Teoria das Cores

Teoria das Cores (título original em alemão, Zur Farbenlehre) é um livro de Johann Wolfgang von Goethe publicado em 1810. Ele contém algumas das primeiras e mais precisas descrições de fenômenos como sombras coloridas, refração e aberração cromática.

Sua influência se estende principalmente ao mundo da arte, especialmente entre os Pré-Rafaelitas. Turner a estudou de forma abrangente e se referiu a ela nos títulos de várias pinturas. Wassily Kandinsky considerou a teoria de Goethe "uma das obras mais importantes".

Embora o trabalho de Goethe nunca tenha sido bem recebido pelos físicos, sabe-se que vários filósofos e físicos se preocuparam com ele, incluindo Arthur Schopenhauer, Kurt Gödel, WernerHeisenberg, Ludwig Wittgenstein e Hermann von Helmholtz. Mitchell Feigenbaum até se convenceu de que "Goethe tinha razão sobre a cor"!

Em seu livro, Goethe mostra como a cor é percebida em diversas circunstâncias, e considera as observações de Isaac Newton como casos especiais. A preocupação de Goethe não era tanto com a medição do fenômeno da cor, mas com a forma como as qualidades da cor são percebidas. A ciência passou a entender a distinção entre o espectro óptico, como observado por Newton, e o fenômeno da percepção humana da cor, como apresentado por Goethe.

A teoria de Goethe

Para Goethe, "o mais alto é entender que todos os fatos são realmente teoria". "O azul do céu nos revela a lei básica da cor". Não procure nada além dos fenômenos, eles mesmos são a teoria".

Goethe entregou na medida total o que foi prometido pelo título de seu excelente trabalho: Dados para uma Teoria da Cor. Eles são dados importantes, completos e significativos, material rico para uma futura teoria da cor. No entanto, ele não se comprometeu a fornecer a teoria em si; portanto, como ele mesmo observa e admite na página xxxix da introdução, ele não nos forneceu uma explicação real da natureza essencial da cor, mas realmente a postula como um fenômeno, e meramente nos diz como ela se origina, não o que ela é. As cores fisiológicas ... ele representa como um fenômeno, completo e existente por si só, sem sequer tentar mostrar sua relação com as cores físicas, seu tema principal. ... é realmente uma apresentação sistemática dos fatos, mas não se resume a isso. (Schopenhauer, Sobre a Visão e as Cores, Introdução)

Experiências com meios turvos

Os estudos de Goethe sobre cores começaram com experimentos subjetivos que examinaram os efeitos dos meios turvos sobre a percepção da luz e da escuridão. Ele observou que as luzes vistas através de um meio turvo pareceriam amareladas, e a escuridão vista através de um meio turvo que tinha sido iluminado pareceria azul.

"O mais alto grau de luz, como o do sol... é na maioria das vezes incolor. Esta luz, porém, vista através de um meio, mas muito ligeiramente espessada, nos parece amarela. Se a densidade desse meio for aumentada, ou se seu volume se tornar maior, veremos a luz assumir gradualmente uma tonalidade vermelho-amarelada, que finalmente se aprofunda até uma cor rubi". (ToC, 150)

"Se por outro lado, a escuridão é vista através de um meio semi-transparente, que por sua vez é iluminado por uma luz que lhe incide, aparece uma cor azul: esta se torna mais clara e pálida à medida que a densidade do meio aumenta, mas ao contrário, parece mais escura e mais profunda quanto mais transparente o meio se torna: no menor grau de escurecimento, sem transparência absoluta, sempre supondo um meio perfeitamente incolor, este azul profundo se aproxima do mais belo violeta". (ToC, 151)

A partir destas observações, ele iniciou numerosas experiências, observando os efeitos do escurecimento e do clareamento sobre a percepção da cor em muitas circunstâncias diferentes.

