Различие значений понятия "цвет"

Понятие "цвет" имеет два смысла: оно может относиться как к психологическому ощущению, вызванному отражением света от некого объекта (оранжевый апельсин), так и быть однозначной характеристикой самих источников света (оранжевый свет). В первом случае речь идет о субъективно воспринимаемом цвете, зависящем от множества параметров, во втором – исключительно о длине волны наблюдаемого излучения. Соответствие объективной длины волны субъективному цветовому ощущению может варьироваться, поэтому свет с одинаковой длиной волны в различных условиях воспринимается как разные оттенки цвета.

Влияние света на цвет

Белый свет – это комбинация всех длин волн видимого спектра. Когда свет попадает на несветящийся объект (такой как бумага или краска), волны некоторых длин поглощаются материалом, а других – отражаются от него, и поглощенные и отражаемые волны создают видимость цвета. Проходя через прозрачный материал (например, фотопленку), свет больше фильтруется, чем поглощается, но результат получается такой же. Длины волн видимого света изменяются, и возникает впечатление создания нового цвета.

Различные источники света, который отражается от объекта, определяют различные длины волн, получающиеся в результате отражения, и, следовательно, различное восприятие цвета. Например, один и тот же предмет, имеющий конкретный цвет, перед двумя разными источниками света будет выглядеть по-разному. Предмет один и тот же, и он поглощает от каждого источника одни и те же световые волны. Однако, так как первоначальные световые волны разные, отраженные волны тоже разные, в результате чего создается впечатление, что предмет в каждом случае разного цвета. Белый цвет все отражает; черный – все поглощает. Различный спектральный состав света может давать одинаковый отклик на зрительных рецепторах (эффект метамерии цвета – два предмета имеют один цвет при одном освещении, но могут оказаться разных цветов при изменении освещения).

Физиология восприятия цвета

Ощущение цвета возникает в мозгу при возбуждении и торможении цветочувствительных клеток – рецепторов глазной сетчатки человека или животного – колбочек. У человека и приматов существует три вида колбочек, различающихся по спектральной чувствительности, т.е. реагирующих па определенные диапазоны длины волн оптического спектра, – ρ (условно красные), γ (условно зеленые) и β (условно синие). Светочувствительность колбочек невысока, поэтому для хорошего восприятия цвета необходима достаточная освещенность или яркость. Наиболее богаты цветовыми рецепторами центральные части сетчатки. Каждое цветовое ощущение у человека может быть представлено в виде суммы ощущений этих трех цветов (трехкомпонентная теория цветового зрения). При достижении необходимой для восприятия цвета яркости наиболее высокочувствительные рецепторы сумеречного зрения – палочки – автоматически отключаются.

Видимое излучение

Видимое излучение – электромагнитные волны, воспринимаемые человеческим глазом. Чувствительность человеческого глаза к электромагнитному излучению зависит от длины волны (частоты) излучения, при этом максимум чувствительности приходится на 555 нм^[1] (540 ТГц^[2]), в зеленой части спектра. Поскольку при удалении от точки максимума чувствительность спадает до нуля постепенно, указать точные границы спектрального диапазона видимого излучения невозможно. Обычно в качестве коротковолновой границы принимают участок 380–400 им (750–790 ТГц), а в качестве длинноволновой – 760–780 нм (385–395 ТГц). Электромагнитное излучение с такими длинами воли также называется видимым светом или просто светом (в узком смысле этого слова). В спектре содержатся не все цвета, которые различает человеческий мозг. Многих оттенков, например оттенков пурпурной гаммы, нет в спектре видимого излучения, они образуются от смешения других цветов. Видимое излучение также попадает в оптическое окно – область спектра электромагнитного излучения, практически не поглощаемую земной атмосферой. Чистый воздух рассеивает голубой свет сильнее, чем свет с большими длинами волн (красная сторона спектра), поэтому полуденное небо выглядит голубым.