Пигмент представляет собой цветной материал , который полностью или почти нерастворим в воде. [1] Напротив, красители обычно растворимы, по крайней мере, на некоторой стадии их использования. Обычно красители представляют собой органические соединения, тогда как пигменты часто представляют собой неорганические соединения . Пигменты доисторической и исторической ценности включают охру , древесный уголь и лазурит .
Экономическое влияние [ править ]
В 2006 году во всем мире было продано около 7,4 миллиона тонн неорганических , органических и специальных пигментов. [2] По оценкам, в 2018 году он составит около 14,86 млрд долларов США, а в период с 2019 по 2026 год он будет расти более чем на 4,9% в год. [3] Мировой спрос на пигменты в 2009 году составлял примерно 20,5 млрд долларов США. [4] Согласно отчету за апрель 2018 года, подготовленному автором. Bloomberg Businessweek , оценочная стоимость пигментной индустрии в мире составляет 30 миллиардов долларов. Стоимость диоксида титана, который используется для повышения яркости белого цвета многих продуктов, оценивается в 13,2 миллиарда долларов в год, в то время как красный цвет Ferrari оценивается в 300 миллионов долларов в год. [5]
Физические принципы [ править ]
Как и все материалы, цвет пигментов возникает из-за того, что они поглощают только определенные длины волн видимого света . Связующие свойства материала определяют длину волны и эффективность поглощения света. [6] Свет других длин волн отражается или рассеивается. Отраженный световой спектр определяет цвет .
Внешний вид пигментов зависит от источника света. Солнечный свет имеет высокую цветовую температуру и довольно однородный спектр. Солнечный свет считается стандартом белого света. Источники искусственного света менее однородны.
Цветовые пространства, используемые для числового представления цветов, должны указывать их источник света. Лабораторные измерения цвета , если не указано иное, предполагают, что измерение было записано при источнике света D65 или «Дневной свет 6500 K», что примерно соответствует цветовой температуре солнечного света.
Другие свойства цвета, такие как его насыщенность или яркость, могут определяться другими веществами, которые входят в состав пигментов. Связующие и наполнители могут повлиять на цвет.
История [ править ]
Минералы использовались в качестве красителей с доисторических времен. [7] Ранние люди использовали краску в эстетических целях, например, для украшения тела. Пигменты и оборудование для шлифования красок, возраст которых предположительно составляет от 350 000 до 400 000 лет, были обнаружены в пещере в Твин-Риверс, недалеко от Лусаки , Замбия . Охра , оксид железа, была первой краской. [8] Излюбленный синий пигмент был получен из лазурита . Пигменты на основе минералов и глин часто носят название города или региона, где они изначально были добыты. Сиена сырая и сиена жженая родом из Сиены ,Италия , в то время как умбры и Умбра жженая пришли из Умбрии . Эти пигменты были одними из самых простых для синтеза, и химики создали современные цвета на основе оригиналов. Они были более согласованными, чем цвета, извлеченные из первоначальных рудных тел, но названия мест остались. Кроме того, во многих палеолитических и неолитических наскальных рисунках являются красной охрой, безводный Fe 2 O 3 , и гидратированная Охра желтой (Fe 2 O 3 . Н 2 О). [9] Древесный уголь - или технический углерод - также использовался в качестве черного пигмента с доисторических времен. [9]
Синтетические пигменты были введены еще во втором тысячелетии до нашей эры. [10] Белый свинец (основной карбонат свинца, (PbCO 3 ) 2 Pb (OH) 2 ) является одним из примеров. [11] и синяя фритта ( египетская синяя ). Еще один ранний синтетический пигмент - голубая фритта, силикат кальция и меди, полученный путем нагревания стекла источником меди, например малахитом . Более поздние, досовременные синтетические пигменты включают киноварь , кизил и свинцово-оловянно-желтый . Киноварь, соединение ртути , любили старые мастера, такие как Тициан . Индийский желтыйкогда-то производился путем сбора мочи крупного рогатого скота, который кормился только листьями манго . [12] Голландские и фламандские художники 17 и 18 веков отдавали предпочтение ему за его люминесцентные качества и часто использовали его для изображения солнечного света . [ необходимая цитата ] Поскольку листья манго не подходят для скота с точки зрения питания, практика сбора урожая индийского желтого цвета в конечном итоге была объявлена бесчеловечной. [12] Современные оттенки индийского желтого сделаны из синтетических пигментов. Vermillion был частично заменен кадмиевым красным.
