Основные понятия, связанные с феноменом цвета

В 1676 году физик Исаак Ньютон экспериментально доказал, что белый солнечный луч, проходящий сквозь трехстороннюю призму, разлагается на спектральные цвета.

Этот спектр включает в себя все основные цвета, кроме пурпурного. Ньютон проводил эксперимент следующим образом (рис. 1): свет проходил сквозь щель и встречал на своем пути трехстороннюю призму, в которой белый луч разлагался на спектральные цвета. Этот веер цветов можно собрать на экране в виде цветового спектра, который непрерывно расширяется, не обрываясь, от красного, через оранжевый, желтый, зеленый, синий и до фиолетового цвета. Если этот цветовой спектр сфокусировать при помощи линзы, то на втором экране благодаря сложению цветов опять получится белый цвет. Итак, цветовой спектр возникает благодаря преломлению луча.

Рис. 1. Световой луч, проходя через призму, раскладывается на спектральные цвета.

А: солнечные лучи; В: линзы; С: призма; D: без призмы; Е: с призмой; F: спектр.

Цвета образуются изсветовых волн, представляющих собой особый вид электромагнитной энергии. Наши глаза могут воспринимать световые волны лишь от 400 до 700 нм. Единицей измерения длины волны является микрон.

• 1 микрон = 1 мкм = 1/1000 мм
• 1 нанометр = 1 нм = 1/1000000 мм

Длина волн спектральных цветов и число их колебаний в секунду следующие:

Соотношение числа колебаний красного цвета к фиолетовому составляет примерно 1 : 2, как у октавы.

Каждый спектральный цвет имеет длину волны. По длине волны и числу ее колебаний можно точно определить цвет. Собственно световые волны бесцветные. Цвет возникает лишь в наших глазах и нашем мозгу.

Физик Юнг провел обратный эксперимент. Если Ньютон, как мы видим, разложил свет при помощи призмы на спектральные цвета, то Юнг снова собрал свет воедино. Сфокусировав световой пучок спектральных цветов, он снова получил белый свет.

Чтобы понять этот физический феномен (тот факт, что многие яркие цвета при смешивании иногда темнеют и дают более светлый цвет), следует вспомнить о том, что эти цвета являются световыми цветами, т. е. цветами, исходящими от световых пучков, которые сами воспроизводят эффекты света.

Таким образом, если к одному световому цвету добавить другой, получится более интенсивный светлый цвет. По логике, из суммы световых цветов зеленого и красного должен получиться более светлый цвет, а именно — желтый.

Юнг дополнил учение о свете: экспериментируя со своими цветными фонариками, он установил благодаря элиминации, что для одного и того же спектра спектральные цвета могут быть уменьшены на 3 основных цвета, т. е. при помощи 3 цветов — красного, зеленого и синего можно опять получить белый свет (рис. 2).

Рис. 2. Основные цвета светового спектра. Синтез благодаря сложению цветов.

Три наложенных друг на друга световых пучка снова образуют белый свет.

Когда он смешал по 2 из этих цветов, он получил 3 других цвета: голубой, пурпурный и желтый. В итоге он установил цвета спектра: первичные и вторичные.

• Первичные (основные) цвета:  
  •       Красный
  •       Зеленый
  •       Синий
• Вторичные цвета: (из каждых двух основных цветов)  
  •       Голубой цвет + зеленый цвет = васильково-синий A);
  •       Красный цвет + голубой цвет = пурпурный B);
  •        Зеленый цвет + красный цвет = желтый.

1. Васильково-синий: тон этого цвета совпадает с тоном нейтрально-голубого цвета средней интенсивности.
2. Пурпурный: совпадает с алым среднего оттенка.

На основании вышеупомянутого деления спектральных цветов можно выделить цвета, которые являются дополнительными к определенным другим спектральным цветам.

Замечено, что вторичным цветам недостает только одного первичного мортп чтобы воздействовать как дополнительные и снова составлять белый свет (и наоборот).

• дополнительные цвета:
  •        Желтый — дополнительный цвет к синему
  •        Васильково-синий — дополнительный цвет к красному
  •         Пурпурный — дополнительный цвет к зеленому

Продолжение следует…