Teorija barv
Teorija barv (izvirni nemški naslov Zur Farbenlehre) je knjiga Johanna Wolfganga von Goetheja, izdana leta 1810. Vsebuje nekaj prvih in najnatančnejših opisov pojavov, kot so barvne sence, refrakcija in kromatska aberacija.
Njegov vpliv se je razširil predvsem na svet umetnosti, zlasti na prerafaelite. Turner jo je temeljito preučil in se nanjo skliceval v naslovih več slik. Wassily Kandinsky je Goethejevo teorijo obravnaval kot "eno najpomembnejših del".
Čeprav fiziki Goethejevega dela niso nikoli dobro sprejeli, so se z njim ukvarjali številni filozofi in fiziki, med njimi Arthur Schopenhauer, Kurt Gödel, Werner Heisenberg, Ludwig Wittgenstein in Hermann von Helmholtz. Mitchell Feigenbaum je bil celo prepričan, da je imel "Goethe glede barve prav!"
Goethe v svoji knjigi prikazuje, kako barve zaznavamo v različnih okoliščinah, opazovanja Isaaca Newtona pa obravnava kot posebne primere. Goethe se ni toliko ukvarjal z merjenjem barvnega pojava, temveč s tem, kako se zaznavajo lastnosti barv. Znanost je razumela razliko med optičnim spektrom, kot ga je opazoval Newton, in pojavom človeškega zaznavanja barv, kot ga je predstavil Goethe.
Goethejeva teorija
Za Goetheja je "najvišje razumeti, da je vsako dejstvo v resnici teorija. "Modrina neba nam razkriva osnovni zakon barv. Ničesar ne iščemo onkraj pojavov, ti so sami teorija."
Goethe je v celoti izpolnil, kar je obljubljal naslov njegovega odličnega dela: Podatki za teorijo barv. Gre za pomembne, popolne in pomembne podatke, bogato gradivo za prihodnjo teorijo barv. Vendar se ni lotil teorije same; zato nam, kot sam ugotavlja in priznava na strani xxxix uvoda, ni podal prave razlage bistvene narave barve, ampak jo je v resnici postuliral kot pojav in nam zgolj povedal, kako nastane, ne pa kaj je. Fiziološke barve ... predstavlja kot pojav, ki je popoln in obstaja sam po sebi, ne da bi sploh poskušal prikazati njihovo povezavo s fizikalnimi barvami, ki so njegova glavna tema. ... v resnici gre za sistematično predstavitev dejstev, vendar se pri tem ustavi. (Schopenhauer, O vidu in barvah, Uvod)
Poskusi z motnimi mediji
Goethejeve raziskave barv so se začele s subjektivnimi poskusi, s katerimi je preučeval učinke motnih medijev na zaznavanje svetlobe in teme. Opazil je, da se svetloba, videna skozi moten medij, zdi rumenkasta, tema, videna skozi moten medij, ki je bil osvetljen, pa se zdi modra.
"Najvišja stopnja svetlobe, kot je sončna, je večinoma brezbarvna. Vendar se nam ta svetloba, če jo vidimo skozi medij, ki pa je zelo rahlo zgoščen, zdi rumena. Če se gostota takega medija poveča ali če se poveča njegova prostornina, vidimo, da svetloba postopoma dobi rumeno-rdeč odtenek, ki se na koncu poglobi do rubinaste barve." (ToC, 150)
"Če po drugi strani vidimo temo skozi polprozoren medij, ki ga osvetljuje svetloba, ki pada nanj, se pojavi modra barva: ta postaja svetlejša in svetlejša, ko se povečuje gostota medija, in nasprotno, temnejša in globlja, čim bolj je medij prozoren: pri najmanjši stopnji zatemnitve, ki ni popolnoma prozorna, vedno ob predpostavki popolnoma brezbarvnega medija, se ta globoka modra barva približuje najlepši vijolični barvi." (ToC, 151)
Na podlagi teh opažanj je začel izvajati številne poskuse, pri katerih je opazoval učinke zatemnitve in posvetlitve na zaznavanje barv v različnih okoliščinah.
