20.01.24
Два кольори, мої два кольори…
Щоб відповісти на це питання, треба, очевидно, визначитись, що таке колір світла. Саме так, світла, бо всі інші предмети просто не існують для нашого ока без світла, тобто жодного кольору не мають. Але ж ми бачимо, що листя зелене. Правда, і ключове слово тут МИ – люди, точніше наші очі. Отже, починати треба з біології (фізіології ока). На сітківці нашого ока (задня частина очного яблука) розміщені два типи світлочутливих зорових рецепторів, т. зв. палички і колбочки. Палички відповідають за сприйняття форми і руху, тому зараз цікавлять нас менше.
А от колбочки – саме те, бо відповідають за сприйняття кольорів, і, у свою чергу, поділяються на три типи, кожен з яких реагує лише на певну довжину хвиль світла, а саме 635…770; 520…565; 450…500 нм, і передають інформацію про наявність цих хвиль у мозок. Далі мозок інтерпретує цю інформацію як певний колір світла – червоний (Red), зелений (Green) і синій (Blue) відповідно.
Отже, колір – це наше суто суб’єктивне сприйняття (як суб’єкт тут людина) враження від попадання на сітківку ока електромагнітної хвилі певної довжини. І RGB – це зовсім не про світлодіоди, а передусім про наші «колбочки». Це вже потім, коли такий механізм роботи ока став відомим, то світлотехніки (і не лише вони) стали підлаштовуватись, і нещадно його експлуатувати.
Всі проміжні довжини хвиль поміж R,G і B частково сприймаються усіма трьома типами колбочок, що створює у мозку враження перехідних кольорів. Вважають, що людське око здатне відрізняти від 200 тисяч до декількох мільйонів кольорових відтінків, які є комбінацією лише названих вище трьох кольорів.
Ньютон, звичайно, був геніальним фізиком, але на фізіологію уваги не звертав, тому серед мільйонів відтінків виділив аж сім пріоритетних кольорів – червоний (635…780 нм); помаранчевий (590…635 нм); жовтий (565…590 нм); зелений (520…565 нм); голубий – indigo (500…520 нм); синій (450…500 нм); фіолетовий (380…450 нм).
А де ж тут білий і чорний кольори світла?
Насправді те, що ми називаємо білим кольором світла, сприймається нами, як прозорий і є комбінацією (накладанням) щонайменше трьох основних (RGB), а то й безлічі інших кольорів (довжин хвиль) видимого спектру. А те, що називають чорним – це просто відсутність будь-якого світла. Отже, чорне та біле – це крайнощі: від повної відсутності будь-яких хвиль видимого спектру, до присутності усіх хвиль цього спектру. Між цими крайніми точками розташовуються усі кольори та відтінки.
Але ж ми бачимо білий папір, він зовсім не прозорий. Правда, давайте тоді від кольору світла – до кольору предметів.
Ми бачимо предмети і їх кольори не тому, що вони випромінюють світло, а тому що вони відбивають хвилі певної довжини, а всі інші хвилі поглинають. Саме відбиті хвилі світла ми бачимо. Предмети, які виглядають білими, відбивають хвилі практично усіх довжин, а ті, що виглядають чорними – поглинають.
Дзеркало теж відбиває практично усі довжини хвиль, але воно не біле, а прозоре. Річ у тім, що дзеркало має настільки гладку (відшліфовану) поверхню, що відбиває світло спрямовано, за певними законами так, що ми бачимо відображення предметів перед дзеркалом, а аркуш паперу розсіює світло в усіх напрямках.
Цікаво, що чорний колір предмета можна отримати, як і білий, накладанням (змішуванням) інших кольорів: блакитного (cyan, C), пурпурного (magenta, M), жовтого (yellow, Y) і ключового чорного (black key, K), т. зв. модель CMYK. До речі, друковані файли іноді називають CMYK файлами.
Отже, білий та чорний, якщо і не є у певному сенсі кольорами, то вони містять у собі безліч інших кольорів. Чи не тому відомий дизайнер Tammi Heneveld повторював «Якщо чорно-біле зображення нікудишнє, то кольоровий формат його не врятує».
