Kleurentheorie: een geschiedenis

Kleurentheorie: de historische context

Kleurentheorie is belangrijk voor iedereen die zich bezighoudt met de visuele cultuur: kunstenaars, interieurontwerpers of grafisch vormgevers. Het wetenschapsgebied van de kleurentheorie omvat 

• de waarneming van kleur door het menselijk oog, 
• de effecten op de hersenen, 
• de kunstkleurtheorie, 
• de oorsprong van kleuren, 
• alsmede de theoretische betekenis van elektromagnetische straling.

De artistieke kleurentheorie houdt zich bezig met de visuele effecten van kleurcombinaties, terwijl de wetenschappelijke kleurentheorie gebruik maakt van veelzijdige kleurmodellen. Voor een beter begrip van de kleurentheorie is het essentieel om zowel de geschiedenis van de kleurentheorie als de moderne kleurentheorie te bestuderen.

Kleurentheoretici door de eeuwen heen

Aristoteles (384 - 322 BCE)

Het oudst bekende documentover kleurentheorieën ontstond in het oude Griekenland en was getiteld "over kleuren". Lange tijd werd deze kleurhistorische tekst toegeschreven aan Aristoteles alleen; maar tegenwoordig wordt algemeen aangenomen dat de kleurentheorie van Aristoteles werd geschreven door leden van de Peripatetische School en de filosoof samen.

Een godheid zond via hemelse vuurstralen kleuren uit. Alle kleuren ontstonden uit een combinatie van helderheid en duisternis. Men geloofde dat er twee primaire basiskleuren waren, blauw en geel, afgeleid van duisternis en licht. Licht en duisternis vormden een binaire tegenstelling zoals de dualiteit van dag en nacht, mannelijk en vrouwelijk of stimulans en verdoving. Op basis van die twee primaire kleuren creëerde de Peripatetische School een lineaire lichttheorie van kleuren die nog vier andere kleuren omvatte, variërend van het witte licht van de middag tot het zwart van de donkere nacht.

De vier andere theoretische kleuren bevonden zich tussen dit bereik en werden geacht overeen te komen met de vier elementen: groen (=aarde), rood (=vuur), geel (=wind) en blauw (water).

Dit systeem werd door kunstenaars op grote schaal toegepast tot Isaac Newton het in 1672 verving door zijn algemene concept van kleur en de kleurenwieltheorie.

Hasan Ibn al-Haytham (965 - 1040) 

In zijn boek over optica weerlegde Hasan Ibn al-Haytham, in het westen bekend als Alhazen, het oude Griekse concept dat licht door het oog wordt uitgezonden en door voorwerpen naar het oog wordt teruggekaatst. Zijn conclusie was dat zicht ontstaat zodra licht van de zon, een kaars, andere lichtgevende bronnen of een weerkaatsing in het oog vallen. Door te experimenteren met glazen bollen gevuld met water, concludeerde hij dat het licht onder verschillende hoeken door het water werd gebroken om verschillende kleuren van de regenboog te produceren. In zijn lichtkleurtheorie leverde Ibn al-Haytham verder het bewijs dat de kleur en helderheid van een voorwerp afhing van de graad van helderheid en de omringende kleuren.

Veel Europese geleerden bestudeerden het werk van Ibn al-Haytham en bootsten zijn experimenten na. Het leidde tot het gebruik van brillen, telescopen en camera's. Isaac Newton is de beroemdste kleurentheoreticus die het werk van Ibn al-Haytham heeft gebruikt, maar hem niet heeft genoemd in zijn eigen geschriften.

Franciscus Aguilonius (1567 - 1617)

In het begin van de 17e eeuw sprak de Belgische jezuïet Franciscus Aguilonius de binaire kleurentheorie van Aristoteles tegen door een kleurensysteem te formuleren gebaseerd op drie primaire kleuren. Hij behield de twee kleuren blauw en geel, maar voegde rood toe als primaire kleur. 

Aguilonius was er echter van overtuigd dat de primaire tinten rood, geel en blauw konden worden afgeleid van de twee uitersten wit en zwart. Bij het mengen van de primaire tinten konden samengestelde kleuren (secundaire kleuren) worden verkregen zoals oranje, paars en groen...

