vergelijking van kleurcirkels
Op deze pagina wordt de kleurencirkel weergegeven zoals gedefinieerd in zes historische en hedendaagse systemen voor kleurbeschrijving of kleurmeting:
• Een 18e-eeuws kleurenwiel – de rangschikking van tinten zoals gepubliceerd door Moses Harris in 1766, en zoals die in de meeste latere publicaties voor kunstenaars werd gehanteerd.
• De Munsell-kleurencirkel – de eerste kleurencirkel gebaseerd op perceptuele (visuele) beoordelingen van kleurgelijkenis, herzien tussen 1910 en 1940.
• de Zweedse NCS-kleurencirkel – een conceptuele kleurenordening gebaseerd op de Hering-tegenstellingsfuncties, gepubliceerd in 1963
• de CIELAB-kleurencirkel – de UCS-kleurencirkel, gepubliceerd door het CIE in 1976
• de CIECAM-kleurencirkel – de kleurencirkel voor kleurwaarneming, gepubliceerd door het CIE in 2003
• een mengkleurenwiel – een kleurenwiel gedefinieerd door het subtractief mengen van verfsoorten
De kleurposities in deze kleurencirkels werden bepaald met behulp van de Munsell-kleurmeting en de CIECAM/CIELAB-locaties van 24 criteriumpigmenten of visuele markers: optimaal geel ( groengeel ), Hansageel PY97 ( geel ), Hansageel diep PY65 ( oranjegeel ), isoindolinongeel PY110 ( geel-oranje ), cadmiumoranje PO20 ( oranje ), perinonoranje PO43 ( rood-oranje ), naftolscharlaken PR188 ( oranjerood ), pyrrolrood PR254 ( rood ), chinacridonkarmijn PR N/A ( dieprood ), chinacridonmagenta PR202 ( violetrood ), optimaal magenta ( roodviolet ), dioxaineviolet PV23 ( violet ), trifenylmethaanviolet PV39 ( blauwviolet ), ultramarijnblauw PB29 ( violetblauw ), ftalocyanineblauw PB15 ( blauw ), optimaal Cyaan ( groenblauw ), ftalocyaninegroen PG7 ( blauwgroen ), permanent groen diep ( groen ), ftalocyaninegeelgroen (geelgroen), rauwe sienna PBr7 ( aardgeel ), gebrande sienna PBr7 ( aardoranje ), Venetiaans rood PR101 ( aardrood ) en gebrande omber PBr7 ( bruin ), gebaseerd op de gemiddelde positie van de verfsoorten die in mijn gids voor aquarelpigmenten staan vermeld. De kleurposities in het Harris-kleurenwiel zijn gebaseerd op de specifieke pigmenten die bij de druk ervan zijn gebruikt. De kleurposities voor NCS zijn bepaald door visuele vergelijkingen met de NCS-kleurenatlas. De kleurposities voor het mengkleurenwiel zijn gebaseerd op mijn aquarelmengcomplementen . Chroma (verzadiging) is gestandaardiseerd om alle verzadigde tinten op de omtrek van elk wiel te plaatsen.
een kleurencirkel uit de 18e eeuw
De kleurencirkel vindt zijn oorsprong in een diagram van spectrale tinten, gepubliceerd door Isaac Newton in Opticks (1704), zijn baanbrekende samenvatting van het kleurenonderzoek uit de late 17e eeuw. Verschillende latere publicaties, bedoeld voor kunstenaars of natuuronderzoekers, namen zijn circulaire spectrale schema expliciet over. Maar tegen het midden van de 18e eeuw waren Newtons lichtkleuren vervangen door verfkleuren, georganiseerd rond de drie primaire kleuren van schilders: rood, geel en blauw.
Het kleurenwiel dat in 1766 werd gepubliceerd door de Engelse entomoloog Moses Harris was een van de meest invloedrijke. Het werd bestudeerd en gebruikt door vele 19e-eeuwse Engelse schilders, waaronder Joseph Turner, en het bracht vele verwante kleurenwielsystemen voort: door de Engelse natuuronderzoeker James Sowerby in 1809, kleurenmaker George Field in 1817 en kunstenaar Charles Hayter in 1826. Ik heb het hier gereproduceerd.