Зеновій Монастирський, доктор технічних наук
Інші статті
-
16.07.24
α
Парадокси
світлаФізики жартують, що «світло – це темна пляма в науці». Оскільки в кожному жарті, як відомо, є лише частка жарту, то це можна вважати першим парадоксом світла. Справді, ще й сьогодні вчені не знають, чому світло поводиться саме так, а не інакше. Тому приймають факти, як постулати, бездоказово, як, наприклад, швидкість світла. Якщо серйозно, то світлом називають електромагнітні хвилі видимого спектру. Тобто, – це електромагнітне випромінювання у певному діапазоні частот 4...7,5⋅1014 Герц, що відповідає діапазону довжин хвиль від 380 до 780 нм (нанометрів). Хто підзабув фізику, 1 нм = 10-9 м (одна мільярдна частинка метра, або одна мільйонна частинка міліметра). Саме цей діапазон частот електромагнітного випромінювання є не тільки найменш шкідливим, але й корисним для живих організмів (можливо не для всіх, але для людини так точно!). Всі інші частоти, як нижчі, так і вищі є набагато шкідливішими. Парадокс другий – хвиля чи корпускула (частинка)? В макросвіті кожен предмет чи явище є чимось одним – хвилею або частинкою (корпускулою). А світло, уявіть собі, є одночасно і тим, і іншим. Тому його пояснюють за допомогою «корпускулярно-хвильової теорії» (т. зв. дуалізм). Світло народжується (виникає, випромінюється) у вигляді найменшої частинки – фотона, а далі... «забуває», що воно частинка і поширюється у вигляді хвилі (чим не метелик з личинки?). І це чудово, бо для переміщення частинки, якою б вона не була маленькою, потрібна енергія, яка не безмежна, тому далеко не полетиш. А от хвиля поширюється у вакуумі без затрат енергії – це в неї спосіб існування такий. Але, щойно така хвиля потрапляє на непрозору поверхню, вона або відбивається від неї, або тут же повертається знову на фотон, який віддає свою енергію молекулі чи електрону і зникає («помирає»). Завдяки цій «хитрості» світло може «мандрувати» Всесвітом мільярди років з найбільшою можливою швидкістю – Швидкістю світла. Парадокс третій – швидкість світла. Якщо ви їдете своєю автівкою зі швидкістю 100 км/год., а потужна автівка наздоганяє вашу, бо їде зі швидкістю 120 км/год., то очевидно, що швидкість однієї автівки відносно іншої (відносна швидкість) дорівнює 20 км/год. Саме з цією швидкістю потужна автівка наближається до вашої. Якщо ж зі швидкістю 100 км/год. інша автівка їде вам назустріч, то ви зближаєтесь, а потім віддаляєтесь з відносною швидкістю 200 км/год. Очевидні речі – проста арифметика. Однак, у випадку зі світлом така арифметика не працює. Якщо уявити, що ви рухаєтесь космічним кораблем у Всесвіті разом з променями світла, то незалежно від швидкості руху вашого корабля (навіть рівній швидкості світла) і напрямку вашого руху (попутно, чи назустріч світлу) ваша відносна швидкість залишиться незмінною – приблизно 300 тис. км/с. Це і є швидкість світла, і в цьому суть теорії відносності Ейнштейна. Парадокс четвертий – фізика і лірика, або скільки наук вивчають світло? Звичайно, насамперед не обійтись без фізики, що вивчає виникнення, поширення і зникнення фотонів (часточок світла). А як же математика? Без неї не обходиться жодна інша точна наука. А закони відбиття і заломлення світла вивчає цілий її розділ – геометрична оптика. Вплив світла на рослини вивчає ботаніка, а на живі організми, і на людський зокрема, – біологія. Світло настільки важливе в нашому житті (та й саме життя в тому вигляді як ми його знаємо, неможливе без світла), що його вивчення просто не поміщається в рамки однієї науки. Та хіба лише науки? А мистецтво (Рембрандт з його світлом і тінню), театр, поезія («Два кольори...»), дизайн (світловий дизайн), архітектура – хіба вони б обійшлись без світла? Ось чому світлотехніки – люди, що професійно займаються світлом, – це ерудити, з глибокими знаннями в різних галузях науки і техніки, а крім того, небайдужі до мистецтва, поезії, культури, словом, «два в одному» – фізики і лірики водночас, які готові своїми знаннями та емоціями ділитися з оточенням! Зеновій Монастирський, доктор технічних наук
-
20.01.24
β
Два кольори, мої два кольори...
