Коричневый цвет стал повсеместным в современном мире, от насыщенного кофе и шоколада, которые мы потребляем ежедневно, до земляных тонов, которые согревают наши дома. Но откуда взялся этот успокаивающий, естественный цвет? Коричневые пигменты имеют природное происхождение, а химические и физические свойства коричневых материалов придают им характерный оттенок. Изучая науку о коричневых пигментах, мы можем получить представление о том, как появился этот цвет.
Чтобы понять, откуда взялся коричневый, мы должны сначала понять некоторые основные принципы науки о цвете. Цвета, которые мы воспринимаем, являются результатом того, как свет взаимодействует с материалами. Свет, видимый человеческому глазу, состоит из разных длин волн по всему электромагнитному спектру. Когда белый свет падает на объект, некоторые длины волн поглощаются, а другие отражаются. Отраженные длины волн определяют, какой цвет воспринимают наши глаза.
Например, спелый помидор кажется красным, потому что он поглощает большую часть видимого спектра, за исключением длин волн около 700 нм, которые соответствуют красному цвету. Зеленый, синий и другие цвета происходят из того же принципа избирательного поглощения и отражения.
Коричневый цвет не является исключением, поскольку возникает из материалов, которые отражают комбинации длин волн красного, оранжевого, желтого и черного цветов. Но особые свойства поглощения света, которые дают коричневый цвет, требуют некоторого объяснения.
Коричневые пигменты возникают из двух основных типов материалов в природе:
Оксиды и гидроксиды железа — это неорганические соединения, которые в изобилии встречаются в минералах и почвах. Эти богатые железом соединения дают цвета от желтовато-коричневого до темно-оранжево-коричневого в зависимости от степени окисления и размера частиц. Некоторые распространенные формы:
| Оксид железа | Цвет |
| Гематит | Красновато-коричневый |
| Лимонит | Желтовато-коричневый |
| Магнетит | Черновато-коричневый |
Когда оксиды железа измельчаются в мелкий порошок, они становятся пигментами, известными как охры. Эти природные пигменты земли создают теплые коричневые, желтые и оранжевые цвета, которые можно найти в керамике, картинах и косметике, датируемых веками.
Другой основной источник коричневого цвета — это семейство сложных органических полимеров, называемых меланинами. Меланины вырабатываются животными, растениями и микробами для обеспечения окраски и долговечности.
Наиболее распространенной формой меланина является эумеланин, который отвечает за коричневую и черную пигментацию волос, кожи и глаз у всех видов млекопитающих. Полимеры эумеланина поглощают широкий диапазон видимых длин волн и содержат смешанные связи, которые приводят к появлению различных оттенков коричневого цвета. Растения также вырабатывают меланоподобное соединение, называемое танином, которое имеет коричневатый цвет.
Таннины защищают растения от хищников и болезней, а также придают им цвет. В напитках, таких как чай и вино, танины добавляют вяжущее качество, а также насыщенный коричневый цвет. Пищу даже можно намеренно подрумянить с помощью реакций Майяра, которые вызывают образование меланоидинов при приготовлении на сильном огне.
Хотя коричневый цвет может показаться простым, однородным цветом, пигменты, которые его производят, довольно сложны. Оксиды и гидроксиды железа имеют уникальный химический состав, который изменяет их поглощение света. Такие факторы, как степень окисления, размер частиц и градиенты концентрации, изменяют оттенок коричневого цвета. Органические меланины и танины также содержат сложные полимерные структуры, которые избирательно поглощают цвета.
Эта сложность подчеркивается на таких примерах, как меланины перьев. Как отмечает Алан Браш в своей книге «Цвета птиц», «по крайней мере шесть независимых пигментов меланина создают коричневые цвета в перьях птиц. Каждый из этих меланинов имеет разные свойства поглощения, производя коричневые цвета, которые являются нейтральными, красноватыми, шоколадными, серебристыми или охристыми». Палитра коричневого цвета в природе проистекает из нюансов в этих основных пигментных соединениях.
Однако наше субъективное восприятие «коричневого цвета» зависит не только от химии пигмента. Человеческое восприятие цвета включает в себя нейронную обработку в глазу и мозге, которая интерпретирует длины волн как цветовые ощущения. В то время как коричневые длины волн обычно охватывают диапазон от оранжевого до зеленого, контекст также влияет на психологический опыт.
Как пишет Ральф Пьестун в Physics Today, «хорошо известно, что цвет, воспринимаемый людьми, рассматривающими объект, зависит не только от спектра света, попадающего в их глаза, но и от таких контекстуальных факторов, как недавняя история стимуляции их зрительной системы». Это объясняет, почему коричневый объект может казаться более красным или желтым в разном окружении. Наше восприятие относительно и адаптируется к условиям окружающего освещения.
