Косметика для окрашивания волос

Павлов С.А., доктор химических наук, профессор

Часть I. Цвет, блеск и колористика здоровых волос

Наше отношение к цвету – эмоционально и субъективно. Особенно это проявляется по отношению к цвету волос, окраска которых является сильным невербальным способом реализации нашей личности. Вместе с тем, цветовые ощущения и пристрастия управляются не только нашими эмоциями, но и некими объективными законами колористики. Понимая эти законы, мы можем в полной мере использовать те огромные возможности, которые предоставляет нам как цвет в процессе формирования стиля, так и создания новых технологий.

Термин «колористика» – очень емкий. Специалисты из разных областей знания могут понимать его по разному. Так, стилист, дизайнер или художник понимают под колористикой набор собственных представлений о том, какие цветовые сочетания являются гармоничными, а какие – нет. Мастер-парикмахер понимает под колористикой технологию окрашивания волос одновременно многими цветами или их оттенками. Химик-технолог, разработчик красящей косметики и красок для волос, рассматривает колористику как точную науку, подкреплённую современными приборными методами измерения цвета. Врач офтальмолог или физиолог воспринимают колористику, как научную основу для понимания сложных биологических механизмов зрения и цветового восприятия.

В последние годы возрастает интерес к колористике с точки зрения возможности её использования в области разработки красок для волос. Ведущие производители красок начинают осознавать необходимость применения современных колористических методов как для разработки красящих композиций, так и для объективного контроля качества конечной продукции. Следует, однако, отметить, что применение современных колористических методов в технологии окрашивания волос требует их существенной адаптации к особенностям данного процесса. Поэтому наше изложение мы начнем именно с описания научных основ такой адаптации.

Идея «алгеброй поверить гармонию» цвета с древних времен притягивает лучшие умы человечества. Разгадке секрета цветовой гармонии в разное время отдали должное многие известные естествоиспытатели, философы, врачи, художники и даже поэты: Ньютон, Ломоносов, Юнг, Декарт, Максвелл, Гельмгольц, Гете, Вавилов и многие другие. Ими были заложены основы современного понимания законов цветового восприятия. Несмотря на древность вопроса, в самостоятельную науку колористика оформилась не более 100 лет тому назад.

По современным представлениям цветовое восприятие – явление психофизическое. Под этим термином часто ошибочно понимают некую особую «психологию» восприятия цветов, связанную с т.н. человеческим фактором. Ведь, действительно, мы по собственному опыту знаем, что определенные цвета способны вызывать определенные реакции. Например, нам кажется, что более светлые оттенки делают нас моложе и эффектнее, темные тона воспринимаются как таинственные и чарующие. «Теплые тона» создают впечатление мягкости и доброты, «холодные» – решительности и яркой индивидуальности. С этим, конечно, трудно не согласиться. Однако, под «психофизикой» в данном случае понимается не это. Психофизическая природа процесса связана с тем, что цветовое восприятие обусловлено процессами, протекающими в структурах мозга в ответ на вполне физическое действие электромагнитного излучения соответствующего диапазона длин волн. Указанные выше цветовые пристрастия являются в достаточной степени условными и зависят от большого числа факторов, таких, как возраст, пол, уровень образования, национальность или социальная принадлежность конкретного наблюдателя. Однако и здесь прослеживаются определенные закономерности, которые, безусловно, заслуживают специального рассмотрения. Следует также отметить, что получившее в последнее время распространение деление людей (моделей) на «колористические типы» (например, «весна», «лето», «зима») и связанные с этим делением рекомендации стилистов следует признать весьма спорными. Для того, чтобы удовлетворить запросы потребителя и правильно спрогнозировать результат крашения, требуется особая технология. Понять её реальные возможности и возможные ограничения нам поможет краткий анализ современных колористических систем и принципов их построения.

