Tin tức PHẠM
Bí mật của màu sắc phần 3

Huyền thoại về màu sơ cấp

CIE

H. 23 – Biểu đồ hoà sắc của CIE (Commission International d’Éclairage = Ủy ban chiếu sáng quốc tế) năm 1931 (trái) và 1976 (phải).
(Nhấn chuột lên hình để phóng to.)

Cho tới tận thế kỷ XX, các màu sơ cấp giống như hòn đá triết lý (lapis philosophorum) có khả năng biến kim loại thường thành vàng mà các nhà giả kim thuật đã hoài công tìm kiếm. Một nhầm lẫm lớn đã tồn tại dai dẳng hàng thế kỷ rằng mọi màu sắc đều có thể được tạo bởi 3 pha trộn các màu sơ cấp. Trên thực tế, không một mô hình hoà sắc cộng hay trừ màu nào có thể tạo ra tất cả các màu mắt người có thể nhìn thấy, kể cả mô hình RGB. Thực vậy, trên biểu đồ CIE (H. 23)mô hình RGB chỉ tạo ra được các màu nẳm trong tam giác xác định gam màu của RGB. Phần rất rộng bên ngoài tam giác là phần của những màu sắc có độ bão hòa rất cao, mắt người vẫn nhìn thấy được, nhưng mô hình RGB không thể nào mô phỏng được. Thực tại này đưa đến một nghịch lý kép sau đây: Bằng các màu sơ cấp thấy được bằng mắt, ta không thể nào pha được tất cả các màu ta có thể nhìn thấy. Trong khi đó, ta không thể nhìn thấy những màu sơ cấp nào đã tạo ra tất cả các màu có thể thấy được bằng mắt.  Như vậy hoặc màu sơ cấp là những màu không hoàn hảo, hoặc chúng là ảo, là vô hình. Nghịch lý này xuất phát từ cấu tạo của thị giác người. Đồ thị biểu thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ nhạy cảm của 3 nhóm tế bào nón ngắn, trung và dài vào bước sóng ánh sáng có những phần chồng lên nhau (H. 4 a). Do đó, khi rọi vào võng mạc, mỗi tia sáng đơn sắc không chỉ kích thích một loại nhóm tế bào nón ngắn, trung, hoặc dài, mà kích thích cùng lúc cả 3 loại, nhưng ở mức độ khác nhau. Kết quả là đường biên của vùng các màu mắt nhìn thấy cong chệch ra khỏi 3 góc màu sơ cấp của tam giác hòa sắc, làm thành hình móng ngựa của không gian các màu đơn sắc bao quanh tam giác này.

Còn một nghịch lý khác. Đó là không có một lựa chọn duy nhất các màu sơ cấp. Nếu các màu sơ cấp là các màu ảo thì chúng chỉ đóng vai trò như các đơn vị, bất cứ màu nào cũng có thể làm màu sơ cấp. Nếu các màu sơ cấp là các màu vật chất thì việc chọn màu nào làm màu cơ bản phụ thuộc vào chất liệu, khả năng tồn tại, độ bền của chất màu, giá thành, sự tiện lợi cũng như chất lượng hình ảnh thu được.

Trên thực tế, sự pha trộn màu hoá chất xảy ra phức tạp hơn quá trình trừ màu trên lý thuyết bởi nó phụ thuộc 2 yếu tố: A) quá trình trung bình hoá cộng màu, và B) chất liệu và chất lượng các hạt màu.

A) Trung bình hóa cộng màu (Hoà sắc đồng hóa không gian):

Khi ánh sáng không phát ra từ vật mà phản chiếu từ vật, sự cộng màu ánh sáng xảy ra dưới dạng hòa sắc đồng hóa không gian (spatial assimilation) hay trung bình hóa cộng màu (additive averaging color mixing). Màu được tạo ra không rực rỡ như trong quá trình cộng màu của nguồn sáng vì ánh sáng đã bị trung bình hóa theo diện tích bề mặt được nhìn thấy (H. 24). Quá trình này khi kết hợp với trừ màu đóng vai trò quan trọng trong sự pha trộn màu hóa chất.