Tema in svetloba
Za Goetheja je svetloba "najpreprostejše, najbolj nedeljivo, najbolj homogeno bitje, ki ga poznamo. Proti njej je tema" (Pismo Jacobiju). Za razliko od svojih sodobnikov Goethe teme ni dojemal kot odsotnost svetlobe, temveč kot polarno s svetlobo in v interakciji z njo.
Goethe je na podlagi svojih poskusov z motnimi mediji barvo označil kot rezultat dinamičnega prepletanja teme in svetlobe. Urednik Kurschnerjeve izdaje Goethejevih del navaja naslednjo analogijo:
"Sodobno naravoslovje vidi temo kot popoln nič. Po tem mnenju svetloba, ki prodira v temen prostor, nima nikakršnega odpora teme, ki bi ga morala premagati. Goethe si predstavlja, da sta svetloba in tema v medsebojnem odnosu kot severni in južni pol magneta. Tema lahko oslabi svetlobo v njeni delovni moči. In obratno, svetloba lahko omeji energijo teme. V obeh primerih se pojavi barva. " (Steiner, 1897)
Goethe piše:
Rumena barva je svetloba, ki jo je zatemnila tema;
Modra je tema, ki jo svetloba oslabi. (Goethe, Teorija barv )
Mejni pogoji
Pri pogledu skozi prizmo je usmerjenost meje med svetlobo in temo glede na prizmo pomembna. Pri beli barvi nad temno mejo opazimo, da svetloba sega z modro-vijoličnim robom v temno območje, medtem ko se pri temni barvi nad svetlo mejo rdeče-rumeni rob razširi v svetlo območje.
Goetheja je ta razlika navdušila. Menil je, da je to pojavljanje barve na meji med svetlobo in temo temeljnega pomena za nastanek spektra (ki je po njegovem mnenju sestavljen pojav).
Svetli in temni spektri
Ker je barvni pojav odvisen od sosedstva svetlobe in teme, lahko spekter ustvarimo na dva načina: s svetlobnim žarkom v temnem prostoru in s temnim žarkom (tj. senco) v svetlem prostoru.
Goethe je v obeh primerih zabeležil zaporedje barv, projiciranih na različnih razdaljah od prizme (glej ploščo IV, Teorija barv). V obeh primerih je ugotovil, da ostaneta rumena in modra robova najbližje svetli strani, rdeča in vijolična robova pa najbližje temni strani. Na določeni razdalji se ti robovi prekrivajo. Ko se ti robovi prekrivajo v svetlem spektru, dobimo zeleno barvo; ko se prekrivajo v temnem spektru, dobimo magento.
Pri svetlobnem spektru, ki izhaja iz prizme, vidimo snop svetlobe, obdan s temo. Na zgornjem robu so rumeno-rdeče barve, na spodnjem robu pa modro-vijolične barve. Spekter z zeleno barvo v sredini nastane le tam, kjer modro-vijolični robovi prekrivajo rumeno-rdeče robove.
Pri temnem spektru (tj. senci, obdani s svetlobo) najdemo vijolično-modro ob zgornjem robu in rdeče-rumeno ob spodnjem robu - kjer se ta dva roba prekrivata, najdemo magento.
Svetlobni spekter - ko se barvni robovi v svetlobnem spektru prekrivajo, je barva zelena.
Temni spekter - ko se barvni robovi prekrivajo v temnem spektru, nastane magenta.
Newton in Goethe
Zaradi njunih različnih pristopov k skupnemu predmetu je prišlo do številnih nesporazumov med Newtonovim matematičnim razumevanjem optike in Goethejevim izkustvenim pristopom.
Ker Newton razume belo svetlobo kot sestavljeno iz posameznih barv, Goethe pa meni, da barva nastane iz interakcije svetlobe in teme, sta prišla do različnih zaključkov glede vprašanja: ali je optični spekter primarni ali sestavljeni pojav?
Za Newtona vse barve že obstajajo v beli svetlobi, prizma pa jih le razporedi glede na njihovo refraktivnost. Goethe je želel pokazati, da je prizma kot moten medij sestavni del nastanka barve.