В основе любой системы исчисления цвета лежит достоверно установленный факт трихомазии (трехцветности) цветового зрения. Для характеристики цвета нам необходимы три линейно независимых параметра. Иными словами цвет можно рассматривать как вектор, направление которого задается в определенной системе координат (пространстве). Но каким образом будет представлено это пространство, определяется соображениями удобства использования и эстетическими пристрастиями создателя конкретной колористической системы.

Так, например, в сферической системе мы получаем цветовое пространство в виде сферы (цветовой шар Рунге), в полярной – цветовой круг (типа Максвелла), в аксиальной – цветовое пространство в виде цилиндра. На плоскости (в прямоугольной системе координат) обычно используются различные варианты треугольника цветности. Здесь следует отметить, что, чем «нагляднее» и «проще» использованная колористическая система, тем менее она удобна для количественных расчетов и измерений. После многолетнего изучения и обсуждения вопроса МКО0 в 1931 году рекомендовала систему, достаточно удобную для проведения количественных исследований. Эта система оперирует тремя координатами цвета X, Y, Z, которые определяют направление цветового вектора. Цветовой график (или треугольник цветности) в этом случае представляет собой единичную плоскость трехмерного пространства. С координатами цвета связаны три координаты цветности (x,y,z):

(1)

Очевидно, что

.(2)

Отсюда следует, что одна из трех координат является линейно зависимой и может быть выражена через две другие. Обычно график цветности строится в координатах x,y (рис.1). Именно этот график и является основным инструментом колориста, работающего в любой области красочного производства и позволяет определить все основные цветовые характеристики выкраски.

«Языкообразная» фигура, изображенная на этом рисунке, называется областью цветового охвата. Внутри этой области лежат координаты цветности, воспринимаемые глазом, вне области – точки цветов, которых нет в природе. В «центре» находится ахроматическая точка (С), для которой x = y = z. Граница области цветового охвата называется «локусом». На линии локуса лежат координаты цветности спектрально чистых тонов. Впоследствии система МКО была модифицирована с целью повышения её равноконтрастности. Это связано с тем, что расстояние между двумя точками на диаграмме МКО непосредственно представляет изменение цветности объекта, однако, недостаточно адекватно коррелирует с нашими ощущениями. Таким образом, модификация была направлена на то, чтобы расстояния между точками цветности по всей площади цветового охвата максимально совпадали с визуальной оценкой цветовых различий. В отечественной литературе эта модифицированная система обычно называется CIELAB. Разумеется, цветовые характеристики могут быть легко пересчитаны из одной системы в другую. Вместе с тем, система спецификации цвета МКО оказалась весьма удобной для практического применения и используется уже более 70 лет. Так, в частности, было установлено, что воспринимаемый цвет существенно зависит от угла зрения. Если «стандартный наблюдатель» наблюдал окрашенный объект под углом 2°, то в 1964 году был введен ещё один стандарт – наблюдение под углом в 10°. К системе CIELAB мы ещё неоднократно вернемся, когда будем обсуждать цветовые различия окрашенных образцов волос (рис. 1).

Далее коротко остановимся ещё на одном принципиальном вопросе – возможности измерения цвета окрашенных волос. В основе этих измерений лежит спектр диффузного отражения окрашенного объекта. Этот спектр представляет собой зависимость апертурного коэффициента отражения (r) от длины волны падающего света (λ):

,(3)

который представляет собой отношение отраженного или рассеянного потока на данной длине волны в направлениях, ограниченных конусом с углом ω и с вершиной в данной точке поверхности, к потоку , отраженному в тех же направлениях идентично освещенным идеальным рассеивателем. Далее измерение и расчет координат цветности выглядит следующим образом. Если угол ω стремится к 2π (то есть к полусфере над исследуемым объектом), то спектральный апертурный коэффициент отражения называется просто спектральным коэффициентом отражения R(λ). Затем координаты цветности могут быть определены по следующим соотношениям:

,

,(4)

.

Здесь S(λ ) – спектральная характеристика источника излучения, x(λ ), y(λ ) и z(λ ) – функции сложения стандартного наблюдателя МКО, k – нормировочный множитель. Функции сложения для стандартного наблюдателя МКО тщательно протабулированы и приведены в литературе (см., например, работы 1,2). Типовая схема экспериментального современного калориметра приведена на рис. 2.

