Краткий обзор литературы

В XX в. наука еще более разветвляется, специализируется и дифференцируется.

Величайшим достижением XX в. является разработка в 1905—1923 гг. квантовой теории света (М. Планк, А. Эйнштейн), согласно которой световое излучение происходит не непрерывно, а определенными «порциями», или квантами. Световой квант был впоследствии назван фотоном. Это открытие привело в 20-х гг. к кризису в науке: «...физики были поставлены перед проблемой, которую можно назвать антитезой «волна — частица»... Выход из создавшегося положения наметился в 1923 г. Молодой французский физик Луи де Бройль высказал мысль о том, что не только световые волны обладают корпускулярными свойствами, но и электроны обладают свойствами волн». Таким образом, оказалось, что нет четкой границы между веществом и светом, что всякая материя на микроуровне сводится к волновому движению, или, иными словами, все сущее как бы соткано из света.

Физика XX в. создала новую науку о свете — квантовую электродинамику. Творцами ее были Э. Шрёдингер, В. Гейзенберг, П. Дирак, В. Паули, В. А. Фок, Р. Фейнман, Ю. Швингер, С. Томанага. Это чисто математическая теория, синтезирующая, казалось бы, противоположные взгляды на свет как на частицы и волны.

В XX в. было открыто и исследовано множество явлений, связанных со свечением различных веществ и прохождением через них света. Большой вклад в эту отрасль оптики внесли русские ученые — С. И. Вавилов, П. А. Черенков, И. М. Франк, И. Е. Тамм, В. Л. Гинзбург. Открытый и объясненный ими «эффект Вавилова — Черенкова» был использован в атомной физике и позволил получить новые результаты в самых разных областях физики.

Величайшим достижением XX в. было также открытие индуцированного излучения веществ, приведшее затем к созданию усилителей и генераторов света — лазеров. История создания этих генераторов начинается с 1916 г., с работы А. Эйнштейна по теории излучения. Затем теория Эйнштейна была развита и экспериментально доказана П. Дираком и советским ученым В. А. Фабрикантом (1939). В 1954 г. были созданы первые квантовые генераторы и усилители в радиодиапазоне — мазеры (Н. Г. Басов, А. М. Прохоров, Ч. Таунс), а в 60-х гг.— аналогичные приборы, дающие излучение в оптическом диапазоне, — лазеры (Т. Мейман, Н. Г. Басов, А. М. Прохоров). Лазерная техника позволила создать новый вид спектроскопии — так называемую нелинейную лазерную спектроскопию, расширившую возможности спектрального анализа.

На основе лазерной техники возникла новая область оптики — голо-графия, обещающая «произвести революцию в области сохранения и воспроизведения информации». Создание голографии связано с именами Воль-фке (1920), Габора (1948), Ю. Н. Денисюка (1962), Даттона, Гивенса, Гопкинса (1963).

Можно сказать без преувеличения, что наука о свете была ведущей. среди фундаментальных наук, по крайней мере в первой половине века. Не что иное, как исследования света, привели Эйнштейна к открытию теории относительности, а затем послужили «катализатором идей» при создании атомной физики и волновой механики; все это в конечном счете привело к перевороту в представлениях человека о мире. «В слове «свет» заключена вся физика и тем самым вся наука», — говорил Уильям Брэгг.

Во второй половине века оптика несколько утратила свой глобальный, «философский» характер, но зато пошла по путям, сулящим новые, невиданные технические достижения, сравнимые разве что с использованием радио и электричества. Эти новые аспекты науки — нелинейная и когерентная оптика (лазеры, световоды, голография, люминесценция). Оптика, как никакая другая наука, «обслуживает» различные отрасли науки, техники, производства и т. д. Оптические методы исследования проникли во все области науки — от медицины до искусствознания, от геологии до астрофизики.

Искусство XX в. также по-своему ассимилирует достижения науки о свете. Некоторые направления живописи ставят своей задачей изображение оптических явлений «в чистом виде», вне связи с конкретными предметами. Например, изображается разложение света на цвета в некоторой среде, напоминающей призму; прохождение света луны сквозь туман; сияние звезд (без изображения самих звезд) или просто «цветовые аккорды», столь же объективные и не имеющие отношения к человеческим страстям, как теорема Пифагора. Такого рода задачи ставили в свое время кубизм, футуризм, абстракционизм, оп-арт. Но и реалистическое искусство в наши дни уже не может игнорировать феномен света и цвета как таковой. Мыслящий художник находит в оптике XX в. источник новых идей.

