Смешивание красного и синего света или пигментов приводит к цвету пурпурный. Это происходит из-за того, как наши глаза воспринимают цвет. Красный, синий и зеленый — три основных цвета, воспринимаемых человеческим глазом. Когда красный и синий свет смешиваются, наши глаза и мозг интерпретируют это как цвет пурпурный. Понимание науки, лежащей в основе того, как мы видим цвет, помогает объяснить, почему сочетание красного и синего дает пурпурный.
Человеческий глаз содержит два типа фоторецепторных клеток, которые позволяют нам видеть цвет: палочки и колбочки. Палочки обнаруживают яркость и движение, а колбочки обнаруживают цвет. Существует три типа колбочек, каждый из которых содержит пигменты, чувствительные к разным длинам волн света:
Когда свет попадает в глаз, он стимулирует колбочки. Сочетание стимулированных колбочек определяет, какой цвет мы воспринимаем. Например, большая стимуляция L-колбочек заставляет нас видеть красный цвет, в то время как большая стимуляция S-колбочек приводит к зрению синего цвета.
Красный, синий и зеленый считаются тремя основными цветами света. Это означает, что их можно комбинировать в разных пропорциях, чтобы создать все цвета, видимые человеческим глазом. Например:
Основные цвета света коррелируют с пиковыми длинами волн чувствительности трех типов колбочек в наших глазах:
| Тип колбочки | Длина волны пиковой чувствительности | Основной цвет |
|---|---|---|
| S-колбочки (короткие) | 420-440 нм (синий свет) | Синий |
| M-колбочки (средние) | 534–545 нм (зеленый свет) | Зеленый |
| L колбочки (длинные) | 564–580 нм (красный свет) | Красный |
Поэтому, когда красный и синий свет попадают в наши глаза, он стимулирует L и S колбочки соответственно. Наша зрительная система интерпретирует сигналы от этих колбочек, стимулированных вместе, как цвет пурпурный.
Важно отметить, что основные цвета света работают иначе, чем основные цвета пигментов/чернил.
В случае со светом основными цветами являются красный, зеленый и синий (RGB). Это известно как аддитивное смешение цветов, потому что объединение длин волн света добавляет больше цвета. Начните с темноты, а добавление красного, зеленого и синего света дает белый свет.
В случае пигментов и чернил основными цветами являются голубой, пурпурный, желтый и черный (CMYK). При этом используется субтрактивное смешивание цветов, поскольку пигменты поглощают некоторые длины волн и отражают другие. Объединение всех пигментов дает черный цвет.
Обе модели позволяют воспроизводить полный цвет, но используют разные основные цвета. Для света это RGB, для пигмента это CMYK.
Эта разница вступает в игру при смешивании красного и синего для получения пурпурного цвета. Для света объединение длин волн красного и синего цветов напрямую стимулирует колбочки в наших глазах, чтобы увидеть пурпурный цвет. Но для пигментов нет единого «пурпурного» пигмента — мы должны аппроксимировать пурпурный, смешивая первичные голубые и пурпурные пигменты.
При смешивании красок и пигментов непрозрачность или прозрачность веществ также влияет на конечный цвет. Более непрозрачные краски или чернила будут скрывать то, что находится под ними, в то время как более прозрачные позволят части нижнего слоя проявиться.
Например, смешивание прозрачных красной и синей красок приведет к получению более светлого пурпурного цвета. Часть белого холста под ними будет видна сквозь тонкие слои краски. Смешивание более непрозрачных красных и синих цветов создаст более глубокий, насыщенный пурпурный цвет.
Непрозрачность пигментов необходимо учитывать при смешивании красок для получения желаемого цвета. Непрозрачные пигменты имеют тенденцию затемнять или насыщать цвет, в то время как прозрачные разбавляют его. Понимание этого помогает художникам получить именно тот пурпурный цвет, который они хотят.
Как было описано ранее, аддитивное смешивание света RGB напрямую объединяет длины волн, в то время как субтрактивное смешивание пигмента CMY основано на поглощении и отражении. Это ключевое различие приводит к некоторым вариациям в воспроизведении цвета.
Ни один пигмент не может точно отражать только одну длину волны света. Пурпурный пигмент поглощает зеленый свет и отражает красный и синий. Но он также отражает немного зеленого и поглощает некоторые длины волн красного и синего. Это делает пурпурную краску менее яркой и насыщенной, чем чистый пурпурный свет.
Принтеры смешивают голубые, пурпурные и желтые чернила, чтобы попытаться воспроизвести все цвета посредством поглощения и отражения. Но некоторые яркие тона, такие как пурпурный, могут быть менее точными, чем со светом. Оптическое смешивание света остается наиболее точным способом получения чистого, насыщенного пурпурного цвета.
Пурпурный цвет — интересный случай, когда речь идет о смешивании цветов света и пигмента.
В случае со светом пурпурный цвет является основным цветом, напрямую созданным путем объединения длин волн красного и синего света. Но пурпурный цвет не существует как отдельный пигмент. В модели CMYK нет пигмента «пурпурный», только голубой и пурпурный.
Это делает пурпурный цвет основным цветом света, но не основным цветом пигмента. Он имеет двойное существование — как фундаментальный цвет модели RGB и приближение в модели CMYK. Эта двойственная природа делает восприятие пурпурного цвета уникальным при понимании аддитивного и субтрактивного смешивания цветов.
То, как красный и синий смешиваются для создания пурпурного цвета, в конечном итоге зависит от нашей человеческой биологии, а именно от колбочек в наших сетчатках.
Когда красный свет (длина волны 650 нм) и синий свет (длина волны 450 нм) одновременно стимулируют L и S колбочки в наших глазах, сигналы интерпретируются зрительной корой как цвет пурпурный. Это показывает, что восприятие цвета возникает в мозге, а не только внутри самого глаза.
Интересно, что пурпурный — единственный субтрактивный первичный цвет, который также является аддитивным первичным. Он устраняет разрыв между аддитивными и субтрактивными цветовыми моделями. Наш мозг выполняет работу по синтезу красного и синего сигналов в пурпурный.
Эта связь физики, биологии и восприятия означает, что пурпурный цвет имеет особое значение для человеческого зрения. Он раскрывает сложные механизмы и интерпретации, которые превращают длины волн света в воспринимаемые нами цвета.
Понимание того, как красный и синий создают пурпурный, имеет множество практических применений:
Правильное понимание красного, синего и пурпурного облегчает цвет смешивание в технологиях, дизайне, искусстве и фотографии. Распространенность пурпурного в аддитивных и субтрактивных цветовых моделях делает его необходимым для полного освоения цвета.
Подводя итог, можно сказать, что смешивание красного и синего света дает пурпурный цвет из-за стимуляции L- и S-колбочек в наших сетчатках и синтеза этих сигналов мозгом. Пурпурный цвет является основным цветом света RGB, но должен быть аппроксимирован путем смешивания пигментов в моделях CMYK. Вариации сводятся к различиям между длинами волн света и поглощением/отражением материала. Но в конечном итоге яркий пурпурный цвет, который мы воспринимаем, зависит от биологии человека. Понимание науки и психологии, стоящих за красным, синим и пурпурным, расширяет нашу способность создавать и контролировать цвет в различных областях.