Dit is in wezen een conceptuele kleurencirkel: de drie "primitieven" of primaire kleuren zijn met gelijke tussenafstanden van 120° rond de omtrek geplaatst, hun "tussenliggende" kleuren oranje, groen en violet ( paars in het origineel) bevinden zich met tussenafstanden van 60° ertussen, en de resterende tussenafstanden zijn weer verdeeld in tussenafstanden van 20°. De zes primitieven en tussenliggende kleuren leveren de basiskleurnamen op die worden gebruikt om de mengsels ertussen te benoemen (bijvoorbeeld geel, oranjegeel, geel-oranje en oranje ). Een tweede kleurencirkel, met oranje, groen en paars als primitieven, werd gebruikt om de "samengestelde" kleuren olijf, leisteen en bruin te definiëren. De primaire kleurencirkel definieert expliciet complementaire kleurparen — rood/groen, oranje/blauw, geel/violet — die samen "vuile, betekenisloze" (achromatische) mengsels vormen.
Dit fundamentele conceptuele kader werd tot ver in de late 20e eeuw aangehouden in artistieke kleurencirkels. Maar de cirkel zelf heeft een radicale transformatie ondergaan als gevolg van innovaties in de pigmentchemie in de 19e en 20e eeuw, een belangrijk feit dat wordt verhuld door de historische consistentie in de namen van de primaire kleuren.
Harris noemt de pigmenten vermiljoen (PR106), "koningsgeel" (arseentrisulfide of geel orpiment, PY39) en ultramarijnblauw (PB29) als zijn primaire pigmenten, hoewel dit in feite oranjerood, geel en violetblauw pigmenten zijn. De onderstaande kleurencirkel volgt deze keuze voor primaire kleurpigmenten.
De eerste vraag die we ons stellen is hoe de keuze van de primaire pigmenten de spreiding van de tinten op de kleurencirkel heeft beïnvloed . Ervan uitgaande dat oranje, groen en violet volgens een visuele standaard werden gemengd (in plaats van een mengformule, zoals "oranje wordt gemengd uit gelijke delen vermiljoen en orpiment"), dan dwingt de keuze van de primaire kleuren een uitbreiding van de gele tot rode en van violet tot violetblauwe tinten af, en een samendrukking van de groene, rode en roodviolette tinten.
Belangrijker nog, deze verdeling (ervan uitgaande dat dit de manier is waarop de kleuren op het kleurenwiel daadwerkelijk werden samengesteld) wijst erop dat men in de 18e eeuw oranjerood (scharlakenrood) beschouwde als de complementaire kleur van groen, in plaats van "puur" rood, en ultramarijn ( violetblauw ) als de complementaire kleur van oranje.
Het tweede probleem is dat, naarmate de pigmentchemie veranderde, ook de kleurspreiding veranderde. Warme tinten verschoven naar geel, waardoor het "warme" kleurenspectrum kleiner werd. Primair vermiljoenrood werd vervangen door karmijn of meekrap, alizarinekarmijn en, meer recent, door chinacridonmagenta (een violetrood ). De koele tinten verschoven dienovereenkomstig weg van geel, doordat ultramarijn werd vervangen door kobaltblauw en, meer recent, door ftalocyanineblauw ( blauw of groenblauw ).
In het traditionele kleurenwiel van schilders:
Groen is de complementaire kleur van oranjerood.
Blauwgroen is de complementaire kleur van oranjerood, wat rood-oranje benadert .
Groenblauw is de complementaire kleur van rood-oranje.
Blauw is de complementaire kleur van rood-oranje, wat oranje benadert .
Violetblauw is de complementaire kleur van oranje.
Violet is de complementaire kleur van geel.
