Czym jest barwa? Dlaczego widzimy barwę?

Barwa to nic innego jak wrażenie psychiczne wywoływane w mózgu, gdy oko odbiera promieniowanie elektromagnetyczne z zakresu światła. Na wrażenie to wpływ ma skład widmowy promieniowania świetlnego, ilość energii świetlnej oraz cechy osobnicze obserwatora takie jak jego zdrowie, samopoczucie, nastrój, ale także doświadczenie i wiedza w posługiwaniu się zmysłem wzroku.

Obecne w oku receptory światła pręciki i czopki umożliwiają postrzeganie barwy przez ludzkie oko. W pręcikach i czopkach występują światłoczułe barwniki. W pręcikach – rodopsyna, a w czopkach – jodopsyna, przy czym pręciki są znacznie czulsze niż czopki. Określona długość fali padająca na siatkówkę oka z różną siła pobudza receptory S (short), M (medium) i L (long). Czopki wrażliwe są na jeden z trzech zakresów barw: zielonej, niebieskiej i czerwonej. I tak odpowiednio pobudzenie receptora L przekłada się na widzenie koloru czerwonego, receptora M na widzenie koloru zielonego, a receptora S na widzenie koloru niebieskiego.

Światło pada na soczewkę oka, przechodzi przez źrenicę i pada na ścianę siatkówki. Fotony wiązki światła wysyłają sygnał do komórek nabłonkowych oka, a te do pręcików i czopków. Gdy sygnał dociera do wewnętrznego końca pręcików i czopków przekazywany jest do komórek nerwowych oka. Następnie sygnał przechodzi przez komórki nerwowego nerwu wzrokowego, który przesyła informację do mózgu i przetwarza ją na kompletny obraz.

Podział barw

Barwy można podzielić na:

• proste i złożone;
• achromatyczne, monochromatyczne i chromatyczne;
• podstawowe (pierwszorzędowe) i wtórne (pochodne, wynikowe); 
• drugo-, trzecio-, czwartorzędowe itd.

Barwy proste zwane są inaczej monochromatycznymi. Otrzymuje się je na skutek rozszczepienia światła białego. Barwy te są wrażeniem wzrokowym, wywołanym przez falę elektromagnetyczną o długości 380-770 nm. Barwy proste to barwy tęczy, załamania światła w krysztale, czy też cienkiej plamy oleju samochodowego w kałuży. Do tej grupy zalicza się siedem barw. Są one zróżnicowane tonalnie od fioletu poprzez indygo, niebieską, zieloną, żółtą, pomarańczową aż do czerwieni. Barwy proste są nierozszczepialne.

Barwy złożone jak sama nazwa wskazuje to barwy będące mieszaniną, kombinacją barw prostych. W naturze mogą sprawiać wrażenie tej samej barwy, a ewentualne różnice mogą być dostrzegalne dopiero po zmianie oświetlenia.

Barwami podstawowymi nazywa się minimalne zestawy kolorów, które po połączeniu ze sobą umożliwiają otrzymanie dowolnych kolorów z danego zakresu. Układy te opierają się na trzech kolorach: czerwonym, zielonym, niebieskim lub czerwonym, żółtym i niebieskim.  Natomiast dla substraktywnego mieszania kolorów, jak np. mieszanie barwników czy pigmentów, wykorzystuje się żółty, cyjan i magenta.

Barwy otrzymane przez zmieszanie ze sobą dwóch pierwszorzędowych barw to barwy drugorzędowe. W tym przypadku zarówno odcień, jak i temperatura barwy są zależne od proporcji w jakich użyto barwy podstawowe w mieszaninie.

Barwy achromatyczne (barwy niekolorowe), czyli takie co nie posiadają barwnej dominanty. Są to barwy: biała, czarna i wszystkie odcienie szarości. Stanowią zrównoważoną mieszaninę fal elektromagnetycznych, która wywołuje u obserwatora psychiczne wrażenie braku odcienia jakiejkolwiek z barw. Wszystkie pozostałe barwy poza barwami achromatycznymi nazywane są barwami chromatycznymi.