Рис. 2. Устройство современного колориметра

Наиболее важным для наших целей является устройство интегрирующей сферы. Особенности текстуры пряди волос, которая обычно используется для испытания косметических средств крашения, предусматривают такую геометрию освещения и детектирования, при которых проводится освещение диффузным светом, причем детектирование отраженного или рассеянного света осуществляется в направлении, близком к нормали (не более 8°). В этом случае влияние ориентации пряди в оптическом окне следует ожидать минимальным. Расчеты координат цветности по формулам (4) представляются весьма трудоёмкими, в связи с чем, для этого обычно используется компьютер.

Теперь рассмотрим вопрос о том, каким образом формируется цвет здоровых (пигментированных) волос. Цвет нашим волосам придает природный пигмент – меланин, который находится в волосе в виде дисперсных частиц и их агрегатов, размер которых составляет десятые и сотые доли микрона. Меланин может быть выделен в чистом виде. При этом он представляет собой субстанцию черного цвета, напоминающую уголь. Трудно поверить, что вся гамма натуральных оттенков волос обусловлена только этим веществом. В процессе окрашивания (как стойкого, окислительного, так и оттеночного) исходный натуральный цвет волоса и цвет наносимого на волосы красителя субстрактивно «складываются». Учет этого обстоятельства очень важен для изучения механизмов формирования цвета при окрашивании пигментированных волос.

Сейчас распространено мнение, что различные натуральные оттенки волос обусловлены содержанием в них различных типов меланина – феомеланина и эомеланина. Однако, наши исследования показали, что это не так. Было установлено, что для широкого спектра натуральных оттенков, в частности, волос жителей средней полосы России (от светлых до темно-коричневых) соотношение меланинов обоих типов меняется незначительно. Исключение, пожалуй, составляют достаточно редко встречающиеся природные ярко-рыжие волосы, в которых, действительно, соотношение обоих типов пигментов изменено в пользу эомеланина. Что касается различий обоих типов меланинов, то с точки зрения колористики нам интересны, в первую очередь, различия в их спектрах поглощения. Для таких спектральных измерений мы использовали два типа волос жителей средней полосы России: очень темные (типа брюнет) и светло-русые. Меланин этих волос был выделен в виде достаточно чистого препарата путем проведения гидролиза (как щелочного, так и ферментативного) кератина волоса. В качестве растворителя мы использовали пиридин с добавкой тиогликолевой кислоты. Полученные спектры поглощения приведены на рисунках 3 и 4. Из рисунков видно, что оба типа волос характеризуются практически одинаковыми спектрами, несмотря на то, что оттенок исходных волос визуально сильно различается. Как и следовало ожидать, определенные различия в спектрах наблюдаются для натуральных рыжих волос, что согласуется с данными по различию в строении меланинов различных типов.

Спектры диффузного рассеяния волос, полученные нами, приведены на рис. 4. Обращает на себя внимание совершенно идентичный вид этих спектров. Формирование наблюдаемого цвета волос здесь происходит за счет длинноволнового плеча очень интенсивного поглощения меланина в ближнем ультрафиолете при 280–320 нм. Из приведенных данных следует важный вывод о том, что весь диапазон натуральных оттенков волос представителей одной национальности обусловлен не наличием меланинов различного типа, а различным содержанием и степенью дисперсии меланина преимущественно одного типа. Так, для светлых волос блондинок характерно меньшее содержание пигмента и более высокая степень его дисперсности. Для тёмно-русых и темных волос характерно более высокое содержание пигмента и больший размер зерен (агрегатов). Если мы сравним содержание пигмента моделей различных национальностей, то обнаружим, что как содержание, так и тип пигмента, могут меняться значительно сильнее, чем в группах одной национальности. Так, например, содержание пигмента в волосах жителей средней полосы России, по нашим данным, составляет от 4 до 15% при изменении оттенка от светлого блондина до практически брюнета. Но в волосах жителя Южной Кореи это содержание может достигать 55%.