Zie het gedeelte over materiële trichromie voor meer informatie.
een kleurencirkel uit de 18e eeuw
In het oorspronkelijke diagram bevindt rood zich bovenaan en geel rechtsonder; bij latere ontwerpen stond blauw of geel bovenaan, met rood rechts of links.
de Munsell-kleurencirkel
Het Munsell-kleurensysteem, geïntroduceerd in 1915 en sindsdien tweemaal herzien, is het oudste kleurenmodel dat tegenwoordig nog steeds algemeen gebruikt wordt. De kleurencirkel is verdeeld in vijf gelijkmatig verdeelde basiskleuren — geel, rood, paars, blauw en groen, tegen de klok in — en vijf mengkleuren daartussen (geelrood, roodpaars, paarsblauw, blauwgroen en groengeel). Elk van deze 10 kleursegmenten is verdeeld in tien gelijke gradaties, wat resulteert in 100 kleurintervallen; de centrale of "zuivere" kleur in elke categorie bevindt zich bij segment 5 (geel bij 5Y, rood bij 5R, enz.).
De kleurverschillen werden bepaald door stapsgewijze perceptuele vergelijkingen tussen kleuren rond de gehele kleurencirkel, bij verschillende niveaus van verzadiging en helderheid. Bij kleine kleurveranderingen met een constante verzadiging vertegenwoordigen gelijke afstanden langs de omtrek gelijke waargenomen verschillen tussen kleuren. Zo zijn dieprood en geel-oranje perceptueel even verschillend als groenblauw en blauwgroen .
De tinten die tegenover elkaar op de kleurencirkel liggen, vertegenwoordigen visuele complementaire kleuren . Deze werden bepaald door visuele kleurmengingen op een kleurenschaal , zoals beschreven in de boekbespreking van Ogden Rood .
De Munsell-tint- en chroma-afstand is de afgelopen eeuw uitgebreid onderzocht en gedocumenteerd, en de Munsell-afstand wordt nu algemeen gebruikt als referentiepunt voor tintafstanden bij het beoordelen van de consistentie of nauwkeurigheid van nieuwere kleurmodellen, zoals bijvoorbeeld het CIELAB a*b*-vlak .
De meeste kunstdocenten volgen tegenwoordig nog steeds wat zogenaamd de definitie van complementaire kleuren van J.W.V. Goethe is, namelijk geel/violet, oranje/blauw en rood/groen. De Munsell-kleurencirkel laat echter zien dat deze traditionele complementaire paren onjuist zijn . Volgens Munsell:
Groen is de complementaire kleur van roodviolet.
Blauwgroen is de complementaire kleur van violet. Rood nadert roodviolet.
Groenblauw is de complementaire kleur van rood
. Blauw is de complementaire kleur van geel.
Violetblauw is de complementaire kleur van groen.
Geel.
Violet is de complementaire kleur van geelgroen.
Let op de grote spreiding tussen blauw en groenblauw , en tussen violet en violetrood . Deze tinten vormen een groot deel van de Munsell-kleurencirkel, maar worden door de meeste kunstenaars zelden gebruikt.
Raadpleeg het Munsell-kleurensysteem voor meer informatie.
de Munsell-kleurencirkel
het Zweedse natuurlijke kleurensysteem (NCS)
NCS vertegenwoordigt het hoogtepunt van de subjectieve of fenomenologische traditie in kleuronderzoek. Kleurposities werden bepaald als het gemiddelde van vele individuele perceptuele oordelen, waarbij denkbeeldige of ideale kleurstandaarden als referentie werden gebruikt. Testpersonen werd gevraagd zich de vier unieke tinten voor te stellen — een "pure kleur" geel, rood, groen of blauw die geen enkele tint van een andere kleur bevat — en vervolgens de verhoudingen van rood+geel, blauw+rood, groen+blauw of blauw+geel te schatten die nodig waren om specifieke kleurmonsters te mengen. Proefpersonen konden zwart en/of wit, eveneens beoordeeld aan de hand van denkbeeldige standaarden, toevoegen om pastelkleuren, donkere of vergrijsde kleuren te beschrijven. Aanvullende experimenten toonden aan dat deze methode ongeveer even nauwkeurig was als oordelen gebaseerd op fysieke monsters van de unieke tinten.
Het NCS is gebaseerd op fenomenologische complementaire kleuren – dat wil zeggen, het zijn geen complementaire kleuren volgens de normale definitie. Tinten die tegenover elkaar liggen op de kleurencirkel mengen zich doorgaans niet tot grijs, noch bij subtractieve noch bij additieve kleurmenging. Bovendien zijn de unieke tinten zelf niet complementair.
