Видимый свет – лишь небольшой участок спектра электромагнитного излучения. Помимо него, в этот спектр входят радио- и микроволны, инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, а также рентгеновские и гамма-лучи. И только видимый спектр улавливается нашими глазами, лишь его мы интерпретируем как цвета!
В действительности же синий цвет отличается от, например, красного исключительно частотой колебаний электромагнитных волн. В то же время радиоволны имеют слишком малую частоту, чтобы мы могли их увидеть, а гамма-лучи – слишком большую. С основами разобрались. А теперь позвольте представить вашему вниманию любопытные факты о свете и различных цветах и отенках в природе.
Спектр видимого света
Проходя через призму, белый свет «расщепляется» и образует спектр
По сути, свет – это невидимая энергия, которая путешествует в пространстве с огромной скоростью – 300 тысяч километров в секунду. Чтобы мы смогли его увидеть, свет должен пройти через мельчайшие частички пыли, дыма либо водяного пара (облаков или тумана). Помимо этого, наше зрение может уловить лучи света, если они падают на какой-либо твёрдый предмет (на одежду, стену, дерево или даже Луну), отражаются от него и попадают на нашу сетчатку.
Исаак Ньютон впервые заметил, что при прохождении через призму световой луч преломляется, образуя спектр цветов, которые всегда располагаются в одинаковом порядке: от красного до фиолетового.
Сетчатка нашего глаза состоит из двух типов чувствительных к свету клеток, их называют палочками и колбочками. Палочки ответственны за определение интенсивности и яркости света, в то время как колбочки воспринимают цвет и резкость. Колбочки, в свою очередь, разделяются ещё на три типа. Каждый из них имеет максимальную чувствительность к красному, зелёному или синему участку спектра. Эти цвета считаются основными; а при их сочетании образуются вторичные, такие как жёлтый, голубой или фиолетовый. По аналогичному принципу происходит формирование тысяч других оттенков, которые мы видим ежедневно.
Свет и тьма
Свет и тьма неразделимы
В конце XVIII века немецкий учёный Иоганн Вольфганг фон Гёте выяснил, что если смотреть через призму на тёмный предмет, расположенный на светлом фоне, то вокруг него будет наблюдаться цветное свечение. Его правая половина представляет собой переходы между белым, жёлтым, красным и чёрным цветами, левая – между синим, голубым, белым и чёрным. При наложении этих двух участков друг на друга формируется перевёрнутый спектр.
Цвет – такой себе контраст между тёмным и светлым. На одной стороне спектра мы наблюдаем тёплые оттенки (жёлтый и красный, которые переходят в чёрный и белый), на другой – наоборот, холодные (голубой и синий, сменяющиеся сначала белым, а затем чёрным).
Вы, наверное, не раз замечали, что опускающееся за горизонт солнце окрашивается в красноватый оттенок, а цвет неба меняется с синего на оранжевый. Эти изменения обусловлены тем, что когда наше светило находится низко над горизонтом, его лучи проходят через более плотные атмосферные слои. Когда яркий свет затемняется, проходя через среду с высокой оптической плотностью, мы воспринимаем его как красный.
Если же смотреть в противоположную сторону, вы заметите, что голубое небо приобретает тёмно-синий или даже фиолетовый цвет. Эти тона по отношению к красному находятся на противоположном конце спектра.
Цветные тени
На самом деле все тени одинаковые — серые!
Если днем смотреть на окно на протяжении нескольких секунд, а затем закрыть глаза, вы ненадолго увидите его негативное изображение – светлую раму и темную середину. С другими ярко освещёнными цветными предметами дела обстоят аналогично. У каждого цвета есть свой «негативный» оттенок: у красного – голубой, у зелёного – пурпурный, у синего – жёлтый. Когда вы закрываете глаза, перед ними вместо света «возникает» темнота. Послеобраз изображений, которые вы видели, остаётся, но цвета сменяются противоположными.
Если направить на вазу два разных источника света, находящиеся поблизости друг от друга, она будет отбрасывать две тени. Если один источник будет излучать синий цвет, тень от него будет также казаться синей, а другая – жёлтой. На самом деле, обе тени одинаковые, серые. То, что они нам кажутся разными – следствие оптической иллюзии.
Какой цвет на самом деле имеют предметы?
У предметов нет такой постоянной характеристики, как цвет
Видимый нами цвет предметов определяется условиями освещения. Допустим, у вас есть зеленая футболка. По крайней мере, при дневном свете она вам кажется зеленой. Но что будет, если вы, например, попадёте в помещение с красным освещением? Какой цвет будет у неё тогда? Казалось бы, при слиянии красного и зелёного получается жёлтый, но в этом случае необходимо уточнение. Мы имеет красное освещение и зелёный краситель на вашей футболке. Забавно, но зелёный краситель является продуктом смешивания синего пигмента с жёлтым. А они красный цвет не отражают. Поэтому ваша футболка будет казаться черной! В неосвещённом помещении вы, посмотрев на неё, также увидите чёрный цвет. В принципе, вся комната будет вам казаться чёрной просто потому, что находящиеся в ней предметы не освещаются.
