Пурпурный — это цвет, который не появляется в видимом спектре света. В отличие от таких цветов, как красный, зеленый и синий, которые соответствуют определенным длинам волн света, пурпурный — это неспектральный цвет, то есть у него нет одной длины волны. Это привело к тому, что некоторые стали утверждать, что пурпурный — это «поддельный» цвет. Но так ли это на самом деле? В этой статье мы рассмотрим научную основу пурпурного цвета и то, почему его иногда считают искусственным цветом.
Видимый спектр — это диапазон длин волн электромагнитного излучения, который может обнаружить человеческий глаз. Он включает в себя длины волн от примерно 400 до 700 нанометров. Различные длины волн воспринимаются нашими глазами как разные цвета. Красный свет имеет длину волны около 650 нм, зеленый — около 510 нм, а синий — около 475 нм.
Когда вы видите белый свет, вы видите комбинацию всех видимых длин волн вместе. Но вы можете разложить белый свет на его составные цвета, пропустив его через призму, которая преломляет различные длины волн под разными углами в зависимости от их длины. Это разделение белого света на цвета радуги демонстрирует, что видимый свет состоит из множества различных компонентных длин волн.
Существует три основных цвета, которые можно объединить, чтобы создать все остальные цвета видимого спектра: красный, зеленый и синий. Смешивая различные интенсивности этих трех цветов, наши глаза воспринимают всю радугу цветов от фиолетового до красного. Телевизионные и компьютерные дисплеи создают цвета, комбинируя различные количества красного, зеленого и синего света.
Таким образом, основываясь на видимом спектре, красный, зеленый и синий можно считать «настоящими» основными цветами, поскольку они напрямую соответствуют определенным длинам волн видимого света. Другие цвета возникают из комбинаций этих трех.
В отличие от основных цветов, таких как красный, зеленый и синий, пурпурный не имеет единой длины волны в видимом спектре. Так откуда же берется пурпурный?
Пурпурный возникает, когда ваш глаз воспринимает красный и синий свет одновременно. Мозг обрабатывает эти две длины волн как новый цвет пурпурный. Это можно продемонстрировать с помощью наложения проекций чистого красного и чистого синего света. Там, где они накладываются, цвет воспринимается как пурпурный.
Вы также можете увидеть это, глядя на белую стену после того, как в течение некоторого времени смотрели на насыщенное пурпурное изображение. Ваши глаза будут создавать остаточное изображение зеленого цвета, которое является дополнением пурпурного. Это показывает, что ваша зрительная система видит пурпурный как комбинацию красного и синего.
Поскольку пурпурный не соответствует какой-либо одной длине волны видимого света, он считается неспектральным цветом. Стимулы пурпурного вызывают активность в красных и синих колбочках в ваших глазах, но не в зеленых. Именно отсутствие стимуляции в зеленых колбочках заставляет ваш мозг интерпретировать цвет как пурпурный, а не белый.
Напротив, реальные спектральные цвета, такие как красный, зеленый и синий, соответствуют определенным реакциям колбочек в глазу и длинам волн света. Пурпурный можно рассматривать как внеспектральный цвет, который мозг изобрел, чтобы заполнить пробел между красным и синим.
Другой способ возникновения пурпурного цвета — это субтрактивное смешивание цветов с чернилами или красителями. Голубые чернила поглощают красный свет, а желтые чернила поглощают синий свет. Когда эти две краски смешиваются, поглощается как красный, так и синий свет, оставляя пурпурный как оставшийся отраженный цвет.
В этом случае пурпурный получается не путем сложения длин волн света, а путем вычитания длин волн через пигменты. Вот почему пурпурный является одним из вторичных цветов в цветной печати и живописи.
Учитывая его неспектральную природу, настоящий пурпурный не встречается как длина волны света и, следовательно, не выглядит как чистый цвет в радуге или других проявлениях естественного света.
Однако некоторые фиолетовые цветы, фрукты и морские животные могут, по-видимому, демонстрировать различные оттенки пурпурного за счет комбинаций их биологических пигментов, которые отражают красный и синий свет. Примерами являются фиолетовый мангостин, пурпурные морские слизни и некоторые цветки сирени. Но эти организмы не производят чистую пурпурную длину волны так, как они могли бы производить чистый красный или синий.
