Teorie barev (původní německý název, Zur Farbenlehre) je kniha, kterou vydal Johann Wolfgang von Goethe v roce 1810. Obsahuje některé z nejranějších a nejpřesnějších popisů barevných stínů, lomu, dioptrických barev a achromatismu/hyperchromatismu. Řada filozofů a fyziků, včetně Arthura Schopenhauera, Wernera Heisenberga, Ludwiga Wittgensteina a Hermanna von Helmholtze byla Goethovou teorií fascinována. Mitchell Feigenbaum byl přesvědčen, že ‚Goethe měl s barvou pravdu!‘. Její vliv se rozšířil do světa umění, především k J. M. W. Turnerovi. Turner ji studoval komplexně a odkazoval na ni v názvech několika obrazů (Bockemuhl, 1991).
Goethe považoval svou vlastní teorii za obecnější vysvětlení barev, přičemž pozorování Isaaca Newtona jsou zvláštními případy. Goethova práce nebyla dobře přijímána tehdejší fyzikální komunitou a není obvykle diskutována v moderních zprávách o historii vědy. Fyzikové však pochopili rozdíl mezi optickým spektrem, jak jej pozoroval Newton, a fenoménem lidského vnímání barev. Vývoj v pochopení toho, jak mozek interpretuje barvy, například stálost barev a teorie sítnice Edwina Landa, se nápadně podobá Goethově teorii barev – zejména jeho zaměření na jas a kontrast jako určující faktory vnímání barev.
V roce 1780 byl Goethe požádán, aby vrátil hranol, který byl zapůjčen od tajného radního Buettnera v Jeně. Když ho vracel, zastavil se, aby se podíval skrz – a to, co viděl, ho přivedlo k obsáhlému studiu světelného jevu, které vyvrcholilo Teorií barev.
V té době se již všeobecně věřilo, že prizmatický jev je proces rozdělení bezbarvého světla do barev. Newtonova teorie tvrdila, že bezbarvé světlo již obsahuje sedm barev v sobě – a když toto světlo usměrníme hranolem, hranol se pouze rozvětví a oddělí to, co je již ve světle – sedm barev, do kterých je takto analyzováno.
Goethe zdůvodnil: Tímto způsobem jsou jevy interpretovány, ale nejedná se o prvotní nebo úplný jev. Pohled hranolem ukazuje, že nevidíme bílé plochy rozdělené rovnoměrně do sedmi barev. Spíše vidíme barvy na nějakém okraji nebo hraniční čáře.
Necháme-li válec bezbarvého světla dopadat na obrazovku, ukáže se bezbarvý obraz. Postavíme-li do cesty válec světla hranol, dostaneme posloupnost barev: červená, oranžová, žlutá, zelená, azurová, modrá, fialová.
Necháme-li světlo procházet prostorem místnosti, dostaneme bílý kruh na obrazovce. Postavíme do cesty hranol a světelný válec se odkloní (obrázek I), ale to, co se objeví, vůbec není řada sedmi barev, jen načervenalá barva, která se rozprostírá od horního okraje a přechází do žluté, a na spodním okraji modrá přechází do nazelenalých odstínů. Uprostřed zůstává bílá.
Goethe si nyní řekl: Nejde o to, že by světlo bylo rozděleno nebo že by něco bylo odděleno od světla jako takového. Ve skutečnosti promítám obraz – prostě obraz tohoto kruhového otvoru. Otvor má hrany, a tam, kde se vyskytují barvy, není důvodem to, že jsou vytaženy ze světla, jako by světlo bylo rozděleno na ně. Je to proto, že tento obraz, který promítám – obraz jako takový – má hrany. I zde je faktem, že tam, kde světlo sousedí s tmou, objevují se na okrajích barvy. Není to nic jiného než to. Neboť mimo tento kruhový pás světla je tma, zatímco uvnitř je relativně světlo.
Barvy se proto pro začátek objevují čistě a jednoduše jako jevy na hranici mezi světlem a tmou. To je původní, primární jev. Už nevidíme původní jev, když zmenšením kruhu ve velikosti získáme souvislou posloupnost barev. Druhý jev vzniká pouze tehdy, když vezmeme tak malý kruh, že barvy zasahují dovnitř od okrajů do středu. Potom se uprostřed překrývají a tvoří to, čemu říkáme souvislé spektrum, zatímco u většího kruhu barvy vytvořené na okrajích zůstávají tak, jak jsou. To je primární jev. Barvy vznikají na hranicích, kde světlo a tma plynou společně. Prizma slouží pouze k posouvání světla a tmy jeden přes druhého.
Světelné spektrum, z teorie barev
Temné spektrum, z teorie barev
Spektrum je tedy složený jev. Ve známém prizmatickém experimentu dostanete na okrajích barvu a tam, kde se červenožluté a modrofialové okraje setkávají, dostanete zelenou.
Vzhledem k tomu, že barevný jev závisí na blízkosti světla a tmy, existují proto dva způsoby, jak vytvořit spektrum: se světelným paprskem obklopeným tmou a s tmavým paprskem obklopeným světlem, jak je znázorněno níže.
Z newtonovského hlediska je tma nepřítomností světla. Podle tohoto názoru nemá světlo, které proudí do temného prostoru, žádný odpor, který by tma musela překonat.
Goethe si představuje, že světlo a tma se k sobě vztahují jako severní a jižní pól magnetu. Tma může oslabit světlo ve své pracovní síle. Naopak světlo může omezit energii tmy. V obou případech vzniká barva.
Newton vs. Goethe a další
Goethova teorie barev je dodnes pozoruhodně přesná ve svých fenomenologických pozorováních. Newtonovský pohled vidí tmu jako nepřítomnost světla. Všechny barvy jsou obsaženy pouze ve světle a jsou rozděleny podle jejich vlnových délek. To je základ pro obvyklé chápání světla jako vlno-částicové duality, kde je barva považována za viditelný projev její vlnové délky.
Naproti tomu Goethe viděl světlo a tmu spojené jako severní a jižní pól magnetu a z jejich vzájemného působení vzniká barva. Toto zopakování tmy způsobilo, že téměř celá moderní fyzika odmítla Goethovu teorii jako nevědeckou. Přesto byl Goethe ve svém přístupu stále více empirický. Moderní fyzik, který by knihu skutečně četl, by jen těžko hledal jediný postřeh, s nímž by mohl nesouhlasit.
Goethovy experimenty se světlem také přesněji popisují složitosti lidského vnímání barev. Goethův důraz na jas a hranice koreluje s moderním výzkumem vnímání barev; zatímco Goethova představa o stálosti barev koreluje s Retinexovou teorií Edwina Landa.
Tam, kde Newton studie byly zaměřeny spíše na rozvoj matematické vysvětlení pro chování světla, Goethe byl zaměřen na zkoumání, jak je barva vnímána v komplexním souboru podmínek.
Bockemuhl, M. 1991. Turner. Koln: Taschen. ISBN 3-8228-6325-4.