Когда мы думаем о смешивании цветов, одной из самых распространенных комбинаций является красный и синий. Так какой цвет мы получим, смешав красный и синий свет? Быстрый ответ заключается в том, что красный свет плюс синий свет дают пурпурный свет. Однако полное объяснение требует более глубокого погружения в науку о свете и цвете. В этой статье мы рассмотрим, как сочетание красных и синих длин волн света дает пурпурный цвет. Мы рассмотрим основы аддитивного и субтрактивного смешивания цветов, изучим красные и синие длины волн в видимом спектре и объясним, как наши глаза и мозг воспринимают полученный цвет. С помощью нескольких простых экспериментов вы можете увидеть воочию, как красный и синий дают пурпурный.
Чтобы понять, что происходит при смешивании красного и синего света, нам сначала нужно различать аддитивное и субтрактивное смешивание цветов. Оба метода предполагают комбинирование цветов, но разными способами:
Аддитивное смешение цветов — это когда разные длины волн света складываются вместе, чтобы получить новый цвет. Это то, что происходит с такими источниками света, как экраны компьютеров/телевизоров, театральное освещение и радуга. При аддитивном смешивании комбинирование большего количества цветов приводит к более светлым и ярким цветам. Начиная с темноты, добавление красного, зеленого и синего света вместе дает белый свет.
Субтрактивное смешение цветов — это когда пигменты, красители, краски или чернила поглощают и отражают разные длины волн света. Смешение этих субтрактивных цветов дает более темные цвета по мере добавления большего количества пигмента. Начиная с белого света, субтрактивное смешение голубого, пурпурного и желтого пигментов дает черный.
В нашем случае смешивания красного и синего света мы имеем дело с аддитивным смешением цветов. Когда красные и синие длины волн видимого света складываются, они производят новый цвет, который наши глаза воспринимают как пурпурный или пурпурно-розовый.
Чтобы смешать цвета света, нам нужно рассмотреть видимый спектр электромагнитного излучения. Он включает в себя все длины волн света, которые видны человеческому глазу. Видимый спектр простирается от примерно 400 нанометров (фиолетовый) до 700 нанометров (красный), как показано здесь:
| Фиолетовый | 400-450 нм |
| Синий | 450-495 нм |
| Зеленый | 495-570 нм |
| Желтый | 570-590 нм |
| Оранжевый | 590-620 нм |
| Красный | 620-700 нм |
Так где же красный и синий попадают в этот видимый спектр?
Красный свет встречается в более длинных волнах около 620-700 нанометров. Когда мы видим красный, это означает, что источник света испускает фотоны в основном в этом диапазоне длин волн.
Синий свет имеет более короткие длины волн около 450-495 нанометров. Что-то, что кажется синим, испускает больше фотонов в этом диапазоне.
Если мы объединим свет с длинными «красными» длинами волн и короткими «синими» длинами волн, наши глаза на самом деле не будут иметь рецепторов для обнаружения этой конкретной смеси. Итак, наша зрительная система воспринимает комбинацию как новый цвет, отличный от чистого красного или чистого синего, который мы называем пурпурным.
В человеческом глазу есть три типа цветовых рецепторов или колбочек:
– Красные колбочки, которые обнаруживают длинные волны света
– Зеленые колбочки, которые обнаруживают средние волны
– Синие колбочки обнаруживают короткие волны
Когда красный свет (620–700 нм) попадает в глаз, он активирует красные колбочки, но не большую часть зеленых или синих колбочек. Этот шаблон активации отправляется в мозг и интерпретируется как красный цвет.
Когда синий свет (450–495 нм) светит в глаз, он стимулирует синие колбочки больше, чем зеленые или красные колбочки. Мозг воспринимает это как синий цвет.
Но когда красный И синий свет попадают вместе, они стимулируют красные и синие колбочки одновременно без особой активации зеленых колбочек. Поскольку ни чистый красный, ни чистый синий не вызывали эту схему активации, мозг по сути изобретает новый цвет — пурпурный — для представления этого уникального ввода.
Хотя не существует единой длины волны света, соответствующей пурпурному, наличие обоих концов видимого спектра обманывает нашу зрительную систему, заставляя ее видеть его как отдельный цвет.
Мы можем увидеть воочию, как сочетание красного и синего света дает пурпурный, с помощью некоторых простых экспериментов с использованием фонариков и цветного целлофана:
Перекрывающиеся лучи фонариков: Накройте один фонарик красным целлофаном, а другой — синим. Направьте оба фонарика на стену, перекрывая лучи. Там, где пересекаются два луча, свет будет казаться пурпурным.
Вращающееся цветовое колесо: вырежьте круг из картона и разделите его на красные и синие секции. Прикрепите колесо к палке и быстро вращайте его. По мере вращения колеса красный и синий будут сливаться в кольцо пурпурного цвета.
Экран компьютера: на мониторе отобразите красный и синий квадраты, соприкасающиеся друг с другом. Там, где они накладываются, они смешаются, отображая пурпурный цвет. Это работает так же, как и сочетание красного и синего света.
Мы можем наблюдать те же результаты, смешивая красные и синие источники света, такие как цветные лампы или сценические световые гели. Ключевым моментом является одновременное попадание в глаз волн обеих длин, чтобы красные и синие колбочки активировались вместе, создавая восприятие пурпурного цвета.
Понимание того, как смешивать красный и синий свет, позволяет нам генерировать пурпурный цвет во многих полезных приложениях:
– Экраны телевизоров/компьютеров – Добавляя красный и синий свет из пикселей RGB, дисплеи могут отображать пурпурные цвета. Это делает возможным огромный диапазон цветов.
– Печать/живопись – Пурпурные чернила являются одним из основных субтрактивных цветов в печати наряду с голубым и желтым. Сочетание пурпурного пигмента с красным и синим светом отражает пурпурный цвет обратно к нашим глазам.
– Фотография – Красный и синий свет, смешанные вместе, могут создавать яркие пурпурные оттенки на фотографиях и в цифровом редактировании. Фотографы могут использовать цветные гели или фильтры для управления освещением.
– Театральное освещение – Художники по свету часто используют красные и синие гели/светодиоды для смешивания пурпурных тонов на сцене для драматического эффекта.
– Лазерные дисплеи – Лазеры могут проецировать чистые длины волн красного и синего света. Объединение лучей создает светящиеся пурпурные изображения на 3D-дисплеях.
– Фейерверки – Некоторые пиротехнические составы излучают красный или синий свет при воспламенении. Запуск этих типов вместе приводит к взрывам пурпурных искр в воздухе.
Таким образом, пурпурные эффекты возможны в любое время, когда мы можем точно контролировать и комбинировать источники красного и синего света.
Когда красный и синий свет смешиваются, результатом становится яркий пурпурный или пурпурно-розовый цвет. Это аддитивное смешивание происходит, потому что красный свет с длиной волны около 620-700 нм и синий с длиной волны 450-495 нм попадают в глаз одновременно и активируют красные и синие цветовые рецепторы. Поскольку наши глаза не имеют рецепторов для этой конкретной комбинации, мозг изобретает новое восприятие цвета, называемое пурпурным. Мы можем наблюдать это смешивание красного + синего = пурпурного цвета самостоятельно, используя цветные фонарики, вращающиеся колеса, компьютерные экраны и многое другое. Понимание основ смешивания света и цвета позволяет нам создавать эффекты пурпурного цвета во многих различных приложениях. Так что в следующий раз, когда вы увидите пурпурный цвет, вы будете знать, что для этого потребовалось сотрудничество красного и синего!