Черный, пожалуй, самый знаковый цвет. Он гладкий, драматичный и вездесущий в искусстве и дизайне. Но что делает черный пигмент таким темным и как он так полностью поглощает свет?
Черные пигменты получают свой цвет от углерода. Атомы углерода тесно связаны друг с другом, образуя шестиугольные листы. Когда эти листы сложены вместе, они поглощают практически все длины волн видимого света.
Длины волн света ударяются о поверхность углеродного пигмента, но не могут проникнуть дальше первых нескольких слоев углеродных листов. Поскольку свету некуда идти, он просто поглощается, а не отражается обратно в наши глаза, создавая видимость черного цвета.
Наиболее распространенные черные пигменты включают в себя:
Углеродная сажа использовалась с доисторических времен. Она обеспечивает самый глубокий черный цвет, но также является наименее светостойкой. Костяная сажа очень часто использовалась в масляной живописи эпохи Возрождения. Современные синтетические оксидно-железные черные краски очень светостойкие и легко смешиваются.
| Пигмент | Светостойкость | Окрашиваемость |
|---|---|---|
| Углеродная сажа | Плохая | Высокая |
| Костяная черная | Умеренная | Слабая |
| Оксидно-железная черная | Отличная | Низкая |
Углеродная сажа имеет высокую красящую способность, что означает, что для получения глубокого черного цвета требуется совсем немного пигмента. Однако он также обладает высокой окрашивающей способностью и его трудно смыть с кистей и кожи.
Доисторический пигмент сажевого углерода производился путем сжигания органических материалов, таких как кости, растения и дерево. Полученную сажу собирали и смешивали с животным жиром для получения краски или чернил.
Более поздние методы кипятили сажу в вине или уксусе для улучшения качества пигмента. Уксус помогал объединять частицы углерода в более крупные кластеры, которые поглощали больше света и производили более глубокий черный цвет.
Костяной уголь изготавливался путем обугливания костей животных в закрытых сосудах. Процесс сухой перегонки испарял органические компоненты и оставлял пигмент, состоящий в основном из углерода со следами фосфата кальция.
Современные черные пигменты синтетически спроектированы для повышения светостойкости. Печная сажа создается путем частичного сгорания нефтяного сырья. Различные сорта используются в красках, чернилах, пластике и резине.
Синтетические оксидно-железные сажи производятся путем окисления солей железа. Они бывают двух основных форм:
Марганцевую чернь получают путем нагревания руды диоксида марганца в печи. Это создает чрезвычайно светостойкий пигмент благодаря своему минеральному составу.
На протяжении всей истории черный был одним из наиболее широко используемых цветов в искусстве. Вот несколько основных примеров:
Многие современные художники продолжают исследовать символику и визуальное воздействие черного цвета:
| Художник | Использование черного |
|---|---|
| Казимир Малевич | Его знаковый «Черный квадрат» (1915) стал символом супрематизма. |
| Марк Ротко | Накладывал черный поверх других цветов для создания медитативных эффектов. |
| Фрэнк Стелла | Использовал толстые черные линии в своих геометрических минималистских картинах. |
| Аниш Капур | Работал с запатентованным «vantablack», который считается самым черным черным пигментом. |
Как культурный символ, черный цвет передает силу, таинственность и торжественность. Как пигмент, черный на основе углерода предлагает художникам универсальную темноту с сильным визуальным воздействием.
Что делает черный цвет таким черным? Короче говоря, это потому, что черный поглощает все видимые длины волн света, падающие на его поверхность.
Белые объекты кажутся белыми, потому что их поверхности одинаково отражают весь видимый свет. Черные поверхности работают наоборот. Когда свет попадает на черный пигмент, все длины волн поглощаются, а не отражаются обратно в наши глаза.
Это полное поглощение света придает черному цвету его характерный тяжелый, темный вид. Он максимально далек от белого по цветовому и световому спектру.
В то время как черные пигменты поглощают свет, черный цвет в естественном мире часто создается микроскопическими и наномасштабными структурами, которые в первую очередь предотвращают отражение света.
Некоторые примеры черного цвета в природе включают:
Вместо пигментов эти микроскопические светоулавливающие структуры создают черный цвет за счет оптических эффектов на поверхности раздела материала.
Искусственные материалы также могут использовать поверхностные структуры для поглощения или улавливания света. Вот несколько примеров:
В то время как черные пигменты используют шестнадцатеричные углеродные листы для поглощения света, черные инженерные материалы полагаются на микроскопические поверхностные структуры для предотвращения отражения и рассеивания света.
Самый черный естественный черный цвет исходит от черных дыр. Их огромное гравитационное притяжение улавливает весь свет и не дает ему вырваться.
В пределах горизонта событий черной дыры свет не может отражаться или преломляться от поверхности. Внутренность черной дыры можно рассматривать как полное поглощение света, доведенное до его теоретического предела.
Интересно, что в то время как черные дыры кажутся совершенно черными снаружи, современная физика предсказывает, что их поведение и содержимое гораздо более сложны.
Происходит ли это в наноструктурах перьев, углеродных слоях пигментов или силах искривления света черных дыр, черный цвет возникает из полного поглощения или исключения видимого света.
Как художественный символ, черный цвет передает торжественность и таинственность. Как научное явление, черный цвет раскрывает взаимодействие между светом, материей и восприятием.
С многих точек зрения черный цвет представляет собой отсутствие света. Однако как цвет черный цвет имеет свое собственное доминирующее присутствие.