Из-за дороговизны лазурита часто использовались его заменители. Лазурный берег , старейший современный синтетический пигмент, был обнаружен случайно в 1704 году. [13] К началу 19 века синтетические и металлические синие пигменты включали французский ультрамарин , синтетическую форму лазурита . Ультрамарин был изготовлен путем обработки силиката алюминия с серой . Также были представлены различные формы кобальта и лазурного синего . В начале 20 века был получен синтетический металлоорганический пигмент Phthalo Blue . В то же время Royal Blue, другое название, которое когда-то давали оттенкам, полученным из лазурита, превратилось в гораздо более светлый и яркий цвет и обычно смешивается из фтало-синего и диоксида титана или из недорогих синтетических синих красителей.
Открытие в 1856 году мовеина , первого анилинового красителя , явилось предвестником разработки сотен синтетических красителей и пигментов, таких как азо- и диазосоединения . Эти красители положили начало расцвету органической химии, включая систематический дизайн красителей. Развитие органической химии уменьшило зависимость от неорганических пигментов. [14]
- Картины, иллюстрирующие достижения в области пигментов
Доярка от Яна Вермеера (с. 1658). Вермеер щедро выбирал дорогие пигменты, в том числе свинцово-оловянно-желтый , натуральный ультрамарин и мареновое озеро , как показано на яркой картине. [15]
Тициан использовал исторический пигмент Vermilion для создания красных тонов на масляной живописи Ассунты , завершенной ок. 1518.
Чудо ведомого от Тинторетто (с. Одна тысячу пятьсот сорок восемь). Сын мастера красок , Тинторетто использовал пигмент Carmine Red Lake, полученный из кошенили , для достижения драматических цветовых эффектов.
Автопортрет на Сезанна . Работая в конце 19 века, Сезанн имел гораздо более широкую палитру цветов, чем его предшественники.
Производственные и промышленные стандарты [ править ]
До разработки синтетических пигментов и усовершенствования методов извлечения минеральных пигментов партии цвета часто были несовместимы. С развитием современной цветовой индустрии производители и профессионалы объединились для создания международных стандартов для определения, производства, измерения и тестирования цветов.
Цветовая система Манселла, впервые опубликованная в 1905 году, стала основой для серии цветовых моделей, обеспечивающих объективные методы измерения цвета. Система Манселла описывает цвет в трех измерениях: оттенок , значение (яркость) и цветность (чистота цвета), где цветность - это отличие от серого при заданном оттенке и значении.
К середине 20 века стали доступны стандартизированные методы химии пигментов, что стало частью международного движения за создание таких стандартов в промышленности. Международная организация по стандартизации (ISO) разрабатывает технические стандарты для производства пигментов и красителей. Стандарты ISO определяют различные промышленные и химические свойства, а также способы их проверки. Основные стандарты ISO, относящиеся ко всем пигментам, следующие:
- ISO-787 Общие методы испытаний пигментов и наполнителей.
- ISO-8780 Методы диспергирования для оценки дисперсионных характеристик.
Другие стандарты ISO относятся к конкретным классам или категориям пигментов в зависимости от их химического состава, таким как ультрамариновые пигменты, диоксид титана , пигменты из оксида железа и т. Д.
Многие производители красок, чернил, тканей, пластмасс и красок добровольно приняли Международный индекс цвета (CII) в качестве стандарта для определения пигментов, которые они используют при производстве определенных цветов. Этот индекс, впервые опубликованный в 1925 году, а теперь опубликованный в Интернете совместно Обществом красильщиков и колористов ( Соединенное Королевство ) и Американской ассоциацией химиков и колористов (США), признан во всем мире авторитетным справочником по красителям. Он включает в себя более 27 000 продуктов под более чем 13 000 общих названий цветовых индексов.