average

H. 24 – Hoà sắc đồng hoá không gian hay trung bình hoá cộng màu. Khi độ rộng các vạch giảm đi, các vạch màu sơ cấp hoà với nhau tạo thành các màu thứ cấp (a – c), còn các vạch màu bù nhau hoà với nhau thành màu xám (d – f). Những màu được tạo thành yếu hơn kết quả thu được khi cộng màu trực tiếp của các chùm sáng. (Hình của David Briggs, 2007)

Hoạ sĩ pha màu theo 3 cách:

– Trộn màu trên palette (physical mixing),

– Láng màu (glazing) – tức chồng các lớp màu trong lên nhau,

– Xếp các vệt hoặc chấm màu cạnh nhau (interspersing) để khi được nhìn từ xa chúng hòa với nhau trong thị giác.

Trong lớp màu được trộn trên palette (H. 25 a), phần lớn ánh sáng chui vào lớp màu, tán xạ trên các hạt màu, trước khi phản xạ ra ngoài, do đó các hạt màu đều ảnh hưởng lên kết quả cuối cùng. Quá trình trừ màu thuần túy chỉ xảy ra nếu lớp màu trong tuyệt đối (điều không có trên thực tế vì kích thước của hạt màu là hữu hạn). Vì lớp màu không hoàn toàn trong, ánh sáng sẽ tán xạ trên các hạt màu gây ra quá trình trung bình hóa cộng màu. Kết quả là, ngay cả khi hai màu đục không phản xạ tia đơn sắc nào chung, tức trong trường hợp lý tưởng ta phải thấy màu đen, thì trên thực tế vẫn có một ít ánh sáng phản xạ lại và màu ta nhìn thấy không đen tuyệt đối mà xám. Đó là lý do vì sao không thể nào pha được màu đen từ hai màu bù nhau.

Trong 2 lớp màu láng (H. 25 b), phần lớn ánh sáng sẽ xuyên qua 2 lớp màu trong và màu nhìn thấy là kết quả của quá trình trừ màu. Ví dụ lớp film màu vàng hấp thụ ánh sáng lam, chỉ cho ánh sáng đỏ và lục đi qua, còn lớp phim màu cyan hấp thụ ánh sáng đỏ, chỉ cho ánh sáng lam và lục đi qua. Kết quả là khi hai lớp film vàng và cyan được chồng lên nhau chỉ có màu lục đi qua được cả hai lớp film, đập vào nền canvas trắng và bị phản chiếu lại tới mắt ta. Tuy nhiên, các hạt màu trong lớp màu láng phía trên cũng tán xạ một ít ánh sáng vì lớp màu không hoàn toàn trong. Do đó láng màu vàng lên trên màu cyan cho kết quả khác láng màu cyan lên trên màu vàng. Ngoài ra có những tia sáng phản xạ từ lớp dưới thẳng ra ngoài không chạm vào hạt màu nào của lớp trên. Những tia này hoà với các tia phản xạ từ lớp trên theo trung bình hóa cộng màu, tạo nên hiệu quả quang học không có trong pha trộn màu trên palette.

Cách pha màu thứ ba – xếp các vệt hoặc các chấm màu cạnh nhau (H. 25 c) – chủ yếu tạo ra hòa sắc nhờ trung bình hóa cộng màu. Vì vậy các chấm (hay vạch) vàng và lam đặt cạnh nhau khi được nhìn từ xa sẽ cho màu xám (H. 24 d) chứ không phải màu lục như khi được trộn trên palette. Nhưng nếu các chấm màu đó có những phần chồng lên nhau thì cũng sẽ xảy ra trừ màu. Đó là quá trình xảy ra đối khiGeorges Seurat (1859 – 1891) đề xuất lối vẽ pointillism (chấm chấm) làm nên phương pháp của hội họa Tân Ấn tượng (Neo-Impressionism).

mixing

H. 25 – Ba cách pha màu của hoạ sĩ: trộn màu trên palette (a),
láng các lớp màu trong (b),
đặt các vật màu hay chấm màu cạnh nhau (c).
(Hình của David Briggs 2007)

