Az emberi szem érzékeny az elektromágneses sugárzás egy keskeny sávjára, amely a 400 és 700 nanométer közötti hullámhossztartományban helyezkedik el, amelyet általában látható fényspektrumnak neveznek. Az elektromágneses sugárzásnak ez a kis tartománya az egyetlen színforrás. A látható fényben jelen lévő összes hullámhossz együttesen színtelen fehér fényt alkot, de prizma segítségével megtörhető és szétszórható az egyes színekre.

A vörös, a zöld és a kék színt klasszikusan az elsődleges színeknek tekintik, mivel ezek alapvető fontosságúak az emberi látás szempontjából. A látható fényspektrum összes többi színe e három szín különböző kombinációinak megfelelő összeadásával állítható elő. Sőt, a vörös, a zöld és a kék fény egyenlő mennyiségű hozzáadása fehér fényt eredményez, ezért ezeket a színeket gyakran elsődleges additív színeknek is nevezik.

	Interaktív Java oktatóprogram
Primer additív színek Fedezd fel, hogy az elsődleges additív színek hogyan lépnek kölcsönhatásba egymással, hogy új színeket alkossanak.

Az 1. ábrán látható átfedő színkörökkel szemléltetve, ha a zöld és kék fény egyenlő részeit összeadjuk, az így kapott szín a cián. Hasonlóképpen, a zöld és a vörös fény egyenlő részei a sárga színt, a vörös és a kék fény egyenlő részei pedig a magenta színt eredményezik. A cián, a magenta és a sárga színeket általában komplementer színeknek nevezik, mivel mindegyik szín kiegészíti az alapszínek egyikét, ami azt jelenti, hogy a két szín egyesülve fehér fényt hozhat létre. Például a sárga (vörös plusz zöld) a kék komplementer színe, mert a két szín összeadásakor fehér fény keletkezik. Ugyanígy a cián (zöld plusz kék) a vörös komplementere, a magenta (vörös plusz kék) pedig a zöld fény komplementere.

	Interaktív Java oktatóprogram
Primer szubtraktív színek Vizsgáljuk meg, hogy az elsődleges szubtraktív színek hogyan állnak össze az elsődleges additív színekké, valamint a feketét, minden szín hiányát.

A kiegészítő színeket (cián, sárga és magenta) néha alternatívaként szubtraktív primereknek is nevezik. Ez azért van így, mert mindegyik úgy alakítható ki, hogy a fehér fényből kivonjuk az egyik primer additív színt (vörös, zöld és kék). Például a sárga fényt akkor látjuk, ha a fehér fényből az összes kék fényt kivonjuk, a magenta fényt akkor, ha a zöldet kivonjuk, a ciánt pedig akkor, ha a vöröset kivonjuk. Következésképpen, amikor mindhárom szubtraktív alapszínt kombináljuk, az összes additív alapszínt kivonjuk a fehér fényből, ami a feketét, minden szín hiányát eredményezi.

Ez a vita eddig a látható fény tulajdonságaira összpontosított a sugárzott látható fény összeadásával és kivonásával kapcsolatban, amelyet gyakran a számítógép vagy a televízió képernyőjén jelenítünk meg. A valóságban azonban a legtöbbet a környező tárgyakról, például emberekről, épületekről, autókról és tájakról visszaverődő fényből látunk. Ezek a tárgyak maguk nem termelnek fényt, hanem színt bocsátanak ki egy színkivonás néven ismert folyamat révén, amelynek során a fény bizonyos hullámhosszúságú részei kivonásra kerülnek, vagy elnyelődnek, míg mások visszaverődnek. A cseresznye például azért tűnik pirosnak a természetes napfényben, mert visszaveri a vörös hullámhosszt, és elnyeli az összes többi színt. Az alábbi 2. ábrán bemutatott fényképsorozat segít tovább szemléltetni ezt a fogalmat.

A bal oldali első fényképen egy játékkártya, egy zöld paprika és egy lila szőlőfürt fehér fénnyel van megvilágítva, és úgy jelennek meg, ahogyan természetes megvilágításban látnánk őket. A második fényképen azonban a tárgyakat vörös fénnyel világítják meg. Figyeljük meg, hogy a játékkártya az összes ráeső fényt visszaveri, míg a vörös fényt csak a szőlőszár, valamint a szőlő és a paprika fénypontjai verik vissza. A vörös fény nagy részét a szőlő és a paprika elnyeli. A harmadik fénykép a tárgyakat zöld megvilágításban mutatja. Az eltérő sugárzás hullámhossza miatt a játékkártyán lévő szimbólumok feketének tűnnek, a kártya teste pedig zöld fényt ver vissza. A szőlő némi zöld fényt tükröz, míg a paprika normális, de zöld színű kiemelkedésekkel jelenik meg. A negyedik fénykép a kék megvilágítású tárgyakat szemlélteti. Ebben a helyzetben a szőlőfürt normálisnak tűnik, kék kiemelésekkel, de a szár láthatatlan, mert beleolvad a fekete háttérbe. A játékkártya teste kék fényt ver vissza, és a szimbólumok feketének tűnnek, míg a paprika csak a kék fényt veri vissza kiemelkedésként.

	Interaktív Java oktatóprogram
Színszűrők Vizsgálja meg, hogyan működnek a színszűrők, hogy megváltoztassák a fehér fényben és monokromatikus megvilágításban látható tárgyak látszólagos színét.