Рыба-клоун пурпурного цвета является заметным исключением. В 2008 году ученые обнаружили, что у этих рыб есть два типа пигментов в глазах — один поглощающий синий, а другой поглощающий красный — которые работают вместе, чтобы производить чувствительность к пурпурным оттенкам. Это позволяет рыбе различать пурпурные цвета, которые в противном случае казались бы нечеткими на фоне сине-зеленых вод, в которых они обитают. Но даже у этих рыб восприятие пурпурного цвета возникает из-за смешивания длин волн, а не из одной длины волны.
Учитывая отсутствие чистой пурпурной длины волны, как пурпурный цвет получается в цветных телевизорах, компьютерных дисплеях, принтерах и цифровых камерах?
В таких устройствах пурпурный цвет создается как комбинация двух основных цветов — красного и синего — в отличие от генерации из чистой пурпурной длины волны. Различные смеси красного и синего света могут создавать широкий спектр фиолетовых и пурпурных оттенков, которые мы видим на наших экранах и на наших печатных изображениях.
| Средство | Как создается пурпурный цвет |
|---|---|
| ТВ и Компьютерные экраны | Смешивание красного и синего света из пикселей RGB |
| Цифровые камеры | Обнаружение сигналов красного и синего цвета с помощью цветового фильтра CMY |
| Струйные принтеры | Наложение голубых и желтых чернил |
Таким образом, в цифровых и печатных носителях генерация пурпурного цвета основана на искусственных комбинациях существующих цветов, а не на чистом источнике пурпурного света.
Учитывая, что пурпурный цвет не соответствует какой-либо одной длине волны видимого света, почему человеческий мозг последовательно воспринимает смеси красного и синего как пурпурный?
Некоторые исследователи предполагают, что миллионы лет эволюции тонко настроили зрительные центры в нашем мозге для интерпретации этих видов Внеспектральные цвета. Обнаружение пурпурного цвета могло дать эволюционное преимущество, позволив нашим предкам-приматам лучше различать красные фрукты и цветы на фоне зеленой листвы.
Наше восприятие пурпурного цвета также может быть связано со структурой нашей сетчатки, где синие колбочки разбросаны среди гораздо более многочисленных красных и зеленых колбочек. Паттерн стимуляции, когда активируются и красные, и синие колбочки, но не зеленые, приводит к отчетливому пурпурному сигналу в мозге.
В отличие от реальных спектральных цветов, пурпурный цвет обладает некоторыми уникальными свойствами:
По этим причинам пурпурный цвет иногда описывают как «воображаемый цвет», который существует только в нашем сознании. Наш мозг создает восприятие пурпурного цвета, чтобы заполнить пробел между красным и фиолетовым в спектре.
Итак, подытоживая, пурпурный цвет не является «поддельным» цветом в том смысле, что это иллюзия — это цвет, который ярко воспринимается нашей зрительной системой. Однако, в отличие от основных цветов, пурпурный не соответствует какой-либо одной длине волны света.
Восприятие пурпурного цвета возникает потому, что наши глаза обнаруживают комбинацию красного и синего света, в то время как рецепторы зеленого цвета не активируются. Наш мозг эволюционировал, чтобы интерпретировать этот уникальный неврологический сигнал как отдельный цвет пурпурный.
Хотя пурпурный цвет кажется богатым и насыщенным, в конечном итоге он является творением человеческого мозга, а не чистым цветом естественного видимого спектра. Таким образом, пурпурный цвет можно считать неспектральным, внеспектральным или искусственным цветом, а не фундаментальным цветом, таким как красный, зеленый или синий, хотя он все еще очень реален для наших чувств.
В следующий раз, когда вы увидите что-то розовое или фиолетовое, вы будете знать, что воспринимаемый вами цвет не создается источником пурпурного света или пигментом. Скорее, это ваша зрительная система и мозг работают вместе, чтобы создать яркий опыт видения пурпурного цвета.