в Ecoviews)

Почему синий и зеленый — самые яркие цвета в природе

В природе синий и зеленый цвета обычно самые яркие и насыщенные.Группа исследователей из Кембриджского университета выяснила причину этого, выполнив компьютерное моделирование, чтобы разобраться в сути вещей.

Кредит Flickr Матиас Аппель

Физик Джанни Джакуччи и его команда работали над численным экспериментом, оценивая диапазоны матовых структурных цветов. Это явление, ответственное за некоторые из самых ярких цветов в природе. Модель показала, как этот эффект интенсивности распространяется только на синий и зеленый в видимом спектре.Примечательно, что матовые структурные кулеры невозможно воссоздать в красной области видимого спектра.

«Большинство примеров структурного цвета в природе радужные — до сих пор примеры естественного матового структурного цвета существуют только в синих или зеленых оттенках», — сказал соавтор Лукас Шертель в заявлении. «Когда мы пытались искусственно воссоздать матовый структурный цвет для красного или оранжевого, мы получали некачественный результат как с точки зрения насыщенности, так и чистоты цвета.”

Структурный цвет формируется из неупорядоченного массива структур таким образом, что в результате получаются матовые цвета, не зависящие от угла, что означает, что цвета выглядят одинаково под любым углом обзора. Исследователи обнаружили, что основа структурного цвета не является результатом пигментов или красителей, как, например, глянцевый желтый цвет лютика, который достигается за счет желтого каротиноидного пигмента.

Напротив, окраска крыльев птиц, бабочек и насекомых, например, является результатом только внутренней структуры.Способ проявления цвета обусловлен тем, как структуры расположены на наноуровне, отражая свет в виде сложных узоров.

Jacucci надеется, что эти данные пригодятся при разработке нетоксичных красок или покрытий с интенсивным цветом, который никогда не выцветает. Тем не менее, чтобы это произошло, потребуется некоторое время, поскольку исследователям необходимо выяснить ограничения для воссоздания этих типов цветов. Они планируют продолжить исследование использования других видов наноструктур для преодоления ограничений.

«Помимо интенсивности и устойчивости к выцветанию, матовая краска, в которой используется структурный цвет, также будет гораздо более экологичной, поскольку не потребуются токсичные красители и пигменты», — говорится в заявлении первого автора Джанни Джакуччи из Кембриджа. Кафедра химии.

Исследование опубликовано в журнале PNAS.

.

No related posts.