Перейдём к другому примеру. Для начала попробуйте ответить на вопрос: «Какой цвет на самом деле имеет банан?». Казалось бы, вопроса проще не придумаешь. Но задумайтесь о том, что когда банан освещается белым светом, включающим в себя все цвета видимого нами спектра, вы видите жёлтый просто потому, что он отражается, в то время как все остальные оттенки поглощаются поверхностью фрукта. То есть банан может иметь любой цвет, но точно не жёлтый. Более того, чисто теоретически банан синий, потому что этот цвет является «противоположным» жёлтому!
Трудно осознать, что предметы, по сути, не имеют такой характеристики, как цвет. А всё многообразие оттенков, которые мы наблюдаем – это просто интерпретация электромагнитного излучения нашим мозгом.
Розовый не существует!
Основные цвета чередуются с дополнительными
Посмотрите на цветовой круг. Вы увидите, что дополнительные цвета в нём чередуются с основными. Более того, любой дополнительный оттенок образуется при смешении соседствующих с ним основных цветов. Жёлтый представляет собой итог слияния красного и зелёного, голубой – это зелёный плюс синий, а розовый – синий плюс красный.
В то же время в радуге розовый цвет отсутствует! А знаете, почему? Дело в том, что его просто не существует в природе! Жёлтый есть, голубой есть, а розового нет, так как красный и синий цвета расположены на противоположных концах видимого нами спектра. Поэтому они не могут пересекаться. Розовый цвет – олицетворение всего того, что мы не можем увидеть в этом мире.
Вантаблэк
Невероятно, но этот чёрный предмет на самом деле объёмный!
Девушки знают, что одежда чёрного цвета помогает им выглядеть более стройными и придаёт их образу элегантность и утончённость. Но слышали ли вы о вантаблэке – субстанции из углеродных нанотрубок, являющейся самым чёрным веществом, известным науке? Возможно, это звучит странно, но вантаблэк почти невозможно увидеть, ведь он поглощает не более 0,035% падающего на него света.
Английские учёные создали вантаблэк в июле 2014 года. Это вещество имеет множество потенциальных сфер применения. Так, его планируют использовать при создании сверхчувствительных телескопов или самолётов-невидимок. Интересен вантаблэк и скульптору Анишу Капуру, считающему, что это вещество будет смотреться очень эффектно, если его применить в роли краски для изображения бездонного космического пространства.
Люди видят оттенки по-разному
Дальтоникам красный цвет может казаться синим или зелёным
Знаете ли вы, что красное платье вон на той симпатичной девушке может казаться кому-то синим или, например, зелёным? И кто же из них прав?
В мире есть миллионы людей, видящих мир в других красках из-за заболевания, называемого дальтонизмом. Некоторые дальтоники не различают красный цвет, другие – синий или зелёный.
Запрещенные цвета
Интересно, зачем Беларусь и Украина использовали запрещённые сочетания цветов для создания своих флагов? 🙂
Красный, жёлтый, зелёный и синий цвета в различных сочетаниях помогут описать все остальные оттенки видимого спектра. К примеру, фиолетовый можно назвать красно-синим, салатовый – жёлто-зеленым, оранжевый – красно-желтым, а бирюзовый – зелено-голубым. Но как бы вы назвали красно-зеленый или сине-желтый цвет, только не смешанный, а состоящий одновременно из двух тонов, компенсирующих друг друга в наших глазах? Наверное, никак, ведь таких оттенков попросту не существует. Кстати, их ещё называют «запрещёнными».
Как мы воспринимаем цвета? Колбочки в нашей сетчатке различают красный, зелёный и синий тона по длине волн, которые в некоторых случаях могут пересекаться. То есть когда «зелёные» волны накладываются на «красные», человек может видеть или жёлтый, или зелёный, или красный цвет. Всё определяется незначительными различиями в длине волн. Но цвет не бывает одновременно зелёным и красным или, например, синим и жёлтым.
В 1983 году английские учёные Хьюит Крэйн и Томас Пиантанида сделали, казалось бы, невозможное! После сотен неудачных попыток они сумели воссоздать те самые безымянные цвета. Учёные сделали изображения, состоявшие из чередующихся красных и зелёных полос (а также из жёлтых и синих).
Как в природе видят животные
Собаки не видят красный цвет
Наверное, вы не раз слышали, что все собаки – дальтоники. Но это утверждение не совсем верное. В сетчатке человека присутствуют три типа колбочек, а у собак их на один меньше. Поэтому в мире, который они видят, нет места для красного цвета.
Человеческое тело излучает свет
Тело человека на самом деле светится, пускай и очень слабо
Ученые из университета Киото выяснили, что люди излучают свет. Правда, он в 1000 раз менее мощный, нежели тот, который мы можем увидеть невооружённым глазом. Они объясняют это наличием побочных продуктов нашего обмена вещества – свободных радикалов, излучающих энергию. Также исследователи сделали вывод, что пик человеческого свечения приходится примерно в 16-00.
Даже люди с очень богатым воображением не могут представить себе какие-то «несуществующие» цвета. А их невероятно много, ведь мы видим лишь одну стотысячную часть спектра. Надеемся, теперь вам будет о чём поразмышлять перед сном!