رنگ

رَنگ
عدم برابری شدت نور دریافتی در سه نوع سلول دریافت‌کننده نور رنگی قرمز، سبز و آبی در چشم باعث به وجود آمدن مفهوم رنگ در مغز می‌شود.
اگر یک یا چند ناحیه از طول موجهای نور مرئی توسط ماده جذب یا عبور داده شود ماده رنگی خوانده می‌شود.
رنگ به هر مایع، شبهه مایع یا هر ترکیب صمغ مانندی که موقع اعمال شدن، لایه نازکی را جهت پوشاندن جسمی جامد ایجاد کند، گویند.

دید کلی

از رنگ برای محافظت از خوردگی، نگهداری، دکوراسیون یا جهت اضافه کردن هرگونه قابلیت بر روی یک سطح که توسط رنگدانه پوشانده می‌گردد، استفاده می‌شود. مثال‌هایی از محافظت عبارتند از: پوشاندن سطح فلزات برای کند کردن خوردگی، یا رنگ کردن خانه جهت محافظت از آن در برابر عناصر خارجی (آب، خاک و…).
مثالی از دکوراسیون داخلی، رنگ کردن اتاقی برای آماده‌سازی آن، جهت جشن می‌باشد. استفاده‌های دیگری که از رنگ می‌شود، شامل برگرداندن رنگی خاص از روی سطح یا استفاده بر روی سطوح علیه حرارت یا موازات با استفادهٔ حرارتی از آن سطح در کاربردهای مختلف است. مثال کاربردی دیگری در این زمینه، برای تشخیص دادن علایم صنعتی یا هشدارها، یا علامت‌گذاری لوله‌ها در صنعت یا در زمینهٔ کاربردهای نظامی می‌باشد.
رنگ را برای هر جسمی می‌توان استفاده کرد، برای مثال در هنر، پوشش‌های صنعتی، علایم جاده‌ای یا در لنگرگاه‌ها جهت جلوگیری از خوردگی توسط آبها.
رنگ یک محصول نیمه تمام شده‌است، بدین معنی که بعد از استفاده توسط کاربر است که به مرحله پایانی خود که ایجاد یک پوشش مناسب است می‌رسد.
از رنگ همچنین همراه با مخلوط کردن لعاب، برای پوشش‌های پیشرفته و صیقلی‌سازی سطوح سرامیک و چینی و غیره نیز می‌توان استفاده کرد.

تاریخچه

نقاشی‌های پیدا شده در غارها که توسط رنگ‌های بدست آمده از اُخرا، و اکسیدهای هماتیت و مگنتیت کشیده شده‌اند به ۴۰۰۰۰ سال قبل و به دوران انسان‌های هموساپینس بازمی‌گردد.
نقاشی‌های کهن در درنادای مصر که برای سالیان متمادی بدون حفاظ و در معرض هوا بوده‌است، یک پدیده درخشان اثر برلینسی می‌باشد که هنوز هم به همان روشنی ۲۰۰۰ سال قبل است. مصری‌ها رنگ‌هایشان را با ماده‌ای صمغ مانند، ترکیب می‌کردند و هر یک را به صورت جداگانه بر روی سطح اعمال می‌کردند بدون اینکه ذره‌ای با هم مخلوط گردند. آن‌ها از ۶ رنگ استفاده می‌کردند: سفید، سیاه، قرمز، آبی، زرد و سبز.