Координаты цвета натуральных оттенков нанесены на график цветности на рис. 1. Рассмотрим эту диаграмму подробнее. Интересно отметить то обстоятельство, что все точки, соответствующие как натуральным оттенкам, так и осветленным волосам, ложатся практически на одну линию. Продолжение этой линии до пересечения с границей цветового охвата (локусом) позволяет нам определить доминирующую длину волны1. В данном случае для всех оттенков получено единое значение λD , которое составляет 585 нм и соответствует желто-оранжевому оттенку. На этом же рисунке нанесена точка цветности «настоящих рыжих» волос, которая не легла на линию натуральных оттенков. Далее, определяя доминирующую длину волны для этого оттенка, получим значение λD около 605 нм, в более красной области. Это связано с меньшим поглощением пигмента рыжих волос в длинноволновой части видимой области спектра, что вполне согласуется с ранее полученным спектром, приведенным на рис. 3.

Рис. 3. Спектры меланина волос различного типа в растворе в видимой части спектра

Далее интересно проследить поведение насыщенности натуральных оттенков волос в зависимости от их светлоты (L) 2. При переходе от тёмных волос к более светлым насыщенность тона сначала растет, затем – уменьшается. Максимум этой зависимости приходится на значение светлоты 40–70. Это означает, что мы воспринимаем как наиболее насыщенные оттенки волос русые, светло-коричневые и светло-русые. Вместе с тем, даже в максимуме насыщенность натуральных волос невелика и не превышает 30–35. В свете рассмотренных представлений становится понятным механизм формирования всей гаммы цветовых переходов, которые происходят при осветлении (блондировании) перекисными агентами. Все наблюдаемые цвета обусловлены чисто колористическими эффектами, сопровождающими изменение концентрации пигмента. Представления о том, что изменение цвета волос и появление апельсиновых оттенков при осветлении связано с тем, что окислительной деструкции подвергается в первую очередь как бы менее стойкий феомеланин, являются малообоснованными. Опыт показывает, что появление так называемых «апельсиновых оттенков» при осветлении происходит не только для каштановых, золотисто-коричневых или красновато-коричневых натуральных оттенков, но и для достаточно ахроматичных русых и тёмно-русых волос, в которых эомеланина практически не обнаружено.

Рис. 4. Спектры диффузного рассеяния здоровых волос различных натуральных оттенков: 1 – светлый блондин; 2 – русые; 3 – темно-русые; 4 – каштановые; 5 – темно-коричневые.

Другим важным аспектом понимания действия косметики по уходу за волосами является блеск волос. Действительно, блеск волос является одним из основных показателей их качества и здоровья. С блеском связан целый ряд объективных факторов, таких как способность белка волоса к гидратации, содержание липидов, состояние кутикулы и наличие повреждений различной природы. Воздействие различных косметических процедур на волосы, таких как мытьё шампунями, химическая завивка, крашение оттеночными и окислительными красками, пероксидное осветление и тому подобное, приводит к уменьшению блеска, потускнению волос. Потребитель, который может и не быть стилистом, колористом или дизайнером, сразу же чувствует изменение не только качества волос, но и изменение своего облика в целом.

Далее следует отметить, что в современной колористике категории «блеск», «глянец», «блик» являются одними из наиболее сложных для объективного описания. Дело в том, что в нашем «психофизическом» восприятии блеск или глянец объекта оказываются значительно более тесно ассоциированы с цветом, чем это может показаться на первый взгляд. В общем случае блеск всегда обусловлен наличием зеркального отражения от поверхности. Можно выделить три основные составляющие отраженного от поверхности светового луча.

1. Свет, отраженный более или менее равномерно по всем углам наблюдения. Эта составляющая отражения называется диффузной. Она возникает при рассеянии падающего луча на микроскопических неоднородностях поверхности 3.

