Почему зеленый и красный свет дают желтый цвет?

Смешивание света — это увлекательное научное явление, которое можно легко наблюдать в повседневной жизни. Когда смешиваются зеленый и красный свет, получается желтый свет. Но почему это происходит? Ответ кроется в природе света и в том, как наши глаза воспринимают цвет.

Как наши глаза видят цвет

Чтобы понять, почему сочетание зеленого и красного света дает желтый цвет, нам сначала нужно немного разобраться в физике света и в том, как наши глаза видят цвет. Видимый свет состоит из электромагнитных волн разной длины. Длина волны света определяет его цвет. Красный свет имеет самые длинные видимые длины волн, в то время как фиолетовый и синий свет имеют самые короткие длины волн. Зеленые длины волн находятся между ними.

У человеческого глаза есть специальные рецепторные клетки, называемые колбочками, которые обнаруживают эти разные длины волн света. Существует три типа колбочек:

• S-колбочки лучше всего реагируют на короткие длины волн синего света
• M-колбочки лучше всего реагируют на средние длины волн зеленого света
• L-колбочки лучше всего реагируют на длинные длины волн красного света

Эти колбочки посылают сигналы в мозг в зависимости от того, насколько сильно они стимулируются различными длинами волн света. Мозг интерпретирует эти сигналы как разные цвета.

Смешивание длин волн света

Когда две длины волн света попадают в глаз вместе, колбочки реагируют на комбинированную стимуляцию. Затем мозг воспринимает новый цвет, который является некоторой смесью двух исходных цветов. Например, когда красный и зеленый свет смешиваются и стимулируют как L, так и M-колбочки, мозг видит результат как желтый.

Мы можем визуализировать это с помощью простой схемы видимого спектра света:

Желтый свет имеет длину волны между красным и зеленым. Когда эти длины волн попадают в глаз вместе, чувствительные к красному L-колбочки и чувствительные к зеленому M-колбочки стимулируются примерно одинаково, и мозг интерпретирует это как желтый цвет.

Пигменты и отфильтрованный свет

Еще один способ понять, как красный и зеленый объединяются, чтобы получить желтый цвет, — это посмотреть на пигменты и фильтры. Зеленый фильтр блокирует красные длины волн света и пропускает только зеленый. Красный фильтр делает наоборот, блокируя зеленый и пропуская красный. Но если вы посмотрите через красный и зеленый фильтры одновременно, то и красные, и зеленые длины волн могут пройти, смешавшись, чтобы увидеть желтый цвет.

Это похоже на смешивание пигментов краски. Красный пигмент краски поглощает зеленые и синие длины волн, отражая обратно красный. Зеленая краска поглощает красный и синий, отражая зеленый. Когда красные и зеленые пигменты смешиваются, ни одна длина волны не поглощается. И красный, и зеленый свет отражаются обратно, объединяясь и воспринимаясь как желтый.

Примеры смешивания красного и зеленого

Мы можем видеть смешивание длин волн красного и зеленого цвета, чтобы получить желтый, во многих повседневных примерах:

• Светофоры используют красный, желтый и зеленый свет. Желтый свет создается путем объединения длин волн красного и зеленого цвета.
• Телевизоры и экраны компьютеров создают цвет путем смешивания света от крошечных красных, зеленых и синих светодиодов (светоизлучающих диодов). Желтый цвет получается путем одновременного включения как красного, так и зеленого светодиодов.
• Желтый цвет солнечного света в полдень обусловлен тем, что солнечный свет содержит как красные, так и зеленые длины волн света.
• Растительные пигменты поглощают разные цвета света. Хлорофилл в листьях поглощает красный и синий, отражая обратно зеленый. Каротиноиды поглощают синий и зеленый, отражая красный и желтый. Вместе эти пигменты смешиваются, обеспечивая фотосинтез.

Видимый спектр

Рассмотрение полного видимого спектра света также помогает увидеть, как смешивание цветов производит новые оттенки, такие как желтый:

Желтый цвет находится между красным и зеленым в спектре. Смешивание длин волн со всего спектра дает нам все цвета, которые мы видим. Например, смешивание красного света с фиолетовым дает пурпурный. Смешение синего и зеленого дает голубой. Все возможные цветовые комбинации возникают из-за смешивания длин волн, поскольку они стимулируют цветовые рецепторы наших глаз.

Резюме

Вкратце, красный свет в сочетании с зеленым светом кажется желтым, потому что:

• Красные и зеленые длины волн стимулируют как красные, так и зеленые колбочки в глазу.
• Наложение длин волн красного и зеленого света активирует механизмы восприятия желтого в мозге.
• Пигменты и фильтры объединяются, чтобы позволить одновременно видеть как красные, так и зеленые длины волн.
• В видимом спектре желтый занимает длины волн между красным и зеленым светом.

Таким образом, хотя зеленый и красный могут казаться нашим глазам разительно разными, на самом деле они объединяются, чтобы создать яркий, солнечный оттенок, который мы знаем как желтый. Смешение света отвечает за все великолепные цвета, которые мы можем видеть в природе и в искусственных объектах, таких как светофоры или экраны телевизоров. Наука помогает объяснить, как работает этот фундаментальный процесс.