Смешивание света — это увлекательное научное явление, принципы которого основаны на физике и человеческом восприятии. Когда красный и зеленый свет смешиваются, получается желтый свет. Чтобы понять, почему это происходит, необходимо рассмотреть физику света и цвета.
Видимый свет является частью электромагнитного спектра. Свет состоит из волн энергии с разной длиной волны. Длина волны света определяет его цвет. Красный свет имеет более длинные волны (около 700 нм), в то время как зеленый свет имеет более короткие волны (около 500 нм).
Когда красный и зеленый свет смешиваются, результирующий свет имеет длину волны между красным и зеленым. Эта длина волны стимулирует колбочки в наших глазах, которые позволяют нам воспринимать желтый цвет, около 570 нм. Итак, на физическом уровне объединение длин волн энергии красного и зеленого света приводит к образованию энергии желтого света.
Смешивание красного и зеленого света является примером аддитивного смешивания цветов. При аддитивном смешивании цветов объединение разных цветных огней приводит к появлению нового цветного светового выхода.
Это отличается от субтрактивного смешивания цветов с красками и пигментами. При смешивании красок добавление большего количества цветов приводит к получению более темных коричневых и черных оттенков, поскольку пигменты поглощают определенные длины волн.
Но в случае со светом объединение разных длин волн просто объединяет их, создавая новый цвет. Красный и зеленый дают желтый цвет, потому что сочетание света с длиной волны 700 нм и 500 нм равно свету с длиной волны 570 нм, который выглядит желтым.
Причина, по которой свет с длиной волны 570 нм кажется нашим глазам желтым, заключается в колбочках фоторецепторных клеток в наших сетчатках. Существует три типа колбочек — красные, зеленые и синие. Красные колбочки стимулируются длинноволновым красным светом. Зеленые колбочки реагируют на средневолновый зеленый свет. Синие колбочки реагируют на коротковолновый синий свет.
Когда красные (700 нм) и зеленые (500 нм) длины волн попадают на нашу сетчатку, они стимулируют красные и зеленые колбочки на промежуточном уровне. Эта стимуляция интерпретируется нашей зрительной системой как желтый цвет. Восприятие желтого цвета возникает из-за одновременной активации как красных, так и зеленых колбочек.
Другой фактор, влияющий на создание желтого цвета из красного и зеленого, связан со спектрами излучения. Спектр излучения источника света отображает его цветовой выход на разных длинах волн. Если взглянуть на спектры излучения красного и зеленого света, можно увидеть перекрывающиеся области в желтой части видимого спектра:
| Цвет | Диапазон длин волн |
|---|---|
| Красный | 620 нм – 750 нм |
| Зеленый | 495 нм – 570 нм |
Поскольку спектры излучения красного и зеленого света смешиваются, их перекрытие в желтой полосе объединяется, производя желтый световой поток около 570 нм.
Дополнительная идея, связанная с объединением красного и зеленого для образования желтого цвета, связана с теорией противоположности цветов. Эта теория предполагает обработку цветового зрения через противоположные пары цветов в нашей зрительной системе.
Согласно этой теории, существуют механизмы для противостояния красного и зеленого и синего и желтого. Таким образом, красный и зеленый сочетаются друг с другом, в то время как синий и желтый являются дополнительными цветами. Это может помочь объяснить, почему смешивание красного и зеленого выглядит как дополнение к желтому.
Точный оттенок желтого, полученный путем смешивания красного и зеленого света, зависит от нескольких факторов:
Смешивание глубокого красного цвета на длине волны 700 нм точно со средним зеленым около 550 нм даст ярко-желтый цвет. Желтый сместится в сторону оранжевого или лаймового в зависимости от доминирования красного или зеленого. Интенсивность также влияет на яркость получаемого желтого цвета.
Принцип объединения красного и зеленого света для получения желтого цвета широко применяется в технологиях, которые основаны на смешивании цветного света. Вот некоторые примеры:
В этих устройствах настройка относительной интенсивности красного, зеленого и синего элементов управляет конечным цветовым выходом. Смеси красного и зеленого дают желтые оттенки.
Важно понимать, что смешивание цвета света отличается от смешивания цвета пигмента. В случае пигментов для комбинирования цветов используется вычитание. Но смешивание цветных огней использует сложение для создания новых цветов.
Например, смешивание красной и зеленой краски дает темно-коричневый цвет. Но смешивание красного и зеленого света дает желтый. Это ключевое различие вытекает из физики поглощения и испускания света и материи.
Подводя итог, красный и зеленый свет объединяются, чтобы создать желтый из-за слияния их длин волн и стимуляции колбочек в глазу. Это аддитивное смешивание цветов света основано на физике света и человеческом цветовом зрении. Принципы создания красного и зеленого цвета желтым широко применяются в технологии для создания цветов с помощью света.