2. Луч света отражается в направлении угла, равного углу падения, т.е. зеркально. Эта составляющая обусловлена наличием «гладких» участков, ориентированных вдоль поверхности.

3. Свет, отраженный в направлении падающего луча (обратное рассеяние). Эта составляющая обусловлена наличием в текстуре поверхности «гладких» участков, ориентированных перпендикулярно падающему лучу.

Зависимость интенсивности отраженного света от угла наблюдения, представленная в полярных координатах, называется индикатрисой рассеяния. Типичная индикатриса шероховатой поверхности приведена на рис. 5.

Рис. 5. Типичная индикатриса отражения света поверхностью. Угол падения луча составляет 45º, направление наблюдения – от +90º до -90º. Полукруг характеризует идеальное (ортотропное) рассеяние, площадь, окрашенная в розовый цвет, характеризует рассеяние от реальной поверхности и включает как зеркальную составляющую, так и обратное рассеяние.

В оптике и, отчасти, в колористике, глянец поверхности принято отождествлять с коэффициентом зеркального отражения (kзерк), который представляет собой отношение интенсивности зеркально отраженного луча к интенсивности падающего. Естественно, что для идеальной зеркальной поверхности kзерк = 1. Однако, для реальных рассеивающих поверхностей, для которых кроме зеркально отраженного света характерно наличие и диффузной составляющей, наше восприятие глянца вполне определенно не коррелирует с величиной коэффициента зеркального отражения. Так, из нашего повседневного опыта мы знаем, что темные поверхности всегда представляются нам более глянцевыми, чем белые или светлые. Это, по-видимому, связано с тем, что с ощущением глянца поверхности в нашем восприятии связывается не абсолютное значение интенсивности зеркальной составляющей, а ее доля в суммарной интенсивности диффузно рассеянного света образцом. Такое понимание «глянца» мы далее положим в основу нашей интерпретации механизмов формирования блеска здоровых человеческих волос.

Волос является весьма сложным белковым образованием, характеризующимся не только специфической текстурой поверхности и сложным внутренним строением, но и собственным поглощением света. Строение поверхности волоса было рассмотрено нами ранее (7). Для моделирования отражения и рассеяния структуру отдельного волоса можно представить схемой, приведенной на рис. 6.

Рис.6. Схема отражения света от человеческого волоса. На волос падает луч с интенсивностью I0, который испытывает отражение от поверхности (мода R1); преломление и поглощение (мода Т), внутреннее отражение выход (мода R2).

На волос падает луч света с интенсивностью I0, который испытывает ряд последовательных отражений и преломлений, формируя эффект блеска. Чешуйки кутикулы могут быть представлены «ступеньками» на поверхности, направленными от корня волоса к его концу и наклоненными к оси на угол α ≈ 3º. Можно различить следующие пути, по которым проходит падающий на волос луч света. Во-первых, падающий луч отражается от поверхности волоса (мода R1). Во-вторых, луч преломляется, проходит через волос и выходит с противоположной стороны (мода Т). В-третьих, луч может проникнуть в волос, испытать отражение от внутренней поверхности и выйти со стороны падения (мода R2). Все три указанные моды рассеяния не в равной мере участвуют в формировании блеска волоса. Так, для здорового пигментированного волоса моды T и R2 за счет сильного поглощения света внутри самого не вносят заметного вклада в суммарное рассеяние света волосом. Основной вклад здесь вносит первичное рассеяние R1 от геометрической поверхности волоса. В то же время, для седого (депигментированного) и оптически прозрачного волоса моды T и R2 имеют существенное значение для формирования блеска.

Экспериментальные кривые рассеяния и отражения света волосом, полученные в нашей лаборатории, приведены на рис. 7 (а,б и в). На рис. 7 (а,б) приведены индикатрисы интенсивности отраженного света в плоскости, образуемой падающим лучом и осью волоса, причем на рис. 7 (а) луч падает в направлении от корня волоса к его концу, а на рис. 7 (б) в противоположном направлении. Для сравнения на этих же рисунках приведены кривые рассеяния от синтетического полиамидного волокна с гладкой и практически цилиндрической поверхностью. Соответственно, на рис. 7 (в) приведена диаграмма рассеяния в плоскости, перпендикулярной оси волокна, для человеческого волоса и для цилиндрической нити с зеркально-отражающей поверхностью.