Физиологическая оптика нашего века связана главным образом с так называемой научно-технической революцией. Никогда раньше человек не был столь тесно связан с машиной, не подвергался таким физическим и психическим перегрузкам и напряжениям, не перерабатывал такого огромного количества информации, не вынуждался к столь быстрым реакциям. На современных заводах и фабриках, у пультов управления машин, в реактивных самолетах и космических кораблях, да и просто на улице большого города современный человек вынужден извлекать из своих органов чувств максимум того, что они могут дать. Поэтому наука исследует сенсорные функции в самых различных аспектах и нюансах.

Одно из главных направлений физиологической оптики связано с эргономикой — наукой о труде. В круг эргономических проблем входит восприятие формы, пространства, движения, света и цвета, зависимость восприятия всех этих факторов от субъективных характеристик человека (возраста, пола, психического склада, физического состояния организма, настроенности внимания и пр.), а также от объективных факторов (положения объекта в пространстве, скорости его движения относительно человека, освещения и пр.). Решение всех этих проблем опирается на фундаментальные исследования по анатомии и физиологии органа зрения, взаимодействию органов чувств, психологии зрительных восприятии. Отличительной чертой физиологической оптики XX в. является ее тесная, подчас неразрывная связь с психологией, а также широкое использование экспериментальной методики с математической обработкой результатов. Большой вклад в физиологическую оптику XX в. внесли русские и советские ученые П. П. Лазарев, С. И. Вавилов, С. И. Майзель, Л. А. Орбели, Н. Д. Нюберг, С. В. Кравков, Н. Т. Федоров, Е. Б. Рабкин и многие другие.

Поскольку акт зрительного восприятия связан с эстетическим чувством человека, ученые пытаются раскрыть «тайну» эстетических реакций на зрительные образы, и в частности на цвет. Исследований в этой области проделано необозримо много (см. список литературы).

В XX в. была фактически заново создана колориметрия — наука об измерении цвета, усовершенствована фотометрия. Были разработаны и регламентированы нормами различные колориметрические системы, создано множество приборов для измерения цвета, как визуальных, так и объективных (с применением фотоэлементов в качестве приемников излучения). Большой вклад в эту науку внесли советские ученые А. А. Гершун, Н. Д. Нюберг, С. И. Майзель, М. М. Гуревич, Н. Т. Федоров, Е. Б. Рабкин, Е. Н. Юстова и др. Основы теории и практики колориметрии изложены в трудах этих ученых, а также во многих более поздних трудах по цветоведению, из которых русскому читателю наиболее доступны работы Р. Ивенса, Г. Цойгнера, В. А. Зернова, Г. И. Ашкенази, В. В. Шаронова. Весьма обстоятельно изложены проблемы систематики цвета и колоримет-.рии в книгах Г. Кюпперса, Л. Герике и К. Шёне, А. Заушницы, А. О. Хэлса. Но, пожалуй, исчерпывающее знакомство с предметом читатель может получить из книги Д. Джадда и Г. Вышецки, переведенной на русский язык в 1978 г.

Основная идея, на которой базируется современная систематика цвета и колориметрия, — это идея трехмерности цвета и «цветового тела». Впервые объемная система цветов была сконструирована на грани XVIII и XIX вв. Ф. Рунге, затем в XIX в. усовершенствована Г. Гельмгольцем, а в XX в. доведена до «инженерной» простоты и практичности Г. Менселлом и В. Оствальдом. «Двойной конус» Оствальда послужил основой колориметрической системы, используемой в Германии, СССР, Японии и других странах.

В 60-х гг. во Всесоюзном научно-исследовательском институте метрологии им. Д. И. Менделеева был создан колориметрический атлас, в основу которого положен не круг, а треугольник МКО и в котором цветовое тело имеет вид параллелепипеда с закругленными углами, обладающего центральной симметрией. В Германии Г. Кюпперс предложил цветовое тело в виде ромбоэдра. Существуют также другие разновидности цветовых систем.

