Цветовая шкала ROYGBIV относится к последовательности цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго и фиолетовый. Эта последовательность представляет видимый спектр света и располагает цвета в порядке их длин волн. Шкала ROYGBIV — это мнемоническое устройство, используемое для запоминания порядка цветового спектра.
Название ROYGBIV происходит от первой буквы каждого цвета:
Цветовая последовательность ROYGBIV обычно ассоциируется с радугой, поскольку радуги демонстрируют полный спектр видимого света. Однако не все радуги демонстрируют всю шкалу ROYGBIV. В зависимости от капель воды и угла преломления света радуги могут отображать только некоторые цвета. Полная радуга ROYGBIV со всеми семью цветами встречается относительно редко.
Концепция разделения спектра света на семь цветных полос восходит к Аристотелю в Древней Греции. Аристотель считал красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, синий и фиолетовый семью цветами, составляющими видимый спектр.
В 1666 году английский ученый сэр Исаак Ньютон продолжил исследование состава света с помощью своих знаменитых экспериментов с призмой. Ньютон пропускал белый свет через призму, наблюдая, как он разделялся на радугу цветов с другой стороны. Он определил те же семь цветов, которые наблюдал Аристотель, подтвердив, что солнечный свет содержал полный видимый спектр.
Ньютон был первым, кто расположил эти цвета в последовательности ROYGBIV. Мнемоника дала запоминающийся способ упорядочить цвета по длине волны и частоте. Эта аббревиатура ROYGBIV стала широко популярной в образовании в течение следующих столетий.
Видимый спектр — это диапазон электромагнитного излучения, который виден человеческому глазу. Электромагнитное излучение включает в себя радиоволны, микроволны, инфракрасный свет, видимый свет, ультрафиолетовый свет, рентгеновские лучи и гамма-лучи.
Человеческий глаз может видеть только длины волн приблизительно от 400 нанометров (фиолетовый) до 700 нанометров (красный). Этот видимый диапазон электромагнитного спектра соответствует цветам ROYGBIV. Видимый спектр можно разбить следующим образом:
| Цвет | Диапазон длин волн (нм) | Диапазон частот (ТГц) |
|---|---|---|
| Красный | 620-750 | 400-484 |
| Оранжевый | 590-620 | 484-508 |
| Желтый | 570-590 | 508-526 |
| Зеленый | 495-570 | 526-606 |
| Синий | 450-495 | 606-668 |
| Индиго | 445-450 | 668-699 |
| Фиолетовый | 380-445 | 699-789 |
Как видно из таблицы, фиолетовый свет имеет самые короткие длины волн, а красный — самые длинные. Другие цвета лежат между этими диапазонами в порядке их длины волны и частоты.
Восприятие цвета включает в себя сложное взаимодействие между светом, оптикой и нейробиологией. Вот краткий обзор науки, лежащей в основе цветового зрения:
– Свет попадает в глаз через роговицу и зрачок. Он проходит через хрусталик, который фокусирует его на сетчатке.
– Сетчатка содержит фоторецепторные клетки, называемые палочками и колбочками. Палочки определяют яркость, а колбочки определяют цвет.
– Существует три типа колбочек, каждый из которых чувствителен к разным длинам волн света. Колбочки специализируются на восприятии красных, зеленых и синих длин волн.
– Свет активирует колбочки, и этот сигнал отправляется через зрительный нерв в зрительную кору головного мозга.
– Мозг обрабатывает сигналы колбочек и объединяет информацию от разных типов колбочек, чтобы дать восприятие различных цветов.
– Наложение чувствительности колбочек позволяет глазам видеть полный спектр цветов. Все остальные цвета видны при стимуляции комбинаций красных, зеленых и синих колбочек.
Цветовая последовательность ROYGBIV остается полезным инструментом для различных приложений:
– **Образование** – Аббревиатура ROYGBIV по-прежнему широко преподается в школах, чтобы помочь детям изучить и запомнить видимый спектр. Она обеспечивает простой способ запомнить порядок цветов радуги.
