Иногда синий цвет может казаться имеющим фиолетовые тона или оттенки. Это может происходить по нескольким причинам, связанным с тем, как наши глаза воспринимают цвет, а также с факторами окружающей среды, которые могут изменить способ отражения синего света. Чтобы понять, что делает синий цвет фиолетовым, необходимо углубиться в физику и биологию, лежащую в основе человеческого цветового зрения.
Человеческое цветовосприятие происходит от сетчатки, светочувствительного слоя ткани в задней части глаза. Сетчатка содержит фоторецепторные клетки, называемые палочками и колбочками. Палочки чувствительны к свету и темноте, но не обнаруживают цвет. Колбочки обнаруживают цвет и отвечают за нашу способность различать различные оттенки.
Существует три типа колбочек, каждый из которых содержит пигменты, чувствительные к разным длинам волн света:
| Тип колбочки | Обнаруженная длина волны света |
|---|---|
| S-колбочки | Короткие синие |
| M-колбочки | Средние зеленые |
| L-колбочки | Длинные красные |
Когда свет попадает в глаз и попадает на сетчатка, она стимулирует колбочки в разной степени в зависимости от длины волны. Мозг интерпретирует сигналы от трех типов колбочек, чтобы произвести восприятие цвета. Например, синий свет сильно стимулирует колбочки S, слабо стимулирует колбочки M и минимально стимулирует колбочки L. Этот паттерн стимуляции колбочек интерпретируется мозгом как синий цвет.
Различные оттенки соответствуют разным длинам волн видимого света. Спектр видимого света варьируется от фиолетового с самыми короткими длинами волн до красного с самыми длинными:
| Цвет | Диапазон длин волн (нм) |
|---|---|
| Фиолетовый | 380-450 |
| Синий | 450-495 |
| Зеленый | 495-570 |
| Желтый | 570-590 |
| Оранжевый | 590-620 |
| Красный | 620-750 |
Длина синего цвета составляет около 450-495 нанометров (нм). Фиолетовый цвет на самом деле не присутствует в видимом спектре — он существует в нашем сознании как смесь синего и красного. Длины волн около 400-450 нм стимулируют как S-колбочки, так и L-колбочки, и это воспринимается как фиолетовый.
Таким образом, чтобы синий свет приобрел фиолетовый оттенок, он должен сместиться в сторону этих более коротких длин волн, которые стимулируют как синие, так и красные колбочки. Есть несколько причин, по которым может произойти этот цветовой сдвиг.
Существует несколько факторов окружающей среды и восприятия, которые могут сделать синий цвет более фиолетовым или пурпурным:
В условиях слабого освещения S-колбочки становятся менее чувствительными. Слабая стимуляция колбочек S в сочетании с более длинными длинами волн, отражающимися от синих объектов, заставляет их активировать больше колбочек L. Это заставляет синий цвет приобретать пурпурно-красный оттенок.
Эффект контраста описывает, как присутствие дополнительных цветов влияет на то, как мы воспринимаем цвет. Дополнительные цвета находятся друг напротив друга на цветовом круге. Дополнительным цветом синего является оранжевый.
Рассмотрение синего вместе с оранжевым делает синий цвет более фиолетовым из-за усиленной стимуляции колбочек L, обрабатывающих оранжевые длины волн. Контраст оранжевого цвета выявляет оттенок красноты в синем, необходимый для того, чтобы он выглядел фиолетовым.
Некоторые изображения оптических иллюзий специально созданы для того, чтобы обмануть наши глаза и заставить их видеть синий как фиолетовый. Эти иллюзии манипулируют цветовым контрастом, тенями и другими эффектами, чтобы сместить оттенки синего в сторону фиолетового.
Хорошо известные примеры включают спиральную иллюзию и иллюзию концентрических кругов. В обеих иллюзиях синие области кажутся пурпурными из-за контраста и искаженных краев.
| Оптическая иллюзия | Изображение |
|---|---|
| Иллюзия спирали | |
| Иллюзия концентрических кругов |
Некоторые типы цветовой слепоты также могут приводить к тому, что синий цвет выглядит пурпурным или фиолетовым. Наиболее распространенным является красно-зеленый дефицит цветового зрения, при котором люди испытывают трудности с различением красных и зеленых оттенков.
В этих случаях синие длины волн, которые обычно стимулируют только колбочки S, также будут стимулировать некоторые колбочки L. Это делает синий цвет фиолетовым.
С возрастом хрусталик глаза человека начинает желтеть и мутнеть, что приводит к катаракте. Эти изменения отфильтровывают часть коротковолнового синего света до того, как он достигнет сетчатки.
Снижение стимуляции колбочек S делает синий цвет менее насыщенным. При большем количестве длинноволнового света, отражающегося от синих объектов, они стимулируют больше колбочек L и могут приобретать фиолетовый/пурпурный оттенок.
Интересный реальный пример того, как обычный синий цвет приобретает фиолетовые тона, можно увидеть в изменении цвета неба в сумерках и на рассвете.
В течение дня небо кажется голубым из-за того, что более короткие длины волн 450 нм больше рассеиваются при прохождении солнечного света через атмосферу. Но на восходе и закате низкий угол падения солнца означает, что его свет должен проходить через большее количество воздуха. Это рассеивает еще больше коротких синих волн.
При меньшей стимуляции колбочек S, но при этом некоторое количество длинноволнового света достигает наших глаз, утреннее/вечернее небо приобретает интригующий пурпурный оттенок.
Подводя итог, можно сказать, что ключевыми факторами, которые могут заставить синие цвета казаться более фиолетовыми или пурпурными, являются:
Понимание этих различных физиологических и оптических эффектов дает нам представление о субъективной природе Человеческое восприятие цвета. Хотя мы можем видеть синий и фиолетовый как отдельные оттенки, наши глаза и мозг иногда могут размывать границы посредством сложной обработки.
Синий приобретает пурпурные или фиолетовые характеристики при сниженной стимуляции колбочек S и/или усиленной стимуляции колбочек L. Этот сдвиг активности колбочек смещает синие цвета в сторону диапазона 400-450 нм, который воспринимается как фиолетовый. Такие факторы, как тусклое освещение, смежные цвета, оптические иллюзии и изменения в глазу, играют роль в том, что синий кажется менее насыщенным и приобретает красный оттенок, необходимый для фиолетового оттенка. Так что в конечном итоге синий, выглядящий как фиолетовый, сводится к сложностям и причудам человеческого зрения.