Isaac Newton (1642 - 1727)

Isaac Newton herdefinieerde de theorie van licht en kleur volledig bij de eerste publicatie van zijn werk "Optiks" in 1704. Hij was bekend met de Latijnse vertaling van de teksten van Al-Hasan Ibn al-Haytham en voerde verschillende van de experimenten van de midden-oosterse geleerde opniieuw uit. Op basis hiervan kon Newton bewijzen dat kleur niet bestond uit zwart en wit, maar alleen uit wit licht.

Hij creëerde verder de eerste kleurencirkel, gebaseerd op zijn waarnemingen van een glazen prisma dat het kleurenspectrum van rood tot violet produceerde. Hij kwam tot de conclusie dat de verschillende kleuren werden geproduceerd door verschillende golflengten en selecteerde, in de traditie van Aristoteles, zeven tinten. Hoewel Newton later door experimenten ontdekte dat de regenboog een continu spectrum van kleuren is, hield hij vast aan zijn zeven kleurenconcept (ROGGBIV)

1. rood
2. oranje
3. geel
4. groen
5. blauw
6. indigo
7. violet

In plaats van wit licht te zien als zonder kleur, ontdekte Newton verder dat het de combinatie was van alle kleuren over het hele kleurenspectrum: Toen hij de kleuren van het hele spectrum splitste, kon hij deze spectrale kleuren opnieuw combineren om weer wit licht te krijgen. Bij het mengen van een kleur van het spectrum met een andere, was het resultaat een derde kleur. Kleuren direct tegenover elkaar op de kleurencirkel, zoals rood en groen, heffen elkaars tint op.

Newton was de eerste die rood, groen en blauw als primaire kleurenbeschouwde. De combinatie van blauw en groen licht leverde de kleur cyaan op, groen en rood licht mengden zich tot geel, en rood en blauw licht samen leverden magenta op. Op basis van deze conclusies maakte Newton zijn kleurencirkel, waarin de drie primaire kleuren werden gescheiden door de drie secundaire kleuren geel, cyaan en magenta.

Johann Wolfgang von Goethe (1749 - 1832)

Terwijl Newton uitsluitend geïnteresseerd was in het benaderen van kleur en licht vanuit wetenschappelijk oogpunt, richtte de kleurentheorie van Johann Wolfgang von Goethe zich op de aard en de perceptie van kleuren. Hij wijdde zijn werk "Theorie der Kleuren" (1810) aan een humanistische analyse en het verband tussen psychologie en kleurenleer.

Goethe daagde Newtons benadering niet alleen uit door zijn affectieve kijk op kleurzaken. De Duitse dichter geloofde ook dat het prisma, niet het licht, verantwoordelijk was voor het ontstaan van kleur en was het verder oneens met Newtons theorie van kleurwaarneming waarin duisternis de afwezigheid van licht was. In plaats daarvan hield Goethe vast aan het aloude idee dat kleur werd samengesteld door licht en duisternis in evenwicht te brengen. Hij paste verder Aristoteles' concept toe van blauw en geel als primaire kleuren, terwijl blauw de kleur was die voortkwam uit de duisternis en geel de kleur die voortkwam uit het licht.

De experimentele benaderingen voor een kleurentheorie van de wetenschapper en de dichter verschilden sterk. Terwijl Newton vasthield aan een additievetheorie van kleur met behulp van prisma's en licht, gebruikte Goethe in zijn kleurentheorie een subtractievebenadering door de pigmenten van verven te mengen, die relevanter was voor de kleurentheorie in de kunst. Goethe was ervan overtuigd dat in zijn subtractieve kleurentheorie de drie primaire kleuren alle zichtbare kleuren inclusief zwart konden mengen: Het combineren van verven van verschillende kleuren zou uiteindelijk een zeer donkere toon opleveren door het aftrekken van lichtgolven. Net als Newton presenteerde Goethe zijn bevindingen in een kleurenwiel, maar in plaats van rood, groen en blauw bevatte Goethe's kleurenwiel rood, blauw en geel als primaire kleuren en oranje, violet en groen als secundaire kleuren.

Hoewel Newtons idee uiteindelijk in veel opzichten het juiste bleek te zijn, was Goethes kleurentheorie belangrijk omdat het zich richtte op het cognitieve effect van kleur op de mens. Goethe was het er absoluut niet mee eens dat kleur slechts een wetenschappelijk gebied was, omdat er rekening moest worden gehouden met de persoonlijke ervaring. Dit betekende het begin van de modernistische studie van het psychologische effect van kleur en de psychologische kleurentheorie, die door talloze kunstenaars werd verwelkomd.