De kleurencirkel is verdeeld in intervallen van 100 eenheden tussen aangrenzende unieke kleuren, in totaal 400. De kleurafstand is echter niet perceptueel gelijk in elk kwadrant van de kleurencirkel. Het waargenomen kleurverschil over intervallen van 10 eenheden tussen rood en blauw is veel groter dan het waargenomen verschil in hetzelfde interval tussen groen en geel, en de verschillen tussen geel en rood zijn veel groter dan die tussen blauw en groen. Deze perceptuele onregelmatigheden komen duidelijk naar voren wanneer het NCS wordt weergegeven in CIELAB en zijn noodzakelijk om het model geometrisch consistent te maken.
Let op de toegenomen afstand tussen de diepgele en magenta tinten en de grote spreiding tussen lichtgeel en blauwgroen, met de overeenkomstige overmatige compressie van de afstand tussen magenta en middenblauw. In NCS:
Groen is de complementaire kleur van dieprood
. Blauwgroen is de complementaire kleur van rood-oranje.
Groenblauw is de complementaire kleur van oranjerood.
Blauw is de complementaire kleur van oranjegeel.
Violetblauw is de complementaire kleur van groengeel.
Violet is de complementaire kleur van geelgroen, dat neigt naar groengeel.
Zie het gedeelte over het Zweedse natuurlijke kleurensysteem voor meer informatie.
het Zweedse natuurlijke kleurensysteem (NCS)
het CIELAB a*b* vlak
CIELAB is een kleurenmodel dat in 1976 is voorgesteld door de CIE, een internationale organisatie die normen en methoden voor colorimetrie vaststelt . Het vereist elektronische of foto-elektrische kleurmetingen en wordt veel gebruikt in de druk- en beeldverwerkingsindustrie en in productieprocessen die een hoge kleurnauwkeurigheid vereisen (zoals de automobielindustrie of de verfsector).
De kleurposities worden berekend op basis van de proportionele stimulatie van de R-, G- en B-kegeltjes, wiskundig getransformeerd naar een dimensie van helderheid ( L* ) en twee loodrechte dimensies van tint, die niet overeenkomen met de unieke tinten van Hering of de tegenwerkende procesdimensies van het visuele systeem (zoals gemeten bij resusapen). De tint en chroma van alle kleuren kunnen worden weergegeven als een gewicht of positie op deze tegenwerkende dimensies, aangeduid met a* (waarbij rood a+ een positieve waarde is op a* en groen a- een negatieve waarde) en b* (geel b+ versus blauw b- ). De kleurposities op de tintcirkel kunnen worden uitgedrukt als een tinthoek ; de cirkel is niet verdeeld in gelijke intervallen. De a* -as wordt conventioneel weergegeven met a+ (rood) aan de rechterkant; dit is omgekeerd om vergelijking met andere modellen te vergemakkelijken.
CIELAB staat voor visuele complementaire kleuren , dat wil zeggen complementen gedefinieerd door mengsels van licht of oppervlaktekleuren die visueel gemengd worden door ze op een kleurenschaal te roteren . Alle complementaire kleuren hebben de relatie: tint ( a* , b* ) = tintcomplement ( -a* , -b* ). Tint, verzadiging en helderheid zijn zo gedefinieerd dat gelijke afstanden tussen twee willekeurige kleuren in de CIELAB-kleurruimte (over kleine afstanden) ongeveer gelijke waargenomen kleurverschillen in de kleurstalen vertegenwoordigen. In vergelijking met Munsell lijkt CIELAB echter kleurverschillen in groene tinten te overdrijven en kleurverschillen in blauwgroen en magenta te minimaliseren.
CIELAB wordt door kleurspecialisten niet als een bijzonder nauwkeurig kleurmodel beschouwd, maar het is wel erg nuttig voor het definiëren van kleurverschillen en kleurtoleranties. Dankzij de wijdverbreide toepassing via geautomatiseerde of elektronische kleurbeheersystemen is het momenteel de de facto standaard voor kleurmeting wereldwijd.