Escuridão e luz

Para Goethe, a luz é "o ser mais simples e mais homogêneo que conhecemos". Confrontá-la é a escuridão" (Carta a Jacobi). Ao contrário de seus contemporâneos, Goethe não via a escuridão como uma ausência de luz, mas sim como polar e interagindo com a luz.

Com base em suas experiências com meios turvos, Goethe caracterizou a cor como decorrente da interação dinâmica da escuridão e da luz. O editor da edição Kurschner da obra de Goethe apresenta a seguinte analogia:

"A ciência natural moderna vê a escuridão como um completo nada. De acordo com esta visão, a luz que flui para um espaço escuro não tem resistência da escuridão para ser superada. Goethe retrata para si mesmo que a luz e a escuridão se relacionam como o pólo norte e sul de um imã. A escuridão pode enfraquecer a luz em seu poder de trabalho. Por outro lado, a luz pode limitar a energia da escuridão. Em ambos os casos, a cor surge. " (Steiner, 1897 )

Goethe escreve:

O amarelo é uma luz que tem sido atenuada pela escuridão;

O azul é uma escuridão enfraquecida pela luz. (Goethe, Teoria das Cores )

Condições de contorno

Quando visto através de um prisma, a orientação de um limite claro-escuro em relação ao prisma é significativa. Com o branco acima de um limite escuro, observamos a luz estendendo uma borda azul-violeta para a área escura; enquanto que o escuro acima de um limite claro resulta em uma borda vermelho-amarela estendendo-se para a área clara.

Goethe ficou intrigado com esta diferença. Ele sentiu que este surgimento de cores em limites claros e escuros era fundamental para a criação do espectro (que ele considerava ser um fenômeno composto).

Espectros claros e escuros

Como o fenômeno da cor depende da proximidade da luz e da escuridão, há duas maneiras de produzir um espectro: com um feixe de luz em uma sala escura, e com um feixe escuro (ou seja, uma sombra) em uma sala clara.

Goethe registrou a seqüência de cores projetadas a várias distâncias de um prisma para ambos os casos (ver Placa IV, Teoria das Cores). Em ambos os casos, ele descobriu que as bordas amarela e azul permanecem mais próximas do lado que é claro, e as bordas vermelha e violeta permanecem mais próximas do lado que é escuro. A uma certa distância, estas bordas se sobrepõem. Quando estas bordas se sobrepõem em um espectro claro, resulta verde; quando se sobrepõem em um espectro escuro, resulta magenta.

Com um espectro de luz, saindo do prisma, vê-se um eixo de luz rodeado de escuridão. Encontramos cores amarelo-vermelho ao longo da borda superior, e azul-violeta ao longo da borda inferior. O espectro com verde no meio surge apenas onde as bordas azul-violeta se sobrepõem às bordas amarelo-avermelhadas.

Com um espectro escuro (ou seja, uma sombra rodeada de luz), encontramos o violeta-azul ao longo da borda superior, e o vermelho-amarelo ao longo da borda inferior - onde estas bordas se sobrepõem, encontramos o magenta.

Espectro luminoso - quando as bordas coloridas se sobrepõem em um espectro luminoso, o verde resulta.Zoom
Espectro luminoso - quando as bordas coloridas se sobrepõem em um espectro luminoso, o verde resulta.

Espectro escuro - quando as bordas coloridas se sobrepõem em um espectro escuro, resulta magenta.Zoom
Espectro escuro - quando as bordas coloridas se sobrepõem em um espectro escuro, resulta magenta.

Newton e Goethe

Devido a suas diferentes abordagens de um assunto comum, muitos mal-entendidos surgiram entre a compreensão matemática da óptica de Newton e a abordagem experiencial de Goethe.

Como Newton entende que a luz branca é composta de cores individuais, e Goethe vê as cores resultantes da interação da luz e da escuridão, eles chegam a diferentes conclusões sobre a questão: o espectro óptico é um fenômeno primário ou um fenômeno composto?

