Θεωρία των χρωμάτων

Η θεωρία του Γκαίτε

Για τον Γκαίτε, "το υψηλότερο είναι να καταλάβουμε ότι όλα τα γεγονότα είναι στην πραγματικότητα θεωρία. "Το γαλάζιο του ουρανού μας αποκαλύπτει τον βασικό νόμο του χρώματος. Μην ψάχνετε τίποτα πέρα από τα φαινόμενα, τα ίδια είναι η θεωρία".

Ο Γκαίτε απέδωσε πλήρως αυτό που υποσχόταν ο τίτλος του εξαιρετικού έργου του: Δεδομένα για μια θεωρία του χρώματος. Πρόκειται για σημαντικά, πλήρη και σημαντικά δεδομένα, πλούσιο υλικό για μια μελλοντική θεωρία του χρώματος. Δεν ανέλαβε, ωστόσο, να παράσχει την ίδια τη θεωρία- ως εκ τούτου, όπως ο ίδιος παρατηρεί και παραδέχεται στη σελίδα xxxix της εισαγωγής, δεν μας έχει παράσχει μια πραγματική εξήγηση της ουσιαστικής φύσης του χρώματος, αλλά πραγματικά το θέτει ως φαινόμενο και απλώς μας λέει πώς προκύπτει, όχι τι είναι. Τα φυσιολογικά χρώματα ... τα παρουσιάζει ως φαινόμενο, ολοκληρωμένο και υπαρκτό από μόνο του, χωρίς καν να επιχειρεί να δείξει τη σχέση τους με τα φυσικά χρώματα, το κύριο θέμα του. ... πρόκειται πραγματικά για μια συστηματική παρουσίαση γεγονότων, αλλά σταματά σε αυτό. (Σοπενχάουερ, Για την όραση και τα χρώματα, Εισαγωγή)

Πειράματα με θολά μέσα

Οι μελέτες του Γκαίτε για το χρώμα ξεκίνησαν με υποκειμενικά πειράματα που εξέταζαν τις επιδράσεις των θολών μέσων στην αντίληψη του φωτός και του σκότους. Παρατήρησε ότι τα φώτα που βλέπονταν μέσα από ένα θολό μέσο φαίνονταν κιτρινωπά και το σκοτάδι που βλέπονταν μέσα από ένα θολό μέσο που είχε φωτιστεί φαινόταν μπλε.

"Ο υψηλότερος βαθμός φωτός, όπως αυτός του ήλιου... είναι ως επί το πλείστον άχρωμος. Το φως αυτό, ωστόσο, ιδωμένο μέσα από ένα μέσο που όμως είναι πολύ ελαφρά παχύρρευστο, μας φαίνεται κίτρινο. Αν η πυκνότητα ενός τέτοιου μέσου αυξηθεί ή αν ο όγκος του γίνει μεγαλύτερος, θα δούμε το φως να παίρνει σταδιακά μια κιτρινοκόκκινη απόχρωση, η οποία τελικά βαθαίνει σε ρουμπινί χρώμα". (ToC, 150)

"Αν, από την άλλη πλευρά, το σκοτάδι φαίνεται μέσα από ένα ημιδιαφανές μέσο, το οποίο το ίδιο φωτίζεται από ένα φως που πέφτει πάνω του, εμφανίζεται ένα μπλε χρώμα: αυτό γίνεται πιο ανοιχτό και πιο χλωμό όσο αυξάνεται η πυκνότητα του μέσου, αλλά αντίθετα εμφανίζεται πιο σκούρο και πιο βαθύ όσο πιο διαφανές γίνεται το μέσο: στον ελάχιστο βαθμό αμυδρότητας που υπολείπεται της απόλυτης διαφάνειας, υποθέτοντας πάντα ένα εντελώς άχρωμο μέσο, αυτό το βαθύ μπλε πλησιάζει το πιο όμορφο βιολετί". (ToC, 151)

Ξεκινώντας από αυτές τις παρατηρήσεις, ξεκίνησε πολυάριθμα πειράματα, παρατηρώντας τις επιδράσεις του σκουρόχρωμου και του ανοιχτού χρώματος στην αντίληψη του χρώματος σε πολλές διαφορετικές συνθήκες.

Σκοτάδι και φως

Για τον Γκαίτε, το φως είναι "το πιο απλό, το πιο αδιαίρετο, το πιο ομοιογενές ον που γνωρίζουμε. Απέναντί του βρίσκεται το σκοτάδι" (Επιστολή στον Jacobi). Σε αντίθεση με τους συγχρόνους του, ο Γκαίτε δεν έβλεπε το σκοτάδι ως απουσία του φωτός, αλλά μάλλον ως πολικό προς το φως και αλληλεπιδρώντας με αυτό.

