يمثل كل لون في قوس قزح الطول الموجي الخاص به والذي يتم تضمينه في طيف الضوء المرئي .
طيف الضوء المرئي هو جزء صغير جدًا من الطيف الواسع للموجات الكهرومغناطيسية. أطول طول موجي للضوء المرئي هو 700 نانومتر ، مما يعطيها اللون الأحمر ، بينما الأقصر 400 نانومتر ، مما يعطيها انطباعًا عن اللون الأرجواني أو البنفسجي.
خارج نطاق 400-700 نانومتر ، لا تستطيع العين البشرية رؤيتها ؛ على سبيل المثال الأشعة تحت الحمراء ذات الطول الموجي من 700 نانومتر إلى 1 مليمتر.
تظهر أقواس قزح عندما ينكسر الضوء الأبيض للشمس بواسطة قطرات الماء التي تثني أنواعًا مختلفة من الضوء بناءً على أطوالها الموجية. ضوء الشمس الذي يبدو أبيض لأعيننا ينقسم إلى ألوان أخرى.
في أعيننا انطباعات بألوان مختلفة مثل الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والنيلي والأرجواني.
في أعيننا انطباعات بألوان مختلفة مثل الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والنيلي والأرجواني.
تُعرف هذه الظاهرة باسم تشتت الضوء ، وهو تحلل الضوء متعدد الألوان (المكون من ألوان مختلفة) إلى مكونات أحادية اللون للضوء. بصرف النظر عن أقواس قزح ، يمكن أيضًا ملاحظة هذه الظاهرة على المناشير أو المشابك المعرضة لمصدر الضوء الأبيض. استخدم نيوتن المنشور لتشتيت الضوء الأبيض من الشمس.
يشار إلى ألوان قوس قزح بألوان طيفية أو ألوان أحادية اللون أو ألوان نقية . يطلق عليه طيفي لأن هذه الألوان تظهر في طيف الموجات الكهرومغناطيسية وتمثل الأطوال الموجية الفردية. يطلق عليها أحادية اللون أو نقية لأن هذه الألوان ليست نتيجة مزيج من ألوان أخرى.
إذا كانت الألوان نقية ، فهل هناك ألوان نجسة؟
بصرف النظر عن الألوان الطيفية أو النقية ، هناك ألوان أخرى يمكن للبشر رؤيتها وهي بالتأكيد ليست طيفية أو غير نقية. تسمى هذه الألوان بالألوان غير الطيفية أو الألوان المختلطة التي لا توجد في طيف الموجات الكهرومغناطيسية.
تتكون الألوان غير الطيفية من ألوان أحادية اللون ولا تمثل الطول الموجي المحدد للضوء المرئي. على الرغم من أنها ليست في الطيف ، إلا أنها لا تزال تعطي أعيننا انطباعًا لونيًا معينًا تمامًا مثل الألوان الطيفية. سيبدو اللون الأرجواني غير الطيفي مثل اللون الأرجواني الطيفي ، وكذلك أي لون آخر.
هناك العديد من الألوان غير الطيفية ، ويعرف أيضًا باسم ليست في الطيف
على سبيل المثال ، عندما نعتقد أننا نرى اللون الأصفر من شاشة شاشة هاتفنا الذكي ، لا يوجد في الواقع لون أصفر نقي بطول موجة يبلغ 570 نانومتر يدخل أعيننا.
اقرأ أيضًا: الأبحاث الحديثة تكشف أن تلوث الهواء يجعل البشر أكثر غباءًتنبعث من الشاشة ألوان خضراء وحمراء تضيء معًا لتشكيل انطباع أصفر في أدمغتنا. اللون الأصفر الذي نراه على الأجهزة الإلكترونية ليس هو نفسه الأصفر في طيف الضوء المرئي.
إذا نظرنا عن كثب إلى شاشة شريط التلفزيون لدينا ، فسترى أن الخطوط القصيرة باللون الأحمر والأخضر والأزرق مرتبة بشكل متكرر.
عندما تظهر الشاشة بيضاء ، سنرى الخطوط الثلاثة للضوء الملون ساطعة بالتساوي ؛ على العكس من ذلك ، عند إيقاف تشغيل التلفزيون ، تضيء الألوان الثلاثة بالكامل وتعطي انطباعًا باللون الأسود. عندما نعتقد أننا نرى اللون الأصفر ، اتضح أن الخطوط الحمراء والخضراء تضيء أكثر سطوعًا من الخطوط الزرقاء.