B) Theo lý thuyết cộng màu thì màu sơ cấp lý tưởng để tạo ra tất cảc các màu trong gam màu RGB  là đỏ, lục và lam, còn theo lý thuyết trừ màu đó là cyan, magenta và vàng bởi đây là các màu thứ cấp của mô hình cộng màu RGB. Nhưng cho đến tận ngày nay, các chất màu magenta và cyan tốt nhất mà người ta tổng hợp được vẫn nghiêng về đỏ và lam nhiều hơn là màu magenta lý tưởng (H. 26 d) và cyan lý tưởng (H. 26 h). Trong số các chất màu có độ bão hòa cao, không chất màu nào có sắc giống magenta. Màu gần nhất với magenta mà lại có độ bão hòa cao và bền là màu quinacridone magenta (H. 26 a), đỏ hơn magenta nhiều. Còn màu sơn dầu gần với màu cyan nhất là sắc lục của màu lam phthalocyanine, cũng lam hơn màu cyan (H. 26 e). Màu cobalt lục (H. 26 f) có sắc gần với màu cyan lý tưởng (H. 26 f), nhưng tạo ra ít màu hơn trong phần sắc lam. Nó cũng đắt tiền hơn và đục nên khó dùng để pha các màu tối mà không bị “bẩn”.[6]

MC

H. 26 – (a): Màu quinacridone magenta. (b): Màu tím sáng. (c): Màu magenta xử lý trong mực in. (d): Màu magenta lý tưởng.
(e): Sắc lục của màu lam phthalocyanine. (f): Màu lục cobalt. (g): Màu cyan xử lý trong mực in. (h): Màu cyan lý tưởng.

Vậy là, chỉ để tạo ra các màu của gam màu trong tam giác màu sắc, tức chỉ một phần của các màu mà mắt người nhìn thấy được, mà ta đã có tới 5 bộ màu sơ cấp là:

1) Đỏ, lục, vàng, lam (RGYB) (không kể đen trắng) – 4 màu tâm-sinh lý theo lý thuyết quá trình đối lập màu sắc;

2) Đỏ, lục và lam (RGB) – 3 màu sơ cấp theo lý thuyết cộng màu ánh sáng;

3) Cyan (lý tưởng), magenta (lý tưởng), và vàng (CMY) – 3 màu sơ cấp theo lý thuyết trừ màu;

4) Magenta ngả đỏ (hay magenta xử lý – process magenta) (H. 26 c), cyan ngả lục (hay cyan xử lý – process cyan) (H. 26 g), và vàng – 3 màu thứ cấp tốt nhất mà công nghệ hiện đại có thể tổng hợp, được dùng trong mực in.

5) Đỏ, vàng, lam (RYB) – 3 màu sơ cấp có nguồn gốc lịch sử, từ 3 chất màu bão hòa mạnh nhất mà con người lần đầu tiên có được trước khi khám phá ra các nhóm tế bào thụ quan trên võng mạc, các lý thuyết cộng, trừ màu, và đối lập màu sắc. 3 màu sơ cấp RYB có thể được coi như một kết hợp giữa 3 màu sơ cấp CMY của lý thuyết trừ màu và 4 màu RGYB của lý thuyết quá trình đối lập màu sắc sau này. Theo mô hình RYB thì magenta chỉ là màu thứ cấp được tạo bởi pha trộn đỏ và lam theo một tỉ lệ nhất định, còn cyan là màu tam cấp được tạo bởi pha trộn lục và lam.

Ta đã thấy cái gọi là “các màu sơ cấp” chỉ là một huyền thoại thậm chí là một sự bịa đặt. Chúng chỉ có thể hoặc là ảo, là các biến số được dùng trong các lý thuyết màu sắc, hoặc là không hoản hảo. Trên thực tế, những màu được gán cho cái tên “màu sơ cấp” (hay “màu cơ bản”) chỉ là những lựa chọn từ sự thỏa hiệp về hiệu quả giữa chất lượng và giá thành khi dùng các hòa sắc ánh sáng hay chất màu trong in ấn, phẩm nhuộm v.v.

Hiện nay có nhiều người lấy căn cứ từ lý thuyết cộng màu và trừ màu lý tưởng, trong đó có nhiều web designers, những người làm computer graphics, trong ngành in v.v. để cổ vũ cho mô hình trừ màu CMY hay CMYK, coi đó là mô hình duy nhất đúng cho pha màu. Những người này phê phán toàn bộ nền giáo dục màu sắc dựa trên mô hình RYB là sai lạc và nhầm lẫn.

