Det mänskliga ögat är känsligt för ett smalt band av elektromagnetisk strålning som ligger i våglängdsområdet mellan 400 och 700 nanometer, allmänt känt som det synliga ljusspektrumet. Detta lilla spann av elektromagnetisk strålning är den enda källan till färg. Alla våglängder som finns i det synliga ljuset bildar färglöst vitt ljus när de kombineras, men kan brytas och spridas i sina enskilda färger med hjälp av ett prisma.

Färgerna rött, grönt och blått betraktas klassiskt som de primära färgerna eftersom de är grundläggande för människans syn. Alla andra färger i det synliga ljusspektrumet kan framställas genom att på rätt sätt lägga till olika kombinationer av dessa tre färger. Om man dessutom adderar lika stora mängder av rött, grönt och blått ljus får man fram vitt ljus och därför beskrivs dessa färger också ofta som de primära additiva färgerna.

	Interaktiv Java Tutorial
Primära additiva färger Utforska hur de primära additiva färgerna samverkar med varandra för att bilda nya färger.

Som illustreras med hjälp av de överlappande färgcirklarna i figur 1, om lika stora andelar grönt och blått ljus adderas tillsammans, blir resultatet cyan. På samma sätt ger lika delar av grönt och rött ljus färgen gul, och lika delar av rött och blått ljus ger färgen magenta. Färgerna cyan, magenta och gult brukar kallas komplementära färger eftersom var och en av dem kompletterar en av de primära färgerna, vilket innebär att de två färgerna kan kombineras för att skapa vitt ljus. Till exempel är gult (rött plus grönt) komplement till blått, eftersom vitt ljus uppstår när de två färgerna adderas tillsammans. På samma sätt är cyan (grönt plus blått) komplement till rött och magenta (rött plus blått) komplement till grönt ljus.

	Interaktiv Java-handledning
. Primära subtraktiva färger Undersök hur de primära subtraktiva färgerna kombineras för att bilda de primära tillsatserna, samt svart, som är frånvaron av alla färger.

Komplementärfärgerna (cyan, gult och magenta) kallas ibland alternativt för subtraktiva primärfärger. Detta beror på att var och en av dem kan bildas genom att subtrahera en av de primära additiva färgerna (rött, grönt och blått) från vitt ljus. Till exempel ses gult ljus när allt blått ljus avlägsnas från vitt ljus, magenta när grönt ljus avlägsnas och cyan när rött ljus avlägsnas. När alla tre subtraktiva primärfärger kombineras subtraheras följaktligen alla additiva primärfärger från vitt ljus, vilket resulterar i svart, frånvaron av all färg.

Den här diskussionen har hittills varit inriktad på det synliga ljusets egenskaper med avseende på addition och subtraktion av överfört synligt ljus, vilket ofta visualiseras på skärmen i en dator eller TV. Det mesta av det som faktiskt ses i verkligheten är dock ljus som reflekteras från omgivande föremål, t.ex. människor, byggnader, bilar och landskap. Dessa föremål producerar inte själva ljus, utan avger färg genom en process som kallas färgsubtraktion där vissa våglängder av ljus subtraheras, eller absorberas, och andra reflekteras. Ett körsbär ser till exempel rött ut i naturligt solljus eftersom det reflekterar röda våglängder och absorberar alla andra färger. Den serie fotografier som presenteras nedan i figur 2 hjälper till att ytterligare illustrera detta koncept.

I det första fotografiet till vänster belyses ett spelkort, en grön paprika och en klase lila vindruvor med vitt ljus och ser ut så som man skulle förvänta sig att se dem i naturlig belysning. I det andra fotografiet är föremålen dock belysta med rött ljus. Observera att spelkortet reflekterar allt ljus som träffar det, medan endast druvstammen och höjdpunkterna på druvorna och paprikan reflekterar det röda ljuset. Huvuddelen av det röda ljuset absorberas av druvorna och paprikan. Det tredje fotografiet visar föremålen under grön belysning. Den olika strålningens våglängd gör att symbolerna på spelkortet framstår som svarta och att kortets kropp reflekterar grönt ljus. Druvorna reflekterar en del grönt ljus, medan paprikan ser normal ut, men med gröna höjdpunkter. Det fjärde fotografiet illustrerar föremålen under blå belysning. I denna situation framstår druvklumpen som normal med blåa höjdpunkter, men stjälken är osynlig eftersom den smälter in i den svarta bakgrunden. Spelkortets kropp reflekterar blått ljus och symbolerna framstår som svarta, medan pepparn endast reflekterar blått ljus som höjdpunkter.

	Interaktiv Java Tutorial
Färgfilter Undersök hur färgfilter fungerar för att ändra den synliga färgen hos objekt som visualiseras i vitt ljus och monokromatisk belysning.