لماذا يجب استخدام الأحمر والأخضر والأزرق؟
يكمن السبب في بنية مستقبلات الضوء على شبكية العين. يوجد في شبكية العين نوعان من مستقبلات الضوء: الخلايا العصوية والخلايا المخروطية.
تعمل الخلايا المخروطية كمستقبلات في ظروف الضوء وحساسة للون ، بينما تعمل الخلايا العصوية كمستقبلات للضوء عندما تكون خافتة وتتفاعل ببطء أكبر ولكنها أكثر حساسية للضوء.
رؤية اللون في أعيننا هي "مسؤولية" المخاريط التي يبلغ عددها حوالي 4.5 مليون. هناك ثلاثة أنواع من المخاريط:
- القصير (S) ، الأكثر حساسية للضوء بطول موجة يبلغ حوالي 420-440 نانومتر ، يتم التعرف عليه باللون الأزرق.
- يتم تحديد المتوسط (M) ، الذي يبلغ ذروته في حوالي 534-545 نانومتر ، باللون الأخضر.
- الطول (L) ، حوالي 564-580 نانومتر ، محدد باللون الأحمر.
كل نوع من الخلايا قادر على الاستجابة لمجموعة واسعة من الأطوال الموجية للضوء المرئي ، على الرغم من أن لديه حساسية أعلى لأطوال موجية معينة.
اقرأ أيضًا: كيف يمكن أن تنمو الأشجار كبيرة وثقيلة؟يختلف هذا المستوى من الحساسية أيضًا لكل إنسان ، مما يعني أن كل إنسان يشعر بالألوان بشكل مختلف عن الآخرين.
تصوير بياني لحساسية أنواع الخلايا الثلاثة:
ما معنى الرسم البياني لمستوى الحساسية هذا؟ لنفترض أن موجة من الضوء الأصفر النقي بطول موجي 570 نانومتر دخلت العين وتضرب مستقبلات ثلاثة أنواع من الخلايا المخروطية.
يمكننا معرفة استجابة كل نوع خلية من خلال قراءة الرسم البياني. بطول موجة يبلغ 570 نانومتر ، تُظهر الخلايا من النوع L أقصى استجابة متبوعة بخلايا من النوع M ، بينما النوع S هو صفر. فقط الخلايا من النوعين L و M تستجيب للضوء الأصفر البالغ 570 نانومتر.
من خلال معرفة استجابة كل نوع من الخلايا المخروطية ، يمكننا إنشاء تقليد للون أحادي اللون. ما يجب القيام به هو تحفيز الأنواع الثلاثة من الخلايا بحيث تستجيب كما لو كان هناك لون نقي.
لإنشاء انطباع أصفر ، نحتاج فقط إلى مصدر ضوء أحادي اللون باللونين الأخضر والأحمر بكثافة يمكن رؤيتها من الرسم البياني للاستجابة. ومع ذلك ، تجدر الإشارة أيضًا إلى أن هذه المقارنة غير صحيحة أو جامدة. هناك مجموعة متنوعة من معايير الألوان المستخدمة لإنشاء ألوان جديدة. على سبيل المثال ، إذا نظرنا إلى معيار ألوان RGB ، فإن نسبة اللون الأحمر والأخضر والأزرق باللون الأصفر هي 255: 255: 0.
مع النسبة الصحيحة أو وفقًا لحالة العين ، لا يمكن تمييز اللون أحادي اللون النقي عن الألوان المختلطة.
ثم كيف نعرف الألوان النقية والمختلطة؟ إنه أمر سهل ، نحتاج فقط إلى توجيه الأشعة الملونة إلى المنشور كما في التجربة التي قام بها نيوتن مع ضوء الشمس. تختبر الألوان النقية الانحناء فقط ، بينما تعاني الألوان غير الطيفية من تشتت يفصل الأشعة المكونة.
هذا المنشور هو تقديم المؤلف. يمكنك أيضًا كتابة كتاباتك الخاصة بالانضمام إلى مجتمع Saintif
مصادر القراءة:
- مقدمة في نظرية الألوان . جون دبليو شيبمان. //infohost.nmt.edu/tcc/help/pubs/colortheory/colortheory.pdf
- المحاضرة 26: اللون والضوء . روبرت كولينز. //www.cse.psu.edu/~rtc12/CSE486/lecture26_6pp.pdf
- المحاضرة 17: اللون . ماثيو شوارتز. //users.physics.harvard.edu/~schwartz/15cFiles/Lecture17-Color.pdf