Trong khi đó đa số các hoạ sĩ vẫn dùng hệ thống hoà sắc RYB vì những lý do sau đây:

– Như đã nói ở trên, vì không có màu magenta và cyan lý tưởng, màu magenta xử lý và cyan xử lý dùng trong công nghệ in ấn thực chất là màu hồng (H. 25 c) và lam (H. 25 g), tức dịch đi một chút so với đỏ, lam trong mô hình RYB. Bản thân màu đỏ và lam trong mô hình RYB biến thiên khá rộng trong cả vùng bước sóng đỏ (630 – 750 nm) và lam (450 – 490 nm).

– Truyền thống 600 năm của hội hoạ sơn dầu đã được thiết lập vững chắc trên hệ thống hoà sắc RYB. Hoạ sĩ từ nhỏ đã quen với màu đỏ và lam phản xạ từ vật chất trong tự nhiên, chứ không phải màu magenta và cyan là màu của ánh sáng. Màu sắc trong tự nhiên tuy có cường độ rất mạnh nhưng nói chung không “rợ” như trên màn hình TV, PC, trên ảnh màu Kodak, Fuji, hay trong các tạp chí quảng cáo được in ấn bằng hệ thống CMYK.

– Hoạ sĩ không chỉ dùng 3 màu đỏ, vàng và lam để pha ra các màu khác, mà dùng nhiều chất màu có trong tự nhiên hoặc tổng hợp để pha màu. Ngay cả những palette pha mầu của các hoạ sĩ thời Phục Hưng, Baroque, nổi tiếng là ít mầu, cũng có trên 12 màu. Palette của Leonardo da Vinci có 16 màu: trắng chì, vàng Naples, vàng chì-thiếc, vàng ochre, nâu tối sống, nâu tối cháy, đỏ son (vermillion), đỏ phẩm nhuộm (lake), đỏ Venice, lục đất, lục đất cháy, lam đồng, lục đồng, lam da trời (azurite), ultramarine, đen than đèn. Palette của Vermeer có 13 màu: trắng chì, đỏ yên chi (carmine), đỏ thiên thảo (madder lake), đỏ son, ochre đỏ, vàng chì-thiếc, lục đất, chàm, lam da trời, ultramarine, nâu đen sống, đen than, đen xương. Số màu nghiền từ chất màu mà các hãng hoạ phẩm nổi tiếng bán cho hoạ sĩ chuyên nghiệp như Talens, Winsor  & Newton, Lefranc  & Bourgeois, Holbein, v.v. thường có trên 100 sắc.

Leonardo

H. 27 – Bảng màu của Leonardo da Vinci

– Pha màu vẽ trên thực tế khác xa pha màu trên lý thuyết, kết quả không thể được dự đoán chính xác từ bất cứ lý thuyết pha màu nào vì đó không phải là quá trình trừ màu thuần túy mà có sự tham gia của cả trung bình hóa cộng màu và hoà sắc quang học. Kết quả pha màu vẽ phụ thuộc rất nhiều vào chất liệu và chất lượng hoạ phẩm, vật liệu đỡ, kỹ thuật và kinh nghiệm của hoạ sĩ. Tính chất của màu vẽ như sơn dầu, acrylic, gouache, pastel, màu nước v.v. khác xa mực in. Kích thước hạt màu trong sơn dầu có thể lớn tới 40 micron so với khoảng 1 – 2 micron trong mực in. Màng film cùa sơn dầu dày hơn màng film của mực in khoảng chục lần. Kỹ thuật vẽ sơn dầu pha trộn cả màu trong và đục, trong khi trong in ấn các lớp mực in trong và mỏng được in chồng lên nhau nên hòa sắc trong in ấn chủ yếu được tạo bởi trừ màu thuần túy.

– Màu sắc được tạo bởi cảm giác của con người, vì thế cách dùng tương phản, gây ảo giác trong bố cục, v.v. của hoạ sĩ cũng tạo ra các thay đổi trong việc cảm nhận màu sắc từ phía người xem.  Màu trắng trong tranh của Rembrandt trông rực rỡ và lung linh vì được vẽ bằngimpasto (đặc và dày) tương phản trên nền tối và mỏng, nhưng màu trắng đó thực sự còn tối hơn tờ giấy trắng nhiều. Từ thời Phục Hưng, Baroque, các hoạ sĩ đã biết đặt một màu trên nền có màu bù khiến màu đó trông chói lọi hơn.

image007

H. 28 – Hai hình vuông nhỏ màu xám trong A và B là giống hệt nhau, nhưng hình vuông xám trên nền tối trông sáng hơn, còn hình vuông xám trên nền sáng trông tối hơn.

