Powstanie problemu postrzegania świata zrodziło się u zarania dziejów myśli ludzkiej i refleksji nad sobą. Było więc związane z analitycznym spojrzeniem człowieka-myśliciela na samego siebie, na swoją konstytucję fizyczną i duchową z jednej strony, a z drugiej – na strukturę postrzeganego świata, w którym człowiek żyje, i który jest przyczyną doznań poznawczych i emocjonalnych przeżyć. Filozofowie starożytni, głównie greccy, próbując wyjaśnić ów stosunek człowieka do otaczającego świata, uświadamiali sobie dwoistość, a zatem odrębność tych dwóch światów: świata zewnętrznego -traktowanego przez wielu myślicieli jako fakt obiektywny i świata wewnętrznego – psychicznego, traktowanego jako fakt subiektywny lub zjawisko subiektywne. Od samego początku refleksji naukowej owa dwoistość, a zarazem więź tych dwóch światów nie ulegała wątpliwości, stąd stała się przedmiotem penetracji intelektualnej. Tak złożony i fundamentalny problem rodził na przestrzeni myśli filozoficznej różne pytania i różne odpowiedzi. Poszukiwano bądź to całkowitej odrębności świata rzeczy i świata ducha (stanowisko dualistyczne), bądź tożsamości przeżywanych treści i przedmiotu, a ściślej braku odrębności tych dwóch zjawisk (stanowisko monistyczne)2.
W następnym etapie kształtowania się problemu „konstytucji władz poznawczych” chodziło o źródła naszej wiedzy o świecie zmysłów i rozumu bądź umysłu – to co dzisiaj bywa określane jako poznanie zmysłowe i umysłowe.
Bardziej szczegółowe pytanie dotyczy treści naszych wrażeń zmysłowych, szczególnie gdy się przyjmie założenie sięgające czasów Heraklita, który sądził, że „złymi świadkami są oczy i uszy ludziom, którzy mają dusze barbarzyńców”3. Oznacza to, że świat zewnętrzny nie jest taki sam, jakim my go spostrzegamy za pomocą naszych zmysłów, gdyż te zależą od struktury naszych narządów zmysłowych, różnic w budowie fizjologiczno-anatomicznej analizatorów zmysłowych, a także od różnic indywidualnych osobowości, a prócz tego od doświadczenia osobniczego (indywidualnego) i całego procesu rozumowania i wartościowania. To wiemy dzisiaj, że tak jest, a oprócz tego mamy świadomość, że podmiot poznający jest elementem aktywnym (czynnym) w całym procesie poznania, stąd treści tego poznania mają charakter subiektywny. Ten punkt widzenia został dostatecznie wsparty rozważaniami przyjmującymi istnienie zmienności wrażeń i względnej zgodności, a niekiedy niezgodności między treścią wrażeń a wnioskami rozumu. Stąd można wnosić o subiektywnym charakterze wrażeń zmysłowych.
Nowe badania nad zagadnieniem postrzegania barw zainicjował i przeprowadził w wieku XIX J.W. Goethe. Jako pierwszy przeciwstawił się fizykalnemu traktowaniu światła i barwy, a wprowadził ten problem na płaszczyznę fizjologii, stwarzając tym samym podstawy do późniejszych badań psychologicznych. Fizjologiczny nurt rozważań i badań eksperymentalnych, podbudowany filozofią Kanta, kontynuowali J. Muller oraz H. Helmholtz4. Wyznawali oni zasadę aktywności organów zmysłowych w kształtowaniu treści wrażeniowych. Aby można było opisać i syntetycznie uogólnić współczesne dokonania psychologiczne w zakresie postrzegania (percepcji) barw, należy nieco miejsca poświęcić wymienionym tu uczonym, gdyż to dzięki ich badaniom i refleksji zrodziły się teoretyczne zręby badań nad „widzeniem” barw, ich ekspresyjną i projekcyjną funkcją w twórczości i badaniach ludzi.
