Lịch sử màu sắc

Cho đến tận bây giờ, màu sắc vẫn còn là một thế giới huyền bí, ma thuật. Thế nhưng cùng với thời gian, mảng thú vị này đã được chú ý từ rất sớm và là tâm điểm cho nhiều nhà triết học, họa sĩ, vật lý nghiên cứu..

Các màu nguyên thủy

Năm 384 – 322 trước Công nguyên,  Aristotle, triết gia kiệt xuất Hy lạp cổ đại, cho rằng màu sắc là thuộc tính của bề mặt vật chất, và ánh mắt con người "sờ chạm" lên nó mà cảm nhận được màu sắc của chúng. Màu sắc là thuộc tính của vật chất, tồn tại một cách khách quan. Ông cũng là người đầu tiên cho rằng 3 màu Đỏ, Lục và Lam của cầu vồng mà là 3 màu không thể pha ra được.

Theo ông, màu xanh blue là màu đầu tiên xuất hiện từ bóng tối (dễ nhìn thấy nhất vào ban đêm) và màu vàng là màu đầu tiên xuất hiện từ ánh sáng (là màu dễ thấy nhất vào ban ngày).

Như vậy ngay từ thời cổ đại đã thấp thoáng dáng dấp của các màu cơ bản

Cuộc tìm kiếm các màu sơ cấp

Mục tiêu tìm ra những màu ban đầu, mà từ đó tạo ra tất cả các màu khác, là khát vọng ngàn đời nay của nhân loại. Những màu "ban đầu" đó được gọi là màu sơ khai, màu sơ cấp, màu nguyên thuỷ hay màu cơ bản (primary colors)

3 màu sơ cấp trong hội hoạ

Kế thừa lý thuyết màu sắc của Aristotle, nhà toán học François d’Aguilon (1567-1617) coi đỏ, vàng và lam là 3 sắc màu “cao quý” mà từ đó có thể tạo ra tất cả các màu khác.

Màu sắc thể hiện sắc độ

Cuối TK XIV, hoạ sĩ người Ý, Cennino Cennini (1370-1440) đã cho ra đời mô hình màu đầu tiên về sắc độ thể hiện dạng khối cầu trên mặt phẳng 2 chiều. Ông đã dùng 7 màu Đen, Đỏ, Vàng, Lục (khoáng chất tự nhiên) và Trắng, Lam và Vàng.

Sơ đồ của Cennino Cennini về sắc độ trên một quả cầu.

Highlight: Phần sáng nhất.
Lit surface: Bề mặt được chiếu sáng.
Terminator: ranh giới sáng tối.
Shadow: Bóng tối
W: trắng
C: màu nguyên
U: Màu vẽ lót
Bk: Đen

 

Khi khoa học bước vào thế giới màu sắc

Sự phát triển mạnh của khoa học kỹ thuật trong TK XVII và thời kỳ Khai sáng của TK XVIII đã thúc đẩy các ứng dụng lý thuyết vào thực tiễn.

[caption id="" align="alignnone" width="308"] Robert-Boyle[/caption]

Năm 1664 nhà hóa học Robert Boyle (1627 – 1691) người Ireland đã sử dụng 5 màu cơ bản làm màu nhuộm trong kỹ nghệ dệt là màu đen, trắng, đỏ, vàng, và lam. Từ 5 màu sơ cấp này có thể mô phỏng sắc của vô số các màu khác nhau trong tự nhiên, tuy nhiên sự hòa trộn của ông thiếu độ lộng lẫy

Vòng thuần sắc ra đời

[caption id="" align="alignnone" width="290"] Isaac-Newton[/caption]

Năm 1671, Isaac Newton, người Anh, phát hiện ra dãy quang phổ khi cho ánh sáng mặt trời chiếu qua 1 lăng kính thuỷ tinh in lên 1 mặt phẳng.

[caption id="" align="aligncenter" width="600"] Thí nghiệm của Isaac Newton, khi cho ánh sáng qua một lăng kính[/caption]

Newton xếp 7 màu tương ứng với 7 cung trong âm nhạc và ông đã dùng các nốt nhạc để đặt tên cho màu sắc

• Đỏ tương ứng với 1 cung giữa Ré (D) và Mi (E)
• Da cam – ½ cung giữa Mi (E) và Fa (F)
• Vàng – 1 cung giữa Fa (F) và Sol (G)
• Lục – 1 cung giữa Sol (G) và La (A)
• Lam – 1 cung giữa La (A) và Si (B)
• Chàm – ½ cung giữa Si (B) và Do (C)
• Tím – 1 cung giữa Do (C) và Ré (D)

trong đó diện tích các phần EF, hay BC chỉ bằng một nửa diện tích của một trong các phần CD, DE, FG, GA, AB, tương tự như trong gam Do trưởng (C major).