Щоб відповісти на це питання, треба, очевидно, визначитись, що таке колір світла. Саме так, світла, бо всі інші предмети просто не існують для нашого ока без світла, тобто жодного кольору не мають. Але ж ми бачимо, що листя зелене. Правда, і ключове слово тут МИ – люди, точніше наші очі. Отже, починати треба з біології (фізіології ока). На сітківці нашого ока (задня частина очного яблука) розміщені два типи світлочутливих зорових рецепторів, т. зв. палички і колбочки. Палички відповідають за сприйняття форми і руху, тому зараз цікавлять нас менше. А от колбочки – саме те, бо відповідають за сприйняття кольорів, і, у свою чергу, поділяються на три типи, кожен з яких реагує лише на певну довжину хвиль світла, а саме 635...770; 520...565; 450...500 нм, і передають інформацію про наявність цих хвиль у мозок. Далі мозок інтерпретує цю інформацію як певний колір світла – червоний (Red), зелений (Green) і синій (Blue) відповідно. Отже, колір – це наше суто суб’єктивне сприйняття (як суб’єкт тут людина) враження від попадання на сітківку ока електромагнітної хвилі певної довжини. І RGB – це зовсім не про світлодіоди, а передусім про наші «колбочки». Це вже потім, коли такий механізм роботи ока став відомим, то світлотехніки (і не лише вони) стали підлаштовуватись, і нещадно його експлуатувати. Всі проміжні довжини хвиль поміж R,G і B частково сприймаються усіма трьома типами колбочок, що створює у мозку враження перехідних кольорів. Вважають, що людське око здатне відрізняти від 200 тисяч до декількох мільйонів кольорових відтінків, які є комбінацією лише названих вище трьох кольорів. Ньютон, звичайно, був геніальним фізиком, але на фізіологію уваги не звертав, тому серед мільйонів відтінків виділив аж сім пріоритетних кольорів – червоний (635...780 нм); помаранчевий (590...635 нм); жовтий (565...590 нм); зелений (520...565 нм); голубий - indigo (500...520 нм); синій (450...500 нм); фіолетовий (380...450 нм). А де ж тут білий і чорний кольори світла? Насправді те, що ми називаємо білим кольором світла, сприймається нами, як прозорий і є комбінацією (накладанням) щонайменше трьох основних (RGB), а то й безлічі інших кольорів (довжин хвиль) видимого спектру. А те, що називають чорним – це просто відсутність будь-якого світла. Отже, чорне та біле – це крайнощі: від повної відсутності будь-яких хвиль видимого спектру, до присутності усіх хвиль цього спектру. Між цими крайніми точками розташовуються усі кольори та відтінки. Але ж ми бачимо білий папір, він зовсім не прозорий. Правда, давайте тоді від кольору світла – до кольору предметів. Ми бачимо предмети і їх кольори не тому, що вони випромінюють світло, а тому що вони відбивають хвилі певної довжини, а всі інші хвилі поглинають. Саме відбиті хвилі світла ми бачимо. Предмети, які виглядають білими, відбивають хвилі практично усіх довжин, а ті, що виглядають чорними – поглинають. Дзеркало теж відбиває практично усі довжини хвиль, але воно не біле, а прозоре. Річ у тім, що дзеркало має настільки гладку (відшліфовану) поверхню, що відбиває світло спрямовано, за певними законами так, що ми бачимо відображення предметів перед дзеркалом, а аркуш паперу розсіює світло в усіх напрямках. Цікаво, що чорний колір предмета можна отримати, як і білий, накладанням (змішуванням) інших кольорів: блакитного (cyan, C), пурпурного (magenta, M), жовтого (yellow, Y) і ключового чорного (black key, K), т. зв. модель CMYK. До речі, друковані файли іноді називають CMYK файлами. Отже, білий та чорний, якщо і не є у певному сенсі кольорами, то вони містять у собі безліч інших кольорів. Чи не тому відомий дизайнер Tammi Heneveld повторював «Якщо чорно-біле зображення нікудишнє, то кольоровий формат його не врятує». Зеновій Монастирський, доктор технічних наук
Запропонуйте свою тему для наступної лекції
залишити коментар