Problematyka percepcji świata barw sama w sobie nie miałaby dzisiaj istotnego znaczenia dla nauki i praktyki, gdyby nie fakt pojawiania się nowych pytań o związek barw z psychiką. Zainteresowano się procesem percepcji barw, ich znaczeniem symbolicznym i ideologicznym, wartościami terapeutycznymi, jak również skonfrontowano wiedzę artystyczną twórców o funkcji ekspresyjnej i funkcji symbolicznej barw w oddziaływaniu na samych twórców i odbiorców. Tym bardziej, że wiedza artystyczna o funkcjach barw zrodziła się na wiele wieków przed refleksją filozoficzną. Dopiero I. Newton stworzył pierwszą naukową teorię światła i widzenia barwnego.
Postulat badań nad światłem i barwami w postrzeganiu świata tkwił w rozważaniach Malebranche’a5. Sądził on, że wrażenia barw nie dają nam prawdziwej wiedzy o stanie rzeczy, ale że są użyteczne dla zachowania naszego ciała, gdyż tak jak inne wrażenia zmysłowe różnicują one bodźce działające na zmysły. Są one jednak wymieszane z elementami naszej psychiki (np. z pierwiastkiem interpretacji rozumowej). Tym niemniej w dalszej perspektywie badawczej fizyków, fizjologów i psychologów-asocjacjonistów chodziło o poszukiwanie czystych wrażeń jako elementarnych składników poznawczych.
W wieku XVII do badań nad jakościami wrażeń zmysłowych wkracza fizyka, podejmując głównie problem światła i barwy. Wykładnią tych nowych dokonań o charakterze doświadczalnym była praca I. Newtona Nowa teoria światła i barw (1728), a przedstawiona pierwotnie w rok 1672 na posiedzeniu naukowym Towarzystwa Królewskiego. Praca dotyczyła opisu doświadczeń i ich wyników „nad rozszczepianiem się światła w pryzmacie”. Żywe barwy
w pryzmacie są białym światłem rozszczepionym na barwy widma, a są nimi barwy: ciemnoniebieska, jasnoniebieska, zielona, żółta, czerwona i purpurowa.
To samo zjawisko widzimy w naturze w końcowej fazie deszczu, gdy zaświeci słońce. W zjawisku tęczy każda kropelka deszczu działa jak „pryzmat Newtona”, a miliony kropelek – pryzmatów dają zjawisko tęczy. Co wynikało z owego doświadczenia?
W sto lat po odkryciu I. Newtona inny fizyk i fizjolog angielski Thomas Young dokonał następnego, ważnego odkrycia dla teorii barw. W roku 1802 przeprowadził, a następnie objaśnił pierwsze typowo interferencyjne doświadczenie dotyczące fal świetlnych. Eksperyment polegał na skierowaniu sześciu lamp w barwach widma na jedną płaszczyznę, tak aby uzyskać barwę światła białego. Następnie wygasił trzy lampy, pozostawiając lampy w barwach ciemnoniebieskiej, zielonej i czerwonej, i w ten sposób uzyskał światło białe. Tak powstało pojęcie barw podstawowych, z których można uzyskać wszystkie barwy widma światła, a także przez nałożenie barwą światła białego. Young wykonał także inny eksperyment polegający na łączeniu barw podstawowych parami. Dodanie czerwonego i zielonego dało barwę żółtą, czerwonego i ciemnoniebieskiego dało barwę purpurową, zielonego i ciemnoniebieskiego dało barwę jasnoniebieską. W ten sposób powstało pojęcie „barw wtórnych lub pochodnych”.
Okazało się jednak, że są to jedynie barwy światła, a nie pigmentów farb malarza, który od wielu tysięcy lat stosował skutecznie zupełnie inne zasady łączenia barw, ale o tych problemach napiszemy w innym miejscu.
