Желтый свет состоит из диапазона длин волн в видимом спектре света. Когда белый свет проходит через желтый фильтр, только определенные длины волн пропускаются, а другие поглощаются. Это приводит к восприятию желтого цвета. Понимание состава желтого света помогает объяснить, почему некоторые объекты кажутся желтыми, а другие — нет.
Видимый свет является частью электромагнитного спектра, который может быть обнаружен человеческим глазом. Видимый спектр варьируется от фиолетового света с короткими длинами волн около 380–450 нанометров до красного света с более длинными длинами волн около 620–750 нанометров. Между этими крайностями находятся все цвета радуги.
Длина волны света определяет его цвет. Свет на красном конце спектра имеет более длинные, низкочастотные длины волн, в то время как фиолетовый свет имеет более короткие, высокочастотные длины волн. Желтый свет попадает в середину видимого спектра с доминирующими длинами волн, как правило, между 570-590 нанометрами.
Когда белый свет сталкивается с желтым фильтром, фильтр выборочно поглощает все длины волн, за исключением тех, что находятся около 570-590 нм. Это стимулирует колбочки глаз, отвечающие за восприятие желтых оттенков. Хотя в желтом свете преобладают волны с длиной волны около 580 нм, он также содержит меньшее количество смежных длин волн:
| Цвет | Диапазон длин волн |
|---|---|
| Зеленый | 495-570 нм |
| Желтый | 570-590 нм |
| Оранжевый | 590-620 нм |
Таким образом, технически желтый свет состоит не из одной длины волны, а включает в себя желто-зеленые, желтые и желто-оранжевые длины волн. Желтый компонент подавляет небольшое количество зеленого и оранжевого света, создавая видимость монохроматического желтого цвета.
Цвет, который появляется у объекта, зависит от того, какие длины волн света он поглощает и какие отражает. Лимон кажется желтым, потому что он поглощает фиолетовый, синий, зеленый, оранжевый и красный свет, отражая преимущественно желтые длины волн.
Когда на лимон падает белый свет, поверхностные пигменты лимона поглощают все цвета, кроме желтого. Этот отраженный желтый свет попадает в наши глаза, стимулируя восприятие желтого цвета в мозге. Лимон кажется желтым независимо от источника света, потому что его пигменты избирательно отражают желтые длины волн.
Однако не все желтые объекты содержат желтые пигменты. Смешение красного и зеленого света создает восприятие желтого цвета, даже если объект, излучающий этот свет, может не иметь желтых пигментов. Компьютерные экраны и другие источники света производят желтый цвет через аддитивную смесь красных и зеленых длин волн.
Во время восхода и заката солнце и небо часто приобретают желтоватый оттенок, хотя сам солнечный свет содержит все видимые длины волн. Это происходит из-за взаимодействующих эффектов рассеяния и поглощения в атмосфере.
Поскольку солнечный свет входит в атмосферу Земли под низким углом в сумеречные часы, более коротковолновые фиолетовые и синие компоненты рассеиваются и удаляются из прямого луча света. Это большее рассеяние коротких длин волн оставляет после себя больше длинноволнового желтого и красного света.
Кроме того, низкий угол падения солнца означает, что свет должен проходить через большую воздушную массу. Это дает атмосферным частицам и молекулам газа больше возможностей преимущественно поглощать рассеянный фиолетовый и синий свет.
Комбинированное рассеяние и поглощение отфильтровывает большую часть синего света, позволяя проходить желтым и красным длинам волн. Доминирование этих длинных волн делает солнце и небо желтыми или красноватыми, а не белыми в сумерках.
Когда смешиваются несколько цветов света, результирующий цвет часто смещен в сторону желтого. Это происходит потому, что желтый стимулирует как средне-, так и длинноволновые колбочки в глазу, в то время как другие цвета, такие как синий, стимулируют только коротковолновые колбочки.
Двойная стимуляция колбочек заставляет желтый преобладать над такими цветами, как синий и фиолетовый, когда свет смешивается. Например, синий и зеленый свет, освещенные вместе, кажутся зеленовато-желтыми, а не бирюзовыми, потому что желтый подавляет синий в цветовом балансе.
Желтый также доминирует в смешивании пигментов краски. Смешивание синей и красной краски дает фиолетовый, а не равномерную смесь. Это связано с тем, что краска поглощает определенные цвета, а не излучает свет, поэтому смешивание цветов краски следует другим правилам, чем смешивание цветного света.