Большое развитие в наш век получила прикладная наука о цвете. Исследованиями физиологов, психологов, эргономистов было доказано, что цвет — важнейший компонент среды обитания и деятельности человека, поэтому вопросы цветового оформления этой среды должны решаться компетентно, с учетом данных науки. К тому же в капиталистических странах проблема цветового оформления промышленной продукции, а также цвет в рекламе самым непосредственным образом связаны с прибылями и доходами, т. е. с основами капиталистического производства. Все это стимулировало появление огромного количества исследований, экспериментов и литературы по проблемам прикладного цветоведения. Здесь можно назвать книги М. Дерибере, Ф. Биррена, Г. Фрилинга, Р. Ивенса, А. О. Хэлса. В советской прикладной науке лидируют труды по цвету в производственной среде. Из них самые обстоятельные — работы А. Г. Устинова, Б. Я. Хо-ревича, Н. Т. Савельевой, Л. Я. Жоголя. По интерьеру школьных зданий следует назвать работы Е. С. Агранович, С. П. Соловьева и Т. Е. Астровой. Много материалов по цветовому оформлению публикуется в журнале «Техническая эстетика» и трудах лаборатории ВНИИТЭ, руководимой Т. А. Печковой.

Очень весомый вклад в науку о цвете внесло искусствознание нашего века. Лучшие исследователи изобразительного искусства посвящают все больше внимания проблемам цвета и колорита, причем часто не ограничиваются фиксацией фактов, а стремятся теоретически осмыслить их, найти им место в ряду других фактов искусства. Особенно вдумчивый и творческий подход к проблемам света, цвета и колорита можно встретить в работах А. Ф. Лосева, М. В. Алпатова, Б. Р. Виппера, И. Е. Даниловой. Истории колорита в живописи посвящены труды Марии Жепиньской и Фабера Биррена. О цвете в живописи пишут Н. Н. Волков, С. С. Алексеев, Г. Шегаль. Следует отметить книгу Вальтера Шене «О свете в живописи».

Художники XX в. много пишут о проблемах искусства. Их размышления, высказывания, эксперименты составляют ценный вклад в науку о цвете. Весьма обширные материалы на эту тему собраны в издании «Мастера искусства об искусстве»; очень интересные мысли высказываются в беседах и статьях А. Матисса, П. Пикассо, Р. Дюфи, К. С. Петрова-Водкина, В. А. Фаворского, С. М. Эйзенштейна, К. С. Малевича, В. В. Кандинского, М. Ф. Ларионова. В России некоторые художники начала века пытались построить собственную систему цветов, создать своеобразную и стройную философию цвета (М. Матюшин, Г. Гидони, В. Кандинский, П. Клее). Много плодотворных идей о цвете содержится также в трудах Ле Корбюзье, Ф. Л. Райта, Тео ван Дусбурга, Ф. Леже.

Швейцарский художник и педагог И. Иттен (1888—1967) создал новый и прогрессивный метод обучения науке о цвете и написал новаторский для своего времени учебник «Искусство цвета». Интересные эксперименты в области преподавания цветоведения проводились во ВХУТЕМАСе — ВХУТЕИНе (см. статью Л. Марц).

В 50-х гг. на горизонте искусств появился новый жанр — цветомузыка (хотя исторические корни его весьма глубоки). К этому времени уже были освоены технические средства, позволяющие воспроизводить музыку и цвет синхронно и связно, как две стороны одного и того же физического явления, без посредничества человека с его восприятием. Такая «механическая» связь звука и света была положена в основу одной из ветвей нового жанра. Параллельно ей существует другое направление, осуществляющее «перевод» музыки в цвет через посредство человека, воспринимающего одни сигналы и перерабатывающего их в другие. Для этого направления цветомузыки фундаментальными являются проблемы цветовой гармонии, стиля в колорите, эмоциональной выразительности цвета, иными словами, те же проблемы, что и для живописцев. В СССР в области цветомузыки работают и пишут Ф. Юрьев, К. Леонтьев, Б. Галеев и его сотрудники.