Medtem ko je Newton zožil snop svetlobe, da bi izoliral pojav, je Goethe opazil, da pri širši zaslonki ni spektra. Videl je le rdeče-rumene robove in modro-rumene robove z belo barvo med njimi, spekter pa je nastal le tam, kjer so se ti robovi dovolj približali, da so se prekrivali. Zanj je bilo mogoče spekter razložiti s preprostejšim pojavom barve, ki je posledica interakcije svetlih in temnih robov. Goethejeva reifikacija teme je povzročila, da je skoraj vsa sodobna fizika zavrnila Goethejevo teorijo.
Newton pojasnjuje videz bele barve z obarvanimi robovi tako, da se žarki zaradi različne splošne lomljivosti v sredini premešajo in ustvarijo popolnoma belo barvo, medtem ko robovi niso deležni te popolne mešanice in so videti z več rdečimi ali modrimi komponentami.
Preglednica razlik
| Lastnosti svetlobe | Newton (1704) | Goethe (1810) |
| Homogenost | Bela svetloba je sestavljena iz barvnih elementov (heterogena). | Svetloba je najpreprostejša, najbolj nedeljiva, najbolj homogena stvar (homogena). |
| Tema | Tema je odsotnost svetlobe. | Tema je polarna in je v interakciji s svetlobo. |
| Spekter | Barve so v svetlobi razporejene glede na njihovo odbojnost (primarni pojav). | Barvni robovi, ki se pojavijo na meji svetlo-temno, se prekrivajo in tvorijo spekter (sestavljeni pojav). |
| Prizma | Prizma je za obstoj barve nepomembna. | Prizma kot moten medij ima pomembno vlogo pri nastanku barve. |
| Vloga refrakcije | Svetloba se razgradi z lomom, prelomom in odbojem. | Lom, prelom in odsev lahko obstajajo brez pojava barve. |
| Analiza | Bela svetloba razpade na sedem čistih barv. | Obstajata le dve čisti barvi - modra in rumena; ostale so njune stopnje. |
| Sinteza | Tako kot lahko belo svetlobo razgradimo, jo lahko tudi sestavimo. | Barve se ponovno združijo v odtenke sive. |
| Delci ali valovi? | Delci | Niti tega, saj gre za sklepanje in jih ne opazujemo s čutili. |
| Barvno kolo | Asimetrično, 7 barv | Simetrično, 6 barv |
Vprašanja in odgovori
V: Kakšen je naslov knjige Johanna Wolfganga von Goetheja?
O: Naslov knjige Johanna Wolfganga von Goetheja je Teorija barv.
V: Na koga je vplivalo Goethejevo delo?
O: Goethejevo delo je imelo velik vpliv na svet umetnosti, zlasti na prerafaelite. Turner ga je intenzivno preučeval in se nanj skliceval v več slikah. Tudi Wassily Kandinsky ga je imel za "eno najpomembnejših del".
V: Kaj je Newton opazil, kar je Goethe obravnaval kot posebne primere?
O: Isaac Newton je opazil pojave, kot so barvne sence, refrakcija in kromatska aberacija, ki jih je Goethe obravnaval kot posebne primere.
V: Kaj je Goethe obravnaval v svoji knjigi?
O: Goethe se je v svoji knjigi ukvarjal predvsem s tem, kako zaznavamo lastnosti barv, in ne z merjenjem barvnih pojavov.
V: Kako je znanost razumela razliko med optičnim spektrom in človeškim zaznavanjem barv?
O: Znanost je razumela razliko med optičnim spektrom, kot ga je opazoval Newton, in človeškim zaznavanjem barv, kot ga je predstavil Goethe.
V: Kateri filozofi in fiziki so se ukvarjali s teorijo barv?
O: Znanih je več filozofov in fizikov, ki so se ukvarjali s teorijo barv, med njimi Arthur Schopenhauer, Kurt Gödel, Werner Heisenberg, Ludwig Wittgenstein, Hermann von Helmholtz in Mitchell Feigenbaum.