Khi xoay tròn vòng tròn này, các màu sắc hoà trộn vào nhau tạo thành màu trắng

Vào thời đó,ông đã đưa ra 2 khám phá vĩ đại

1. Màu trắng của ánh sáng mặt trời là màu tổng hợp của tất cả các màu khác. Nói một cách khác là trộn tất cả các màu vào nhau sẽ cho ra màu trắng
2. Nối 2 đầu dãy quang phổ tạo nên vòng tròn màu tạo nên vòng thuần sắc đầu tiên là lý thuyết cơ bản của màu sắc hiện đại sau này. Tạo ra sự liền lạc và liên tục giữa các màu với nhau

Như vậy vòng tròn màu nguyên thuỷ nhất thuộc về hệ màu quang phổ: RGB và tất nhiên nó không thể ứng dụng trong hội hoạ vốn phải theo quy luật màu trừ (Subtractive model). Điều này mâu thuẫn với màu vẽ trên thực tế: không thể trộn màu Đỏ với màu Lục để cho ra màu Vàng được.

Tam giác màu sắc cuả Mayer

Vòng màu của Newton chỉ cho thấy sự thay đổi của sắc và độ bão hòa của từng màu chứ không cho thấy độ sáng tối của các màu thay đổi như thế nào. Các lý thuyết gia t.k. XVIII mong muốn xây dựng mô hình màu sắc đảm bảo 4 tiêu chuẩn:

• i) mô hình phải phân loại tất cả các màu sắc có thể được tạo bởi tổ hợp của các màu cơ bản, được gọi là các màu sơ cấp,
• ii) mô hình phải có một cấu trúc hình học chỉ rõ vị trí của các màu, mối tương quan giữ chúng với nhau và với các màu sơ cấp,
• iii) chuẩn hóa tên các màu,
• iv) công thức pha trộn màu để có thể tạo ra các màu giống màu của vật tự nhiên hoặc nhân tạo.

H. 11 – Tobias Mayer (1723 – 1762)

[caption id="" align="aligncenter" width="434"]Lichtenberg_color_triangle_Tobias_Mayer_1775[/caption]

Hệ thống trật tự màu sắc toàn diện đầu tiên đã được nhà toán học và thiên văn học người Đức Tobias Mayer (1723 – 1762) đề xuất vào năn 1758. Tam giác màu sắc này dựa trên 3 màu tinh khiết của hoạ sĩ là đỏ thần sa (cinnabar), vàng Cao Miên (gamboge) và lam azurite (khoáng vật đồng), nằm tại 3 đỉnh, và được lấp đầy bởi các chuyển sắc giữa 3 màu này. Mỗi cạnh tam giác có 12 chuyển sắc – con số chuyển sắc lớn nhất mà Mayer cho rằng mắt người có thể phân biệt được. Dùng tam giác màu sắc của Mayer người ta có thể đi từ các màu sơ cấp tại 3 đỉnh sang các ô màu khác nhau và biết chính xác tỉ lệ đỏ, vàng và lam để pha được màu của mỗi ô. Ô ở tâm tam giác có tỉ lệ đỏ (R), vàng (Y), lam (B) bằng nhau, được Mayer ký hiệu là r4y4b4. Mayer còn mở rộng tam giác cho không gian 3 chiều bằng cách thêm trục đen trắng vuông góc với mặt phẳng tam giác. Theo trục này các màu sáng hơn do thêm trắng được xếp tại các tam giác nằm ở tầng trên so với tam giác màu cơ sở, tẩng càng cao có màu càng sáng, còn các màu tối hơn do thêm đen được xếp tại các tam giác nằm ở tầng “dưới đất” so với tam giác màu cơ sở, tầng càng sâu có màu càng tối. Toàn bộ không gian màu sắc của Mayer có 819 màu.

Màu Quang Phổ và màu chất liệu

[caption id="" align="alignnone" width="258"] Jacob Christoph Le Blon[/caption]

Năm 1725, hoạ sĩ và thợ in khắc người Đức Jacob Christoph Le Blon (1667 – 1741) đã chỉ ra được sự khác nhau giữa các màu dùng trong hội hoạ (màu chất liệu) và các màu ánh sáng (màu quang phổ) làm cơ sở cho sự phân biệt 2 hệ màu cộng (màu dương tính - Additive model) và hệ màu trừ (âm tính - Subtractive model). Lúc này, lý thuyết màu sắc mới có ý nghĩa trong thực tiễn.

Mô hình quả cầu màu

[caption id="" align="alignnone" width="300"] Philipp Otto Runge[/caption]

Năm 1810, Mô hình quả cầu hoà sắc được hoạ sĩ người Đức Philipp Otto Runge đề xuất dựa trên 3 màu sơ cấp Đỏ, Vàng, Lam cùng 2 màu đen và trắng để tạo ra tất cả các màu còn lại. Trên quả cầu của Runge

• Độ sáng được xếp theo đường vĩ tuyến
• Sắc độ màu được xếp theo kinh tuyến
• Độ bão hòa màu được xếp từ tâm ra mặt quả cầu.

Đây là lần đầu tiên mỗi màu có vị trí chính xác trong tương quan với tất cả các màu nguyên cũng như các màu pha trộn.