В схеме CII каждый пигмент имеет общий индексный номер, который идентифицирует его химически, независимо от патентованных и исторических названий. Например, Phthalocyanine Blue BN был известен под множеством общих и патентованных названий с момента его открытия в 1930-х годах. В большей части Европы фталоцианиновый синий более известен как Helio Blue или под собственным названием, таким как Winsor Blue. Американский производитель красок Grumbacher зарегистрировал альтернативное написание (Thanos Blue) в качестве товарного знака. Color Index Internationalустраняет все эти противоречивые исторические, родовые и патентованные названия, чтобы производители и потребители могли идентифицировать пигмент (или краситель), используемый в конкретном цветном продукте. В CII все пигменты фталоцианинового синего обозначаются общим номером цветового индекса как PB15 или PB16, сокращенно от пигмента синий 15 и пигмент синий 16; эти два числа отражают небольшие изменения в молекулярной структуре, которые дают немного более зеленоватый или красновато-синий цвет.
Достоинства [ править ]
Ниже приведены некоторые характеристики пигментов, определяющие их пригодность для конкретных производственных процессов и применений:
- Светостойкость и чувствительность к повреждениям от ультрафиолета
- Термостойкость
- Токсичность
- Колеровочная сила
- Окрашивание
- Дисперсия (которую можно измерить с помощью калибра Хегмана )
- Непрозрачность или прозрачность
- Устойчивость к щелочам и кислотам
- Реакции и взаимодействия между пигментами
Образцы [ править ]
Образцы используются для точной передачи цветов. Типы образцов продиктованы носителями, например печатью, компьютерами, пластиком и текстилем. Как правило, среда, предлагающая самую широкую гамму цветовых оттенков, широко используется в различных средствах массовой информации.
Печатные образцы [ править ]
Эталоны представлены напечатанными образцами цветовых оттенков. PANTONE , RAL , Munsell и т. Д. - широко используемые стандарты передачи цвета в различных средах, таких как печать, пластик и текстиль .
Образцы пластика [ править ]
Компании, производящие суперконцентраты красок и пигменты для пластмасс, предлагают образцы пластика в виде цветных чипов, полученных методом литья под давлением. Эти цветные чипы предоставляются дизайнеру или заказчику для выбора и выбора цвета для своих конкретных пластиковых изделий.
Пластиковые образцы доступны с различными специальными эффектами, такими как жемчуг, металлик, флуоресцентный свет, блеск, мозаика и т. Д. Однако эти эффекты трудно воспроизвести на других носителях, таких как печать и компьютерный дисплей. Образцы пластика были созданы с помощью 3D-моделирования, включая различные спецэффекты.
Образцы компьютеров [ править ]
Внешний вид пигментов при естественном освещении трудно воспроизвести на экране компьютера . Требуются приближения. Цветовая система Munsell обеспечивает объективную оценку цвета в трех измерениях: оттенок, значение (или яркость) и цветность. Компьютерные дисплеи в целом не могут показать истинную цветность многих пигментов, но оттенок и яркость могут быть воспроизведены с относительной точностью. Однако, когда гамма дисплея компьютера отклоняется от эталонного значения, оттенок также систематически смещается.
Следующие приближения предполагают, что устройство отображения имеет гамму 2.2 и цветовое пространство sRGB . Чем дальше устройство отображения отклоняется от этих стандартов, тем менее точными будут эти образцы. [16] Образцы основаны на средних измерениях нескольких партий одного пигмента акварельных красок, преобразованные из Lab цветового пространства для SRGB цветового пространства для просмотра на дисплее компьютера. Внешний вид пигмента может зависеть от марки и даже партии. Кроме того, пигменты по своей природе обладают сложными спектрами отражения, которые сильно различаются по цвету [17] в зависимости от спектра освещения от источника., свойство, называемое метамерией . Усредненные измерения образцов пигментов дадут лишь приблизительные значения их истинного внешнего вида при определенном источнике освещения. Компьютерные системы отображения используют технику, называемую преобразованием хроматической адаптации [18], чтобы имитировать коррелированную цветовую температуру источников освещения, и не могут идеально воспроизвести сложные спектральные комбинации, которые были первоначально замечены. Во многих случаях, воспринимаемый цвет пигмента выходит за пределами цветового охвата компьютерных дисплеев и метод , называемого отображением цветовой гаммы используются для приближения истинного внешнего вида. Отображение гаммы меняет любой из яркости , оттенка или насыщенности.точность визуализации цвета на экране, в зависимости от приоритета, выбранного в намерении визуализации ICC преобразования .