Με βάση τα πειράματά του με θολά μέσα, ο Γκαίτε χαρακτήρισε το χρώμα ως αποτέλεσμα της δυναμικής αλληλεπίδρασης του σκότους και του φωτός. Ο εκδότης της έκδοσης Kurschner των έργων του Γκαίτε δίνει την ακόλουθη αναλογία:

"Η σύγχρονη φυσική επιστήμη βλέπει το σκοτάδι ως μια πλήρη ανυπαρξία. Σύμφωνα με την άποψη αυτή, το φως που εισέρχεται σε έναν σκοτεινό χώρο δεν έχει να υπερνικήσει καμία αντίσταση από το σκοτάδι. Ο Γκαίτε απεικονίζει στον εαυτό του ότι το φως και το σκοτάδι σχετίζονται μεταξύ τους όπως ο βόρειος και ο νότιος πόλος ενός μαγνήτη. Το σκοτάδι μπορεί να αποδυναμώσει το φως στη λειτουργική του δύναμη. Αντίστροφα, το φως μπορεί να περιορίσει την ενέργεια του σκότους. Και στις δύο περιπτώσεις προκύπτει το χρώμα. " (Steiner, 1897 )

Ο Γκαίτε γράφει:

Το κίτρινο είναι ένα φως που έχει εξασθενήσει από το σκοτάδι,

Το μπλε είναι ένα σκοτάδι που αποδυναμώνεται από το φως. (Γκαίτε, Θεωρία των χρωμάτων)

Οριακές συνθήκες

Όταν το βλέπουμε μέσα από ένα πρίσμα, ο προσανατολισμός ενός ορίου φωτός-σκοταδιού σε σχέση με το πρίσμα είναι σημαντικός. Με το λευκό πάνω από ένα σκοτεινό όριο, παρατηρούμε ότι το φως επεκτείνει μια μπλε-βιολετί ακμή στη σκοτεινή περιοχή, ενώ το σκοτεινό πάνω από ένα φωτεινό όριο έχει ως αποτέλεσμα μια κόκκινη-κίτρινη ακμή να επεκτείνεται στη φωτεινή περιοχή.

Η διαφορά αυτή γοήτευσε τον Γκαίτε. Θεωρούσε ότι αυτή η εμφάνιση του χρώματος στα όρια φωτός-σκοταδιού ήταν θεμελιώδης για τη δημιουργία του φάσματος (το οποίο θεωρούσε σύνθετο φαινόμενο).

Φάσματα φωτός και σκότους

Δεδομένου ότι το φαινόμενο του χρώματος βασίζεται στη γειτνίαση φωτός και σκότους, υπάρχουν δύο τρόποι για να παραχθεί ένα φάσμα: με μια φωτεινή δέσμη σε ένα σκοτεινό δωμάτιο και με μια σκοτεινή δέσμη (δηλαδή μια σκιά) σε ένα φωτεινό δωμάτιο.

Ο Γκαίτε κατέγραψε την ακολουθία των χρωμάτων που προβάλλονται σε διάφορες αποστάσεις από ένα πρίσμα και για τις δύο περιπτώσεις (βλ. Πινακίδα IV, Θεωρία των χρωμάτων). Και στις δύο περιπτώσεις, διαπίστωσε ότι οι κίτρινες και οι μπλε ακμές παραμένουν πιο κοντά στην πλευρά που είναι φωτεινή, και οι κόκκινες και οι ιώδεις ακμές παραμένουν πιο κοντά στην πλευρά που είναι σκοτεινή. Σε μια ορισμένη απόσταση, οι ακμές αυτές επικαλύπτονται. Όταν αυτές οι ακμές επικαλύπτονται σε ένα φωτεινό φάσμα, προκύπτει το πράσινο- όταν επικαλύπτονται σε ένα σκοτεινό φάσμα, προκύπτει το πορφυρό.

Με το φάσμα του φωτός, βγαίνοντας από το πρίσμα, βλέπει κανείς ένα άξονα φωτός που περιβάλλεται από σκοτάδι. Βρίσκουμε κίτρινα-κόκκινα χρώματα κατά μήκος της άνω άκρης και μπλε-βιολετί χρώματα κατά μήκος της κάτω άκρης. Το φάσμα με το πράσινο στη μέση προκύπτει μόνο εκεί όπου τα μπλε-βιολετί άκρα επικαλύπτουν τα κίτρινα-κόκκινα άκρα.

Με ένα σκοτεινό φάσμα (δηλ. μια σκιά που περιβάλλεται από φως), βρίσκουμε βιολετί-μπλε κατά μήκος της άνω άκρης και κόκκινο-κίτρινο κατά μήκος της κάτω άκρης - όπου αυτές οι άκρες επικαλύπτονται, βρίσκουμε ματζέντα.

Φωτεινό φάσμα - όταν τα χρωματιστά άκρα επικαλύπτονται σε ένα φωτεινό φάσμα, προκύπτει πράσινο.


Σκούρο φάσμα - όταν τα χρωματιστά άκρα επικαλύπτονται σε ένα σκούρο φάσμα, προκύπτει ματζέντα.

