Идея «сине-красного» цвета кажется противоречивой, поскольку синий и красный являются противоположными цветами на цветовом круге. Однако возникает вопрос, может ли смешивание этих двух цветов создать новый гибридный цвет. В следующей статье мы проанализируем свойства синего, красного и фиолетового (как смеси синего и красного), чтобы определить, может ли существовать настоящий «сине-красный» цвет.
Чтобы понять, могут ли синий и красный смешиваться, образуя новый цвет, нам сначала нужно понять, как работает цвет.
Цвет возникает из света. Солнечный свет кажется нашим глазам белым, но на самом деле он состоит из спектра различных цветных длин волн света. Когда свет попадает на объект, определенные длины волн поглощаются, а другие отражаются. Длины волн, которые отражаются, определяют, какой цвет воспринимают наши глаза объекта.
Например, помидор кажется красным, потому что он поглощает большинство длин волн света, за исключением красного. Он отражает красные длины волн в наши глаза, заставляя нас видеть помидор красным.
Видимый спектр света, который могут видеть люди, варьируется от фиолетового (более короткие длины волн) до красного (более длинные волны). Три основных цвета — красный, зеленый и синий. Смешивая различные количества этих трех цветов, мы можем создавать все остальные цвета, которые мы воспринимаем.
Это основа для экранов компьютеров и телевизоров, которые используют крошечные красные, зеленые и синие (RGB) световые пиксели для отображения цветов. Изменяя яркость каждого пикселя RGB, экраны могут обмануть наши глаза, заставив их увидеть миллионы смешанных оттенков.
Итак, если подвести итог, цвет исходит от света и зависит от того, какие длины волн отражаются, а какие поглощаются. Это возвращает нас к изначальному вопросу — можно ли смешать синий и красный, чтобы получить новый цвет?
Синий и красный находятся на противоположных сторонах цветового спектра. У синего короткая длина волны, а у красного — длинная.
Когда дело доходит до света, синий и красный сохраняют свою индивидуальность. Если вы направите синий и красный лучи света на одно и то же место, вы продолжите видеть отдельные красные и синие цвета; они не сольются, чтобы стать новым цветом.
Однако все становится интереснее, когда имеешь дело с пигментами и красителями. Пигменты поглощают определенные длины волн, чтобы произвести цвет. В отличие от чистого света, молекулы пигмента могут смешиваться, создавая новые оттенки. Это основа для смешивания цветов краски.
Таким образом, теоретически «сине-красный» цвет потенциально может быть создан путем нахождения пигментов, которые отражают как синие, так и красные длины волн. Результатом может быть оттенок фиолетового или пурпурного. Но смогут ли пигменты когда-либо смешаться идеально, чтобы сохранить две различные длины волн как настоящий сине-красный?
Чтобы оценить, возможен ли настоящий сине-красный цвет, полезно сначала рассмотреть фиолетовый. Фиолетовый находится между синим и красным на цветовом круге.
Есть несколько способов сделать фиолетовый:
| Метод | Результат |
|---|---|
| Смешивание красного и синего света | Выглядит белым или светло-серым |
| Наложение красного и синего пигментов | Субтрактивное смешивание дает фиолетовый |
| Один пигмент, отражающий синий и красный | Истинный фиолетовый с синими и красными длинами волн |
Смешивание красного и синего света не дает фиолетовый, так как две длины волн просто проходят друг сквозь друга. Однако с пигментами синий поглощает красный, а красный поглощает синий. То, что остается отраженным для наших глаз, — это оттенок фиолетового цвета из смеси двух длин волн.
Но есть еще один способ сделать фиолетовый — с помощью пигмента, который естественным образом отражает как синие, так и красные длины волн. Это оптическое смешивание создает «истинный» фиолетовый цвет.
Так что теоретически, если пигмент может избирательно отражать как синие, так и красные длины волн, он может производить настоящий сине-красный цвет. Но существует ли такой пигмент в природе?
Существует несколько примеров природных пигментов, которые отражают как синие, так и красные длины волн. Большинство пигментов фиолетового оттенка представляют собой смеси отдельных синих и красных соединений, а не единый сине-красный пигмент.
Некоторые морские организмы демонстрируют чрезвычайно яркий, неестественный фиолетово-синий цвет. Он возникает из-за бромированных фенолов и других биоаккумулированных органических химикатов, которые поглощают зеленый/желтый свет, оставляя для отражения только синий и красный. Хотя цвета этих существ и впечатляют, на самом деле это просто фиолетовый, созданный комплементарными синими и красными длинами волн.
Класс белков, называемых криптохромами, обнаруженных в растениях и животных, демонстрирует естественную сине-красную пигментацию при очистке и кристаллизации. Криптохромы содержат флавиновое ядро, которое отражает двойные синие и красные длины волн при стимуляции. Однако это происходит только в очень специфических лабораторных условиях. В природе криптохромы кажутся бесцветными или бледно-желтыми.
В целом, сине-красные цвета редко встречаются среди природных пигментов. Сложные органические молекулы с широкими двойными пиками поглощения/отражения на противоположных концах видимого спектра биологически трудно получить в ходе эволюции. Большинство организмов просто используют смесь отдельных синих и красных пигментов для создания фиолетовых оттенков, когда это необходимо.
Так что, хотя это возможно в теории, настоящие сине-красные пигменты остаются неуловимыми. Среди палитры естественной пигментации есть несколько примеров, если таковые вообще имеются.
