Odhaľte pomocou vedy, čo robí čiernu farbu takou, aká je a ako vedci vyvíjajú skutočnú čistú verziu čiernej farby. Dozviete sa, prečo sa čierna farba javí tak, ako vyzerá, a ako vedci vytvárajú jej čistejšie verzie. American Chemical Society (A Britannica Publishing Partner) Zobraziť všetky videá k tomuto článku
Newton preukázal, že farba je kvalita svetla. Aby sme pochopili farbu, je preto potrebné niečo o svetle vedieť. Ako forma elektromagnetického žiarenia má svetlo spoločné vlastnosti ako s vlnami, tak aj s časticami. Dá sa to považovať za prúd paketov minútovej energie vyžarovaných vlnami s rôznymi frekvenciami. Akýkoľvek daný lúč svetla má so sebou spojené špecifické hodnoty frekvencie, vlnovej dĺžky a energie. Frekvencia, ktorá predstavuje počet vĺn prechádzajúcich pevným bodom v priestore za jednotku času, sa bežne vyjadruje v jednotkách hertzu (1 Hz = 1 cyklus za sekundu). Vlnová dĺžka je vzdialenosť medzi zodpovedajúcimi bodmi dvoch po sebe idúcich vĺn a často sa vyjadruje v jednotkách metrov - napríklad nanometroch (1 nm = 10−9meter). Energiu svetelného lúča možno porovnať s energiou, ktorú vlastní malá častica pohybujúca sa rýchlosťou svetla, s výnimkou toho, že žiadna častica s pokojovou hmotou sa nemohla pohybovať takou rýchlosťou. Názov fotón , používaný pre najmenšie množstvo svetla z akejkoľvek danej vlnovej dĺžky, je myslený na zahrnúť táto dualita, vrátane vlnových aj časticových charakteristík inherentné vo vlnovej mechanike a kvantovej mechanike. Energia fotónu sa často vyjadruje v jednotkách elektrónvoltov (1 eV = 1,602 × 10−12erg); je priamo úmerný frekvencii a nepriamo úmerný vlnovej dĺžke.
Svetlo nie je jediným typom elektromagnetického žiarenia - je to v skutočnosti iba malý segment z celkového elektromagnetického spektra - ale je to aj ten, ktorý oko dokáže vnímať. Vlnové dĺžky svetla sa pohybujú od asi 400 nm na fialovom konci spektra do 700 nm na červenom konci ( viď tabuľka). (Limity viditeľného spektra nie sú ostro definované, ale líšia sa medzi jednotlivcami; pre svetlo s vysokou intenzitou je viditeľnosť rozšírená.) Pri kratších vlnových dĺžkach elektromagnetické spektrum sa rozširuje na oblasť ultrafialového žiarenia a pokračuje cez Röntgenové lúče , gama žiarenie a kozmické žiarenie. Hneď za červeným koncom spektra sú dlhšie vlny Infra červená radiácia lúče (ktoré možno cítiť ako teplo), mikrovlnné rúry a rádiové vlny. Žiarenie jednej frekvencie sa nazýva monochromatické. Keď táto frekvencia spadne do rozsahu viditeľného spektra, vyprodukuje sa farebné vnímanie ako v nasýtenom odtieni.
farba * | vlnová dĺžka (nm) | frekvencia (1014Hz) | energia (eV) |
---|---|---|---|
* Iba typické hodnoty. | |||
červená (limit) | 700 | 4.29 | 1,77 |
sieť | 650 | 4,62 | 1,91 |
oranžová | 600 | 5,00 | 2.06 |
žltá | 580 | 5.16 | 2.14 |
zelená | 550 | 5.45 | 2.25 |
tyrkysový | 500 | 5,99 | 2.48 |
Modrá | 450 | 6,66 | 2,75 |
fialová (limit) | 400 | 7,50 | 3.10 |
Farby spektra sa nazývajú chromatické farby; existujú aj nechromatické farby, napríklad hnedá, magentová a ružová. Termín achromatické farby sa niekedy aplikuje na čierno-sivobielu sekvenciu. Podľa niektorých odhadov oko dokáže rozlíšiť asi 10 miliónov farieb, ktoré všetky pochádzajú z dvoch typov svetelnej zmesi: aditívnej a subtraktívnej. Ako už z názvu vyplýva, aditívna zmes zahŕňa pridanie spektrálnych zložiek a subtraktívna zmes sa týka odčítania resp absorpcia častí spektra.
čo je sedem divov sveta
Pri kombinácii lúčov svetla dochádza k aditívnemu miešaniu. Farebný kruh, ktorý ako prvý navrhol Newton, sa stále široko používa na účely farebného dizajnu a je tiež užitočný, keď sa vezme do úvahy kvalitatívne správanie zmiešavacích lúčov svetla. Newtonov farebný kruh kombinuje spektrálne farby červená, oranžová , žltá, zelená, azúrová, indigo a modrofialová s nespektrálnou purpurovou farbou (zmes lúčov modrofialového a červeného svetla), ako je znázornené naobrázok. Biela je v strede a vzniká zmiešaním svetelných lúčov približne rovnakej intenzity doplnkových farieb (farieb, ktoré sú diametrálne odlišné od farebného kruhu), napríklad žltej a modrofialovej, zelenej a purpurovej alebo azúrovej a červenej. Stredné farby sa dajú pripraviť zmiešaním svetelných lúčov, takže zmiešaním červenej a žltej sa získa oranžová, červenou a modrofialovou purpurová atď.
Jedna forma Newtonovho farebného kruhu. Encyklopédia Britannica, Inc.
Tri doplnkové základné farby sú červená, zelená a modrá; to znamená, že aditívnym zmiešaním farieb červenej, zelenej a modrej v rôznych množstvách je možné vyrobiť takmer všetky ostatné farby, a ak sa tri primáre spoja v rovnakom množstve, vznikne biela.
Aditívne miešanie je možné demonštrovať fyzicky pomocou troch diaprojektorov vybavených filtrami, takže jeden projektor vysiela lúč nasýteného červeného svetla na biele plátno, druhý lúč nasýteného modrého svetla a tretí lúč nasýteného zeleného svetla. K aditívnemu miešaniu dochádza tam, kde sa lúče prekrývajú (a tým sa spájajú), ako je znázornené na obrázkupostava (vľavo). Tam, kde sa červené a zelené lúče prekrývajú, sa vytvára žltá. Ak sa pridá viac červeného svetla alebo ak sa zníži intenzita zeleného svetla, zmení sa svetlá zmes na oranžovú. Podobne, ak je viac zeleného svetla ako červeného, produkuje sa žltozelená farba.
(Vľavo) Aditívne zmiešanie červenej, zelenej a modrej. (Vpravo) Subtraktívne zmiešanie purpurovej, žltej a azúrovej. Encyklopédia Britannica, Inc.
Subtraktívne miešanie farieb zahŕňa absorpciu a selektívny prenos alebo odraz svetla. Vyskytuje sa, keď sú farbivá (napríklad pigmenty alebo farbivá ) sú zmiešané alebo keď je do jedného lúča bieleho svetla vložených niekoľko farebných filtrov. Napríklad, ak je projektor vybavený tmavočerveným filtrom, bude filter prepúšťať červené svetlo a absorbovať ďalšie farby. Ak je projektor vybavený silným zeleným filtrom, bude červené svetlo absorbované a bude prechádzať iba zelené svetlo. Ak je teda projektor vybavený červeným aj zeleným filtrom, všetky farby sa absorbujú a neprenáša sa žiadne svetlo, čo vedie k čiernej farbe. Podobne žltý pigment absorbuje modré a fialové svetlo a odráža žlté, zelené a červené svetlo (zelené a červené sa aditívne kombinujú, aby vytvorili viac žltého). Modrý pigment absorbuje predovšetkým žlté, oranžové a červené svetlo. Ak sa zmiešajú žlté a modré pigmenty, vytvorí sa zelený, pretože je to jediná spektrálna zložka, ktorá nie je silne absorbovaná ani jedným z pigmentov.
Pretože aditívne procesy majú najväčší gamut, keď primárne sú červené, zelené a modré, je rozumné očakávať, že najväčší gamut v subtraktívnych procesoch bude dosiahnutý, keď primárne priméry sú červené absorbujúce, zelené absorbujúce a modré -absorbujúci. Farba obrazu, ktorý absorbuje červené svetlo a súčasne prepúšťa všetky ostatné žiarenia, je modrozelená, ktorá sa často nazýva azúrová. Obrázok, ktorý absorbuje iba zelené svetlo, prepúšťa modré aj červené svetlo a jeho farba je purpurová. Obrázok absorbujúci modrú farbu prepúšťa iba zelené svetlo a červené svetlo a jeho farba je žltá. Subtraktívne primáre sú teda azúrová, purpurová a žltá ( viď postava, správne).
Žiadny koncept v oblasti farieb nebol tradične zmätený viac ako ten, o ktorom sa práve diskutovalo. Túto zámenu možno vysledovať v dvoch prevládajúcich nesprávnych pomenovaniach: subtraktívna primárna azúrová, ktorá je správne modrozelená, sa bežne nazýva modrá; a subtraktívna primárna purpurová sa bežne nazýva červená. V týchto termínoch sa subtraktívne primárky stávajú červené, žlté a modré; a tí, ktorých skúsenosti sa z veľkej časti obmedzujú na odčítateľné zmesi, majú dobrý dôvod na zamyslenie sa nad tým, prečo fyzik trvá na tom, aby považoval červenú, zelenú a modrú farbu za základné farby. Zmätok je okamžite vyriešený, keď sa zistí, že červená, zelená a modrá sú vybrané ako primárne prísady, pretože poskytujú najväčší farebný rozsah v zmesiach. Z rovnakého dôvodu sú subtraktívne primáry absorbujúce červenú (azúrovú), zelenú absorpciu (purpurovú) a modrú absorpciu (žlté).
Copyright © Všetky Práva Vyhradené | asayamind.com