Tobias Mayer (1723 - 1762)

De Duitse astronoom en wiskundige Tobias Mayer probeerde een uniforme notatie voor kleur te creëren met zijn kleurentheorieboek "The Affinity of Color Commentary", postuum gepubliceerd in 1775. In zijn theorie moesten kleuren nauwkeurig worden gedefinieerd aan de hand van hoe het menselijk oog ze kon waarnemen. Bijgevolg breidde hij het analoge kleurenwiel uit en vond een driedimensionale kleurendriehoek uit die ook de verscheidenheid aan helderheid voor elke kleur illustreerde.

De hoeken van de driehoek werden gehouden in de drie primaire kleuren die bekend zijn uit de schilderkunst - rood, geel en blauw, terwijl de hoeken werden verbonden door de tegenovergestelde kleuren met elkaar te mengen. Vervolgens werden driehoeken van verschillende helderheid op elkaar geplaatst, wat de definitie van een kleur door zijn positie in een driedimensionale ruimte en het begrijpen van de kleurenleer vanuit een nieuwe invalshoek mogelijk maakte.[17]

Philipp Otto Runge (1777 - 1810)

Runge was een kunstenaar met een sterke wetenschappelijke interesse. Hij overwoog een soortgelijke benadering als Tobias Mayer bij het maken van zijn bolvormige voorstelling van het kleurenspectrum en publiceerde zijn kunstenaarskleurentheorie in het manuscript "Kleurenbol" in 1810.

Zoals aangegeven in een brief aan Goethe, breidde hij de kleurencirkel met de triadische kleuren geel, rood en blauw uit tot een bol, waarin zwart en wit twee tegengestelde polen vormden. Tussen de polen werden gekleurde banden aangebracht. Maar zoals vele illustraties van kleursystemen vóór zijn theorie, maakte zijn kleurtheoretische kaart geen onderscheid tussen helderheid en verzadiging, zodat het schema slechts weinig variatie bevatte met betrekking tot de kleurconcentratie.

Thomas Young (1773 - 1829)

De Brits Thomas Young leverde opmerkelijke bijdragen op het gebied van licht, gezichtsvermogen, energie en vaste mechanica. De golftheorie van licht wordt aan hem toegeschreven, in tegenstelling tot de deeltjestheorie van Isaac Newton. Young wordt de grondlegger genoemd van de fysiologische optica en de kleurenlichttheorie, een gebied dat zich bezighoudt met de perceptuele processen in het oog.

Door experimenten bewees Young dat, in tegenstelling tot Newtons theorie, licht geen deeltje was, maar dat licht in golven kwam. Hij stelde verder dat het mogelijk was elke kleur te genereren door het mengen van verschillende verhoudingen van de drie additieve primaire kleuren van licht, rood, groen en blauw. Hij stelde verder dat het menselijk oog alleen in staat was de drie primaire kleuren in wisselende verhoudingen waar te nemen, door ze intern te combineren tot een grotere verscheidenheid aan kleuren.

Op basis van Young's bevindingen, stelde de Duitse natuurkundige en arts Hermann von Helmholtz voor dat het menselijk oog drie soorten kegels of receptoren in het netvlies bevat. Daarmee gaf hij het moderne concept van kleurwaarneming dat er drie zenuwvezels in het oog zijn die gevoelig zijn voor bepaalde golflengten van het zichtbare spectrum. Afhankelijk van de mate van stimulatie doen de zenuwvezels kegels voorwerpen in bepaalde kleuren verschijnen.

De Young-Helmholtz-theorie, ook bekend als de trichromatische theorie, is een theorie van trichromatische kleurenvisie - de manier waarop het visuele systeem aanleiding geeft tot de fenomenologische ervaring van kleur. (Bron: Wikipedia)

Albert Henry Munsell (1858 - 1918)

De Amerikaanse kunstenaar Albert Henry Munsell is beroemd vanwege de uitvinding van een naar hem genoemde kleurencombinatietheoriein het begin van de 20e eeuw, een vroege poging om een nauwkeurig systeem te creëren voor het numeriek beschrijven van kleuren. Zoals wetenschappers en kunstenaars vóór hem, was Munsells doel een model te creëren dat perceptueel uniforme stappen weergaf, en dat moest dienen als nauwkeurige referentie. Hoewel hij uitging van het perspectief van een kunstenaar, was zijn benadering uitzonderlijk wetenschappelijk, zodat hij de eerste was die de wetenschappelijke kleurentheorie combineerde met de artistieke in één enkele theorieom elke kleur die bestaat nauwkeurig te identificeren.

Een belangrijke verwezenlijking van de Albert Munsell kleurentheorie was dat hij de kleurruimte in drie dimensiesverdeelde, hetgeen nog niet eerder was geschetst: De waarde bepaalde de helderheid van de kleur, de tint bepaalde het type kleur (blauw, groen, enz.), terwijl de chroma de verzadiging of zuiverheid van de kleur bepaalde. Als men een lijn in verticale richting omhoog of omlaag bewoog, nam de waarde van de kleur toe of af, terwijl als men zich van deze verticale lijn verwijderde, de verzadiging van de kleur veranderde. Tinten veranderden wanneer men zich rond de neutrale lijn bewoog. Zie ook  https://www.leerschool.be/readpublication/NlBPVGF2RDFZV01xZEQ0V25BUk5adz09/5

Het Munsell-kleurensysteem werd internationaal aanvaard omdat het wetenschappers in staat stelde het verder uit te breiden en omdat het eenvoudig genoeg was voor kunstenaars zonder wetenschappelijke achtergrond om het toe te passen bij hun vergelijking van kleuren. Verder bleek het een geschikte kleurentheorie te zijn voor ontwerpers.

Johannes Itten (1888 - 1967)

De Zwitserse expressionistische schilder, ontwerper en theoreticus Johannes Itten geloofde, net als Goethe, dat het om de subjectieve ervaring van kleurging. In zijn kleurentheorie werd Itten sterk beïnvloed door zijn spirituele overtuigingen. In zijn theoretische geschriften stond dan ook centraal hoe kleur kon worden gecombineerd om gevoelens bij de kijker op te roepen.

Ittens bijdrage aan Bauhaus

De Bauhaus-beweging ontstond als een Duitse kunstschool in het begin van de 20e eeuw. Opgericht door de Duitse architect Walter Gropius in 1919, was de school erop gericht alle takken van de kunst onder één dak te verenigen. Het Bauhaus fungeerde als een centrum voor Europa's meest experimentele creatieven, met bekende instructeurs als Wassily Kandinsky, Josef Albers en Paul More.

Kleurentheorie was de ontwikkeling van een innovatieve vooropleiding, waarin hij studenten de basisprincipes van kleur en compositie leerde. Hij theoretiseerde zeven soorten kleurcontrast, waaronder contrast door tint, door waarde, temperatuur, complementen, simultaan contrast, contrast door verzadiging, en contrast door uitbreiding. Om deze ideeën uit te leggen gebruikte Itten een kleurenbol met de primaire kleuren rood, geel en blauw, vergelijkbaar met de bol die door Runge was uitgevonden.

De kleurentheorie van Johannes Itten, zijn concept over kleurinteracties en zijn kleurenpaletten beïnvloedden rechtstreeks de kleurenabstracties en de Op Art. Hij was verder de eerste die kleurenpaletten associeerde met vier typen mensen en deze typen labelde met de namen van de seizoenen. Na zijn dood werden deze benamingen populair in de cosmetica-industrie. Zijn kleurentheorie in make-up en de seizoensanalyse is vandaag de dag nog steeds erg populair.

Josef Albers (1888 - 1976)

Josef Albers was een Duitse kunstenaar en pedagoog en leerling van Itten aan het Bauhaus.

De Bauhaus-beweging ontstond als een Duitse school voor de kunsten in het begin van de 20e eeuw. Opgericht door de Duitse architect Walter Gropius in 1919, was de school erop gericht alle takken van de kunst onder één dak te verenigen. Het Bauhaus fungeerde als een centrum voor Europa's meest experimentele scheppers, met bekende kunstenaars als Wassily Kandinsky, Josef Albers en Paul More.

In tegenstelling tot zijn leraar probeerde hij geen eenduidige theorie op te stellen over waarom kleur zich op een bepaalde manier gedraagt. Josef Albers' kleurenleer was meer demonstratief, en hij illustreerde de dynamische aard van kleur bij het onderwijzen van de basis van kleurenleer en kleurenpalettheorie.

In zijn boek "The Interaction of Color" gepubliceerd in 1963, toonde hij aan dat de menselijke perceptie van kleuren sterk werd beïnvloed door de context van elke kleur. Het boek bevat de beschrijving van het primaire, secundaire en tertiaire kleurenschema, naast een reeks connotaties die hij toekende aan specifieke tinten op zijn driehoekig kleurenmodel.

De illusie van primaire kleuren: Kleurtheorie vandaag de dag

Zoals de geschiedenis van de kleurentheorie laat zien, is er veel discussie geweest over de aard van primaire kleuren. Dat komt grotendeels door de verwarring over subtractieve kleurenschema's en de additieve kleurentheorie. Terwijl in de kunstwereld de drie primaire kleuren gewoonlijk worden weergegeven in een rood-geel-blauw kleurenwiel, zijn in de wereld van de natuurkunde de drie primaire kleuren rood, groen en blauw.

• Additieve kleurentheorie is het mengen van de drie natuurkundige primaire kleuren op verschillende manieren om nieuwe tinten te creëren. Telkens wanneer een lichtbron wordt toegevoegd, wordt de resulterende kleur helderder en dus dichter bij wit. Als alle drie de kleuren gelijkelijk worden gecombineerd, is de resulterende kleur wit. 
• Bij de  subtractieve kleurentheorie gaat het daarentegen om de drie primaire kleuren uit de kunstwereld: Inkt- of verfpigmenten worden gecombineerd om licht te absorberen of selectief door te geven.
  

Additieve en subtractieve kleurmenging

Tegenwoordig zijn kunsttheoretici het er algemeen over eens dat het concept van primaire kleuren nuttig is voor categorisatie en oriëntatie, maar dat de keuze van primaire kleuren tamelijk willekeurig is. Anders dan Goethe en andere kunstenaars geloofden, bestaan er geen zuivere primaire kleuren, omdat het mogelijk zou zijn om elke drie kleuren te kiezen om een gamma van het spectrum te mengen. Hoewel sommige primaire kleuren een breed scala aan kleuren kunnen mengen, is het onmogelijk om het hele kleurenspectrum te mengen op basis van een subtractieve kleurmengmethode.

Primaire kleuren zijn afhankelijk van het type apparaat

De huidige theorie wordt sterk beïnvloed door de apparaten die we tegenwoordig gebruiken. Desktopprinters en andere op pigmentkleurtheorie gebaseerde afdrukmechanismen met subtractieve kleurmenging gebruiken een industriestandaard gebaseerd op het CMYK-kleurtheoriemodelmet de kleuren cyaan, magenta, geel en key/zwart. Volgens de kleurentheorie kan met deze specifieke reeks kleuren een breed scala van kleuren in inkt worden gemengd. Met de drie kleuren cyaan, magenta en geel kan echter geen zwart worden gemengd, en daarom hebben printers een aparte cartridge voor zwarte kleur.

Computerschermen en andere op licht gebaseerde weergaveapparaten met additieve kleurmenging gebruiken een industriestandaard die gebaseerd is op de RGB-kleurtheorievoor primaire kleuren, namelijk rood, groen en blauw. Met bijna alle digitale ontwerptools kan de gebruiker kleuren definiëren op basis van een combinatie van deze drie primaire kleuren, terwijl de exacte hoeveelheid van elke kleur per pixel wordt bepaald door zowel de grafische kaart van de computer als de kwaliteit van het beeldscherm.

Menselijke ervaring van kleur

Niet alleen zijn de meeste wetenschappers het tegenwoordig eens over de aard van kleur, maar er is ook overeenstemming over het feit dat de ervaring van kleur een zeer subjectief en complex fenomeen is. In tegenstelling tot de kleurentheorie van Goethe en Itten, zijn wetenschappers er tegenwoordig van overtuigd dat het onmogelijk is om een universele kleurharmonietheorie te creëren. In plaats daarvan zullen een aantal factoren bepalen hoe een individu zal reageren op een specifieke kleurencombinatie, zoals leeftijd, geslacht, persoonlijke achtergrond, stemming en maatschappelijke factoren.