Let op de zeer kleine marge tussen diepgeel en magenta (vooral tussen oranje en karmijnrood), de grote marge tussen middenblauw en turkoois, en de grote marge tussen blauwgroen en lichtgeel. In CIELAB:
Groen is de complementaire kleur van roodviolet.
Blauwgroen is de complementaire kleur van violetrood , dat roodviolet benadert .
Groenblauw is de complementaire kleur van dieprood.
Blauw is de complementaire kleur van geel.
Violetblauw is de complementaire kleur van groengeel, dat geelgroen benadert .
Violet is de complementaire kleur van geelgroen.
Zie de CIELAB-kleurruimte voor meer informatie.
het CIELAB a*b* vlak
het CIECAM a C b C vlak
CIECAM is het meest recente kleurenmodel dat is voorgesteld door de CIE, een internationale organisatie die normen en methoden voor colorimetrie vaststelt . Het vereist elektronische of foto-elektrische kleurmetingen en bevindt zich in een vroeg stadium van implementatie in de druk-, beeldverwerkings- en maakindustrie, waar hoge kleurnauwkeurigheid vereist is (zoals bij auto's of verf).
De technische beschrijving van CIELAB (hierboven) is ook van toepassing op CIECAM, met een paar belangrijke uitzonderingen. CIECAM is veel beter in het modelleren van chromatische adaptatie (de manier waarop het oog een "wit" oppervlak waarneemt om de kleur van de lichtbron te evenaren) en de contrasteffecten die worden veroorzaakt door weergaveomstandigheden — achtergrondkleur, lichtsterkte, de verschillen tussen projectieve en reflecterende media, enzovoort. CIECAM biedt een meer logische verdeling tussen groene en blauwe tinten en waarschijnlijk de meest accurate weergave van visuele complementaire kleuren die momenteel beschikbaar is.
In CIECAM (net als in CIELAB) geldt voor alle complementaire kleuren de relatie: tint ( a* , b* ) = tintcomplement ( -a* , -b* ). Net als in CIELAB zijn tint, verzadiging en helderheid zo gedefinieerd dat gelijke afstanden tussen twee gelijksoortige kleuren ongeveer gelijke waargenomen verschillen in de kleurstalen vertegenwoordigen.
Het diagram laat zien dat deze moderne en technisch gedefinieerde visuele complementen niet hetzelfde zijn als de complementaire kleurenparen uit de 18e eeuw (geel/paars, oranje/blauw en rood/groen) die nog steeds in veel kunstopleidingen worden onderwezen. Het daadwerkelijke visuele complement van oranje is cyaanblauw, karmijnrood hoort bij turkoois, magenta bij blauwgroen en het complement van paars is geelgroen. CIECAM is waarschijnlijk ook een eindpunt in de ontwikkeling van 'globale' modellen voor kleurwaarneming. Huidig onderzoek richt zich op contextafhankelijke kleureffecten, in het bijzonder de effecten van contrast en ruimtelijke grootte op de kleurwaarneming.
Net als bij CIELAB, valt de zeer kleine marge op tussen diepgeel en magenta (vooral tussen oranje en karmijnrood), de grote marge tussen middenblauw en turkoois, en de grote marge tussen blauwgroen en lichtgeel. Bij CIELAB:
Groen is de complementaire kleur van roodviolet.
Blauwgroen is de complementaire kleur van violetrood.
Groenblauw is de complementaire kleur van rood.
Blauw is de complementaire kleur van geeloranje.
Violetblauw is de complementaire kleur van oranjegeel.
Violet is de complementaire kleur van geelgroen, dat naar groengeel neigt .
Raadpleeg het CIECAM-kleurenmodel voor meer informatie.
het CIECAM a C b C [op chroma gebaseerd] kleurvlak
een kleurenwiel voor menging
Kleurencirkels geven het mengen van complementaire kleuren weer , dat wil zeggen dat twee verfsoorten die fysiek een puur grijs of een bijna neutrale kleur opleveren, tegenover elkaar op de cirkel worden geplaatst. Kleurencirkels zijn standaarduitrusting voor schilders, hoewel deze kleurencirkels niet gebaseerd zijn op kleurwaarneming en niet nauwkeurig kunnen worden gedefinieerd met verfmengsels.
