Az összes szín látható a látható fény spektrumában?

A szivárvány minden színe a saját hullámhosszát képviseli, amely benne van látható fény spektruma.

A látható fényspektrum egy nagyon kis része az elektromágneses hullámok széles spektrumának. A látható fény leghosszabb hullámhossza 700 nanométer, ami piros színt ad, míg a legrövidebb 400 nanométer, lila vagy ibolya benyomást keltve.

A 400-700 nanométeres tartományon kívül az emberi szem képtelen látni; például infravörös sugarak, amelyek hullámhossz-tartománya 700 nanométer és 1 mm között van.

Szivárvány jelenik meg, amikor a nap fehér fényét olyan vízcseppek megtörik, amelyek hullámhosszuk alapján különféle fényeket hajlítanak. A szemünk számára fehérnek tűnő napfény más színekre oszlik.

A mi szemünkben különféle színek, például vörös, narancs, sárga, zöld, kék, indigó és lila benyomások vannak.

A mi szemünkben különféle színek, például vörös, narancs, sárga, zöld, kék, indigó és lila benyomások vannak.

Ezt a jelenséget nevezik diszperzió fény, nevezetesen a polikromatikus fény (különféle színekből álló) bontása az alkotó monokromatikus fényekké. A szivárványoktól eltekintve ez a jelenség a fehér fényforrásnak kitett prizmákon vagy rácsokon is megfigyelhető. Newton egy prizma segítségével oszlatta el a nap fehér fényét.

A szivárvány színeit spektrális, monokromatikus vagy színeknek nevezzük tiszta. Spektrálisnak nevezik, mert ezek a színek az elektromágneses hullámspektrumban jelennek meg, és a saját hullámhosszukat képviselik. Monokromatikusnak vagy tisztának hívják, mert ezek a színek nem más színek kombinációjának eredményei.

Ha vannak tiszta színek, vannak tisztátalan színek?

A spektrális vagy tiszta színek mellett vannak olyan színek is, amelyeket az emberek láthatnak, amelyek természetesen nem spektrálisak vagy tisztátalanok. Ezt a színt színnek nevezzük nem spektrális vagy vegyes színek, amelyek nincsenek az elektromágneses hullámspektrumban.

A nem spektrális színek monokromatikus színekből állnak, és nem képviselik a látható fény hullámhosszait. Annak ellenére, hogy nincsenek a spektrumban, a szemünknek mégis egy bizonyos szín benyomást keltenek, mint a spektrális színek. A nem spektrális lila szín ugyanúgy fog kinézni, mint a spektrális lila szín, és minden más szín is.

Számos nem spektrális szín létezik, más néven nem szerepel a spektrumban

Például, amikor úgy érezzük, sárga színt látunk a monitor képernyőjén okostelefon nekünk valójában nincs tiszta sárga szín, 570 nanométeres hullámhosszal a szemünkbe.

A képernyő által kibocsátott zöld és piros színek együtt világítanak, és sárga benyomást képeznek az agyunkban. Az a sárga, amelyet az elektronikus eszközökön látunk, nem azonos a látható fényspektrum sárga színével.

Ha alaposan szemügyre vesszük a televíziós sáv képernyőjét, látni fogja, hogy a piros, zöld és kék rövid vonalak többször vannak elrendezve.

Amikor a monitor fehéret mutat, akkor a színes fény három sávját egyformán fényesen látjuk; fordítva, amikor a televíziónkat kikapcsolják, a három szín teljesen világít és fekete benyomást kelt. Amikor azt gondoljuk, hogy sárgát látunk, kiderül, hogy a piros és a zöld vonal világosabban világít, mint a kék csík.

Miért kell pirosat, zöldet és kéket használni?

Ennek oka a szemünk retináján található fényreceptorok felépítésében rejlik. Az emberi retinában kétféle fényreceptor létezik, nevezetesen rudak és kúpok.

A kúpsejtek fényviszonyok között receptorokként működnek, és érzékenyek a színre, míg a rúdsejtek fényreceptorokként, ha a dolgok homályosak és sokkal lassabban reagálnak, de érzékenyebbek a fényre.

A színlátás a szemünkben egy "felelős" kúpsejt, amelynek száma körülbelül 4,5 millió. Háromféle kúp létezik:

1. Rövid (S), a fényre leginkább érzékeny, körülbelül 420–440 nanométeres hullámhosszúsággal azonos a kék szín.
2. A közepes (M), amelynek csúcsa 534-545 nanométer körül van, a zölddel azonosítják.
3. A hossza (L), körülbelül 564-580 nanométer, a piros színnel azonosítható.

Mindegyik sejttípus képes a látható fény sokféle hullámhosszára reagálni, bár bizonyos hullámhosszakra nagyobb az érzékenysége.

Ez az érzékenységi szint minden embernél más és más, vagyis minden ember másként érzi a színeket, mint mások.

A három sejttípus érzékenységének grafikus ábrázolása:

Mit jelent ez az érzékenységi szint grafikon? Tegyük fel, hogy a tiszta sárga fény hulláma 570 nanométeres hullámhosszal belép a szembe, és három típusú kúpsejt receptoraiba ütközik.

Az egyes sejttípusok válaszát megtudhatjuk a grafikon elolvasásával. 570 nanométeres hullámhosszon az L típusú sejtek mutatják a maximális választ, amelyet az M típusú sejtek követnek, míg az S típus nulla. Csak az L és M típusú sejtek reagálnak az 570 nanométeres sárga fényre.

Az egyes kúpsejtek válaszának ismeretében létrehozhatunk monokromatikus színutánzatot. Tennivaló a három típusú sejt stimulálása, hogy azok úgy reagáljanak, mintha tiszta szín lenne.

Sárga benyomás létrehozásához csak egy monokromatikus zöld és vörös fényforrásra van szükségünk, amelynek intenzitása az érzékenységi grafikonon látható. Azt is meg kell azonban jegyezni, hogy ez az összehasonlítás nem érvényes vagy merev. Az új színek létrehozásához számos színszabvány alkalmazható. Például, ha az RGB színszabványt nézzük, akkor sárga színnel a piros-zöld-kék színarány 255: 255: 0.

Megfelelő arány vagy az ember szemállapota szerint a tiszta monokromatikus szín nem különböztethető meg a vegyes színektől.

Akkor honnan tudhatjuk, hogy melyik szín tiszta és melyik keveredik? Könnyű, csak a színes sugarakat a prizmára kell irányítanunk, mint Newton napfénnyel végzett kísérletében. A tiszta színek csak hajlítást tapasztalnak, míg a nem spektrális színek diszperziót tapasztalnak, amely elválasztja az alkotó sugarakat.

Ez a cikk a szerző beadványa. Ön is írhat saját írást, ha csatlakozik a Saintif közösséghez

Az olvasás forrásai:

• Bevezetés a színelméletbe. John W. Shipman. //infohost.nmt.edu/tcc/help/pubs/colortheory/colortheory.pdf
• 26. előadás: Szín és fény. Robert Collins. //www.cse.psu.edu/~rtc12/CSE486/lecture26_6pp.pdf
• 17. előadás: Színes. Matthew Schwartz. //users.physics.harvard.edu/~schwartz/15cFiles/Lecture17-Color.pdf