Trong cuốn “Bàn về luật tương phản đồng thời của màu sắc và phân loại các vật thể có màu[7] Chevreul đã chỉ ra rằng màu của vật không phải là màu cục bộ mà phụ thuộc vào các vật bao quanh. Tất cả các màu đều gọi màu bù của chúng. Mắt người có xu hướng gọi màu còn thiếu – tức màu bù với màu mắt đang nhìn thấy – để tạo ra một hoà sắc trung dung. Khi hai màu được đặt cạnh nhau, sắc của mỗi màu bị dịch đi vì hòa với màu bù của màu kia. Trong H. 29, hai hình vuông nhỏ màu đỏ  giống hệt nhau nhưng hình trên nền da cam trông ngả tím vì hòa sắc với màu lam – màu bù cùa da cam. Nhưng cũng hình vuông đó trên nền lam thì trông lại có màu đỏ ngả vàng vì hoà sắc với màu da cam – màu bù của lam.

ct14-contrastcolor.jpg

H. 29 – Dịch chuyển màu khi các sắc cùng độ bão hòa và độ sáng được đặt cạnh nhau.

Libyan-Sibyl-Large-Color-Refresh

H. 30 (a) – Nghệ thuật dùng sáng tối tương phản và màu tương phản của Michelangelo.

Johannes_Vermeer_-_Het_melkmeisje_-_Google_Art_Project

H. 30 (b)  – Nghệ thuật dùng sáng tối tương phản và màu tương phản của Johannes Vermeer.

– Và cuối cùng, mục đích của hội hoạ không phải là mô phỏng màu sắc.

Viết xong ngày 16/5/2013


Chú giải

[1] Bước sóng là khoảng cách giữa 2 vị trí liền kề mà sóng có hình dạng giống hệt nhau.

[2] Aristotle, Meteorologica, Book III, 1, 371b.

[3] François d’Aguilon, Opticorum libri sex (1613),

[4] Thuốc nhuộm fuchsine hay roseine có màu hồng tím được nhà hoá học người Pháp François-Emmanuel Verguin tổng hợp năm 1859 cùng năm xảy ra trận đánh giữa quân đội Napoléon III và quân Áo tại Magenta (Tây Ban Nha). Vì thế màu fuchsine sau đó được gọi là magenta.

[5] J.C. Maxwell, Experiment on colours as perceived by the eye, with remarks on colour blindness, Transaction of the Royal Society of Edinburgh, Vol. XXI, Part II (1855) 275 – 298.

[6] Một số người dịch magenta thành hồng cánh sen và cyan thànhxanh cánh chả. Màu hồng cánh sen là một sắc độ của  màu ở H. 26 (a) – 26 (c), còn màu xanh cánh chả (kingfisher blue) hay lam công (peacock blue) giống màu ở H. 26(e) và H. 26 (f).

[7] M.E. Chevreul, De la loi du contraste simultané des couleurs et de l’assortiment des objets colorés (1839).

______________________

Tài liệu tham khảo:

– Colour theory: Understanding and modelling colour, JISC Digital Media.

– B. MacEvoyColor vision.

– David BriggsThe dimensions of colors.

– S. Lowengard, The creation of color in 18th-century Europe: Number, order, form – Color system and systematization.

– J. Stewart, The wonderful color wheel – Part 2.

– The history of magenta. (6 Feb. 2013), Easy Ink.

– V. Ostromoukhov, Chromaticity gamut enhancement by heptatone multi-color printingIS&T/SPIE 1993 International Symposium on Electronic Imaging: Science Technology, SPIE Vol. 1909., pp. 139-151, 1993.

