Бои и феномени во боја - Лексикон за физика
Лексикон за физика: Боја и изглед во боја
Боја и изглед во боја
Роџер Ерб, Касел
1. Резиме
Темата „феномени во боја и боја“ допира до мноштво појави што се заеднички за нас. Овој пост има за цел да опише некои од најинтересните и највпечатливите. Прво, сепак, треба да се презентираат некои основи што се неопходни за разбирање на овие појави.
2 Вовед
Претставата или претставата честопати се нарекуваат ›безбојни‹ ако немаат одреден квалитет од наша гледна точка. Она што точно го дефинира овој квалитет, не е лесно да се каже со зборови. Оваа ситуација не е за разлика од онаа што се јавува кога сакаме да го сфатиме значењето на ›боја‹ за нашата визуелна перцепција.
Аспектот на бојата игра улога во многу области од нашиот живот - во секојдневната перцепција на обоени работи (Слика 1), во уметноста како алатка за дизајн, но исто така и во врска со тоновите или сензациите (Синестезија) Во овој напис, физичките аспекти на перцепцијата на бојата треба да се земат предвид колку што тие играат улога во нашето секојдневие.
3. Мешање на боја
Кога помислувате на мешање на боја, неволно мислите на поле во боја и на вашите сопствени обиди да добиете нови тонови на бои: сина и црвена резултира со виолетова, сина и жолта резултат зелена, итн. Ние сакаме да завршиме (Дел 5) обидете се да ги разберете овие појави на едноставен начин. За ова е корисно прво да се справиме со друг аспект на мешање на бојата и обработка на стимулите на бојата во окото и мозокот.
а) спектар
На прв поглед, се чини дека бојата е физичко својство, што е неточно. Бојата е една Сензација, што е поврзано со физички величини. Оваа физичка област се однесува на надворешната причина за перцепцијата на бојата, имено спектрална дистрибуција зрачењето на светлината (стимул на боја). Но, перцепцијата вклучува и обработка во окото и мозокот. Само во овој контекст има смисла да се зборува за боја. Од друга страна, ние се однесуваме на супстанции кои се користат за боење како бои.
Човек станува свесен за различните впечатоци во боја кога гледа во виножито (оптички, атмосферски) или електромагнетски спектар генериран со помош на призма. Доделувањето на перцепцијата на бојата на физичка величина не е јасно. Ако прашате многу луѓе за ознаката на бојата на одредена точка во спектарот, постои преписка и оваа точка може физички да се додели на опсег на бранова должина - истата сензација во боја може, исто така, да се активира на сосема поинаков начин, како што ќе стане јасно во следниот дел . Ова е различно кога се слуша, бидејќи односот помеѓу перцепираниот чекор и фреквенцијата е јасен.
б) боја и бранова должина
Белата светлина, како што е сончевата светлина, може да се распадне во спектар со призма (сл. На електродинамиката) и да се гледа на екранот (прекршување, дисперзија). Многу мала површина од спектарот обезбедува монохроматска светлина (спектрални бои, спектрална ламба). Идеално, оваа светлина има само една бранова должина (или фреквенција) и е претежно монохроматски или подобро монофреквенција наречен. Ако повторно го комбинирате спектарот, на екранот повторно има бело светло место.
На сличен начин, светлината од два или повеќе извори на светлина исто така може да се меша. Светлината што доаѓа во окото од екранот е една адитивна мешавина: Резултирачката дистрибуција на интензитет е збир на индивидуалните криви интензитет.
Друга можност за постигнување додаток на мешавина на бои е да се остави светлината да дојде во окото од неколку, тесно распоредени, различни обоени точки (парцијална мешавина) На овој начин, во колор телевизија, сликите во боја се репродуцираат преку решетка што повеќе не се одделува со окото. Понтилистистите ја искористија оваа можност со примена на мали точки на боја на хартијата, а исто така и повеќебојното печатење може да се базира на оваа техника. Во овој случај мрежните точки се една до друга.
Понекогаш добивате неочекувани резултати на почетокот. Адитивната мешавина од црвена и зелена резултира со незаситена жолта, и воопшто сите незаситени бои може да се мешаат од три компоненти. Спектралните бои, од друга страна, не можат да се мешаат од три основни компоненти (табела).
Без разгледување на осветленоста, сите бои можат да бидат претставени во една рамнина. Со помош на Стандардна табела во боја (Слика 3) може да се одреди локацијата на бојата со користење на стандардните пропорции на вредноста на бојата (неостварливи компоненти) x и г. обележан (стандарден систем на валентност). Пропорцијата на третата компонента може да се пресмета од ова, бидејќи збирот мора да биде 1. Стимулите што одговараат на спектралните бои лежат на кривина, двете најоддалечени точки се претставени со т.н. Виолетова директно поврзани. Сите бои се наоѓаат во оваа област, со белата или ахроматската точка во средината. Резултатот од мешавината на додатоци може да се најде на права линија што ги поврзува оригиналните бои. Комплементарната боја на одредена боја може да се најде со цртање права линија од оваа боја преку белата точка до спротивната страна.