W roku 1873 fizyk szkocki James Clerc Maxwell, uczeń M. Faradaya, opublikował serię wyników badań potwierdzających elektromagnetyczną teorię światła, co oznaczało, że światło jest efektem jednoczesnego rozprzestrzeniania się pola elektrycznego i magnetycznego. W roku 1887 Heinrich Hertz, fizyk niemiecki, przeprowadził udany eksperyment polegający na wywołaniu za pomocą oscylatora fal elektromagnetycznych, dowodząc, że mają one istotne właściwości światła: odbicie i załamanie, interferencję, dyfrakcję i polaryzację oraz rozchodzą się z prędkością
300 000 km/s. Fale elektromagnetyczne mieszczą się w mierze milionowych części metra aż do tysięcy kilometrów, przy czym promienie światła stanowią zaledwie mały fragment całego widma tych fal. Rozciągają się one między 380 a 720 nm (nm to miara zwana nanometrem lub milimikronem i jest milionową częścią milimetra). Poza zasięgiem pola naszego widzenia mieszczą się promienie ultrafioletowe z jednej strony widma i ultra-czerwone z drugiej strony widma. Poza zasięgiem ludzkiego wzroku mieszczą się fale elektromagnetyczne, charakterystyczne np. dla energii cieplnej, fale radiowe, telewizyjne i elektroenergetyczne.
Dzięki wspomnianym badaniom wykryto trzy cechy barwy:
-
jakość, która zależy od długości fal świetlnych i jest tym, co powszechnie uważa się za kolor,
-
jasność, która zależy od amplitudy drgań fal świetlnych i nosi nazwę waloru,
-
nasycenie, które zależy od kształtu fal świetlnych, określa intensywność poszczególnych barw.
Jednakże do dnia dzisiejszego nie zaniechano charakteryzowania energii promienistej wartościami i pojęciami falowymi (długość fal, częstość drgań, amplituda drgań), znajdując na to usprawiedliwienie jedności natury korpuskularnej i falowej światła.
Prowadzone i omawiane powyżej badania odnoszą się do zjawisk czysto optycznych, a więc dotyczą mieszania (nakładania) barw światła na płaszczyźnie ekranu. Nie wyczerpują one wszystkich zasad fizykalnych, a w szczególności oddziaływania (wzajemnej relacji) barw w przestrzeni. Przestrzenne mieszanie barw jest to wytwarzanie zależności, jakie zachodzą podczas spostrzegania różnych sąsiadujących ze sobą barw nie w ułamkach czasu, ale w przestrzeni. Zjawisko to określane jest w teorii sztuki jako relacja barwna i ma ono od momentu narodzin malarstwa jaskiniowego po czasy nam współczesne bardzo istotne znaczenie w mieszaniu bądź wzajemnym oddziaływaniu na siebie płaszczyzn barwnych. To, co zostało wypracowane przez twórców na przestrzeni kilkunastu tysięcy lat, zostało potwierdzone w badaniach fizykalnych XIX wieku6.
Zjawisko relacji barw sąsiadujących znalazło swoje świadome (a nie przypadkowe) odzwierciedlenie w sztuce, wypada przywołać dla przykładu wybitne dokonania w dziełach sztuk plastycznych, które zachowały się do naszych czasów.
Przykłady dzieł, które zachowały się, świadczą dobitnie o znajomości przestrzennych praw relacji barwnej ówczesnych twórców; można je do dzisiaj podziwiać na terenie południowowschodniej Europy w Salonikach, Rawennie, Nicei, a głównie w Konstantynopolu (np. Cesarzowa Teodora z dworem w San Yitale, Rawenna, wnętrze Hagia Sophia w Konstantynopolu).
Bezpośrednio zainspirowani odkryciami „optyków”, ale także pełni podziwu dla dzieł starożytnych i bizantyjskich malarze II połowy XIX wieku, nazwani później (pogardliwie) impresjonistami, wykorzystali w swoich „rozmigotanych barwami i słońcem” pejzażach, portretach, martwych naturach i scenach rodzajowych prawa łamania i relacji barwnych postrzeganych w przestrzeni (z pewnej odległości). Efekty te wykorzystali w szczególności malarze pointyliści (od słowa point – kropka), którzy jak A. Sisley, C. Pissarro, V. van Gogh (1853-1935) i H. E. Cross budowali płaszczyzny obrazów z drobnych plamek, przecinków, kropek łączonych na zasadzie barwnej opozycji, co z pewnej odległości dawało owo wrażenie rozmigotanej, ale jednobarwnej płaszczyzny. Płaszczyzna ta wzbogacana dodatkowo wyraźną fakturą daje przy każdej zmianie kąta padania światła inne wrażenie barwne.