So vse barve, ki jih vidimo v spektru vidne svetlobe?

Vsaka barva v mavrici predstavlja svojo valovno dolžino, ki je vključena v spekter vidne svetlobe.

Spekter vidne svetlobe je zelo majhen del širokega spektra elektromagnetnih valov. Najdaljša valovna dolžina vidne svetlobe je 700 nanometrov, kar ji daje rdečo barvo, najkrajša pa 400 nanometrov, kar daje vtis vijolične ali vijolične.

Zunaj območja 400–700 nanometrov človeško oko tega ne more videti; na primer infrardeči žarki z valovno dolžino od 700 nanometrov do 1 milimetra.

Mavrica se pojavi, ko belo sončno svetlobo lomijo kapljice vode, ki upogibajo različne vrste svetlobe glede na njihove valovne dolžine. Sončna svetloba, ki se našim očem zdi bela, se razdeli na druge barve.

V naših očeh so vtisi različnih barv, kot so rdeča, oranžna, rumena, zelena, modra, indigo in vijolična.

V naših očeh so vtisi različnih barv, kot so rdeča, oranžna, rumena, zelena, modra, indigo in vijolična.

Ta pojav se imenuje disperzija svetloba, in sicer razkroj polikromatske svetlobe (sestavljene iz različnih barv) v sestavne enobarvne luči. Poleg mavr, lahko ta pojav opazimo tudi na prizmah ali rešetkah, ki so izpostavljene viru bele svetlobe. Newton je s prizmo razpršil sončno svetlobo.

Mavrične barve se imenujejo spektralne barve, enobarvne barve ali barve čisto. Imenuje se spektralna, ker se te barve pojavijo v spektru elektromagnetnih valov in predstavljajo lastne valovne dolžine. Imenuje se enobarvna ali čista, ker te barve niso rezultat kombinacije drugih barv.

Če obstajajo čiste barve, ali obstajajo nečiste barve?

Razen spektralnih ali čistih barv lahko ljudje vidijo tudi druge barve, ki zagotovo niso spektralne ali nečiste. Ta barva se imenuje barva nespektralna ali mešane barve, ki niso v spektru elektromagnetnih valov.

Nespektralne barve so sestavljene iz enobarvnih barv in ne predstavljajo določenih valovnih dolžin vidne svetlobe. Čeprav niso v spektru, našim očem še vedno dajejo določen barvni vtis, tako kot spektralne barve. Nespektralna vijolična barva bo videti enako kot spektralno vijolična barva in tudi katera koli druga barva.

Obstaja več nespektralnih barv, ki niso v spektru

Na primer, ko začutimo, da na zaslonu zaslona vidimo rumeno barvo pametni telefon v naših očeh dejansko ni čisto rumene barve z valovno dolžino 570 nanometrov.

Zaslon oddajajo zeleno in rdečo barvo, ki se skupaj prižgejo in tvorijo rumen vtis v naših možganih. Rumena, ki jo vidimo na elektronskih napravah, ni enaka rumeni v spektru vidne svetlobe.

Če natančno pogledamo zaslon naše televizijske vrstice, boste videli, da so kratke vrstice v rdeči, zeleni in modri večkrat razporejene.

Ko bo monitor prikazal belo, bomo videli tri proge barvne svetlobe enako svetle; nasprotno, ko je naša televizija izklopljena, so tri barve popolnoma osvetljene in dajejo črn vtis. Ko pomislimo, da vidimo rumeno, se izkaže, da rdeče in zelene črte svetijo svetleje kot modre črte.

Zakaj bi morali uporabljati rdečo, zeleno in modro?

Razlog je v strukturi svetlobnih receptorjev na mrežnici naših oči. V človeški mrežnici obstajata dve vrsti svetlobnih receptorjev, in sicer palice in storži.

Stožčaste celice delujejo kot receptorji v svetlobnih pogojih in so občutljive na barvo, medtem ko palčne celice delujejo kot receptorji svetlobe, kadar so stvari zatemnjene in reagirajo veliko počasneje, vendar so bolj občutljive na svetlobo.

Barvni vid v naših očeh je "odgovorna" stožčasta celica, ki šteje približno 4,5 milijona. Obstajajo tri vrste storžkov:

1. Kratek (S), najbolj občutljiv na svetlobo z valovno dolžino približno 420-440 nanometrov, je označen z modro barvo.
2. Srednje (M), katerega vrh je približno 534-545 nanometrov, je označeno z zeleno.
3. Dolžina (L), približno 564-580 nanometrov, je označena z rdečo.

Vsak tip celice se lahko odzove na najrazličnejše valovne dolžine vidne svetlobe, čeprav ima večjo občutljivost na določene valovne dolžine.

Ta stopnja občutljivosti je tudi različna za vsakega človeka, kar pomeni, da ima vsak človek barve drugače kot drugi.

Grafični prikaz občutljivosti treh vrst celic:

Kaj pomeni ta graf ravni občutljivosti? Recimo, da v oči vstopi val čisto rumene svetlobe z valovno dolžino 570 nanometrov in zadene receptorje treh vrst stožčastih celic.

Odziv vsake vrste celice lahko ugotovimo z branjem grafa. Pri valovni dolžini 570 nanometrov celice tipa L kažejo največji odziv, ki mu sledijo celice tipa M, medtem ko je tip S nič. Le celice vrst L in M ​​se odzivajo na 570 nanometrsko rumeno svetlobo.

S poznavanjem odziva vsakega tipa stožčaste celice lahko ustvarimo imitacijo enobarvne barve. Kar je treba storiti, je spodbuditi tri vrste celic, da se odzovejo, kot da je čista barva.

Za ustvarjanje rumenega vtisa potrebujemo samo enobarvni svetlobni vir zelene in rdeče z jakostjo, ki je razvidna iz grafa odzivnosti. Vendar je treba tudi opozoriti, da ta primerjava ni veljavna ali toga. Obstajajo številni barvni standardi, ki se uporabljajo za ustvarjanje novih barv. Na primer, če pogledamo barvni standard RGB, je v rumeni barvi rdeče-zeleno-modro barvno razmerje 255: 255: 0.

S pravilnim razmerjem ali glede na stanje oči posameznika čiste enobarvne barve ni mogoče razlikovati od mešanih barv.

Kako lahko potem vemo, katere barve so čiste in katere mešane? Preprosto je, le usmeriti moramo barvne žarke proti prizmi, kot je Newton naredil s poskusom sončne svetlobe. Čiste barve doživljajo le upogibanje, nespektralne pa disperzijo, ki ločuje sestavne žarke.

Ta članek je prispevek avtorja. Svoje pisanje lahko napišete tudi s pridružitvijo skupnosti Saintif

Viri branja:

• Uvod v teorijo barv. John W. Shipman. //infohost.nmt.edu/tcc/help/pubs/colortheory/colortheory.pdf
• Predavanje 26: Barva in svetloba. Robert Collins. //www.cse.psu.edu/~rtc12/CSE486/lecture26_6pp.pdf
• Predavanje 17: Barva. Matthew Schwartz. //users.physics.harvard.edu/~schwartz/15cFiles/Lecture17-Color.pdf