Всички цветове, които виждаме в спектъра на видимата светлина ли са?

Всеки цвят в дъгата представлява своя дължина на вълната, която е включена в спектъра на видимата светлина .

Спектърът на видимата светлина е много малка част от широкия спектър на електромагнитните вълни. Най-дългата дължина на вълната на видимата светлина е 700 нанометра, придавайки й червен цвят, докато най-късата е 400 нанометра, създавайки впечатление на лилаво или виолетово.

Извън обхвата 400-700 нанометра човешкото око не е в състояние да го види; например инфрачервени лъчи с дължина на вълната варират от 700 нанометра до 1 милиметър.

Дъгите се появяват, когато бялата светлина на слънцето се пречупва от водни капчици, които огъват различни видове светлина въз основа на техните дължини на вълните. Слънчевата светлина, която изглежда бяла за очите ни, се разделя на други цветове.

В нашите очи има впечатления от различни цветове като червено, оранжево, жълто, зелено, синьо, индиго и лилаво.

В нашите очи има впечатления от различни цветове като червено, оранжево, жълто, зелено, синьо, индиго и лилаво.

Това явление е известно като дисперсия на светлината, която представлява разлагане на полихроматичната светлина (съставена от различни цветове) в едноцветните съставни части на светлината. Освен на дъги, това явление може да се наблюдава и върху призми или решетки, които са изложени на източник на бяла светлина. Нютон използва призма, за да разпръсне бялата светлина от слънцето.

Цветовете в дъгата се наричат ​​спектрални цветове, едноцветни цветове или чисти цветове . Той се нарича спектрален, тъй като тези цветове се появяват в спектъра на електромагнитните вълни и представляват отделни дължини на вълните. Наричани едноцветни или чисти, защото тези цветове не са резултат от комбинация от други цветове.

Ако има чисти цветове, има ли нечисти цветове?

Освен спектрални или чисти цветове, има и други цветове, които хората могат да видят, които със сигурност не са спектрални или нечисти. Тези цветове се наричат неспектрални цветове или смесени цветове, които не съществуват в спектъра на електромагнитните вълни.

Неспектралните цветове са съставени от едноцветни цветове и не представляват специфични дължини на вълната на видимата светлина. Въпреки че те не са в спектъра, те все още дават на очите ни определено цветово впечатление, точно както спектралните цветове. Неспектралният лилав цвят ще изглежда по същия начин като спектралния лилав цвят, както и всеки друг цвят.

Има няколко неспектрални цвята, които не са в спектъра

Например, когато си мислим, че виждаме жълто от монитора на смартфона си , всъщност няма чисто жълт цвят с дължина на вълната 570 нанометра в очите ни.

Прочетете също: Последните изследвания разкриват замърсяването на въздуха, което прави хората още по-глупави

Екранът излъчва зелени и червени цветове, които светват заедно, за да образуват жълто впечатление в мозъка ни. Жълтото, което виждаме на електронните устройства, не е същото като жълтото в спектъра на видимата светлина.

Ако разгледаме внимателно екрана на нашата телевизионна лента, ще видите, че кратките линии в червено, зелено и синьо са подредени многократно.

Когато мониторът показва бяло, ще видим трите ивици на цветната светлина еднакво ярки; обратно, когато телевизорът ни е изключен, трите цвята са напълно осветени и създават черно впечатление. Когато си мислим, че виждаме жълто, се оказва, че червените и зелените линии светят по-ярко от сините ивици.

rgb_televisi

Защо трябва да се използват червено, зелено и синьо?

Причината се крие в структурата на светлинните рецептори на ретината на очите ни. В човешката ретина има два вида светлинни рецептори, а именно пръчковидни клетки и конусни клетки.

Конусните клетки действат като рецептори в светлинни условия и са чувствителни към цвета, докато пръчковидните клетки като светлинни рецептори, когато нещата са помрачени и реагират много по-бавно, но са по-чувствителни към светлината.

Цветното зрение в нашите очи е „отговорността“ на конусите, наброяващи около 4,5 милиона. Има три вида конуси:

  1. Къс (S), най-чувствителен към светлина с дължина на вълната около 420-440 нанометра, се идентифицира със синия цвят.
  2. Средната (M), с връх около 534-545 нанометра, се идентифицира със зелено.
  3. Дължината (L), около 564-580 нанометра, се идентифицира с червено.

Всеки тип клетка е способен да реагира на голямо разнообразие от дължини на вълната на видимата светлина, въпреки че има по-висока чувствителност към определени дължини на вълните.

Прочетете също: Как могат дърветата да растат големи и тежки?

Това ниво на чувствителност също е различно за всяко човешко същество, което означава, че всеки човек чувства цветовете по различен начин от другите.

Графично изображение на чувствителността на трите типа клетки:

Какво е значението на тази графика на нивото на чувствителност? Да предположим, че вълна от чиста жълта светлина с дължина на вълната 570 нанометра навлиза в окото и удря рецепторите на три вида конусни клетки.

Можем да разберем отговора на всеки тип клетка, като прочетем графиката. При дължина на вълната от 570 нанометра, клетки тип L показват максималния отговор, последван от клетки тип M, докато тип S е нула. Само клетките от типа L и M реагират на 570 нанометрова жълта светлина.

Познавайки реакцията на всеки тип конусовидни клетки, можем да създадем имитация на едноцветен цвят. Това, което трябва да се направи, е да се стимулират трите типа клетки, така че те да реагират, сякаш има чист цвят.

За да създадем жълто впечатление, ни е необходим само едноцветен източник на светлина в зелено и червено с интензитет, който може да се види от графиката на реактивността. Моля, имайте предвид също, че това сравнение не е валидно или твърдо. Съществуват разнообразни цветови стандарти, които се използват за създаване на нови цветове. Например, ако погледнем RGB цветовия стандарт, в жълто съотношението червено-зелено-синьо е 255: 255: 0.

При правилното съотношение или според състоянието на очите на човек, чист едноцветен цвят не може да се различи от смесените цветове.

Тогава, как можем да разберем кои цветове са чисти и кои смесени? Лесно е, просто трябва да насочим цветните лъчи към призмата, както в експеримента на Нютон със слънчевата светлина. Чистите цветове изпитват само огъване, докато неспектралните цветове ще изпитват дисперсия, която разделя съставните лъчи.


Тази публикация е подадена от автора. Можете също така да направите своя собствена писменост, като се присъедините към Saintif Community


Източници на четене:

  • Въведение в теорията на цветовете . Джон У. Шипман. //infohost.nmt.edu/tcc/help/pubs/colortheory/colortheory.pdf
  • Лекция 26: Цвят и светлина . Робърт Колинс. //www.cse.psu.edu/~rtc12/CSE486/lecture26_6pp.pdf
  • Лекция 17: Цвят . Матю Шварц. //users.physics.harvard.edu/~schwartz/15cFiles/Lecture17-Color.pdf