Każdy kolor tęczy reprezentuje własną długość fali, która jest zawarta w widmie światła widzialnego .
Widmo światła widzialnego to bardzo mała część szerokiego spektrum fal elektromagnetycznych. Najdłuższa długość fali światła widzialnego wynosi 700 nanometrów, nadając mu kolor czerwony, a najkrótsza 400 nanometrów, co daje wrażenie fioletu lub fioletu.
Poza zakresem 400-700 nanometrów ludzkie oko nie jest w stanie tego zobaczyć; na przykład promienie podczerwone o zakresie długości fal od 700 nanometrów do 1 milimetra.
Tęcze pojawiają się, gdy białe światło słoneczne jest załamywane przez kropelki wody, które zakrzywiają różne rodzaje światła na podstawie ich długości fal. Światło słoneczne, które wydaje się naszym oczom białe, rozbija się na inne kolory.
W naszych oczach pojawiają się odciski różnych kolorów, takich jak czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski, indygo i fioletowy.
W naszych oczach pojawiają się odciski różnych kolorów, takich jak czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski, indygo i fioletowy.
Zjawisko to określa się mianem dyspersji światła, czyli rozkładu światła polichromatycznego (złożonego z różnych barw) na składniki światła monochromatycznego. Oprócz tęcz, zjawisko to można zaobserwować również na pryzmatach lub kratownicach, które są wystawione na światło białe. Newton użył pryzmatu do rozproszenia białego światła słonecznego.
Kolory tęczy nazywane są kolorami widmowymi, kolorami monochromatycznymi lub czystymi kolorami . Nazywa się to spektralnym, ponieważ te kolory pojawiają się w widmie fal elektromagnetycznych i reprezentują poszczególne długości fal. Nazywany monochromatycznym lub czystym, ponieważ te kolory nie są wynikiem połączenia innych kolorów.
Jeśli istnieją czyste kolory, czy są one nieczyste?
Oprócz kolorów widmowych lub czystych istnieją inne kolory, które ludzie widzą, a które z pewnością nie są widmowe ani nieczyste. Kolory te nazywane są kolorami niespektralnymi lub kolorami mieszanymi, które nie istnieją w widmie fal elektromagnetycznych.
Kolory niespektralne składają się z kolorów monochromatycznych i nie reprezentują określonych długości fal światła widzialnego. Chociaż nie ma ich w widmie, nadal nadają naszym oczom określone wrażenie kolorystyczne, podobnie jak kolory widmowe. Nie-widmowy kolor fioletowy będzie wyglądał tak samo jak widmowy kolor fioletowy, podobnie jak każdy inny kolor.
Istnieje kilka kolorów nie-widmowych, czyli nie w widmie
Na przykład, kiedy wydaje nam się, że widzimy kolor żółty na monitorze naszego smartfona , w rzeczywistości nie ma czystego żółtego koloru o długości fali 570 nanometrów docierającej do naszych oczu.
Przeczytaj także: Ostatnie badania ujawniają, że zanieczyszczenie powietrza czyni ludzi jeszcze głupszymiEkran emituje zielone i czerwone kolory, które zapalają się razem, tworząc w naszych mózgach żółte wrażenie. Żółty, który widzimy na urządzeniach elektronicznych, nie jest tym samym, co żółty w widmie światła widzialnego.
Jeśli przyjrzymy się uważnie ekranowi naszego telewizora barowego, zobaczysz, że krótkie linie w kolorze czerwonym, zielonym i niebieskim są wielokrotnie ułożone.
Gdy na monitorze pojawi się biały kolor, trzy paski koloru światła będą równie jasne; i odwrotnie, gdy nasz telewizor jest wyłączony, te trzy kolory są całkowicie podświetlone i sprawiają wrażenie czarnych. Kiedy myślimy, że widzimy żółty, okazuje się, że czerwone i zielone linie świecą jaśniej niż niebieskie paski.
Dlaczego należy używać koloru czerwonego, zielonego i niebieskiego?
Przyczyna leży w strukturze receptorów światła na siatkówce naszych oczu. W ludzkiej siatkówce istnieją dwa typy receptorów światła: pręciki i czopki.
Komórki stożka działają jak receptory w warunkach świetlnych i są wrażliwe na kolor, podczas gdy komórki pręcików jako receptory światła, gdy jest ciemno i reagują znacznie wolniej, ale są bardziej wrażliwe na światło.
Widzenie kolorów w naszych oczach jest „odpowiedzialnością” czopków liczących około 4,5 miliona. Istnieją trzy rodzaje stożków:
- Krótki (S), najbardziej wrażliwy na światło o długości fali około 420-440 nanometrów, jest oznaczony kolorem niebieskim.
- Medium (M), osiągające maksimum przy około 534-545 nanometrach, jest oznaczone kolorem zielonym.
- Długość (L), około 564-580 nanometrów, jest oznaczona kolorem czerwonym.
Każdy typ komórki jest w stanie reagować na szeroki zakres długości fal światła widzialnego, chociaż ma wyższą czułość na pewne długości fal.
Przeczytaj także: Jak drzewa mogą rosnąć duże i ciężkie?Ten poziom wrażliwości jest również inny dla każdego człowieka, co oznacza, że każdy człowiek inaczej odczuwa kolory niż inni.
Graficzne przedstawienie wrażliwości trzech typów komórek:
Jakie jest znaczenie tego wykresu poziomu czułości? Załóżmy, że fala czystego żółtego światła o długości 570 nanometrów wpada do oka i uderza w receptory trzech typów komórek czopków.
Możemy poznać odpowiedź każdego typu komórki, czytając wykres. Przy długości fali 570 nanometrów komórki typu L wykazują maksymalną odpowiedź, po której następują komórki typu M, podczas gdy typ S wynosi zero. Tylko komórki typu L i M reagują na 570 nanometrowe żółte światło.
Znając odpowiedź każdego typu komórek czopków, możemy stworzyć imitację koloru monochromatycznego. To, co należy zrobić, to stymulować trzy typy komórek, aby reagowały tak, jakby miały czysty kolor.
Aby stworzyć żółte wrażenie, potrzebujemy tylko monochromatycznego źródła światła zielonego i czerwonego o natężeniu, które można zobaczyć na wykresie czułości. Należy jednak pamiętać, że to porównanie nie jest poprawne ani sztywne. Istnieje wiele standardów kolorów używanych do tworzenia nowych kolorów. Na przykład, jeśli spojrzymy na standard kolorów RGB, na żółto stosunek kolorów czerwono-zielono-niebieski wynosi 255: 255: 0.
Przy odpowiednim stosunku lub w zależności od stanu oczu osoby nie można odróżnić czystego koloru monochromatycznego od kolorów mieszanych.
Skąd zatem wiemy, które kolory są czyste, a które zmieszane? To proste, wystarczy skierować kolorowe promienie na pryzmat, tak jak w eksperymencie przeprowadzonym przez Newtona ze światłem słonecznym. Czyste kolory są tylko wyginane, podczas gdy kolory niespektralne ulegają rozproszeniu, które oddziela promienie składowe.
Ten post jest zgłoszeniem autora. Możesz także napisać własny tekst, dołączając do Wspólnoty Saintif
Czytanie źródeł:
- Wprowadzenie do teorii kolorów . John W. Shipman. //infohost.nmt.edu/tcc/help/pubs/colortheory/colortheory.pdf
- Wykład 26: Kolor i światło . Robert Collins. //www.cse.psu.edu/~rtc12/CSE486/lecture26_6pp.pdf
- Wykład 17: Kolor . Matthew Schwartz. //users.physics.harvard.edu/~schwartz/15cFiles/Lecture17-Color.pdf
