Paljasta tieteen kautta, mikä tekee mustasta väristä sellaisenaan ja kuinka tutkijat kehittävät todellisen puhtaan mustan version Opi, miksi musta väri näyttää tältä ja miten tutkijat luovat siitä puhtaampia versioita. American Chemical Society (Britannica Publishing Partner) Katso kaikki tämän artikkelin videot
Newton osoitti, että väri on valon laatua. Värin ymmärtämiseksi on siis tarpeen tietää jotain valosta. Sähkömagneettisen säteilyn muodossa valolla on yhteisiä ominaisuuksia sekä aalloilla että hiukkasilla. Sitä voidaan ajatella minuuttienergiapakettien virtana, joka säteilee eri taajuuksilla aaltoliikkeessä. Millä tahansa valonsäteellä on tiettyjä taajuuden, aallonpituuden ja energian arvoja. Taajuus, joka on kiinteän avaruuspisteen läpi kulkevien aaltojen määrä aikayksikössä, ilmaistaan yleisesti hertsiyksiköinä (1 Hz = 1 jakso sekunnissa). Aallonpituus on kahden peräkkäisen aallon vastaavien pisteiden välinen etäisyys ja se ilmaistaan usein metriyksiköinä - esimerkiksi nanometreinä (1 nm = 10−9mittari). Valonsäteen energiaa voidaan verrata siihen, mikä on pienellä hiukkasella, joka liikkuu valon nopeudella, paitsi että mikään hiukkanen, jolla on lepomassa, ei voisi liikkua tällaisella nopeudella. Nimi fotoni , jota käytetään pienimpään valomäärään tietyllä aallonpituudella, on tarkoitettu käsittää tämä kaksinaisuus, joka sisältää sekä aallon että hiukkasten ominaisuudet luonnostaan aaltomekaniikassa ja kvanttimekaniikassa. Fotonin energia ilmaistaan usein elektronivolttiyksiköinä (1 eV = 1,602 × 10−12erg); se on suoraan verrannollinen taajuuteen ja kääntäen verrannollinen aallonpituuteen.
Valo ei ole ainoa sähkömagneettisen säteilyn tyyppi - se on itse asiassa vain pieni osa koko sähkömagneettisesta spektristä - mutta se on yksi muoto, jonka silmä voi havaita. Valon aallonpituudet vaihtelevat välillä noin 400 nm spektrin violetista päästä 700 nm: iin punaisessa päässä ( katso pöytä). (Näkyvän spektrin rajoja ei ole määritelty tarkasti, mutta ne vaihtelevat yksilöiden välillä; suuritehoiselle valolle on jonkin verran laajennettu näkyvyys.) Lyhyemmillä aallonpituuksilla sähkömagneettinen spektri ulottuu ultraviolettisäteilyalueelle ja jatkuu läpi Röntgensäteet , gammasäteet ja kosmiset säteet. Spektrin punaisen pään takana on pidempi aalto infrapunasäteily säteet (jotka voidaan tuntea lämpönä), mikroaallot ja radioaallot. Yhden taajuuden säteilyä kutsutaan yksiväriseksi. Kun tämä taajuus putoaa näkyvän spektrin alueelle, syntyvä väri havaitsee kyllästetyn sävyn.
| väri* | aallonpituus (nm) | taajuus (1014Hz) | energia (eV) |
|---|---|---|---|
| * Vain tyypilliset arvot. | |||
| punainen (raja) | 700 | 4.29 | 1.77 |
| netto | 650 | 4.62 | 1.91 |
| oranssi | 600 | 5.00 | 2.06 |
| keltainen | 580 | 5.16 | 2.14 |
| vihreä | 550 | 5.45 | 2.25 |
| syaani | 500 | 5.99 | 2.48 |
| sininen | 450 | 6.66 | 2.75 |
| violetti (raja) | 400 | 7.50 | 3.10 |
Spektrin värejä kutsutaan kromaattisiksi väreiksi; on myös ei-kromaattisia värejä, kuten ruskeat, magentat ja pinkit. Termi akromaattiset värit käytetään joskus mustan-harmaan-valkoiseen sekvenssiin. Joidenkin arvioiden mukaan silmä pystyy erottamaan noin 10 miljoonaa väriä, jotka kaikki johtuvat kahden tyyppisestä valoseoksesta: additiivisesta ja subtraktiivisesta. Kuten nimistä käy ilmi, lisäaineseokseen sisältyy spektrikomponenttien lisääminen, ja vähennyslasku seos koskee vähennyslaskua tai imeytyminen taajuuksien osista.
kuinka armenialaisten kansanmurha päättyi
Lisäaineiden sekoittuminen tapahtuu, kun valonsäteet yhdistetään. Newtonin ensimmäisen kerran keksimää väriympyrää käytetään edelleen laajalti värisuunnittelussa ja se on myös hyödyllinen, kun otetaan huomioon valonsäteiden sekoittamisen kvalitatiivinen käyttäytyminen. Newtonin väriympyrässä yhdistyvät punaiset spektrivärit, oranssi , keltainen, vihreä, syaani, indigo ja sini-violetti, jossa ei-spektrivärinen magenta (sininen-violetti ja punainen valonsäde), kuten kuvassa. Valkoinen on keskellä ja se syntyy sekoittamalla suunnilleen yhtä voimakkaita täydentäviä värejä (värejä, jotka ovat läpimitaltaan vastakkaisia väripyörässä), kuten keltainen ja sini-violetti, vihreä ja purppura tai syaani ja punainen. Välivärit voidaan tuottaa sekoittamalla valonsäteitä, joten punaisen ja keltaisen sekoittaminen antaa oranssin, punainen ja sini-violetti magentan ja niin edelleen.