Det mänskliga ögat kan uppfatta mycket små färgskillnader och tros kunna skilja mellan 8 till 12 miljoner enskilda nyanser. Ändå innehåller de flesta färger en viss andel av alla våglängder i det synliga spektrumet. Det som verkligen varierar från färg till färg är fördelningen av dessa våglängder. De dominerande våglängderna i en färg bestämmer dess grundläggande nyans, som till exempel kan vara lila eller orange. Det är dock förhållandet mellan de dominerande våglängderna och andra våglängder som avgör provets färgmättnad och om det verkar blekt eller djupt mättat. Färgens intensitet och reflektionsförmåga hos det objekt som avbildas bestämmer å andra sidan färgens ljusstyrka, vilket till exempel styr om något framstår som mörkt eller ljusblått.

Under årens lopp har olika klassificeringssystem utarbetats för att systematiskt uttrycka färg i termer av dessa begrepp. Ett av de mest accepterade har varit Munsell Color Tree, som visas nedan i figur 3. Som framgår av bilden representeras varje färg i detta system av en distinkt position på trädet. Färgvärdet representeras av placeringen på omkretsen, mättnaden av färgens horisontella avstånd från den centrala axeln och ljusstyrkan av den vertikala positionen på stammen.

När man lär sig om färg är det också viktigt att ta hänsyn till pigment och färgämnen, som är ansvariga för en stor del av den färg som förekommer på jorden. Till exempel reflekterar och absorberar de naturliga proteinpigment som finns i ögon, hud och hår ljuset på ett sådant sätt att de skapar en vacker mångfald av utseenden hos människan. För att uppnå en liknande mångfald av färger i livlösa föremål, som bilar, flygplan och hus, beläggs de ofta med pigmenthaltiga färger och får olika nyanser genom färgsubtraktion. Tryckta föremål, t.ex. böcker, tidskrifter, skyltar och reklamskyltar, skapar färger på samma grundläggande sätt, men med hjälp av färgämnen eller bläck i stället för pigment.

Alla färgfotografier och andra bilder som trycks eller målas framställs med hjälp av endast fyra färgade bläckämnen eller färgämnen – magenta, cyan, gul (de subtraktiva primära färgerna) och svart. Genom att blanda bläck eller färgämnen av dessa färger i olika proportioner kan man få fram de färger som behövs för att återge nästan vilken bild eller färg som helst. De tre subtraktiva primära färgerna kan i teorin användas ensamma. Begränsningarna hos de flesta färgämnen och bläck gör det dock nödvändigt att tillsätta svart för att uppnå äkta färgtoner.

När en bild förbereds för tryckning i en bok eller tidskrift separeras den först i de ingående subtraktiva primära färgerna, antingen fotografiskt eller med hjälp av en dator, vilket illustreras ovan i figur 4. Varje separerad komponent görs sedan till en film som används för att förbereda en tryckplatta för den färgen. Den slutliga bilden skapas genom att varje färgplatta skrivs ut sekventiellt, en på en annan, med lämpligt bläck för att bilda en komposit som återskapar originalets utseende.

Färg framställs på ett något liknande sätt. Återigen krävs endast de subtraktiva primära färgerna och svart. Baspigment som innehåller dessa färger blandas samman för att bilda de olika färger som används i de slutliga färgpreparaten.

	Interaktiv Java Tutorial
Färgseparation Upptäck hur de subtraktiva primära färgerna separeras från en bild och görs till färgplattor som kan användas för att producera realistiskt färgade utskrifter.

En tydlig förståelse för de färgbegrepp som tidigare har diskuterats är ytterst viktig när man använder ett mikroskop för att se och ta färgbilder. Ljuskällor för mikroskop är vanligen volfram-halogenlampor som kan sända ut ett starkt ljus med en färgtemperatur runt 3200 Kelvin. För observatören framstår detta som vitt ljus som kan absorberas, brytas, reflekteras, polariseras och/eller transmitteras av ett objekt på mikroskopbordet. Reglerna för primärfärger gäller för hur provet interagerar med mikroskopljuset och vilka färger som visas när provet visualiseras i okularen. Samma regler gäller också för den film som används för att ta mikroskopiska bilder.

Författare

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

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

Tillbaka till ljus och färg

Frågor eller kommentarer? Skicka oss ett e-postmeddelande.

© 1998-2021 av Michael W. Davidson och Florida State University. Alla rättigheter förbehållna. Inga bilder, grafik, skript eller applets får reproduceras eller användas på något sätt utan tillstånd från upphovsrättsinnehavarna. Användning av denna webbplats innebär att du godkänner alla juridiska villkor som anges av ägarna.

Denna webbplats underhålls av vårt
Graphics & Web Programming Team
i samarbete med Optical Microscopy at the
National High Magnetic Field Laboratory.

Senaste ändring: Fredag, 20 maj 2016 kl. 10:22

Antal åtkomster sedan den 10 mars 2003:164086

Besök webbplatserna för våra samarbetspartners inom utbildning: