Вопрос о том, является ли черный смесью всех цветов, является интересным научным и философским исследованием. С одной стороны, черная краска часто создается путем смешивания всех цветов краски. С другой стороны, черный цвет — это отсутствие света с точки зрения теории цвета и физики. Так что же это такое — черный цвет или нет? В этой статье мы рассмотрим науку и теории, лежащие в основе этого спора.
Чтобы понять, является ли черный смесью цветов, нам сначала нужно понять, что делает черный пигмент черным. Пигменты — это химические вещества, которые поглощают определенные длины волн света и отражают другие. Когда поглощаются все длины волн, мы видим черный цвет.
Таким образом, с точки зрения химии пигмента черный цвет не является смесью цветов как таковой, а скорее отсутствием отражения света. Однако для создания черного пигмента для красок и чернил все цвета часто смешивают вместе, пока не получится темно-черный.
В физике и оптике черный цвет — это отсутствие света или полное поглощение видимого света. Объект кажется черным, когда он поглощает все частоты видимого света и не отражает их обратно к глазам.
Черные поверхности поглощают все длины волн видимого света. Белые поверхности отражают все длины волн видимого света. Цвета между черным и белым отражают только некоторые длины волн, поглощая другие.
Таким образом, с точки зрения физики черный цвет не считается цветом, поскольку свет не отражается. Но это определение зависит от того, как мы определяем «цвет».
С психологической и философской точки зрения спор становится более сложным. Хотя черный цвет технически может и не быть цветом с точки зрения физики, мы воспринимаем черный как цвет. Когда мы видим черный объект, наша зрительная кора обрабатывает его как цветовое ощущение.
В этом смысле черный соответствует психологическому определению цвета — это визуальное ощущение, обрабатываемое в нашем мозге, как и любой другой цвет. Хотя черный может не иметь определенной длины волны, мы видим и воспринимаем его как отдельный цвет.
Еще один спор возникает по поводу того, лучше ли определить черный как «оттенок», а не как цвет. В теории цвета оттенок создается, когда к цвету добавляется черный. Это затемняет цвет до более темного оттенка.
Так является ли черный оттенком, поскольку добавление черного к цветам затемняет их? Или черный — это цвет сам по себе? Есть веские аргументы с обеих сторон этого вопроса.
При отображении цветов в видимый спектр черный находится на одном конце. Видимый цветовой спектр отображает цвета в диапазоне от фиолетовых и синих длин волн до красных длин волн. Черный находится на одном конце, представляя нулевую интенсивность света и нулевые длины волн. Белый цвет находится на другом конце, представляя полную интенсивность света и смесь всех длин волн.
| Цвет | Длина волны (нм) |
| Фиолетовый | 380-450 |
| Синий | 450-495 |
| Зеленый | 495-570 |
| Желтый | 570-590 |
| Оранжевый | 590-620 |
| Красный | 620-750 |
| Черный | Нет длин волн |
Таким образом, с точки зрения цветового спектра, черный и белый находятся на противоположных концах, а все остальные цвета находятся между ними. Черный представляет нулевую интенсивность света, а белый представляет полную интенсивность света.
Другой способ представления цвета — использование цветовой модели CMYK. CMYK означает голубой, пурпурный, желтый и ключевой (черный). Эта модель используется для цветной печати.
В CMYK цвета создаются путем смешивания голубого, пурпурного и желтого пигментов. Добавление большего количества каждого пигмента делает цвета темнее, пока они в конечном итоге не объединятся, чтобы создать черный.
Таким образом, в этой цветовой модели черный содержит в себе голубой, пурпурный и желтый пигменты. Это подтверждает идею о том, что черный цвет — это смесь всех цветов.
| Цвет | Голубой | Пурпурный | Желтый |
| Красный | 0% | 100% | 100% |
| Зеленый | 100% | 0% | 100% |
| Синий | 100% | 100% | 0% |
| Черный | 100% | 100% | 100% |
В модели CMYK объединение полного голубого, пурпурного и желтого создает черный. Таким образом, черный можно рассматривать как комбинацию всех цветов.
Часть сложности в этом споре возникает из-за разницы между смешиванием света и смешиванием пигмента. Когда дело доходит до света, черный — это отсутствие всех цветов. Но при смешивании пигментов объединение цветов создает черный.
Это различие приводит к двум конфликтующим точкам зрения. В физике света черный не является цветовой смесью. Но с точки зрения краски и пигментов черный содержит смесь всех цветов.
При создании черных красителей и чернил пигменты также смешиваются, чтобы создать темные черные тона. Обычные используемые пигменты включают:
Углеродная сажа является наиболее распространенной. Она поглощает почти весь видимый свет. Сочетание углеродной сажи с другими пигментами создает интенсивные черные чернила и красители. Еще раз, это смешивание подтверждает идею о том, что черный цвет является комбинацией цветов.
Излучение черного тела также дает подсказки о природе черного цвета. Черное тело — это идеализированный объект, который поглощает и излучает все частоты электромагнитного излучения.
Когда черное тело нагревается, оно излучает цветовой спектр, начинающийся от красного до фиолетового по мере повышения температуры. При комнатной температуре спектр достигает пика в инфракрасном диапазоне. По мере повышения температуры пик смещается к красному, затем к желтому и, в конечном итоге, к голубовато-белому при очень высоких температурах.
Этот спектр цветов излучения черного тела показывает, что черный цвет связан с отсутствием видимого света. Нагревание черного тела выявляет цвета, составляющие спектр.
В природе черные поверхности и организмы приобретают свою черную окраску посредством различных физических и химических механизмов:
Различные механизмы создают черные поверхности у животных, растений и природных объектов. Но во всех случаях черный цвет возникает из-за поглощения или захвата всего видимого света до того, как он сможет отразиться обратно.
Это еще раз подтверждает точку зрения физики, что черный цвет — это отсутствие отражения света, а не сам цвет.
В астрофизике черные дыры представляют собой абсолютно черные поверхности. Их огромная гравитация захватывает весь свет и предотвращает любое отражение. Это делает их совершенно черными.
Горизонт событий черной дыры отмечает порог, за которым свет не может вырваться из-за гравитации. Внутри этой границы свет не может отражаться наружу, создавая область кромешной темноты.
Как самая черная субстанция во Вселенной, черные дыры придают вес идее, что истинный черный цвет означает полное отсутствие света.
Vantablack — это искусственный материал, разработанный для поглощения до 99,965% видимого света. Сделанный из углеродных нанотрубок, он почти не отражает свет и кажется чрезвычайно черным.
Он занесен в Книгу рекордов Гиннесса как «самый черный черный» и поглощает больше света, чем любое другое вещество. Название Vantablack расшифровывается как Vertically Aligned NanoTube Array.
Эта технология показывает, что самые черные искусственные вещества — это те, которые поглощают самый широкий спектр видимого света.
В заключение следует отметить, что обе точки зрения имеют свои достоинства при обсуждении того, является ли черный цвет цветом или нет:
Так что считаете ли вы черный цвет цветом, зависит от определений. С научной точки зрения черный цвет не является цветом, поскольку не отражается ни одна длина волны. Но с точки зрения восприятия мы видим черный как отдельный цвет. При смешивании пигментов черный цвет получается путем объединения других цветов.
Дебаты продолжаются, но доказательства есть с обеих сторон. Черный цвет может быть отсутствием света, но мы воспринимаем его как цвет и можем смешивать его, объединяя все пигменты. Так является ли черный цвет цветом? Есть веские причины ответить и да, и нет.