Кога субтрактивно мешање на бои Ова е термин што се користи за да се опише процесот кога светлината поминува низ два или повеќе филтри (филтри, оптички) еден по друг. Однесувањето на филтерот може да се одреди според неговото крива на спектрален пренос што означува кои делови од воведената светлина сè уште се присутни по преносот. Кога два филтри се поставени еден зад друг, на светлината му недостасуваат компонентите што ги одзема барем еден од двата (табела).
Дури и со Фотографија во боја Во принцип, светло-темните фотографии секогаш се прават во три различни бои, кои кога се гледаат преку субтрактивно или адитивно мешање на бои резултираат во слика во боја (фотографија).
4. Визија во боја
Досега повеќе ги разгледувавме феномените во боја од страната на светлината. Сепак, перцепцијата со окото е конститутивна за појавите на боите. Како може да се разбере обработката на стимулите во боја во самото око?
а) око и мрежницата
Во окото, конусите и прачките на мрежницата се одговорни за генерирање на дразбите кога ќе ги погоди светлината. Овие клетки содржат супстанции чувствителни на светлина. Со низок интензитет работат само оние Шипка, кои се сите исти и не можеме да ги разликуваме боите. Само со поголем интензитет се Конуси адресирани, а потоа може да се разликуваат боите. Како резултат, мора да има повеќе од еден вид тенони. Томас Јанг (1773-1829) и Херман фон Хелмхолц (1821-1894) претпоставија дека имаме три типа на конуси, од кои едниот реагира претежно во краток бран (К), еден во долг бран (L) и еден во среден опсег (М) (Теорија со три бои). Исто така, може да се заклучи дека кривините на чувствителност на овие клетки за фоторецептори мора да се преклопуваат, а формата исто така може грубо да се одреди (слика 4).
Но, ова не објаснува зошто мешавината од црвена, зелена и сина ни изгледа бела. Исто така, останува нејасно зошто мешавината на црвена и зелена не резултира во зеленикаво црвена, туку во жолта. Објаснувањето е дека Наспроти теоријата на боите фон Евалд Херинг (1834-1918) корисен. Сите сензации во боја се тежат со четири психолошки примарни бои вратена (теорија со четири бои). Четири бои служат како основни бои, на кои им се доделуваат апстрактни поими и одговараат на основните сензации: сина, жолта, зелена и црвена. (За разлика од тоа, за голем број други бои името се заснова на предмет: портокалова, маслиново, розова, итн.)
Четирите основни бои се распоредени во спротивставени парови сина - жолта и зелена - црвена (тука е и спротивставениот пар на ахроматски бои Црно и бело). Ова изразува дека не се забележува жолтеникаво сина или зеленикаво црвена, туку црвеникаво жолта.
Не е лесно да се одлучи која од двете теории подобро го опишува визуелниот процес. Денес се претпоставува дека теоријата Јанг-Хелмхолц е точна за првото ниво на перцепција на бојата, настаните на мрежницата, но дека понатамошната обработка се одвива како што е опишано од Херинг. Во поновите теории се обидува да ги разбере двата аспекта заедно.
Слична дефект наоѓаме во преносот на телевизиските слики: Прикажувањето на екранот се прави со употреба на три бои, но во преносот (поедноставено) се користат два канали во боја и еден ахроматски канал.
б) аметропија во боја
Неколку проценти од сите луѓе имаат недостаток на боја. Постојат три вида конуси достапни за здрави луѓе со одредени максимални нивоа на чувствителност (Трихроизмот) На абнормално Трихромати максимумите се поместуваат. Најчесто тоа значи дека тие не можат да разликуваат црвени и зелени предмети, како и нормални трихромати. За дихромати (Дихроматија) еден од типовите на конуси е неефикасен или релативно нечувствителен, монохроматите не можат да разликуваат бои (Монохроматизам) Бојата аметропија може да се подобри со помош на
Панелите во боја се препознаваат. (Оштетување на бојата)
5. Феномени за перцепција на боја
Дури и ако нашите очи треба да се насочат кон некој предмет во состојба на мирување, тие тешко се движат забележливо за да не предизвикаат предвремено десензибилизирање. Кога гледате црно-бела шема, ова може да доведе до ефект сличен на оној на дискот Бенхам: Ако ја погледнете Слика 6, се појавуваат нежни флуктуации на бојата, Фехнеријански бои.
6. Шарена боја
Сепак, некои работи составени од про transparentирни компоненти - како што се водена пареа (магла) - изгледаат бели. Светлината влегува во мноштвото транспарентни капки, се рефлектира неколку пати, а потоа повторно излегува. Бидејќи светлината не се менува спектрално, впечатокот во боја е бел. Ова е причината зошто млекото, шеќерот, снегот, облаците, хартијата и многу други работи - вклучувајќи ја и бојата - изгледаат бели. Дамката со маснотии, од друга страна, го заменува воздухот во хартијата, спречува дифузни рефлексии и ја прави транспарентна. Меѓутоа, процесите на расејување можат да зависат и од брановата должина, што на пр. Води до небесно сина боја (оптика, атмосфера).
