Наука о цвете

Цвет – один из самых увлекательных аспектов нашего мира. Цвет формирует наше восприятие, продолжает вдохновлять эмоции и имеет решающее значение в искусстве и науке. Вы задумались о концепции цвета? Как свет становится красным, синим или зеленым? Почему можно увидеть радугу после дождя? Это наука о цвете, которая включает в себя дисциплины физики, биологии и психологии.

Цвет - это не то, что мы просто "видим". Цвет - это световая волна, которую глаз и разум воспринимают одновременно. Рассказывая историю каждого света, каждой длины волны и каждого восприятия, это более глубокий синий океан или более глубокий красный закат солнца. Искусство цветов - поразительное явление, и эта статья намерена подробно рассказать о том, как они создаются, как они воспринимаются, и науке, которая позволяет это и все.

Свет и спектр, смешивание и создание цветов, а также изучение и измерение цвета в современности будут изучены во время этой экспедиции.

Что такое цвет?

Цвет - это явление визуального восприятия света, отраженного или излучаемого объектом, или цвет является научно результатом определенных явлений, при которых световая волна проходит через межгосударственное пространство глаза. Когда великолепный свет поражает объект, определенные длины волн поглощаются, а определенные длины волн фильтруются и отражаются.

В цветовой науке видимый спектр представляет собой очень небольшую часть электромагнитного спектра, которую способен воспринимать человеческий глаз. Он варьируется примерно от 380 нанометров (фиолетовый) до 700 нанометров (красный). Все другие видимые цветовые диапазоны являются «невидимыми» длинами волн, например, ультрафиолетовым (выше фиолетового) и инфракрасным (за пределами красного).

Знание того, что такое «цвет» на самом деле, является отправной точкой для понимания того, как он создается, смешивается и как его видят.

Взаимодействие света и цвета.

Свет и цвет – это две взаимосвязанные вещи. На самом деле, без одного другого перестает существовать. Свет – это цвет, и каждая частица света содержит в себе цвет. Свет – это цвет: состоит из электромагнитных волн, которые представляют собой какую-то форму энергии, которая движется в космосе. Эти волны энергии имеют разную длину и частоту, и каждая волна идентифицируется разным цветом.

Всей видимый свет, соединенный или объединенный, производит белый свет. Вот почему солнце, которое является светом, содержащим различные цвета, видимо для нас в белом цвете.

Это показывает, что цвет на самом деле является светом различных длин волн. Например:

• Красный свет имеет самую длину волны (около 700 нм).

• Свет с самой короткой длиной волны (около 380 нм) фиолетовый.

Каждая длина волны имеет другое количество энергии. Более короткие длины волн, такие как фиолетовый и синий, имеют высокую энергию, в то время как более длинные длины волн, такие как красный, имеют низкую энергию. Вот почему цифровые экраны могут вызвать напряжение глаз, синий свет имеет больше энергии, чем другие цвета на экране.

В каком-то смысле цвет является физическим явлением света. Это связь делает науку о цвете столь же интересной, как и физику, оптику и восприятие.

Понимание цветового спектра.

Цветовый спектр представляет собой диапазон цветов, который способен воспринимать человеческий глаз. Обычно это наблюдается, когда белый свет рассеивается с помощью призмы или видится в виде радуги. Он имеет семь основных цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго и фиолетовый, также известный как ROYGBIV.

Видимые длины волн цвета

Это распределение видимого света по отношению к длине волны:

Какой цвет имеет самую длину волны?

Красный цвет имеет самую длину волны (и наименьшее количество энергии из всех видимых цветов). Это также причина, почему красный свет способен путешествовать на большие расстояния в атмосфере. Представьте себе, почему закаты красны. Солнце заходит, и свет должен проходить через много воздуха, а воздух более толстый в нижних слоях.

Какой цвет имеет самые короткие длины волн?

Фиолетовый и синий — самые короткие длины волн и самые энергичные. Вот почему небо синее. Он синий, потому что эти длины волн рассеиваются больше и более видимы, когда сияет солнце.

Все между ними знает, почему небо зеленое, красное или синее, а цифровые экраны показывают тысячи цветов. Помогает понять цветовый спектр.

Процесс создания цвета

Создание цвета происходит от взаимодействия света, смешивания и смешивания. Мы визуально воспринимаем каждый цвет в результате объединения, поглощения или отражения световых волн. Когда свет различных длин волн объединяется, образуются новые цвета.