Yksi muoto Newtonin väripyörästä. Encyclopædia Britannica, Inc.
Kolme lisäaineen pääväriä ovat punainen, vihreä ja sininen; tämä tarkoittaa, että sekoittamalla punaista, vihreää ja sinistä väriä erikseen vaihtelevasti, voidaan tuottaa melkein kaikki muut värit, ja kun kolme päälukua lisätään yhteen yhtä suurina määrinä, saadaan valkoinen.
Lisäaineiden sekoittuminen voidaan osoittaa fyysisesti käyttämällä kolmea suodattimilla varustettua diaprojektoria siten, että yksi projektori valaisee kyllästetyn punaisen valonsäteen valkoiselle näytölle, toinen kyllästetyn sinisen valonsäteen ja kolmas kyllästetyn vihreän valonsäteen. Lisäaineiden sekoittuminen tapahtuu siellä, missä palkit menevät päällekkäin (ja lisätään siten yhteen), kuten kuvassa. Punaisten ja vihreiden palkkien päällekkäisyydessä syntyy keltainen. Jos punaista valoa lisätään enemmän tai jos vihreän valon voimakkuutta vähennetään, valoseos muuttuu oranssiksi. Vastaavasti, jos vihreää valoa on enemmän kuin punaista, syntyy keltainen-vihreä.
(Vasen) Lisäaineen sekoitus punaista, vihreää ja sinistä. (Oikea) Magentan, keltaisen ja syaanin subtraktiivinen sekoitus. Encyclopædia Britannica, Inc.
Subtraktiiviseen värien sekoittumiseen liittyy valon absorbointi ja selektiivinen läpäisy tai heijastuminen. Sitä esiintyy, kun väriaineet (kuten pigmentit tai väriaineet ) sekoitetaan tai kun useita värillisiä suodattimia asetetaan yhteen valkoisen valonsäteen. Esimerkiksi, jos projektorissa on syvä punainen suodatin, suodatin lähettää punaisen valon ja absorboi muita värejä. Jos projektorissa on voimakas vihreä suodatin, punainen valo absorboituu ja vain vihreä valo lähtee. Jos sen vuoksi projektorissa on sekä punaiset että vihreät suodattimet, kaikki värit absorboituvat eikä valoa läpäise, mikä johtaa mustaan. Vastaavasti keltainen pigmentti absorboi sinistä ja violettia valoa heijastamalla samalla keltaista, vihreää ja punaista valoa (vihreä ja punainen yhdistyvät yhdessä tuottamaan enemmän keltaista). Sininen pigmentti absorboi pääasiassa keltaista, oranssia ja punaista valoa. Jos keltaiset ja siniset pigmentit sekoitetaan, syntyy vihreää, koska se on ainoa spektrikomponentti, jota kumpikaan pigmentti ei absorboi voimakkaasti.
Koska additiivisilla prosesseilla on suurin kirjo, kun primaarit ovat punaisia, vihreitä ja sinisiä, on järkevää olettaa, että subtraktiivisissa prosesseissa suurin asteikko saavutetaan, kun primaarit ovat vastaavasti punaista absorboivaa, vihreää absorboivaa ja sinistä imeytyy. Kuvan väri, joka absorboi punaista valoa ja lähettää kaikki muut säteilyt, on sinivihreä, jota kutsutaan usein syaaniksi. Vain vihreää valoa absorboiva kuva välittää sekä sinistä että punaista valoa, ja sen väri on purppura. Sinistä absorboiva kuva lähettää vain vihreää ja punaista valoa, ja sen väri on keltainen. Tästä syystä subtraktiiviset alukkeet ovat syaani, purppura ja keltainen ( katso ).
Mikään värialan käsite ei ole perinteisesti ollut hämmentyneempi kuin juuri keskusteltu. Tämä hämmennys voidaan jäljittää kahteen yleiseen väärinkäyttäjään: subtraktiivista ensisijaista syaania, joka on oikein sinivihreä, kutsutaan yleisesti siniseksi; ja subtraktiivista primaaripunaa kutsutaan yleisesti punaiseksi. Näillä termeillä subtraktiivisista primaareista tulee punainen, keltainen ja sininen; ja niillä, joiden kokemus rajoittuu pääosin subtraktiivisiin seoksiin, on hyvä syy miettiä, miksi fyysikko vaatii punaista, vihreää ja sinistä ensisijaisina väreinä. Hämmennys on heti ratkaistu, kun ymmärretään, että punainen, vihreä ja sininen valitaan lisäaineiden pääaineiksi, koska ne tarjoavat suurimman väriskaalan seoksissa. Samasta syystä subtraktiiviset alukkeet ovat vastaavasti punaista absorboivaa (syaani), vihreää absorboivaa (magenta) ja sinistä absorboivaa (keltaista).