Телата што апсорбираат без оглед на брановата должина се појавуваат сиви или црни. Површина што рефлектира голем дел од светлината што се случи, спекуларно, како што прават повеќето метални површини, се појавува со (сив) сјај. (Метален изглед).
в) бои на супстанции
Боите на повеќето супстанции се резултат на селективна апсорпција (поради резонанца). Водата, на пример, ја добива својата малку сино-зелена боја бидејќи молекулите на водата апсорбираат во опсегот на црвена и инфрацрвена бранова должина. Останатиот дел е расфрлан и предизвикува боење. Боите, како што се хлорофилот и каротинот, имаат резонанца во видливиот опсег.
Филтерот во жолта боја ја апсорбира сината светлина. Црвените и зелените делови се рефлектираат и пренесуваат. Филтерот за боја изгледа жолто кога се гледа низ и кога се гледа одозгора. Синото мастило изгледа сино кога се гледа низ и низ. Ставете малку мастило на ливчето на капакот и оставете го да се исуши, така што е сино кога ќе се прегледа, но темно црвено кога се рефлектира. Црвеното мастило е зелено кога се гледа одозгора и црвено кога се прегледува. Ова се должи на фактот дека многу концентрирани бои се однесуваат поинаку: Тие се рефлектираат во областа во која апсорбираат, т.е. на фреквенцијата на резонанца.
г) пигменти
Бојата се состои од цврсти честички кои се вградени во врзивно средство направено од про transparentирен медиум. За лакови во боја, транспарентни честички (сп. Дел 6б) се обоени. Пигментните мастила содржат нетранспарентни, обоени честички кои го прикриваат носачот на боја (нетранспарентна боја). Сепак, овие термини не се користат секогаш на јасен начин.
Случајната светлина се рефлектира на површината на врзивно средство, носачот, честичките на бојата и пигментите. Светлината може да се рефлектира на неколку честички и исто така селективно да се апсорбира при пренесување во случај на про caseирни честички. Точниот резултат (како што е степенот на заситеност) во голема мера зависи од индивидуалните процеси, а со тоа и од големината и концентрацијата на пигментот.
Боите на меур од сапуница (или вертикално стегната кожа од сапуница, слика 7) и слој масло на вода исто така се создаваат со мешање, во овој случај на тенок слој. На Почни метална површина (Калење на боите) по загревањето е предизвикано од мешање на тенок оксиден слој. Причината за прилично бледите бои тука е што светлината со одредена бранова должина се гаси со мешање во одредени области на слојот, како резултат на што се појавува во силно незаситената комплементарна боја.
Лесно можете сами да создадете мешање во тенок филм. За да го направите ова, земете два слајда на микроскоп и ставете ги едни на други на темна површина. Погледнете го тенкиот слој, во овој случај слој на воздух помеѓу очилата, во светлината на продолжената бела ламба. Лесниот притисок врз горното стакло создава пречки во нежни бои.
7. Изгледи
Темата на овој напис е исклучително повеќеслојна - исто така шарена во преносна смисла! Поради оваа причина, не беше можно детално да се справиме со сите аспекти, а за преостанатите прашања мора да се упатиме на литературата подолу. Една цел беше исто така да ве мотивирам да направите свои експерименти и набудувања, бидејќи колоритноста на нашето опкружување е добар пример за фактот дека наидуваме на голем број интересни физички предмети не само во лабораторијата, туку и во секојдневниот живот.
Литература:
Фолк, Дејвид С. Дитер Р. Брил; Дејвид Г. Сторк: Поглед во светлината, Биркхаузер, Базел, Бостон, Берлин; Спрингер, Берлин, Хајделберг, Newујорк, 1990 година;
Гете, Јохан Волфганг од: Кон теоријата на боите;
Штука, Јуџин: оптика, Адисон-Весли, Бон [итн.], 1989 година.
Рихтер, Манфред: Колориметрија. Во: Гобрехт, Хајнрих (уред.) Бергман-Шефер: Учебник за експериментална физика,
Том III оптика, Валтер де Гројтер, Берлин, Newујорк, 1978 година.
Треиц, Норберт: Бои, Клет, Штутгарт, 1985 година.
Боја и изглед на боја 1: Треперливите бои на пердувите од паунот.
Боја и изглед на боја 2: Уредување на боите во тродимензионална претстава.
Боја и изглед на боја 3: Стандардна табела во боја.
Боја и изглед на боја 4: Основни криви сензации на конусите во човечкото око.
Боја и изглед во боја 5: Симултан контраст. Четирите сиви кружни области се објективно исти.
Боја и изглед на боја 6: Боите на Фехнер се создаваат со скенирање на сликата со око.
Боја и изглед на боја 7: Сапун бои на мешање на кожата.
Боја и изглед во боја