ترکیبات

رنگدانه:دانه‌های جامد ریزی هستند که در رنگ جهت توزیع رنگ، زبری، غلظت رنگ و… با یکدیگر متحد می‌گردند؛ ولی بعضی از رنگ‌ها یه جای ترکیبات معمول رنگدانه، از رنگ‌های دانه‌ای میکرونیزه استفاده می‌کنند.
رنگدانه‌ها به دو دسته طبیعی و شیمیایی تقسیم‌بندی می‌گردند. رنگدانه‌های طبیعی شامل خاک رس، کلسیم کربنات، سیلیکا، تالک و میکا می‌باشد. رنگدانه‌های شیمیایی حاوی مولکول‌های مهندسی یعنی خاک رس تکلیس شده، رسوب‌های شیمیایی کلسیم کربنات و سیلیکاهای مصنوعی می‌باشد.
رنگدانه‌های مخفی، در کدرسازی رنگ و محافظت از لایه رنگ از اشعه ماوراءبنفش به کار می‌آید. انواع رنگدانه‌های مخفی از این قرار است: تیتانیوم دی‌اکسید، فتالوی آبی، و اکسید آهن قرمز.
پرکننده‌ها نوعی مخصوص از رنگدانه‌ها هستند که برای حجم دادن به لایه رنگ، پشتیبانی از ساختار رنگ و حجم دادن به خود رنگ، مورد مصرف قرار می‌گیرند.
پرکننده‌ها معمولاً حاوی مواد بی‌اثر ارزان قیمتی مانند آرد کوهی، تالک، آهک، باریت، خاک رس، کربنات کلسیم و… می‌باشند.
بعضی از رنگدانه‌ها سمی می‌باشند مانند سرب که در رنگ‌های سربی به کار رفته‌است یا در رزبن پایه رنگ روغن موجود است.
صنعت رنگسازی، شروع به جایگزینی رنگدانه‌های سرب با رنگدانه‌های کم خطر تر تیتانیوم دی‌اکسید، از سال ۱۹۷۸ نموده‌است. تیتانیوم دی‌اکسیدی که امروزه در رنگسازی استفاده می‌گردد، به دلایل مختلفی توسط سیلیکن یا آلومینیوم اکسید پوشانده می‌گردد.
چسب یا ناقل:چسب معمولاً به ناقلی اطلاق می‌گردد که ترکیب شکل دهنده اصلی فیلم (لایه نازک رنگ) می‌باشد. تنها ماده‌ای که حتماً باید در رنگ حاضر باشد، همین ماده‌است. حضور سایر ترکیبات در رنگ، اختیاری است.
چسب‌ها حاوی زرین‌های طبیعی یا شیمیایی اند مانند اکریلیک، پلی اورتان، پلی استر، رزین ملامین، اپوکسی و آلکید
رنگ لاتکس، محلولی کلوئیدی بر پایه آب است که از ذرات پلیمری میکرونیزه تشکیل شده‌است. معنی کلمه لاتکس، یعنی حلّال در آب.
این روزها که بحث حفاظت از محیط زیست نیز مطرح است، شرکت‌های تولیدکننده رنگ، از استفاده از مواد آلی فّرار در تولیداتشان، محدود شده‌اند. دلیل این امر، که توسط سازمان محیط زیست اعلام گشته‌است، صدمه زدن بعضی از این ترکیبات به لایه ازون و در نتیجه، افزایش میزان پرتو فرابنفش می‌باشد. حلال‌هایی که در مرحله اول از رنگ تبخیر می‌گردد، باعث تخریب لایه ازون می‌گردد و هر لیتر حلال نفتی ۱۰۰۰لیتر هوا را آلوده می‌کند.
بحث حلالیا تینر در رنگ، جداگانه مطرح می‌گردد:
حلال‌ها:هدف اصلی از استفاده از حلالها، تنظیم کردن رقّت و فرارّیت و وسیکوزیته رنگ است. حلال، فّرار است و در فیلم (لایه نازک رنگ) باقی نمی‌ماند. حلال، همچنین نرخ جریان تابع لزجت و کاربرد سایر ترکیبات و نیز پایداری رنگ را در حالت سیال، کنترل می‌کند.
آب، بهترین نوع حلال برای رنگ‌های آب-محور می‌باشد که در چند دهه اخیر گسترش یافته و بخاطر ویژگی‌های منحصر بفرد آن روز به روز استفاده از آن بیشتر می‌شود به شکلی که رنگ‌های روغنی پایه آلکیدی در اروپا و آمریکا محدود شده‌است.
رنگ‌های حلال-محور، که گاهی نیز رنگ‌های روغنی نامیده می‌شوند، می‌توانند تعداد کثیری از حلال‌ها را در خود جای دهند که شامل ترکیبات آروماتیک، آلیفاتیک، الکل‌ها و کتون‌ها و رزین‌های سبک رقیق‌کننده خواهند بود. چنین حلالهایی در مواقعی استفاده می‌گردند که رنگ‌های روغن-محور و ضدآب مورد نیاز است.
مواد افزودنی:کنار ست تشکیل دهنده اصلی رنگ که در بالا مورد بحث قرار گرفتند، رنگ می‌تواند حاوی مواردی بسیار وسیع از مواد افزودنی باشد که به مقدار بسیار کمی به رنگ افزوده می‌گردد و در کمال تعجب، اثر بسیار زیادی بر روی خواص رنگ می‌گذارد. مثال‌هایی از این موارد، موادی هستند که ضدکف، معلق‌کننده، غلظت دهنده و کشش سطحی رنگ را تنظیم می‌کنند، جاری شدن رنگ را بهبود می‌بخشند، ظاهر پایانی را تصحیح می‌کنند، تری و خیسی لبه رنگ را بالا می‌برند، پایداری رنگدانه را بهبود می‌بخشند، خواص ضدّ یخ زدگی ایجاد می‌کنند، مقدار کف‌کنندگی و پوسته‌پذیری رنگ را کنترل می‌کند.
انواع دیگر از مواد افزودنی شامل کاتالیست‌ها، حجم دهنده‌ها (با پرکننده‌ها اشتباه گرفته نشوند)، پایدارکننده‌ها، امولسیون سازها، زمینه‌سازها، پیش بَرهای مواد افزودنی، پایدارکننده‌های ضد اشعه ماوراءبنفش، عوامل کدرکننده و بایوسایدها (جهت مقابله با رشد باکتری‌ها) می‌باشند.

