Зеленый — это цвет, который обычно встречается в природе, от листьев на деревьях до травянистых полей. Но откуда взялся зеленый цвет? Является ли он смесью синего и красного цветов? Ответ сложнее, чем может показаться на первый взгляд. В этой статье мы рассмотрим науку, лежащую в основе того, как мы воспринимаем цвет, рассмотрим специфику зеленых световых волн и объясним, можно ли зеленый цвет действительно считать смесью синего и красного света.
Чтобы понять, откуда взялся зеленый цвет, нам сначала нужно понять некоторые основы света и того, как мы воспринимаем цвет.
Видимый свет состоит из электромагнитных волн разной длины. Длина световой волны определяет, какой цвет воспринимают наши глаза. Видимый спектр варьируется от фиолетового света с короткими длинами волн до красного света с длинными длинами волн.
| Цвет | Диапазон длин волн |
|---|---|
| Фиолетовый | 380-450 нм |
| Синий | 450-495 нм |
| Зеленый | 495-570 нм |
| Желтый | 570-590 нм |
| Оранжевый | 590-620 нм |
| Красный | 620-750 нм |
Наши глаза содержат специальные рецепторные клетки, называемые колбочками, которые чувствительны к разным диапазонам длин волн. Существует три типа колбочек:
– Колбочки S обнаруживают коротковолновый свет (от фиолетового до синего)
– Колбочки M обнаруживают средневолновый свет (от синего до желтого)
– Колбочки L обнаруживают длинноволновый свет (от желтого до красного)
Именно комбинация сигналов от этих трех типов колбочек в наших глазах позволяет нам воспринимать широкий спектр цветов, которые мы видим. Поэтому, когда мы видим зеленый цвет, это происходит потому, что колбочки M в наших глазах стимулируются световыми длинами волн около 495-570 нм.
Зеленый свет имеет диапазон длин волн около 495-570 нм, что помещает его между синим и желтым в видимом спектре. Но описывать его как «смесь» синего и красного света не совсем точно.
Когда дело доходит до световых волн, смешивания не происходит. Например, волны зеленого света на 550 нм имеют свою собственную отличную длину волны. Было бы точнее сказать, что зеленый свет стимулирует как колбочки M (которые также улавливают синий свет), так и колбочки L (которые также улавливают красный свет) в некоторой степени. Но сам свет не является смесью двух других цветов.
Существует два разных способа смешивания цветов: аддитивное смешивание и субтрактивное смешивание. Это важное различие при вопросе о том, является ли зеленый смесью синего и красного.
Аддитивное смешивание подразумевает объединение длин волн света. В аддитивной системе смешивание разных цветных огней даст новые цвета. Например, если посветить красным и синим светом на одно и то же место, получится пурпурный. Однако аддитивное смешивание синего и красного света не даст зеленый — оно даст пурпурный. Это показывает, что зеленый свет имеет свою собственную отдельную длину волны.
Субтрактивное смешивание включает в себя комбинирование пигментов или красителей. В субтрактивной системе смешивание пигментов поглощает некоторые длины волн и отражает другие, производя новый цвет. Например, смешивание синей и красной красок даст фиолетовый. Смешение синей и желтой краски даст зеленый. Таким образом, зеленый пигмент можно считать смесью синего и желтого пигментов только в субтрактивной цветовой системе.
Это различие объясняет, почему зеленый свет не является смесью синего и красного, в то время как зеленая краска может считаться смесью. Зеленый свет имеет свою собственную отдельную длину волны, в то время как зеленая краска отражает комбинацию длин волн после поглощения других.
Как упоминалось ранее, зеленый свет стимулирует как M, так и L-колбочки в наших глазах, потому что его диапазон длин волн простирается от синего/зеленого до желтого. В некотором смысле, именно поэтому мы воспринимаем зеленый как находящийся между синим и желтым в цветовом спектре.
Но наше восприятие не то же самое, что физические свойства света. Зеленый свет не содержит и не возникает из смешения длин волн синего и красного цвета — у него есть свои собственные чистые длины волн между этими двумя цветовыми диапазонами. Поэтому зеленый на самом деле не является смесью этих двух цветов, хотя мы располагаем его между синим и желтым в нашем визуальном восприятии.
Чтобы предоставить больше доказательств того, что зеленый цвет не является смесью синего и красного, давайте рассмотрим несколько распространенных примеров света, который кажется зеленым:
Во всех этих случаях зеленый свет возникает из определенных длин волн около 500-570 нм, а не из сочетания синего и красного света.
Одно интересное осложнение связано с нашими палочками. В дополнение к колбочкам для цветового зрения, наши глаза также содержат палочки, которые обнаруживают свет в целом. При низком уровне освещенности наше зрение больше зависит от палочек, чем от колбочек.
Палочки не различают цвета, только свет и темноту. Но они особенно чувствительны к зелено-синему свету около 505 нм. Это означает, что в условиях слабого освещения зеленые и синие оттенки кажутся ярче, а красный выглядит намного темнее. Это может усилить восприятие зеленого как смеси синего и желтого, а не красного. Но опять же, это всего лишь аспект человеческого восприятия, а не природа самого света.
Подводя итог, зеленый свет технически не является смесью синего и красного света. Зеленый цвет имеет свои собственные отдельные длины волн в диапазоне 495–570 нм. Он стимулирует как M, так и L колбочки, заставляя нас воспринимать его как синий и желтый, но сам свет возникает из определенных зеленых длин волн. Смешивание синего и красного света аддитивно дает пурпурный цвет, в то время как смешивание синего и желтого света дает зеленый. Только при смешивании пигментов в субтрактивной системе зеленый цвет можно считать смесью синего и желтого. Итак, хотя восприятие зеленого лежит между синим и желтым, зеленый свет сам по себе является чистым цветом, а не смесью двух других цветов. Понимание науки, стоящей за зеленым светом, дает более точную картину того, откуда на самом деле взялся цвет, который мы называем зеленым.