Az emberi szem nagyon kis színkülönbségeket képes érzékelni, és a feltételezések szerint 8-12 millió egyedi árnyalatot képes megkülönböztetni. Pedig a legtöbb szín a látható spektrum valamennyi hullámhosszának bizonyos arányát tartalmazza. Ami igazán színről színre változik, az ezeknek a hullámhosszoknak az eloszlása. Egy szín uralkodó hullámhosszai határozzák meg az alapárnyalatát, amely lehet például lila vagy narancssárga. Az uralkodó hullámhosszok és a többi hullámhossz aránya határozza meg azonban a minta színtelítettségét, és azt, hogy a minta halványnak vagy mélyen telítettnek tűnik. A szín intenzitása és a leképezendő tárgy fényvisszaverő képessége viszont meghatározza a szín fényességét, amely például azt szabályozza, hogy valami sötét vagy világoskéknek tűnik-e.

Az évek során különböző osztályozási rendszereket dolgoztak ki a színek e fogalmak szerinti szisztematikus kifejezésére. Az egyik legszélesebb körben elfogadott rendszer a Munsell színfa volt, amely az alábbi 3. ábrán látható. Amint az ábrán látható, ebben a rendszerben minden színt a fán egy meghatározott pozíció képvisel. A színárnyalat színértékét a kerületen való elhelyezés, a telítettséget a színnek a középtengelytől való vízszintes távolsága, a fényességet pedig a törzsön elfoglalt függőleges pozíciója jelenti.

A színek megismerése során fontos figyelembe venni a pigmenteket és a színezékeket is, amelyek a Földön megjelenő színek nagy részéért felelősek. Például a szemekben, a bőrben és a hajban található természetes fehérjepigmentek úgy verik vissza és nyelik el a fényt, hogy az emberi faj megjelenéseinek gyönyörű változatosságát hozzák létre. Annak érdekében, hogy az élettelen tárgyak, például az autók, repülőgépek és házak színének hasonló változatosságát érjék el, gyakran pigmenttartalmú festékekkel vonják be őket, és a színkivonás folyamatával különböző árnyalatokat ábrázolnak. A nyomtatott tárgyak, például könyvek, magazinok, táblák és hirdetőtáblák ugyanilyen alapvető módon hozzák létre a színeket, de pigmentek helyett festékek vagy tinták segítségével.

Minden színes fénykép és egyéb nyomtatott vagy festett kép mindössze négy színes tinta vagy festék – magenta, cián, sárga (a szubtraktív primer) és fekete – felhasználásával készül. E színek tintáinak vagy festékeinek különböző arányú keverésével szinte bármilyen kép vagy szín reprodukálásához szükséges színeket előállíthatunk. A három szubtraktív alapszín elméletileg önmagában is használható. A legtöbb festék és tinta korlátai azonban szükségessé teszik a fekete hozzáadását a valódi színtónusok eléréséhez.

Amikor egy képet könyvben vagy magazinban való nyomtatásra készítenek elő, először szétválasztják az alkotó szubtraktív primerekre, akár fotografikusan, akár számítógép segítségével, ahogy azt a fenti 4. ábra szemlélteti. Ezután minden egyes elválasztott komponensből filmet készítenek, amelyet az adott színhez tartozó nyomólemez elkészítéséhez használnak. A végső képet úgy hozzák létre, hogy az egyes színlemezeket egymás után egymásra nyomtatják a megfelelő festékkel, hogy olyan kompozitot alkossanak, amely az eredeti megjelenését adja vissza.

A festéket némileg hasonló módon állítják elő. Itt is csak a szubtraktív primerekre és a feketére van szükség. Az ezeket a színeket tartalmazó alappigmenteket összekeverik, hogy kialakítsák a végső festékkészítményekben használt különböző színeket.

	Interaktív Java oktatóprogram
. Színleválasztás Fedezze fel, hogyan választják le a szubtraktív primereket egy képről, és hogyan készítenek belőlük színes lemezeket, amelyekből valósághűen színezett nyomatok készíthetők.

A korábban tárgyalt színfogalmak világos megértése rendkívül fontos, amikor mikroszkópot használunk a színes képek megtekintéséhez és rögzítéséhez. A mikroszkóp fényforrásai általában volfrám-halogén izzók, amelyek 3200 Kelvin körüli színhőmérsékletű fényt képesek kibocsátani. A megfigyelő számára ez fehér fényként jelenik meg, amelyet a mikroszkóp asztalán lévő minta elnyelhet, megtörhet, visszaverhet, polarizálhat és/vagy átereszthet. Az alapszínek szabályai arra vonatkoznak, hogy a minta hogyan lép kölcsönhatásba a mikroszkóp fényével, és milyen színek jelennek meg, amikor a mintát az okulárokban szemléljük. Ugyanezek a szabályok vonatkoznak a mikroszkópos felvételek készítéséhez használt filmre is.

Társszerzők

Mortimer Abramowitz – Olympus America, Inc, Two Corporate Center Drive., Melville, New York, 11747.

Shannon H. Neaves és Michael W. Davidson – National High Magnetic Field Laboratory, 1800 East Paul Dirac Dr., The Florida State University, Tallahassee, Florida, 32310.

FÉNY ÉS SZÍN

Kérdés vagy észrevétel? Küldjön nekünk e-mailt.

© 1998-2021 Michael W. Davidson és a Floridai Állami Egyetem. Minden jog fenntartva. A képek, grafikák, szkriptek vagy appletek nem reprodukálhatók vagy használhatók fel semmilyen módon a szerzői jogtulajdonosok engedélye nélkül. A weboldal használata azt jelenti, hogy Ön elfogadja a tulajdonosok által meghatározott összes jogi feltételt.

Ezt a weboldalt a
Graphics & Web Programming Team
az Optical Microscopy at the
National High Magnetic Field Laboratory

együttműködésben tartja fenn.

A legutóbbi módosítás:

A hozzáférések száma 2003. március 10. óta:164086

Látogasson el oktatási partnereink honlapjaira: