Три свойства акварели в графическом редакторе

Дмитрий Маштаков
   Если коротко, эти свойства  - прозрачность, усиление тона и перетекание цвета по пикселям.
  Мы обсудим проявления этих свойств в реальной акварельной живописи, и рассмотрим пути их реализации в компьютерных программах, предназначенных для художественного рисования.

   Краски минерального происхождения*. как правило, прозрачностью не обладают. Порошок краски, приготовленный путём растирания природного материала - светлый на вид, его частицы хорошо отражают свет, но не пропускают его.
____________
* фото 1 на иллюстрации взято отсюда - /Виктор Слётов. Минеральные пигменты в иконописной традиции./ 

   Краски, сделанные на основе красителей, такие, как краплак или ультрамарин, также используются в живописи.  Частички этих красок прозрачны или полупрозрачны, а краска, выдавленная из тюбика и находящаяся в концентрированном виде, очень темна. Темна настолько, что её цвет легко спутать с цветом чёрной краски.
   В наборе акварельных красок есть как тёмные, так и светлые краски. И их легко можно отличить. Темные краски набора, как правило, прозрачны. А это значит, что последовательно накладывая их друг на друга, слой за слоем, и сберегая светлые места, можно постепенно усиливать интенсивность цвета в том произведении, над которым работаешь. Накладывая краску на одно и то же место и смешивая её частички с теми частичками, которые на этом месте уже были, можно усиливать интенсивность цвета, или модулировать цвет тона, изменяя его.
   Усиление цвета, вслед за прозрачностью тона - это второй важный аспект классической акварели.

   Алгоритм изменения цвета при смешивании в случае прозрачных и непрозрачных красок оказывается разным. Наиболее прост алгоритм смешения непрозрачных красок. Он основан на том соображении, что частички краски, ложась на холст или бумагу, как бы вытесняют с поверхности частички первоначальной покраски, закрывают собой и делают их невидимыми.

Формула  С= С1*(1-А)+ С2*А  при значениях А<<1 позволяет даже имитировать прозрачность накладываемой краски, постепенно переводя цвет прокрашиваемой области от цвета С1 к цвету С2. Схема эта демонстрируется на иллюстрации под номером 1.
   Цвет С2 в таком алгоритме является цветом насыщающим. После достижения насыщения изменение результирующего цвета прекращается. Став таким, каким он был выставлен перед началом процесса, цвет более не меняется.
   Именно по такому алгоритму, со свойствами «прозрачности», но без усиления цвета, смешиваются цвета в простых редакторах для рисования. И этого оказывается вполне достаточно – если потребуется более тёмный и интенсивный по цвету тон, чем тот, что был установлен первоначально, то не нужно тереть по планшету стилусом и ждать того, что цвет сам собой усилится, а нужно просто взять новый цвет, более подходящий вашим целям.

   Просто это или непросто, но иногда удобнее не отрываться от работы, а использовать режим смешения красок с самоусилением цвета, тот режим, который есть, например, в Фотошопе, и в котором цвета смешиваются между собой совсем по другому принципу.

   АКВАРЕЛЬНЫЙ АЛГОРИТМ ПОЛУЧЕНИЯ ЦВЕТА ПРИ СМЕШЕНИИ КРАСОК

   Алгоритм этот можно было бы назвать алгоритмом лессировки, и он отличается от рассмотренного нами «гуашевого» алгоритма.
   Алгоритм этот подразумевает, что частички краски подобны прозрачным стеклышкам, которые перемешаны между собою и рассматриваются напросвет.
   Если таких стёклышек только два, и они стоят друг за другом, то полученный с их помощью цвет можно описать формулой –
   C = С1 * C2^A    где ^ это значок возведения в степень, * - умножение.
Неприятность заключается в том, что стёклышек у нас не два, их много, и они к тому же имеют разный размер, поэтому величину А для каждого стёклышка следовало бы указывать индивидуально. К счастью, нас тут выручит соображение о том, что что мы и не собирается смешивать две яркие краски сразу, пользуясь техникой а ля прима, а будем использовать лессировку, постепенно наращивая плотность второй краски.
   Формула такого процесса может быть записана по другому –
 C = C1 * (1 - A*(1 - C2)/10)    здесь * это операция умножения, а вместо числа 10 мы могли бы взять 9 или 7, не столь важно. Важна, вносимая этим числом постепенность процесса.

Важно то, что если у нас А=1, С1=0.6 и С2=0.6 тоже, то мы не умножаем .6 на .6 сразу, а умножаем .6 на .96 потом ещё раз на .96 и так далее, и в конце концов добиваемся своего. Тут двойная выгода получается – формула не содержит степеней, поэтому вычисления по ней идут скорее, а мы, не задумываемся над тем, какой оттенок тёмной краски выбрать, а выбираем светлый оттенок и работаем с лессировкой постепенно, корректируя её по ходу дела.

   Результат смешения цветов по такому алгоритму получается куда более красочный, это вы можете видеть на иллюстрации – цвет «акварели» самоусиливается вплоть до полного покраснения, посинения или почернения. И это уже «настоящая акварель» - при смешении голубого и жёлтого в ней получится яркий зелёный, а не блёклый грязный цвет, характерный для  гуашевой смеси.
   В редакторах, обладающих такими функциями, вы сможете насладиться рисованием акварелью в полной мере.

   И, наконец – затекание акварели, перетекание частичек краски вместе с водой при движении кисти, размывание краски, ранее положенной на бумагу, образование характерной акварельной каймы на краю пятна, если такая опция в редакторе есть, то ею вы также можете насладиться. Посмотрите, насколько эффектно это выглядит - частички краски бегают вокруг кончика стилуса, как вокруг мокрой кисточки на поверхности влажной бумаги - http://youtu.be/MgeQ2-KZczc
__________
14.02.2020

пойдёте по ссылке, имейте в виду - акварель там не совсем "настоящая", опцию лессировки я ввёл в свой редактор только что. И сам этой опции поудивлялся. Такой удачной она получилась.  ))