© Nguyễn Đình Đăng, 2013 – Tác giả giữ bản quyền. Bài chuyên khảo này được viết với mục đích phổ biến kiến thức và kinh nghiệm. Bạn đọc có thể lưu giữ để sử dụng cho cá nhân mình. Mọi hình thức sử dụng khác như in ấn, sao chép lại bài viết này, dù là một phần hay toàn bộ, để phát hành trong các ấn phẩm như sách, báo chí, luận văn, hay nhằm mục đích thương mại (kể cả tại các trang thư viện điện tử trên internet mà để đọc được hay tải xuống người đọc phải trả tiền để mở tài khoản) v.v. đều vi phạm bản quyền nếu không nhận được sự đồng ý bằng văn bản của tác giả.

____________________

PHAM
In bài viết Gửi cho bạn bè Phản hồi

Các bài mới đăng :
» LỄ KHỞI CÔNG XÂY DỰNG BỆNH VIỆN UNG BƯỚU CẦN THƠ 
» TRIỂN LÃM Y TẾ QUỐC TẾ - NƠI GIAO THƯƠNG GIỮA CÁC DOANH NGHIỆP Y TẾ 
» 13 NĂM MỘT CHẶNG ĐƯỜNG, CÁT MỘC GROUP – VỮNG BƯỚC VƯƠN XA! 
» Kết quả tuyển chọn tác phẩm Triển lãm Kiến trúc Quốc tế “100 ARCHITECTS OF THE YEAR 2017” 
» Để sẻ chia là nhịp cầu 
» PHẠM ĐOẠT GIẢI BẠC GIẢI THƯỞNG KIẾN TRÚC QUỐC GIA 2016-2017 
» BUỔI TỌA ĐÀM CHIA SẺ CỦA KTS.PHẠM THANH TRUYỀN VỚI SINH VIÊN ĐẠI HỌC HỒNG BÀNG 
» TƯNG BỪNG KỶ NIỆM 12 NĂM THÀNH LẬP CÁT MỘC GROUP 
» Một bệnh viện được xây dựng để 'giết người' ở Trung Quốc 
» Lễ khánh thành bệnh viện Nhi đồng TP Cần Thơ. 
» Công ty Kiến trúc Y tế PHẠM trân trọng thông báo thay đổi LOGO. 
» Các Bệnh viện thuộc Bộ Y tế: Đầu tư xây dựng cơ bản có nhiều sai sót 
» Ths.KTS Phạm Thanh Truyền giao lưu với các giảng viên và sinh viên trường ĐH Tôn Đức Thắng. 
» Bệnh viện Đa khoa trung tâm An Giang xây sai thiết kế. 
» PHẠM đạt kỷ lục quốc gia về thiết kế bệnh viện nhiều nhất Việt Nam do Tổ chức Guinness Việt Nam xác nhận 
» Cát Mộc Group trao tặng học bổng cho sinh viên Kiến trúc. 

Các bài đã đăng :
» Bí mật của màu sắc phần 2 
» Bí mật của màu sắc phần 1 
» Tổng kết công tác từ thiện “Kết Nối Trái Tim” – CMG 
» Kỷ niệm 11 năm thành lập Cát Mộc Group. 
» Cát Mộc Tổ chức Triển lãm Nhà ở 2015 
» Thông cáo báo chí - Lễ ra mắt thương hiệu Boon...g cafe 
» Mùa Xuân trong đôi mắt em 
» Cát Mộc Group chào năm mới 2015 
» Spa the Faceshop, Hàn Quốc 
» Spa Ngọc Ánh Kim - Khôi phục nguồn năng lượng sống 
» Cát Mộc Group chào mừng ngày PNVN 20/10 
» Cát Mộc Group trao học bổng cho sinh viên ĐH Kiến trúc TP.HCM 
» PHẠM - Thương hiệu thiết kế bệnh viện nhiều nhất Việt Nam do tổ chức Guiness xác nhận 
» Cát Mộc Group tổ chức kỷ niệm 10 năm thành lập 
» Kiến trúc bệnh viện mô phỏng cây đàn Tây Nguyên  
» CÁT MỘC GROUP TỔ CHỨC KỶ NIỆM 10 NĂM THÀNH LẬP 
» Lễ cất nóc công trình bệnh viện Nhi đồng Cần Thơ. 
» Cát Mộc Group họp mặt tất niên cuối năm. 
» PHẠM tổ chức tham quan công trình bệnh viện Nhi Đồng TP.Cần Thơ 
» Tưng bừng lễ kỷ niệm sinh nhật Cát Mộc Group 9 tuổi.