فیزیک رنگ

خاصیت ذره‌ای و موجی نور که یک پدیدهٔ فیزیکی الکترومغناطیسی است و در نتیجهٔ برخورد نور به سطح اشیاء و باز تاب ویژهٔ طول موجی این تابش نور و شدت آن، توسط چشم احساس و پردازش شده، و به عنوان مفهوم رنگ آن در ذهن شناخته می‌شود. تجزیهٔ نور سفید توسط یک منشور نیز یک خاصیت فیزیکی است که با این عمل هفت رنگ طیف بدست می‌آید: شامل بنفش، نیلی، آبی، سبز، زرد، نارنجی و قرمز است؛ بنابراین رنگ‌ها ناشی از امواج نور هستند و چشم انسان قادر است رنگ‌هایی را که طول موج آن‌ها بین ۴۰۰ تا ۷۰۰ میلی میکرون است ببیند. (میلی میکرون واحدی است برای اندازه‌گیری امواج که معادل یک میلیونوم میلی‌متر است). در قرن هفدهم میلادی نیوتن موفق شد با تجزیه نور سفید طیف رنگ‌ها را به دست آورد. او کشف نمود که نور سفید شامل انواع اشعه است که هرگاه به‌طور جداگانه‌ای با شبکهٔ چشم انسان برخورد کند احساس یک رنگ مجزا را به وجود خواهد آورد و اختلاط این اشعه‌ها بر روی شبکهٔ چشم، رنگ سفید را محسوس می‌سازد.

رنگ‌های اصلی و فرعی

رنگ‌های بنیادین یا اصلی، رنگ‌های قرمز، سبز و آبی هستند که به آن‌ها رنگ‌های اولیه نیز می‌گویند. رنگ‌های دیگر «فرعی» نامیده می‌شوند. برای مثال در رنگ‌های رنگین‌کمان، نارنجی، زرد و بنفش فرعی هستند. از ترکیب رنگ‌های فرعی نمی‌توان رنگ‌های اصلی را به وجود آورد ولی از ترکیب رنگ‌های اصلی رنگ‌های فرعی به دست می‌آید.

هارمونی

هر چه رنگ‌ها ساده‌تر باشند هارمونی آن‌ها واضح تر است. آزمایش‌ها و تجربیات متفاوت نشان می‌دهد که افراد نسبت به هماهنگی یا عدم هماهنگی رنگ‌ها نقطه نظرهای متفاوتی دارند اغلب در نظر مردم رنگ‌های هماهنگ آن‌هایی هستند که از یک خانواده باشند یا در عین تنوع با جلوه یکسانی خودنمایی کنند یا رنگ‌هایی که بدون تضاد در مجاور هم قرار بگیرند. به‌طور کلی عنوان هارمونی یا عدم هارمونی فقط در رابطه با احساس انسان است که به صورت مطلوب بودن یا نبودن و جذاب بودن یا نبودن مطرح می‌گردد. تمام این‌ها از یک ارزیابی مشخصی است. هارمونی یعنی تعادل و توازن بین قدرت‌های رنگی. مثلاً اگر ما برای مدتی به یک مربع قرمز خیره شویم و سپس چشم را ببندیم یک پس تصویر که به صورت مربع سبز رنگ است در نظرمان ظاهر می-شود و بر عکس اگر به مربع سبز رنگ نگاه کنیم بعد از مدتی که چشم بسته شود. مربع قرمز رنگ در چشم ظاهر می-شود. در چشم انسان همیشه رنگ‌های مکمل رنگ نخستین ظاهر می‌شود. این عکس‌العمل فیزیکی نسبت به رنگ‌ها جست وجویی برای ایجاد توازن و تعادل است. رنگ‌های مکمل یکی از پایه‌ها و اصول هارمونی هستند.

دمای رنگ

رنگ‌ها دارای مشخصه‌ای بنام سردی یا گرمی هستند. رنگی که ما می‌بینیم حاصل طول موج نور منعکس شده از رنگ است. طیفهای قابل دیدن بین فروسرخ (در انتهای طرف گرم) و فرابنفش (در انتهای طرف سرد) قرار دارند.