Het feit dat de kleurencirkel de verfsoorten rangschikt op basis van hun kleur is de bron van de problemen. Het mengen van complementaire kleuren is altijd onnauwkeurig omdat (1) niet alle verfsoorten met een bepaalde tint ("kleur") effectieve mengcomplementen zijn voor alle verfsoorten met de complementaire tint, (2) de mengcomplementen voor één enkele verfsoort sterk kunnen verschillen in tint (verfsoorten die schuin tegenover elkaar op een kleurencirkel staan, kunnen ook grijstinten of neutrale kleuren mengen), en (3) verzadiging net zo belangrijk is als tint bij het bepalen van mengcomplementparen (matte verfsoorten kunnen dienen als mengcomplement voor een veel breder scala aan complementaire kleuren). Om de moeilijkheden die door deze problemen ontstaan te begrijpen, zie de hoofdstukken over onzekerheid over de substantie en het mengen van complementaire verfsoorten .
De standaardprocedure voor het maken van een kleurencirkel met mengcomplementen lijkt als volgt te zijn: (1) plaats de drie gekozen "primaire" kleuren op de 0°, 120° en 240° posities op de kleurencirkel; (2) bepaal hun mengcomplementen en plaats deze "kleuren" op de tegenoverliggende posities (180°, 300° en 60°); (3) verdeel de verfkleuren binnen elk 60°-segment zodanig dat ze zo consistent mogelijk zijn met de verfkleuren die ertegenover staan.
Nadat de tegenovergestelde verfparen door middel van mengen zijn bepaald, is de uiteindelijke afstand tussen aangrenzende kleuren enigszins willekeurig. Hierbij wordt geen rekening gehouden met de werkelijke verzadigingskosten tussen verfsoorten die geen complementaire mengkleuren zijn, inclusief de "primaire" kleuren zelf. (Dat wil zeggen, het feit dat mengsels van "primair" blauw en magenta doffer zijn dan mengsels van "primair" magenta en geel, zou betekenen dat magenta en geel dichter bij elkaar op de kleurencirkel zouden moeten liggen.)
Binnen deze beperkingen zijn alle onderstaande mengcomplementen gebaseerd op mijn eigen zorgvuldige metingen van mengcomplementen voor aquarelverf . Ik heb de kleurcategorieën zo gekozen dat ze ongeveer overeenkomen met de keuze voor quinacridone roze (PV19) als "primaire" magenta en ftalocyanine cyaan (PB17) als "primaire" cyaan. Veel kunstenaars geven echter nog steeds de voorkeur aan alizarine karmijn (een dieprood ) en ftalocyanine blauw (een blauw ) als primaire kleuren, wat de spreiding van de rode tinten en de kloof tussen violet en violetblauw nog verder zou vergroten.
Houd er rekening mee dat hiaten of opeenhopingen in de kleuren onvermijdelijk zijn, omdat de complementaire mengkleuren voor blauw en groen geconcentreerd zijn in het kleinere kleurenspectrum van geel-oranje (gele oker) tot violetrood (een chinacridon). Dit spreidt de warme tinten uit en comprimeert de blauwen en groenen.
In tegenstelling tot de traditionele kleurenleer is rood niet het mengcomplement van groen, en paars (violet) niet het mengcomplement van geel. Het mengcomplement van groen is violetrood, en het mengcomplement van middenrood is blauwgroen; het mengcomplement van violet is geelgroen, en lichte tot middelgele tinten hebben geen echte mengcomplementen, maar mengen zeer doffe groentinten met violetblauw en beige met paars. In een mengwiel:
Groen is de complementaire kleur van roodviolet.
Blauwgroen is de complementaire kleur van rood.
Groenblauw is de complementaire kleur van oranjerood.
Blauw is de complementaire kleur van oranje.
Violetblauw is de complementaire kleur van geeloranje.
Violet is de complementaire kleur van geelgroen.
Zie het gedeelte over visuele versus het combineren van complementaire kleuren voor meer informatie.
een kleurencirkel met complementaire kleuren