Bán cầu màu sắc của Chevreul

Thừa kế quả cầu màu sắc của Runge, năm 1839 nhà hóa học Pháp Michel Eugène Chevreul (1786 – 1889) đã đề xuất mô hình bán cầu màu sắc. Ông chia đường xích đạo của mặt cầu thành 6 phần bằng nhau dành cho 3 màu sơ cấp đỏ, vàng, lam và 3 màu thứ cấp da cam, lục, tím. Mỗi phần màu lại được chia thành 12 sắc, tổng cộng có 72 sắc được xếp quanh xích đạo. Độ sáng tối của mỗi sắc được xác định thông qua nhân tố đen (nero factor): đen nhất ở bề mặt bán cầu, càng vào tâm càng trắng dần. Trục vuông góc với mặt phẳng xích đạo (tức trục từ cực bắc tới tâm quả cầu) chỉ có 2 màu đen trắng chuyển từ đen ở đỉnh tới trắng tại tâm.
H. 15 (a) – Michel Eugène Chevreul (1786 – 1889)

H. 15 (b) – Bán cầu màu sắc của M.E. Chevreul (theo minh hoạ hiện đại của B. MacEvoy).

Chevreul còn nghiên cứu rất kỹ về hiệu ứng xày ra khi các màu đặt cạnh nhau, về tương phản màu sắc, về sự xuất hiện của vệt sáng tại ranh giới giữa màu sáng và màu tối (ảo giác Chevreul). Các công trình nghiên cứu về màu sắc của Chevreul đã có ảnh hưởng lớn đối với các hoạ sĩ Ấn tượng, Tân Ấn tượng và Hậu Ấn tượng Pháp.

nguyên lý quan hệ màu sắc của Michel Chevreul công bố năm 1855.

• Màu tương đồng (monochromatic color) là các dạng biến thiên sáng tối khác nhau của cùng một màu nguyên sắc.

Trên vòng thuần sắc có kết hợp sắc độ, thì màu tương đồng là các ô màu cùng nằm trên một đường thẳng bán kính, từ cung ngoài cùng đến tâm vòng thuần sắc (hình 1.16).

Các màu tương đồng khi đặt cạnh nhau sẽ tạo nên một hiệu ứng dịu mắt với gam màu đồng nhất, thường hay gọi là tông - xì - tông (ton sur ton).

• Màu tương tự (analogous color) là các ô màu nằm gần nhau trên cùng một cung của vòng thuần sắc (hình 1.17).

Các màu tương tự đứng cạnh nhau sẽ tạo nên một gam màu hài hòa nhưng sắc màu phong phú hơn màu tương đồng .

• Màu tương phản (complementary color, còn gọi là màu bổ sung, màu bổ túc, màu đối nghịch): là các cặp màu đối xứng qua tâm vòng thuần sắc (hình 1.18).

Màu tương phản và hiện tượng dư ảnh

Thuyết quá trình đối lập màu sắc (opponent color process)

Do nhà sinh lý học người Đức Ewald Hering đề xuất năm 1892. Các màu đối lập trong 3 kênh màu tế bào hình nón không bao giờ được cảm nhận cùng nhau. Khi đặt màu đỏ và màu xanh lá (cùng sắc độ) cạnh nhau, ta thấy ranh giới hai màu nhấp nháy, mà ta gọi là các màu “đánh nhau” [1.6] (hình 1.10).

Hiện tượng dư ảnh (afterimage)

Hiện tượng này xảy ra khi ta tập trung nhìn một màu nào đó, trên một nền màu trung tính, trong một thời gian đủ lâu (khoảng vài giây), sau đó nhắm mắt lại ta sẽ
Màu trung tính trong thiết kế ứng dụng - Trang 11
thấy hình ảnh vật đó với màu sắc “ngược lại”. Màu “ngược lại” là màu tương phản nằm đối diện, bên kia tâm vòng thuần sắc Newton (hình 1.11)

Dư ảnh cũng tạo ra hiệu ứng viền màu ảo là một quầng màu, xung quanh mảng màu, có màu tương phản với chính nó (hình 1.12).

Mô hình 3 chiều của 3 thuộc tính màu sắc

[caption id="" align="alignnone" width="300"] Albert munsell[/caption]

Năm 1905, Albert Munsell, giáo sư hoạ sĩ trường mỹ thuật Massachusetts, đã thể hiện được mối quan hệ giữa các thuộc tính màu sắc như độ biến thiên các màu nguyên, độ bão hoà và sắc độ trên 1 mô hình 3 chiều trên 1200 màu sắc còn được sử dụng đến ngày nay

Ở mô hình này, tất cả màu sắc nguyên (Hue) được bố trí trên 1 vòng tròn. Từ cung này

• Nếu hướng vào tâm độ tươi màu (Chroma) sẽ giảm dần, đến tâm nó hoàn toàn trở thành màu xám
• Nếu hướng theo chiều vuông góc với mặt phẳng vòng tròn, độ sáng sẽ tăng dần.

https://sites.google.com/site/nqdart/art/color/theory