# 990024 Тирийский красный | PR106 - # E34234 Киноварь (подлинный) | # FFB02E Индийский желтый |
|---|
PB29 - # 003BAF Ультрамарин синий | PB27 - # 0B3E66 Берлинская лазурь |
|---|
Биологические пигменты [ править ]
В биологии пигмент - это любой цветной материал клеток растений или животных. Многие биологические структуры, такие как кожа , глаза , мех и волосы, содержат пигменты (например, меланин ). Окрашивание кожи животных часто происходит через специализированные клетки, называемые хроматофорами , которыми могут управлять такие животные, как осьминоги и хамелеоны, чтобы изменять цвет животного. Многие условия влияют на уровень или природу пигментов в клетках растений, животных, некоторых протистов или грибов . Например, расстройство под названием альбинизм влияет на уровень выработки меланина у животных.
Пигментация организмов служит многим биологическим целям, включая маскировку , мимикрию , апосематизм (предупреждение), половой отбор и другие формы передачи сигналов , фотосинтез (у растений), а также основные физические цели, такие как защита от солнечных ожогов .
Цвет пигмента отличается от структурного цвета тем, что цвет пигмента одинаков для всех углов обзора, тогда как структурный цвет является результатом избирательного отражения или радужной оболочки , обычно из-за многослойных структур. Например, крылья бабочки обычно имеют структурный цвет, хотя у многих бабочек есть клетки, которые также содержат пигмент.
Пигменты по элементному составу [ править ]
- Кадмиевые пигменты: кадмий желтый , кадмий красный , кадмий зеленый , кадмий оранжевый , кадмий сульфоселенид
- Хром пигменты: хром - желтый и хром зеленый (Viridian)
- Кобальтовые пигменты: кобальтовый фиолетовый , кобальтовый синий , лазурный синий , ауреолин (желтый кобальт)
- Медные пигменты: азурит , Хан фиолетовый , Хан синий , египетский синий , Малахит , Париж зеленый , фталоцианиновый синий BN , фталоцианина зеленый G , Verdigris
- Оксид железо пигменты: сангвиник , колькотар , красный оксид , красная охра , желтая охра , венецианский красным , берлинская лазурь , сырые Sienna , сожженная охра , умбры , жженая умбра
- Свинцовые пигменты: свинцово-белый , кремний-белый , неаполитанский желтый , красный свинец , свинцово-оловянно-желтый
- Марганцевые пигменты: марганцевый фиолетовый , YInMn синий
- Пигменты ртути : киноварь
- Титановые пигменты: титановый желтый , титановый бежевый , титановый белый , титановый черный
- Цинковые пигменты: цинковые белила , феррит цинка , цинк - желтый
- Алюминиевый пигмент: Алюминиевая пудра [19]
- Углеродные пигменты: технический углерод (включая сажу виноградной лозы, сажу лампы), черный цвет слоновой кости (костный уголь)
- Ультрамариновые пигменты (на основе серы): ультрамарин , ультрамарин зеленого оттенка
Биологические и органические [ править ]
- Биологическое происхождение: ализарин , гамбодж , кошениль красный , розовая марена , индиго , индийский желтый , тирский пурпур.
- Номера биологический органический : хинакридон , пурпурный , ФЦ зеленый , ФЦ - синий , пигмент красных 170 , диарилид желтым
См. Также [ править ]
- Список искусства каменного века
- Наскальное искусство
- Субтрактивный цвет
Заметки [ править ]
- ^ Völz, Hans G .; Кишкевиц, Юрген; Водич, Питер; Вестерхаус, Аксель; Гриблер, Вольф-Дитер; Де Лидекерке, Марсель; Буксбаум, Гюнтер; Принцен, Гельмут; Mansmann. «Пигменты неорганические». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a20_243.pub2 .
- ^ Размер рынка пигментов
- ^ Исследование рынка Пигменты , 3е изд., Ceresana, 11/13. Архивировано 3 сентября 2010 года в Wayback Machine.
- ^ «Отчет о рынке: мировой рынок пигментов» . Acmite Market Intelligence. Архивировано 29 ноября 2010 года.