Повсеместность коричневых пигментов в живых организмах указывает на их неотъемлемую полезность. Коричневые и черные меланины не только окрашивают кожу, волосы, перья и глаза, но и укрепляют белковые структуры и защищают от ультрафиолетового излучения. Растительные танины помогают отпугивать травоядных, а также регулируют рост. Оксиды железа действуют как пигменты, но также придают прочность и твердость рогам, зубам и когтям.
В биологии коричневый цвет представляет собой основные соединения, которые выполняют функции, выходящие за рамки простого окрашивания. Как отмечает географ Роберт Мьюир, землистые коричневые тона связаны с такими чертами, как стабильность, долговечность и безопасность. Естественная распространенность и ассоциации коричневого цвета способствуют его широкому использованию в искусственной среде.
Помимо своих биологических ролей, коричневые пигменты на протяжении тысяч лет выполняли важные функции в искусстве и культуре. Доисторические художники использовали охры на основе оксида железа для создания ярких наскальных рисунков по всей Европе. Древние египтяне украшали памятники и саркофаги бронзированным оксидом железа и измельченными минералами.
| Пигмент | Источник | Использование |
| Охры | Глины | Наскальная живопись, фрески |
| Умбра | Почва, марганец | Пейзажная живопись |
| Умбра натуральная | Оксиды железа | Подмалевок |
| Умбра жженая | Умбра кальцинированная | Глубокие коричневые глазури |
В таблице выше показаны некоторые из основных пигментов оксида железа, которые использовались в искусстве на протяжении веков. Пигменты сырой умбры и жженой умбры были рабочими коричневыми цветами для многих классических художников. Чернила сепия, используемые в рисовании, получают из насыщенного коричневого меланина из чернильных мешочков каракатицы. Растительные дубильные красители окрашивали кожу и текстиль с древних времен. Коричневые полихромные пигменты даже оживляют фрески Помпеи и Терракотовых воинов Китая.
Помимо своего естественного происхождения, коричневый цвет приобрел расширенную полезность и значение с индустриальной эпохой. Как подробно описывает Дайан Акерман в книге «Естественная история чувств», потребительские товары, такие как шоколад, кофе, табак и ликеры, представили новые коричневые ощущения, которые сформировали культуру и торговлю. Упаковка из крафт-бумаги дебютировала в коричневых пакетах.
С массовым производством появились коричневые изделия, такие как пивные бутылки и тормозные колодки, которые использовали прочность меланинов и оксидов железа. Коричневые товары, начиная от телевизоров и заканчивая мебелью, расширились в 20 веке вместе со смелыми корпоративными логотипами, такими как UPS и M&Ms, использующими дружелюбные коричневые цвета. Как универсальный нейтральный цвет, он служил фоном как для природных, так и для промышленных объектов.
Психология цвета наделяет коричневый как положительными, так и отрицательными ассоциациями. Согласно Литрис Эйсман в ее книге Pantone: 20 век в цвете, «коричневый — это цвет наших корней, нашей системы поддержки и того, что нас заземляет». Поклонники коричневого цвета хвалят его качества как честный, приземленный и дающий нам убежище. Тенденции в домашнем стиле опираются на коричневый цвет за его уютную, тонкую силу.
Однако коричневый также может вызывать ассоциации с грязью, тусклостью или унынием. Дизайнеры иногда избегают коричневого цвета из-за его меланхолии или деревенского тона. И в то время как черный и белый вызывают в памяти четкие абсолюты, коричневый живет посередине без строгого смысла. Как описывает Эйсман, коричневый стирает границы «между игривостью и серьезностью, мужественностью и женственностью».
От охры каменного века до карамельного макиато коричневый оставался неотъемлемой частью культуры и природы. Даже с новыми искусственными пигментами и красителями натуральные коричневые цвета по-прежнему присутствуют в продуктах питания, материалах и окружающей среде. В будущем коричневые тона могут измениться в ассоциации, но, скорее всего, сохранятся, учитывая их глубокие корни.
Как отмечает Василис Контогиоргос в Current Opinion in Food Science, растительные цвета приобретают все большую популярность в потребительских товарах из-за их здоровья и устойчивости. Танины, меланины и пигменты оксида железа могут возродиться по мере роста осознания потребителями своего здоровья. Независимо от его применения, коричневый цвет остается укорененным в нашем общем биологическом и геологическом наследии.
На протяжении тысячелетий коричневый цвет возникал из самой земли, организмов и элементов, которые поддерживают человеческую жизнь. Богатые железом почвы и глины предоставили свои охры. Животные и растения вносят мириады меланинов для окраски волос, шкур и древесины. А химия, биология и восприятие сходятся так, что отраженные длины волн света выглядят как знакомые коричневые оттенки вокруг нас. Коричневые пигменты встроены в наш естественный мир и, вероятно, продолжат укреплять наш искусственный. В этом заземляющем цвете мы находим минералы, материалы и богатый сенсорный опыт, который обеспечивает стабильность и комфорт в разных культурах.