Из этих диаграмм видно, что картина рассеяния человеческим волосом определяется его строением и существенно отличается от рассеяния искусственными волокнами. Так, в частности, при наблюдении отражения вдоль волоса угол направления зеркального блика отличается от угла падения исходного луча: при наблюдении блика от конца волоса к корню угол больше на 3–5º, чем угол падения, при наблюдении от корня к концу угол меньше примерно на такую же величину. Еще разительнее отличия при наблюдении блика в аксиальной плоскости. Если отражение от зеркальной нити распределено, в основном, в направлении, противоположном падающему лучу, то для человеческого волоса рассеянное излучение распространяется в направлении падающего луча. Эти особенности поведения рассеянного света позволяют глазу, даже нетренерованного наблюдателя безошибочно отличать натуральный волос от любого похожего искусственного.

В реальности, однако, мы наблюдаем блеск не от единичного волоса, а от слоя волос (пряди). При этом, световые поля, обусловленные отдельными волосами, усредняются и мы имеем эффективную поверхность пряди с достаточно анизотропными оптическими характеристиками. Очевидно, что результат измерения зеркальной составляющей блеска пряди волос будет зависеть как от угла измерения блика, так и от ориентации пряди относительно падающего луча.

Рис. 7. Диаграммы рассеяния света.

(а, б) – Рассеяние в плоскости падающего луча и оси волоса в направлении от корня к концу волоса (а) и от конца к корню (б); (в) – в плоскости, перпендикулярной оси волоса. На диаграммах (а) и (б) кривая 1 относится к человеческому волосу, кривая 2 – к синтетическому волокну цилиндрического сечения. На диаграмме (в) кривая 1 – человеческий волос; кривая 2 – синтетическое волокно с зеркально отражающей поверхностью.

В литературе (см., например, IFSCC, 2001, V.4, №1, р.21–26) для измерения зеркального блика волос описано применение блескометра (типа Гарднера). Следует, однако, отметить, что попытки использовать блескометры для измерения блеска волос сразу же столкнулись с рядом принципиальных сложностей, основной из которых явилось отсутствие корреляции между результатами приборных измерений коэффициентов зеркального отражения и визуальных экспертных оценок. Этот результат не является для нас неожиданным. Действительно, абсолютное значение интенсивности зеркальной составляющей или коэффициента отражения не являются величинами, адекватно отражающими наше субъективное восприятие «блеска» или «глянца» объекта. Основную роль в формировании нашего ощущения блеска играет соотношение интенсивностей зеркально отраженного и диффузно рассеянного света. Для большинства окружающих нас объектов величины коэффициента зеркального отражения невелики – не более 5–10%. Так, например, для оконного стекла, объекта, по нашим понятиям достаточно глянцевого, коэффициент зеркального отражения (при нормальном падении света) составляет всего 4%. Однако, мы воспринимаем поверхность стекла как глянцевую, потому что глаз воспринимает только зеркально отраженные лучи, т.к. диффузно рассеянного света от идеально прозрачного стекла не возникает. Впечатление «глянцевости» стекла пропадает, если за ним поместить диффузно рассеивающую поверхность, например, лист белой бумаги. Во-вторых, поскольку коэффициент диффузного отражения зависит от длины волны (т.е. мы имеем дело со спектром диффузного отражения), то следует ожидать, что коэффициент глянца также будет иметь свое спектральное распределение. В соответствии с изложенными выше представлениями, в тех областях спектра, где наблюдается поглощение в спектре диффузного рассеяния, глянец должен усиливаться, а где поглощение слабее – уменьшаться. На рис. 8 приведены результаты измерения спектров диффузного рассеяния и спектральное распределение коэффициента зеркального отражения и показателя глянца.Видно, что показатель глянца имеет отчетливую тенденцию возрастать именно в тех областях видимого спектра, где происходит падение уровня диффузного отражения. Это приводит к интересному и малоизвестному оптическому эффекту – обращению цвета блика. Блик приобретает цвет, противоположный цвету использованного для крашения красителя: так на волосах, окрашенных в глубокий темно-красный или темно-коричневый цвет, блик имеет синий оттенок, а для волос, окрашенных в темно-синий цвет – красноватый.