Początki kosmetyki kolorowej – historia barwy

W starożytnym Egipcie kolor miał znaczenie symboliczne. W tamtych czasach szczególną uwagę przywiązywano do kolorów słońca. Barwa określała także dzień i noc, życie i śmierć. Pierwszy makijaż i wzór urody to postać Nefretete. W Egipcie pożądany był jak najjaśniejszy odcień skóry. W tym celu pudrowano twarz przy użyciu jasnej ochry i mączki gipsowej. Egipcjanki malowały sobie na twarzy niebieskie żyłki, a oczy obrysowywały czarną lub zieloną kredką, wyciągając ją aż do skroni, otrzymując migdałowaty kształt oka. Brwi przeważnie były golone, a następnie dorysowywane ołówkiem wytwarzanym z węgla. Usta malowano na kolor pomarańczowy lub jaskrawoczerwony – uzyskiwany za pomocą ochry. Wiele kolorów w tamtych czasach otrzymywano z minerałów i substancji organicznych. Kolor błękitny z lazurytu, czerwony - z owadów koszenili, żółty – z siarczka arsenu i nadsiarczanu glinku, fioletowy – z morskich małży, brązowy – z glinki żelazistej, biały – z kredy, czarny – ze spalonej kości słoniowej i węgla.

Do początków XX wieku kosmetyka kolorowa nie była dostępna dla wszystkich klas społecznych. Dopiero gdy Max Factor otworzył sklep wyprzedający teatralne kosmetyki kolorowe - zaczęła się ich kariera. Motorem napędowym stały się Stany Zjednoczone. W 1915 roku powstała pierwsza masakra, a 6 lat później pierwsza pomadka. W 1928 roku Max Factor został uhonorowany przez Hollywood jako pierwszy producent profesjonalnych kosmetyków dla gwiazd filmowych.

Barwniki i pigmenty jako środki barwiące

Zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady WE 1223/2009 z dnia 30 listopada 2009 roku dotyczącego produktów kosmetycznych, barwnikiem (środkiem barwiącym) nazywa się substancje przeznaczoną wyłącznie lub głównie do barwienia produktu kosmetycznego, całego ciała lub niektórych jego części, przez absorpcję lub odbicie światła widzialnego. Ponadto za barwniki uważa się prekursory utleniających barwników do włosów.

Analizując budowę chemiczną środków barwiących wyróżnić można barwniki i pigmenty.

Pierwsza grupa to związki chemiczne rozpuszczalne w polarnych lub niepolarnych rozpuszczalnikach, które w roztworze przepuszczają zakres światła widzialnego (400-780nm). W ich budowie obecne są tzw. chromofory, czyli układy elektronów pi, które ulegają wzbudzeniu i odpowiadają właśnie za  pochłonięcie części promieniowania. Wprowadzając do ich budowy auksochrom, barwa związku staje się intensywniejsza.

Pigmenty to ciała barwne, selektywnie odbijające światło, o dobrej zdolności krycia. Nierozpuszczalne w formulacjach, w produktach kosmetycznych znajdują się w postaci dyspersji.

Wymagania dla środków barwiących

Używane w produktach kosmetycznych koloranty muszą spełniać pewne wymagania, tj.: mieć ściśle określoną budowę chemiczną i czystość, mieć dobre właściwości dermatologiczne, być nietoksyczne, posiadać numer CI (Colour Index) oraz znajdować się na liście określonej przez Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) 1223/2009 z dnia 30 listopada 2009 r. dotyczące produktów kosmetycznych.

Dokonując wyboru koloranta do formulacji należy kierować się następującymi kryteriami:

* zastosowanie produktu finalnego (miejsce aplikacji na skórę),

* dopuszczalne stężenie substancji barwiącej od 0,005% (mydła, szampony, płyny do kąpieli) do 50% (kredki, pudry, cienie),

* typ produktu i jego funkcje,  

* zawartość innych składników w formulacji.