Смешивание цветного света

Процесс, при котором вы смешиваете различные цвета света, называется добавленным цветовым смешанием. В свете основные цвета (красный, зеленый и синий) могут объединяться, чтобы образовать все другие цвета, даже белый. Это поможет объяснить эти термины дальше:

• Красный + Зеленый = Желтый

• Красный + Синий = Магента

• Зеленый + Синий = Сияный

• Красный + Зеленый + Синий = Белый

Создание новых цветов

Контроль интенсивности света и комбинаций длин волн может производить миллионы оттенков. Это принцип работы цифровых экранов. Красный, зеленый и синий свет пикселя смешиваются вместе при разных интенсивностях, чтобы сформировать яркие изображения.

Наука о световых волнах

Концепция световых волн имеет центральное значение для науки о цветах. Говорят, что свет обладает дуальностью волна-частица, то есть он ведет себя как частица и как волна. Когда дело доходит до цвета, мы думаем о нем как о свете в его волновом состоянии, в котором есть определенные длины волн и частоты.

Длина волны против цвета

Каждый цвет имеет определенную длину волны света, которая описана в нанометрах (нм). Длина волны является важным детерминантом цвета, который мы видим:

• Длины волн (более 620 нм) красные.

• Средние длины волн (500-600 нм) желтые и зеленые.

• Короткие длины волн (менее 480 нм) фиолетовые и синие.

Говорят, что свет состоит из квантовых частиц. Чем выше энергия, тем больше потенциала для того, чтобы частицы света находились ближе к источнику света. Вот почему лучи света, которые, как говорят, «ультрафиолетовые», способны проникать в кожу и создавать ощущение нагрева.

Видимый человеческий спектр

Видимый человеческий спектр представляет собой диапазон длин волн, которые могут быть обнаружены глазами, в диапазоне от 380 до 700 нанометров. Несмотря на то, что это часть всей серой шкалы, это ключевая часть электромагнитного спектра, через которую мы видим мир, обернутый различными цветами.

Как мы видим цвет?

В сетчатке глаза существуют определенные клетки, называемые фоторецепторами, и они имеют два основных типа.

• Стюги – помогают видеть в темноте (не чувствительны к цвету).

• Конусы – помогают видеть в цветах.

Существует три типа конусных клеток, которые поглощают различные длины волн.

• S-конусы – короткие длины волн (синий свет).

• М-конусы – средние длины волны (зеленый свет).

• L-конусы — длины волн (красный свет).

Когда свет проникает через глаз, он запускает конусы на разных уровнях. Затем каждому конусу присваивается другой сигнал, который затем интерпретируется мозгом как другой цвет. Например:

• Восприятие желтого цвета происходит, когда красные и зеленые конусы сильно стимулируются.

• Восприятие белого происходит, когда все три конуса одинаково стимулируются.

Почему мы видим разные цвета?

Различная комбинация света, интерпретируемая мозгом, определяет различные цвета, которые видны. Свет, текстура и другие цвета вокруг объекта могут помочь повлиять на цвет восприятия - то, что называется цветовой постоянностью. Вот почему при солнечном и флуоресцентном свете красная рубашка считается красной.

Сложная структура света в сочетании с интерпретацией мозга делает человеческое зрение прекрасным примером биологической инженерии.

Смешивание цветов объясняется

Одной из самых интригующих частей цветовой науки является смешивание цветов. Это позволяет нам понять слияние света и пигмента и создание бесчисленных оттенков, которые видны во всех формах искусства, дизайна и природы.

Какой цвет вы получаете, когда смешиваете красный и синий?

Добавление синего света к красному свету производит яркий фиолетово-розовый оттенок, известный как magenta. Это явление иллюстрирует добавленное цветовое смешивание, где участвует свет, а не пигменты. За каждый добавленный светлый цвет оттенок становится дальше от красного, наконец, достигая оттенка белого.

Напротив, красные и синие краски, смешанные вместе, дают грязный фиолетовый или темный оттенок фиолетового. Это связано с пигментами, которые на самом деле не создают длины волн света, а скорее отражают и поглощают определенные длины волн, отсюда термин «вычитать» для краски света.

Что вы получаете, когда смешиваете синий и зеленый?

В хроматическом свете сочетание синего и зеленого образует яркий бирюзовый цвет, называемый циановым. Для пигмента цвет подавляется до более темного зеленовато-синего цвета из-за выведения смешивания.

Что вы получаете, когда смешиваете синий и черный?

Черный и синий пигменты производят более темный оттенок, известный как полуночный синий или морский синий, из-за более доминирующего оттенка синего. Свет считается добавленным, и поскольку черному не хватает света, он становится глубже и уменьшает яркость из-за волн света.

Смешивание света имеет множество приложений, от телевидения или печатных чернил до одежды и фотографии, что делает его важным для науки о цвете и свете.

Аддитивное vs. субтрактивное цветовое смешивание

Чтобы правильно объяснить создание цвета, нужно сначала объяснить аддитивное и выключительное смешивание цвета, поскольку это первые два типа систем теории цвета.