Важно отличать чистый одноволновый желтый свет от желтых объектов. Монохромный желтый свет в диапазоне от 570 до 590 нм стимулирует только средневолновые колбочки в наших глазах, не активируя коротковолновые или длинноволновые колбочки.
Но желтые объекты содержат смеси оттенков и освещают окружение, отражая свет на многих длинах волн. Чистый желтый свет встречается редко по сравнению с желтыми оттенками, которые мы воспринимаем от объектов и многоцветных источников света.
Даже такие источники, как натриевые лампы, которые излучают узкополосный желтый свет, все равно создают некоторый разброс длин волн, сосредоточенных вокруг 589 нм, а не одну точную желтую длину волны. Реальный желтый свет всегда состоит из длин волн, охватывающих смежные спектральные полосы, которые смешиваются, чтобы восприниматься как желтый.
Поскольку желтый свет содержит смесь длин волн, он освещает окружение иначе, чем чистый желтый монохроматический свет. При желтом свете объекты, которые хорошо отражают желтые длины волн, будут казаться наиболее близкими к своему истинному цвету. Но поверхности, отражающие в основном фиолетовые, синие и зеленые длины волн, могут начать приобретать тусклый или коричневатый оттенок, поскольку эти цвета уменьшаются в желтом свете.
Желтый свет больше всего приглушает фиолетовые оттенки, поскольку в нем отсутствуют коротковолновые синие компоненты. Красные, оранжевые и желтые цвета более точно передаются при желтом освещении, в то время как синие и фиолетовые цвета приглушены и смещены в сторону зеленых или коричневых оттенков.
Этот эффект очевиден при желтоватом уличном освещении. Желтый свет подавляет голубоватые длины волн, которые обычно освещают белые поверхности ночью. Это может привести к тому, что бледные поверхности будут выглядеть тусклыми и пожелтевшими, а не чисто белыми.
Длительное воздействие чистого желтого света может иметь тонкие психологические эффекты из-за отсутствия цветового контраста и визуальной стимуляции. Исследования показывают, что длительное воздействие монохроматической желтой среды может вызывать скуку, чувство изоляции и потерю концентрации.
Однако желтый свет в более типичных средах со смешанным освещением имеет положительные психологические коннотации. Желтый цвет вызывает бодрость, тепло и энергию без чрезмерно стимулирующих свойств оттенков с более короткой длиной волны. Баланс стимуляции от желтого света может создавать приподнятое настроение, связанное с солнечным светом и оптимизмом.
Но большинство психологических воздействий желтых пространств исходят из ассоциаций с желтыми объектами и обстановкой, а не с длинами волн самого желтого света. Необходимы дополнительные исследования того, как воздействие узкополосного и широкополосного желтого света влияет на эмоции и производительность.
Желтый свет имеет ряд практических применений:
– Светофоры – Желтый предупреждает водителей о необходимости снизить скорость перед красным светом. Желтый контрастирует как с красным стоп-сигналом, так и с зеленым сигналом движения для лучшей видимости.
– Уничтожители насекомых – Насекомых привлекают ультрафиолетовые и желтые длины волн. Уничтожители насекомых имитируют эти оттенки, чтобы заманить насекомых к сетке ловушек.
– Сигнальные огни – Желтые аварийные огни обеспечивают высокую контрастность в большинстве сред без чрезмерного бликования. Желтый привлекает внимание, сохраняя лучшую видимость, чем яркий белый свет.
– Подводное освещение. Поскольку вода поглощает длинные красные волны, желтый свет проникает на большую глубину, позволяя людям видеть цвета лучше, чем при синем свете.
– Охранное освещение. Натриевые желтые лампы низкого давления сохраняют ночное зрение и остроту зрения лучше, чем более интенсивное белое освещение.
– Вывески. Желтый цвет привлекает внимание и выделяется на большинстве фонов. Черный текст на желтом фоне обеспечивает оптимальный контраст для видимости.
Желтый свет охватывает узкую полосу видимого спектра около 570–590 нанометров. Он содержит следы зеленых и оранжевых оттенков, но в нем преобладают желтые длины волн. Такой состав позволяет желтому преобладать над другими светлыми цветами при восприятии и придает желтым объектам их характерный цвет при белом освещении. Хотя чистый желтый свет встречается редко по сравнению с многоволновым освещением, понимание места желтого цвета в спектре помогает объяснить многие явления цветового зрения.