Если природа изо всех сил пытается создать сине-красный пигмент, смогут ли инженерия и химия добиться успеха?
Современные синтетические красители используют широкий спектр сложных соединений для получения интенсивно ярких цветов. Могут ли какие-либо из этих искусственных пигментов сочетать синие и красные длины волн?
Большинство синтетических фиолетовых красителей создают цвет посредством смеси синих и красных компонентов. Например, современные пигменты для печати и художников смешивают органические или неорганические соединения для поглощения длин волн между синим и красным.
Однако, по крайней мере, один искусственный пигмент, по-видимому, отражает близкие к истинным синим и красным длины волн одновременно.
Соединения дитиолена никеля можно синтезировать в тонкие кристаллические листы с сине-красным металлическим блеском. Кристаллы поглощают зеленый/желтый свет, отражая как синие, так и красные пики при измерении с помощью спектрофотометрии. Вероятно, это происходит из-за взаимодействия ионов никеля с атомами серы в дитиоленовых лигандах.
Таким образом, хотя примеры все еще крайне редки, химическая инженерия человека, по-видимому, способна целенаправленно создавать пигменты с настоящими сине-красными оптическими свойствами.
Даже если настоящий сине-красный пигмент можно синтезировать искусственно, будем ли мы на самом деле воспринимать его как новый цвет? Или наш мозг просто обработает его как оттенок фиолетового?
Наши глаза и мозг обрабатывают цвет сложным образом. У нас есть три типа колбочек для поглощения красных, зеленых и синих длин волн. Нет колбочек, специально настроенных на такие комбинации, как сине-красный. Промежуточные цвета создаются в нашем мозге из входных сигналов колбочек.
В случае фиолетовых оттенков наш мозг, вероятно, преобразует смесь синих и красных длин волн в перцептивный градиент между ними. Мы автоматически анализируем фиолетовый как цвет, отличный от синего и красного, но связанный с ними.
Таким образом, сине-красный пигмент может физически отражать две длины волн, но наше восприятие сворачивает его в один оттенок фиолетового. У нас нет биологического оборудования, чтобы воспринимать настоящий сине-красный как свой собственный цвет.
Есть цвета, которые мы даже не можем себе представить, потому что наши глаза не видят длины волн. Например, пурпурный не существует в спектре — это цвет, созданный нашим мозгом. Точно так же сине-красный кажется нам невозможным воспринимать как отдельный цвет.
Цветовая модель RGB основана на смешивании красного, зеленого и синего света. Но существуют другие цветовые системы, которые теоретически могли бы вместить сине-красный цвет.
Модель CMYK (голубой, пурпурный, желтый, черный) работает в пигментах. Поскольку она смешивает пигменты субтрактивно, объединение голубого и пурпурного теоретически может привести к сине-красному. Однако на практике результат останется фиолетовым по тем же причинам восприятия, указанным выше.
Более продвинутые цветовые модели, такие как CIE L*a*b* или L*u*v*, были разработаны для отображения цветового пространства восприятия человека. Ось L* представляет светлоту, в то время как a* и b* или u* и v* являются цветовыми оппонирующими измерениями, основанными на зеленом-красном и сине-желтом. В пространстве CIE L*a*b* сине-красный будет соответствовать высоким положительным значениям a* (краснота) и высоким отрицательным значениям b* (синева). Но опять же, мы просто воспримем это как пурпурный цвет, а не как отчетливый сине-красный.
Хотя математические цветовые модели предоставляют интригующие возможности, они не преодолевают ограничения человеческого визуального восприятия. Любой сине-красный цвет неизменно будет транслироваться в вариации фиолетового в нашем мысленном взоре.
Люди с этим состоянием синестезии иногда могут воспринимать цвета иначе, чем остальные из нас. В частности, хроместезия заставляет людей ассоциировать звуки с визуальными цветами.
Может ли человек с синестезией потенциально воспринимать «сине-красный» цвет, который мы обычно не можем? Возможно, одна длина волны света может вызвать у него хроместезию, чтобы одновременно вызывать ощущения синего и красного цвета.
Задокументированный опыт синестетов-хроместетов дает интригующие подсказки. Некоторые сообщают о том, что видят цвет, называемый «коричнево-синим», в ответ на басовые частоты. Другие описывают отчетливый «красно-синий», вызываемый определенными аккордами, сыгранными на фортепиано.
Таким образом, по крайней мере некоторые синестеты могут воспринимать цвета, которые сочетают длины волн с противоположных концов спектра. Однако эффект кажется раздражающе непоследовательным и невозможным для проверки или воспроизведения у других наблюдателей.
Хотя синестезия открывает биологические возможности для восприятия чего-то похожего на сине-красный, она, вероятно, остается ограниченной редким числом мозгов, устроенных иначе, чем у остального человечества. У подавляющего большинства людей сине-красный вызывает фиолетовый и только фиолетовый.
Исследуя понятие «сине-красный» цвет, мы исследовали свет, пигменты, восприятие и особые случаи, такие как синестезия.
Вывод заключается в том, что, хотя это возможно в узких лабораторных условиях, настоящий сине-красный цвет остается в значительной степени неуловимым. Физика позволяет совмещать длины волн синего и красного аддитивно или отражать одновременно. Но человеческое восприятие неизменно фильтрует это в оттенки фиолетового.
Так что в следующий раз, когда вы будете обсуждать цвета, не обманывайтесь, полагая, что синий и красный могут создать один новый цвет. Синий, смешанный с красным, дает фиолетовый цвет — именно так его видит наша зрительная система.