Смешивание добавок (на основе света)

Аддитивное смешивание происходит на пересечении различных цветных огней. Это делается с использованием цветовой модели RGB (красный, зеленый, синий). Эта цветовая модель используется и является основой для каждого цифрового экрана, включая смартфоны, планшеты и телевизоры.

• Красный + Зеленый = Желтый

• Зеленый + Синий = Сияный

• Красный + Синий = Магента

• Красный + Зеленый + Синий = Белый

В аддитивном смешивании, чем больше света используется, тем ярче цвет. Белый будет достигнут, когда будет использован весь цветный свет, так работают проекторы и светодиодные экраны.

Субтрактивное смешивание (на основе пигмента)

Сутрактивное смешивание использует краски, чернила и красители. Здесь цвета являются результатом поглощения определенных длин волн и отражения определенных. Основами вычислительных цветов являются CMY (Cyan, Magenta и Yellow).

• Сияный + Магента = Синий

• Магента + Желтый = Красный

• Сияный + Желтый = Зеленый

• Циан + Магента + Желтый = Черный (теоретически)

Принтеры добавляют черный (K) к этой смеси, образуя модель CMYK, используемую для цветной печати.

Короче говоря:

• Яркее = свет + результат добавить свет.

• Subtractive = сочетание пигментов → темные результаты

Это различие объясняет, почему все краски, смешанные вместе, становятся коричневыми или черными, и почему все свет, смешанный вместе, становится белым.

Цвет и белый: природа белого света.

Рассматривая его как отдельные цвета, он может рассматриваться как сочетание всех цветов, которые можно увидеть. Когда луч света одинаково характеризуется всеми видимыми длинами волн, он воспринимается глазом как белый. Вот почему солнечный свет, который имеет все длины волн света, мы видим как белый в течение дня.

Некоторые из цветов, которые могут быть сделаны, включают белый.

Аддитивное цветовое смешивание является главным фактором, регулирующим создание белого света. Белый свет производится, когда красный, зеленый и синий свет все вместе перекрываются при полной интенсивности. Этот принцип лежит в основе всех цифровых дисплеев, поскольку они используют модель RGB для генерирования миллионов цветов, которые также включают белый цвет, просто меняя яркость и соотношения трех основных светов.

Часто задаваемые вопросы

Как мы видим цвета?

Согласно физике, мы видим цвета, когда лучи света отражаются от объекта и попадают в глаза человека. Лучи света стимулируют некоторые специализированные клетки сетчатки, а затем направляются в соответствующие участки мозга. Мозг интерпретирует эти сигналы и присваивает им определенный цвет на основе излучаемой длины волны света, а также силы.

Почему мы видим разные цвета?

Видение разных цветов является результатом того, что некоторые объекты поглощают определенные длины волн света и отражают другие. Цвет, который мы видим, определяется длинами волн, которые отражает объект. Например, объект, являющийся листьем, будет объясняться зеленым из-за того, что он отражает зеленый свет и поглощает красную и синюю длину волны.

Что такое видимый цветовой спектр?

Видимый спектр электромагнитной длины волны - это диапазон электромагнитного спектра, который может видеть человек, начиная от примерно 380 нанометров до 700 нанометров. Длины волн в этом диапазоне электромагнитного спектра генерируют цвета радуги, которая хорошо известна как ROYGBIV.

Почему небо синее и солнце красное?

Причина, почему небо синего цвета, связана с тем, что оно рассеивается, в то время как закат происходит немного близко к горизонту, в то время как свет рассеивается. Закат в то время будет красным из-за того, что синий свет рассеивается, а красный остается, таким же образом, в то время как луч света проходит через призму.

В чем разница между добавленным и выведенным цветовым смешанием?

Для смешивания добавленных цветов мы используем свет (например, красный, зеленый и синий (RGB)) и создаем цвет, сочетая длины волн, добавляя и давая белый свет, когда все три объединяются.

Какой цвет имеет наибольшую энергию?

Из всех видимых цветов фиолетовый свет имеет самую высокую энергию из-за самой низкой длины волны (около 380 нм). Это объясняет, почему фиолетовый и синий свет более энергичны, чем красный или желтый свет.

Вывод

Цвет - это способ соединить все три области - науку, искусство и эмоции. В реальном мире цвет используется различными способами. Он является частью физики света, оптики, психологии и биологии. Цветовое колесо и смешивание красок и цветов - это больше, чем оценка искусства, это также понимание науки. Именно поэтому ученый или художник или само небо могут создать радугу. Где бы вы ни посмотрели, цвет является универсальным языком мира, в котором мы живем.

Иными словами, цвет – это красивое представление бесконечной музыки холста в нашем мире.