Рис. 8. Спектры диффузного отражения (кривая 1), спектральное распределение показателя глянца (кривая 2) и коэффициента зеркального отражения (кривая 3) для осветленных перекисью водорода волос (а), для волос, окрашенных оттеночными красителями в интенсивные красный (б) и синий цвета (в).

Иногда, когда мы видим модель с очень черными волосами, то мы говорим, что у нее «иссиня-черные» волосы. Вместе с тем, мы знаем, что в натуральных волосах нет и не может быть пигмента синего цвета. Впечатление «иссиня-черных» натуральных волос создается эффектом обращения цвета блика. Опытным парикмахерам знаком этот эффект из их практики по возникновению фиолетового отлива при крашении волос как в темно-красные, так и в темно-синие тона. Уменьшить этот нежелательный фиолетовый отлив помогает обработка волос после крашения шампунем с сильным моющим действием и содержащим высокую концентрацию анионного ПАВ. Это связано с тем, что обработка таким шампунем делает волосы более матовыми, уменьшая зеркальный блик и, соответственно, фиолетовую составляющую.

Рис. 9. Изменение цвета окрашенных волос при их освещении различными источниками света: дневным светом (D65) и лампами накаливания (А).

Изменение глянца пряди волос приводит к изменению ее цвета. Прядь волос, утрачивая глянец становится светлее на величину ΔY, ее цветность при этом смещается в сторону ахроматической точки (точнее в сторону цветности стандартного источника излучения) практически без изменения доминирующей длины волны. Чистота тона при этом уменьшается. Все это хорошо совпадает с тем, что мы видим на практике. Обработка волос шампунем с хорошим моющим действием как бы осветляет наши волосы, делая их более матовыми, а цвет менее насыщенным, однако цветовой тон при этом сохраняется практически неизменным. С другой стороны, любая обработка волос, приводящая к повышению блеска или глянца, приводит к противоположному эффекту. Это может быть применение бальзамов-кондиционеров, содержащих в своем составе пленкообразователи и жиры, использование косметических средств, содержащих глицерин и пропиленгликоль, естественное «зажиривание» волос или их простое увлажнение. В любом случае, образование на поверхности волоса оптически прозрачной пленки приводит, с одной стороны, к возрастанию коэффициента зеркального отражения и снижению общего уровня диффузного рассеяния, с другой. Волосы темнеют, цвет их становится визуально более насыщенным и хроматичным. Специфическая структура поверхности натурального волоса при этом сглаживается и угловое распределение блика приближается к синтетическим волокнам с цилиндрической поверхностью (см. рис. 7, а,б, кривая 2). Такое влияние на цвет волос пленкобразователей и увлажнителей иногда называют эффектом «мокрых волос».

Описанный выше «эффект мокрых волос» можно рассматривать как пример наблюдения цвета волос в «специфических» или «сложных» условиях. Другим примером наблюдения цвета волос в сложных условиях является наблюдение при использовании различных источников освещения. При освещении светом различного спектрального состава воспринимаемый нами цвет волос изменяется. В колористике это явление называется метамеризмом и может приводить к любопытным эффектам.

Наиболее эффектными являются, как правило, цветовые различия, наблюдаемые при дневном освещении и освещении лампочкой накаливания. Тона, пепельно-голубоватые при дневном освещении становятся зеленоватыми при свете ламп накаливания, красные и оранжевые тона смещаются в коричневую область, а красновато-синие и фиолетовые в красно-коричневую. Таким образом, цвет наших волос при смене освещения может оказаться совсем не таким, каким мы его планировали в условиях создания прически. На это часто не обращают внимания, однако в некоторых случаях цветовые метаморфозы, происходящие при смене источника излучения могут играть для нас важную роль, особенно в каких-либо торжественных или официальных случаях, когда мы попадаем под яркий свет прожекторов или пюпитров.