– **Оптика** – В оптических исследованиях цвета ROYGBIV соответствуют точным длинам волн и частотам видимого света. Шкала облегчает измерение, калибровку и классификацию различных длин волн.
– **Цветовое представление** – ROYGBIV может служить простой цветовой палитрой для отображения полного видимого спектра. Компьютерные экраны и системы цифровой обработки изображений могут создавать миллионы цветов, комбинируя различные уровни красного, зеленого и синего света.
– **Искусство** – Художники могут использовать последовательность ROYGBIV в качестве схемы для смешивания пигментов краски, которые охватывают весь спектр оттенков. В художественном образовании аббревиатура помогает обучать основным и вторичным цветам.
– **Метеорология** – Метеорологические радиолокаторы и коды спутниковых изображений используют схему ROYGBIV для обозначения частоты или длины волны измеренного света. Это раскрывает такие свойства, как температура, давление и содержание воды.
– **Мнемонический помощник** – Само слово ROYGBIV обеспечивает броскую мнемонику, которая запоминается. Она по-прежнему используется для запоминания порядка цветов в академических условиях и за их пределами.
Хотя традиционная цветовая шкала ROYGBIV и повсеместна, она подверглась некоторой критике:
– Разделение между синим и фиолетовым недостаточно четко определено. Некоторые утверждают, что синий недостаточно четкий, чтобы оправдать свою собственную полосу.
– Диапазоны длин волн и частот перекрываются между соседними цветами. Переходы не так четко очерчены, как предполагает шкала ROYGBIV.
– Последовательность отображает только один пример разделения оптического спектра. Другие культуры и исторические периоды классифицировали видимый цвет по-другому.
– Недавние исследования показывают, что люди с определенными формами дальтонизма обнаруживают меньше отдельных полос цвета. Это ставит под сомнение субъективность видимого спектра.
– Современные дисплеи полагаются на комбинации красного, зеленого и синего цветов, а не напрямую излучают чистые длины волн ROYGBIV. Это влияет на восприятие смешивания цветов.
Эти факторы заставили некоторых ученых утверждать, что семицветная шкала является чрезмерным упрощением или произвольной конструкцией. Однако базовая система ROYGBIV остается глубоко укоренившейся конвенцией в таких областях, как оптика и искусство.
Существуют и другие цветовые модели, которые концептуализируют видимый свет иначе, чем шкала ROYGBIV:
– **RYB** – Цветовая модель RYB использует красный, желтый и синий в качестве основных цветов, а не красный, зеленый и синий ROYGBIV. RYB была популярна среди художников 18 и 19 веков для смешивания красок.
– **CMYK** – Модель CMYK (голубой, пурпурный, желтый, черный) описывает цвет с точки зрения пигментов красителя и отраженного света. Используется в приложениях для цветной печати.
– **HSV** – Цветовое пространство HSV (оттенок, насыщенность, значение) определяет цвет по углу оттенка (0–360°), проценту насыщенности (0–100%) и проценту значения (0–100%). HSV тесно связано с тем, как люди воспринимают цвет.
– **CIELAB** – Пространство CIELAB, разработанное CIE (Международной комиссией по освещению), представляет цвет на основе яркости и осей a/b, которые смешивают красный-зеленый и сине-желтый. CIELAB стремится создать перцептивно однородное цветовое пространство.
Эти альтернативные цветовые модели имеют определенные цели, такие как смешивание красок, цифровая визуализация и измерение человеческого зрения. Но шкала ROYGBIV остается базовой репрезентативной радужной палитрой.
Цветовая последовательность ROYGBIV, хотя и несовершенна, обеспечивает удобный и запоминающийся способ организации видимого спектра. Семь цветов радуги дают хорошее первое приближение различных длин волн света. ROYGBIV глубоко укоренился на протяжении столетий физики, оптики, искусства и дизайна. Как мнемонический прием, аббревиатура ROYGBIV по-прежнему очень эффективна для запоминания и обучения. Последовательность цветов продолжает иметь образовательное и практическое применение и сегодня. Так что в следующий раз, когда вы увидите радугу, вспомните простую модель ROYGBIV как способ оценить великолепие видимого спектра света.