Теория цвета

 Цвет является результатом взаимодействия света, объекта и наблюдателя. При взаимодействии с объектом свет отражается от него таким образом, что просмотровой прибор, например человеческий глаз, воспринимает его как определённый цвет. Для существования цвета таким, каким мы его видим, необходимо присутствие всех трёх элементов.

 Видимый спектр
 Первым шагом к пониманию цвета является исследование природы света. Свет — это видимая часть электромагнитного спектра, который, в свою очередь, состоит из миллиардов постоянно окружающих нас волн, которые движутся сквозь воздух подобно волнам в пруду. Каждая волна описывается параметром длины - расстоянием между двумя соседними гребнями. Длина волн измеряется в нанометрах (нм). Нанометр — это одна миллионная часть миллиметра.

 Видимая часть спектра состоит из волн, различимых человеческим глазом. Этот диапазон находится в промежутке между 380 и 720 нм. составляя лишь малую часть огромного спектра электромагнитных волн. Хотя остальную его часть мы не видим, человек использует многие невидимые волны: от коротковолновых рентгеновских лучей до длинных волн, улавливаемых нашими теле и радиоприёмниками.

 Внутри человеческого глаза имеются сенсоры света, чувствительные к электромагнитным волнам из видимого спектра. Эти сенсоры посылают сигналы нашему мозгу, где обрабатывается полученная информация. Если сенсоры зарегистрируют волны сразу всех длин видимого спектра, то мозг будет воспринимать этот свет как белый. Если не будет зафиксировано никаких волн с длиной волн видимого спектра, то это значит, что никакого света нет, и мозг будет интерпретировать эту информацию как чёрный цвет. Чёрные поверхности поглощают практически весь падающий на них свет. Именно поэтому стоящая на солнце черпая машина нагреется больше белой. Поглощённый чёрной машиной солнечный свет будет трансформирован в тепловую энергию.

 Таким образом, глаза и мозг реагируют как на присутствие волн всех длин видимого спектра, так и на полное отсутствие таких волн. Теперь рассмотрим реакцию нашей зрительной системы на волны определённых длин. Для этого вспомним известный эксперимент Исаака Ньютона с призмой.

 Пропустив луч белого света через призму, можно разбить его на составляющие и таким образом понять, как наши глаза реагируют на каждую отдельную длину волны. Этот эксперимент показывает, что волны разной длины интерпретируются нами как разные цвета. Можно выделить основные области видимого спектра: красную, оранжевую, жёлтую, зелёную, голубую, синюю и фиолетовую. Цвета плавно и непрерывно переходят друг в друга, образуя радугу.

 Когда наша зрительная система регистрирует волны с длиной около 700 нм, мы видим "красный" цвет, а когда длина полны находится в диапазоне 450 -500 нм. "голубой". Такая реакция глаза является основой для образования миллиардов различных цветов, которые каждый день улавливает наше зрение.

 Однако мы редко видим волны всех длин одновременно (чистый белый свет), также как и волны только одной длины. Мир цвета гораздо сложнее, поскольку цвет - это не просто часть света, это и есть сам свет. Когда мы видим цвет, мы видим свет, преобразованный в новое сочетание волн нескольких различных длин. Например, когда мы смотрим на красный объект, зрение регистрирует свет, преимущественно содержащий волны "красного" диапазона. Именно таким образом - в результате преобразования света - все объекты приобретают свой цвет. Мы видим мир. полный цветных объектов, поскольку каждый объект посылает нам в глаза определённое сочетание длин волн.

 Когда световые волны попадают на объект, его поверхность поглощает некоторое количество энергии спектра, а оставшаяся часть спектра отражается от объекта. Модифицированный отражённый свет имеет совершенно иной состав длин волн. Разные поверхности содержат красящие вещества в различных концентрациях и комбинациях, генерируя уникальные сочетания длин волн и обеспечивая восприятие цвета.