Para Newton, todas as cores já existem na luz branca, e o prisma apenas as ventilou de acordo com sua refrescabilidade. Goethe procurou mostrar que, como um meio turvo, o prisma era um fator integral no surgimento da cor.

Enquanto Newton estreitou o feixe de luz para isolar o fenômeno, Goethe observou que, com uma abertura mais ampla, não havia espectro. Ele viu apenas bordas amarelo-avermelhadas e bordas ciano-azuis com branco entre elas, e o espectro surgiu apenas onde estas bordas se aproximaram o suficiente para se sobreporem. Para ele, o espectro podia ser explicado pelos fenômenos mais simples de cor decorrentes da interação de bordas claras e escuras. A reificação da escuridão de Goethe fez com que quase toda a física moderna rejeitasse a teoria de Goethe.

Newton explica a aparência do branco com bordas coloridas dizendo que, devido à diferente quantidade geral de refração, os raios se misturam para criar um branco completo em direção ao centro, enquanto as bordas não se beneficiam desta mistura completa e aparecem com maiores componentes vermelhos ou azuis.

Tabela de diferenças

Qualidades da luz

Newton (1704)

Goethe (1810)

Homogeneidade

A luz branca é composta de elementos coloridos (heterogêneos).

A luz é a coisa mais simples e mais homogênea (homogênea).

Escuridão

A escuridão é a ausência de luz.

A escuridão é polar a, e interage com a luz.

Spectrum

As cores são desprovidas de luz de acordo com sua refrangibilidade (fenômeno primário).

As bordas coloridas que surgem em bordas claras e escuras se sobrepõem para formar um espectro (fenômeno composto).

Prisma

O prisma é imaterial para a existência da cor.

Como um meio turvo, o prisma desempenha um papel no surgimento da cor.

Papel da Refração

A luz se decompõe através da refração, da inflexão e da reflexão.

Refração, inflexão e reflexão podem existir sem a aparência da cor.

Análise

A luz branca se decompõe em sete cores puras.

Existem apenas duas cores puras - azul e amarelo; o resto são graus destas.

Síntese

Da mesma forma que a luz branca pode ser decomposta, ela pode ser novamente colocada em conjunto.

As cores se recombinam em tons de cinza.

Partícula ou Onda?

Partícula

Tampouco, pois são inferências e não observadas com os sentidos.

Roda colorida

Assimétrico, 7 cores

Simétrico, 6 cores

Perguntas e Respostas

P: Qual é o título do livro de Johann Wolfgang von Goethe?


R: O título do livro de Johann Wolfgang von Goethe é Teoria das Cores.

P: Quem foi influenciado pela obra de Goethe?


R: A obra de Goethe teve uma grande influência no mundo da arte, particularmente entre os pré-rafaelitas. Turner a estudou extensivamente e se referiu a ela em várias pinturas. Wassily Kandinsky também a considerou "uma das obras mais importantes".

P: O que Newton observou que Goethe considerava como casos especiais?


R: Isaac Newton observou fenômenos tais como sombras coloridas, refração e aberração cromática que Goethe considerava como casos especiais.

P: Com o que Goethe estava preocupado em seu livro?


R: Em seu livro, Goethe estava preocupado principalmente com a maneira como as qualidades da cor são percebidas, em vez de medir o fenômeno da cor.

P: Como a ciência chegou a entender a distinção entre espectro óptico e percepção humana da cor?


R: A ciência chegou a compreender a distinção entre espectro óptico, como observado por Newton, e percepção humana da cor, como apresentada por Goethe.

P: Quais filósofos e físicos têm se preocupado com a Teoria das Cores?


R: Vários filósofos e físicos têm se preocupado com a Teoria das Cores, incluindo Arthur Schopenhauer, Kurt Gödel, Werner Heisenberg, Ludwig Wittgenstein, Hermann von Helmholtz e Mitchell Feigenbaum.

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