Современные методы колористики позволяют спрогнозировать эффект метамеризма и учесть его при создании тона. Для этого в колористической системе МКО предусмотрено несколько стандартных источников излучения, о которых мы коротко упомянули в первой части нашей статьи. Так, дневной свет представляет стандартное излучение D65, а свет ламп накаливания – излучение А. Степень метамеризма окрашенного образца может быть определена как индекс метамеризма, так и в виде цветовых различий для данного наблюдателя при переходе от источника D65 к источнику А. При этом источник излучения D65 считается опорным, а А – контрольным.

Методика измерения цветового метамеризма выглядит следующим образом. Сначала определяют координаты цвета X, Y, Z окрашенной пряди волос и белого эталона при эталонном источнике света (D65), после чего рассчитывают поправочные коэффициенты в виде отношения координат цвета эталона и образца. Аналогичную процедуру проводят с контрольным источником цвета (А). Полученные координаты цвета корректируют с помощью указанных поправочных коэффициентов и рассчитывают цветовые параметры в системе CIELAB – L, a и b. После чего рассчитывается индекс метамеризма как цветовое различие ΔE :

Изменение цвета волос, окрашенных в различные тона, приведены на рис. 9. Видно, что наибольшие метамерные изменения испытывают волосы, окрашенные в пепельные, синие и фиолетовые тона. В меньшей степени изменению подвержены красные оттенки. Их цветовой тон смещается в коричневую область. Практически не меняется цвет блондированных волос, а также волос, окрашенных в золотистые, соломенные и желтые оттенки.

Можно полагать, что в недалеком будущем учет такого важного колористического явления, как метамеризм, войдет в практику разработки красящих рецептур производителями красок для волос. В данной статье мы рассмотрели вопросы формирования цвета и блеска здоровых волос. В следующей статье из этой серии мы будем рассматривать вопросы технологии крашения и производства красок для волос..

Литература

1 Цвет в промышленности / Под ред. Р.Мак-Дональда. – М.:Логос, 2002. – 596 с.

2 Джадд Д., Вышецки Г. Цвет в науке и технике. М.: МИР, 1978. 592 с.

3 Павлов С.А., Диесперов К.В. Очерки по косметике. Крашение волос. М.: 2D-System, 2005. – 245 с.

4 Павлов С.А., Шевченко И.Н., Хретинина Н.В. и др. Изучение меланина человеческого волоса. Спектральные, парамагнитные, оптические свойства и фотохимические реакции. // Успехи в химии и химической технологии. Вып. XIV, М.: 2000. С.56–58.

5 Thody A.J., Higgins T.M., Wakamatsu K., Ito S., Burchill S.A., Marks J.M. //J.Invest.Dermatol. 1991. V.97. №2. P.340–344.

6 Menon I.A., Persad S., Haberman H.F., Kurian C.J. //J.Invest.Dermatol. 1983. V.80. №3. P.020–206.

7 Павлов С., Путина Н. Les Nouvelles Esthetiques. 5/2004. P.128–134.

Сноски

1 МКО – аббревиатура Международной Комиссии по освещению, во французском обозначении CIE – Commission Internationale de l’Eclairage.

2 Доминирующая длина волны – это значение длины волны монохроматического спектрального стимула, определяющего цветовое направление данного оттенка.

3 Светлота – ощущение, связанное с эффективной отражающей способностью наблюдаемого объекта. Светлота белого эталона полагается равной 100, черного эталона – 0. Понятие светлоты не содержит информации о цвете.

4 Поверхности, отражающие свет только диффузно, называются ортотропными.

Поделитесь этой публикацией с коллегами и друзьями Источник: № 7 (134) сентябрь 2012

Добавить комментарий