В природе не существует цветов как таковых. Каждый оттенок, который мы видим, задает та или иная длина волны. Красный цвет образуется под воздействием самых длинных волн и представляет собой одну из двух граней видимого спектра.
О природе цвета
Возникновение того или иного цвета можно объяснить благодаря законам физики. Все цвета и оттенки являются результатами обработки мозгом информации, поступающей через глаза в форме световых волн различной длины. При отсутствии волн люди видят черный цвет, а при единовременном воздействии всего спектра – белый.
Цвета предметов определяются способностью их поверхностей поглощать волны определенной длины и отталкивать все остальные. Также имеет значение освещенность: чем ярче свет, тем интенсивнее отражаются волны, и тем ярче выглядит объект.
Люди способны различать более ста тысяч цветов. Любимые многими алые, бордовые и вишневые оттенки образуются самыми длинными волнами. Однако чтобы человеческий глаз мог увидеть красный цвет, длина волны не должна превышать 700 нанометров. За этим порогом начинается невидимый для людей инфракрасный спектр. Противоположная граница, отделяющая фиолетовые оттенки от ультрафиолетового спектра, находится на уровне около 400 нм.
Цветовой спектр
Спектр цветов как некоторая их совокупность, распределенная в порядке возрастания длины волны, был открыт Ньютоном в ходе проведения его знаменитых экспериментов с призмой. Именно он выделил 7 явно различимых цветов, а среди них – 3 основных. Красный цвет относится и к различимым, и к основным. Все оттенки, которые различают люди – это видимая область обширного электромагнитного спектра. Таким образом, цвет – это электромагнитная волна определенной длины, не короче 400, но не длиннее 700 нм.
Ньютон заметил, что пучки света разных цветов имели разные степени преломления. Если выражаться более корректно, то стекло преломляло их по-разному. Максимальной скорости прохождения лучей через вещество и, как следствие, наименьшей преломляемости способствовала наибольшая длина волны. Красный цвет является видимым отображением наименее преломляемых лучей.
Волны, образующие красный цвет
Электромагнитная волна характеризуется такими параметрами, как длина, частота и энергия фотона. Под длиной волны (λ) принято понимать наименьшее расстояние между ее точками, которые колеблются в одинаковых фазах. Основные единицы измерения длины волн:
- микрон (1/1000000 метра);
- миллимикрон, или нанометр (1/1000 микрона);
- ангстрем (1/10 миллимикрона).
Максимально возможная длина волны красного цвета равна 780 ммк (7800 ангстрем) при прохождении через вакуум. Минимальная длина волны этого спектра – 625 ммк (6250 ангстрем).
Другой существенный показатель – частота колебаний. Она взаимосвязана с длиной, поэтому волна может быть задана любой из этих величин. Частота волн красного цвета находится в пределах от 400 до 480 Гц. Энергия фотонов при этом образует диапазон от 1,68 до 1,98 эВ.
Температура красного цвета
Оттенки, которые человек подсознательно воспринимает как теплые либо холодные, с научной точки зрения, как правило, имеют противоположный температурный режим. Цвета, ассоциируемые с солнечным светом – красный, оранжевый, желтый – принято рассматривать как теплые, а противоположные им – как холодные.
Однако теория излучения доказывает обратное: у красных оттенков цветовая температура намного ниже, чем у синих. На деле это легко подтвердить: горячие молодые звезды имеют голубоватый свет, а угасающие – красный; металл при раскаливании сначала становится красным, затем желтым, а после – белым.
Согласно закону Вина, существует обратная взаимосвязь между степенью нагрева волны и ее длиной. Чем сильнее нагревается объект, тем большая мощность приходится на излучения из области коротких волн, и наоборот. Остается лишь вспомнить, где в видимом спектре существует наибольшая длина волны: красный цвет занимает позицию, контрастную синим тонам, и является наименее теплым.
Оттенки красного
В зависимости от конкретного значения, которое имеет длина волны, красный цвет приобретает различные оттенки: алый, малиновый, бордовый, кирпичный, вишневый и т. д.
Оттенок характеризуется 4 параметрами. Это такие, как:
- Тон – место, которое цвет занимает в спектре среди 7 видимых цветов. Длина электромагнитной волны задает именно тон.
- Яркость – определяется силой излучения энергии определенного цветового тона. Предельное снижение яркости приводит к тому, что человек увидит черный цвет. При постепенном повышении яркости появится бурый цвет, за ним – бордовый, после – алый, а при максимальном повышении энергии – ярко-красный.
- Светлость – характеризует близость оттенка к белому. Белый цвет – это результат смешивания волн различных спектров. При последовательном наращивании этого эффекта красный цвет превратится в малиновый, после – в розовый, затем – в светло-розовый и, наконец, в белый.
- Насыщенность – определяет удаленность цвета от серого. Серый цвет по своей природе – это три основных цвета, смешанные в разных количествах при понижении яркости излучения света до 50%.
