Вопрос о том, является ли белый или черный отсутствием цвета, интересен и требует понимания физики света и цвета. На базовом уровне белый свет содержит все цвета видимого спектра, в то время как черный — это отсутствие видимого света. Однако связь между светом, пигментами и восприятием цвета делает этот вопрос более сложным, чем кажется на первый взгляд.
Чтобы понять, является ли белый или черный отсутствием цвета, нам сначала нужно понять некоторые основы света и цвета.
Видимый свет, который мы можем видеть, — это всего лишь небольшая часть полного электромагнитного спектра, который простирается от радиоволн до гамма-лучей. Видимый спектр, который могут воспринимать люди, имеет длину волны примерно от 380 до 740 нанометров. Цвет, который мы видим, зависит от длины волны света:
| Цвет | Диапазон длин волн |
| Фиолетовый | 380-450 нм |
| Синий | 450-495 нм |
| Зеленый | 495-570 нм |
| Желтый | 570-590 нм |
| Оранжевый | 590-620 нм |
| Красный | 620-740 нм |
Итак, видимый свет состоит из разных длин волн, которые наши глаза воспринимают как разные цвета.
Существует два разных способа смешивания цветов: аддитивное и субтрактивное смешивание.
Аддитивное смешивание включает в себя объединение длин волн света. Когда все длины волн видимого света смешиваются вместе, это дает белый свет. Экраны компьютеров и телевизоров используют аддитивное смешивание цветов, объединяя красный, зеленый и синий свет для получения других цветов.
Субтрактивное смешивание включает в себя пигменты, красители, краски и чернила, которые поглощают или вычитают определенные длины волн света. Например, красный пигмент поглощает все длины волн, кроме красного. Объединение голубого, пурпурного и желтого пигментов поглощает все видимые длины волн и дает черный цвет.
Таким образом, в то время как аддитивное смешивание света дает белый цвет, субтрактивное смешивание пигментов дает черный цвет, когда все цвета объединены.
Белый свет содержит все длины волн видимого спектра, смешанные вместе. Солнечный свет, например, кажется нам белым, потому что он содержит все видимые длины волн, достигающие поверхности Земли.
Таким образом, с точки зрения самого света, белый цвет — это присутствие всех видимых цветов, а черный — это отсутствие видимого света.
Однако мы не видим цвет, основываясь только на свете. Восприятие цвета зависит как от спектра света, освещающего объект, так и от свойств самого объекта.
Объекты содержат пигменты или красители, которые поглощают одни длины волн и отражают другие. Мы воспринимаем отраженные длины волн как цвет объекта.
Например, помидор выглядит красным, потому что он поглощает большинство видимых длин волн и отражает преимущественно более длинные красные длины волн. Если помидор освещается белым светом, содержащим все длины волн, он все равно будет казаться красным, потому что это основная длина волны, которую он отражает для наших глаз.
Таким образом, хотя белый свет содержит все видимые цвета, мы воспринимаем объект как имеющий свой собственный определенный цвет на основе длин волн, которые он предпочтительно отражает.
Абсолютно черный объект поглощал бы все видимые длины волн света одинаково, почти ничего не отражая для наших глаз. Вот почему мы воспринимаем его черным — от него не отражается видимый свет в глаз.
Однако абсолютно черные тела — это идеализированные физические концепции. В действительности даже черная краска или ткань отражают крошечную часть света. Но в видимом спектре отражательная способность настолько мала по сравнению с ярко окрашенными объектами, что мы все равно видим его черным.
Поскольку идеальный черный отражает минимальное количество видимого света, его иногда считают отсутствием цвета, а не цветом как таковым. Но на самом деле черный цвет с точки зрения восприятия такой же, как и любой другой цвет: это результат того, что объект предпочтительно отражает некоторые длины волн (в данном случае почти ни одной) больше, чем другие.
В искусстве, дизайне и теории цвета черный считается нейтральным и ахроматическим цветом, не имеющим какого-либо оттенка. Но это все еще цвет с точки зрения того, как наша зрительная система воспринимает объекты.
Учитывая сложность физики света и восприятия цвета, можем ли мы определенно сказать, является ли белый или черный отсутствием цвета?
Сам белый свет содержит все видимые длины волн, объединенные вместе. Таким образом, в контексте аддитивного смешивания белый цвет - это присутствие всех возможных цветов в видимом спектре.
Идеальный черный объект поглощает все видимые длины волн света, что придает ему отсутствие оттенка. В контексте субтрактивного смешивания пигментов и красителей черный цвет получается в результате поглощения всех цветов.
Однако и белый, и черный стимулируют фоторецепторные клетки в наших сетчатках и воспринимаются как цвета зрительной корой мозга. Ни белый, ни черный не полностью отсутствуют в нашей системе восприятия цвета. Контекст освещения и отражения определяет, как мы их видим.
Концепции белого и черного, связанные с восприятием цвета, возникают во многих реальных приложениях и примерах:
В фотографии и кино цветные красители и пигменты добавляются к черно-белым носителям для получения цветных изображений. Насыщенность цвета зависит от того, сколько белого света отражается от пигментов.
В живописи белый цвет смешивается путем объединения всех пигментов или красителей. Черный цвет получается путем смешивания пигментов, которые вместе поглощают большую часть видимого света.
На ЖК- и светодиодных экранах белый цвет получается путем объединения пикселей красного, зеленого и синего света. Отключение всех пикселей дает черный цвет.
Восприятие того, насколько светлым или темным является цвет, зависит от того, сколько белого света, освещающего его, отражается. Темный цвет, такой как темно-синий, отражает меньше белого света, чем светло-пастельный желтый.
Сильный контраст между светлыми и темными цветами зависит от различий в том, сколько белого света отражается от соседних областей. Это заставляет формы и края выделяться больше.
Хотя белый свет содержит все видимые длины волн, а черные пигменты поглощают большую часть видимого света, ни один из них не лишен цвета полностью. Белый и черный точнее описываются с точки зрения физики света и отражательных свойств, чем как отсутствие цвета. Наша сложная система визуальной обработки воспринимает их оба как цвета, вместе со всеми оттенками между ними. Считается ли белый или черный цветом отсутствием цвета, зависит от контекста и того, как цвет смешивается и воспринимается. При различных условиях можно было бы привести разумные аргументы в пользу того, что любой из них представляет собой отсутствие цвета.