- ^ Schonbrun, Zach (18 апреля 2018). «В поисках нового цвета на миллиард долларов» . Bloomberg Businessweek . Проверено 2 мая 2018 .
- ^ Томас Б. Брилл, Свет: его взаимодействие с искусством и древностями , Springer 1980, стр. 204
- ↑ Сент-Клер, Кассия (2016). Тайная жизнь цвета . Лондон: Джон Мюррей. С. 21, 237. ISBN 9781473630819. OCLC 936144129 .
- ^ «Самые ранние найденные свидетельства искусства» . BBC News . 2 мая 2000. Архивировано 3 июня 2016 года . Дата обращения 1 мая 2016 .
- ^ a b «Пигменты сквозь века» . WebExhibits.org . Архивировано 11 октября 2007 года . Проверено 18 октября 2007 года .
- ^ Rossotti, Желто (1983). Цвет: почему мир не серый . Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета. ISBN 0-691-02386-7.
- ^ Ведущие белые архивации 25 декабря 2015 в Wayback Machine в ColourLex
- ^ а б «История индийского желтого» . Пигменты сквозь века . Архивировано 21 декабря 2014 года . Проверено 13 февраля 2015 года .
- ^ Берлинская лазурь архивации 2 января 2016 в Wayback Machine в ColourLex
- ↑ Саймон Гарфилд (2000). Mauve: Как один человек изобрел цвет, который изменил мир . Фабер и Фабер . ISBN 0-393-02005-3.
- ^ Johannes Vermeer, доярка архивации 14 апреля 2015 в Wayback Machine , ColourLex
- ^ «Словарь цветных терминов» . Gamma Scientific. Архивировано из оригинального 20 -го августа 2014 года . Проверено 25 июня 2014 года .
- ^ «Внешний вид» . Привет, Арти .[ нужен лучший источник ]
- ^ «Хроматическая адаптация» . cmp.uea.ac.uk. Архивировано 29 сентября 2007 года . Проверено 16 апреля 2009 года .
- ^ Руководство инженера 1110-2-3400 Покраска: новое строительство и техническое обслуживание (PDF) . 30 апреля 1995. С. 4–12. Архивировано 1 декабря 2017 года (PDF) из оригинала . Проверено 24 ноября 2017 года .
Ссылки [ править ]
- Болл, Филипп (2002). Яркая Земля: Искусство и изобретение цвета . Фаррар, Штраус и Жиру. ISBN 0-374-11679-2.
- Доернер, Макс (1984). Материалы художника и их использование в живописи: с примечаниями к технике старых мастеров, переработанное издание . Харкорт. ISBN 0-15-657716-X.
- Финли, Виктория (2003). Цвет: естественная история палитры . Случайный дом. ISBN 0-8129-7142-6.
- Гейдж, Джон (1999). Цвет и культура: практика и значение от античности до абстракции . Калифорнийский университет Press . ISBN 0-520-22225-3.
- Мейер, Ральф (1991). Справочник художника по материалам и методам, пятое издание . Викинг. ISBN 0-670-83701-6.
- Феллер, Р.Л., изд. (1986). Художественные пигменты. Справочник по их истории и характеристикам, Vol. 1 . Лондон: Издательство Кембриджского университета.
- Рой, А., изд. (1993). Художественные пигменты. Справочник по их истории и характеристикам, Vol. 2 . Издательство Оксфордского университета.
- Фитцхью, EW, изд. (1997). Художественные пигменты. Справочник по их истории и характеристикам, Vol. 3 . Издательство Оксфордского университета.
- Берри, Б., изд. (2007). Художественные пигменты. Справочник по их истории и характеристикам, Vol. 4 . Книги архетипов.
Внешние ссылки [ править ]
 | Викискладе есть медиафайлы по теме пигментов . |
- Пигменты сквозь века
- Лексикон пигментов ColourLex
- Найдены самые ранние свидетельства искусства
- Сара Ловенгард, Создание цвета в Европе восемнадцатого века , Columbia University Press, 2006
- Радуга алхимии: наука о пигментах и искусство сохранения наYouTube,Фонд химического наследия
- Яды и пигменты: беседа с историком искусства Элизабет Берри-Драго наYouTube,Фонд химического наследия
- В поисках нового цвета на миллиард долларов