Νεύτωνας και Γκαίτε

Λόγω των διαφορετικών προσεγγίσεών τους σε ένα κοινό θέμα, έχουν προκύψει πολλές παρεξηγήσεις μεταξύ της μαθηματικής κατανόησης της οπτικής από τον Νεύτωνα και της βιωματικής προσέγγισης του Γκαίτε.

Επειδή ο Νεύτωνας αντιλαμβάνεται ότι το λευκό φως αποτελείται από μεμονωμένα χρώματα, ενώ ο Γκαίτε βλέπει το χρώμα να προκύπτει από την αλληλεπίδραση του φωτός και του σκότους, καταλήγουν σε διαφορετικά συμπεράσματα στο ερώτημα: είναι το οπτικό φάσμα ένα πρωτογενές ή ένα σύνθετο φαινόμενο;

Για τον Νεύτωνα, όλα τα χρώματα υπάρχουν ήδη στο λευκό φως, και το πρίσμα απλώς τα αναδιπλώνει ανάλογα με την αναπλαστικότητά τους. Ο Γκαίτε προσπάθησε να δείξει ότι, ως θολό μέσο, το πρίσμα ήταν αναπόσπαστος παράγοντας στην εμφάνιση του χρώματος.

Ενώ ο Νεύτωνας στένεψε τη δέσμη του φωτός για να απομονώσει το φαινόμενο, ο Γκαίτε παρατήρησε ότι με ένα ευρύτερο άνοιγμα δεν υπήρχε φάσμα. Είδε μόνο ερυθροκίτρινες άκρες και μπλε-κυανές άκρες με λευκό ανάμεσά τους, και το φάσμα προέκυπτε μόνο εκεί όπου οι άκρες αυτές πλησίαζαν αρκετά ώστε να επικαλύπτονται. Γι' αυτόν, το φάσμα μπορούσε να εξηγηθεί με τα απλούστερα φαινόμενα του χρώματος που προκύπτουν από την αλληλεπίδραση των φωτεινών και των σκοτεινών άκρων. Η επαναπροσδιορισμός του σκοταδιού από τον Γκαίτε έκανε σχεδόν όλη τη σύγχρονη φυσική να απορρίψει τη θεωρία του Γκαίτε.

Ο Νεύτωνας εξηγεί την εμφάνιση του λευκού με χρωματιστές άκρες λέγοντας ότι λόγω της διαφορετικής συνολικής ποσότητας διάθλασης, οι ακτίνες αναμειγνύονται μεταξύ τους για να δημιουργήσουν ένα πλήρες λευκό προς το κέντρο, ενώ οι άκρες δεν επωφελούνται από αυτή την πλήρη ανάμειξη και εμφανίζονται με μεγαλύτερα κόκκινα ή μπλε συστατικά.

Πίνακας διαφορών

Ιδιότητες του φωτός	Newton (1704)	Goethe (1810)
Ομοιογένεια	Το λευκό φως αποτελείται από έγχρωμα στοιχεία (ετερογενές).	Το φως είναι το πιο απλό, το πιο αδιαίρετο, το πιο ομοιογενές πράγμα (ομοιογενές).
Σκοτάδι	Το σκοτάδι είναι η απουσία του φωτός.	Το σκοτάδι είναι πολικό και αλληλεπιδρά με το φως.
Φάσμα	Τα χρώματα αναδιπλώνονται από το φως ανάλογα με την αναπλαστικότητά τους (πρωτογενές φαινόμενο).	Οι έγχρωμες ακμές που εμφανίζονται στα όρια φωτός-σκοταδιού επικαλύπτονται και σχηματίζουν ένα φάσμα (σύνθετο φαινόμενο).
Πρίσμα	Το πρίσμα είναι άσχετο με την ύπαρξη του χρώματος.	Ως θολό μέσο, το πρίσμα παίζει ρόλο στην εμφάνιση του χρώματος.
Ο ρόλος της διάθλασης	Το φως διασπάται μέσω της διάθλασης, της ανάκλασης και της αντανάκλασης.	Η διάθλαση, η ανάκλαση και η αντανάκλαση μπορούν να υπάρξουν χωρίς την εμφάνιση χρώματος.
Ανάλυση	Το λευκό φως διασπάται σε επτά καθαρά χρώματα.	Υπάρχουν μόνο δύο καθαρά χρώματα - το μπλε και το κίτρινο- τα υπόλοιπα είναι βαθμίδες αυτών.
Σύνθεση	Ακριβώς όπως το λευκό φως μπορεί να αποσυντεθεί, μπορεί να συναρμολογηθεί ξανά.	Τα χρώματα ανασυνδυάζονται σε αποχρώσεις του γκρι.
Σωματίδιο ή κύμα;	Σωματίδιο	Ούτε, αφού είναι συμπεράσματα και δεν παρατηρούνται με τις αισθήσεις.
Τροχός χρωμάτων	Ασύμμετρη, 7 χρώματα	Συμμετρικό, 6 χρώματα