Home » Articole » RO » Știință » Fizica » Optica » Lumina » Culoarea unui obiect (Reflexa selectivă)

Culoarea unui obiect (Reflexa selectivă)

postat în: Lumina 0
Spectrul optic continuu redat în spațiul de culoare sRGB
Sursa https://en.wikipedia.org/wiki/File:Rendered_Spectrum.png 

(Spectrul optic continuu redat în spațiul de culoare sRGB.)

Culorile spectrului luminii vizibile
Culoare Interval
lungime de und[
Interval
frecvență
  Roșu ~ 700–635 nm ~ 430–480 THz
  Portocaliu ~ 635–590 nm ~ 480–510 THz
  Galben ~ 590–560 nm ~ 510–540 THz
  Verde ~ 560–520 nm ~ 540–580 THz
  Azuriu ~ 520–490 nm ~ 580–610 THz
  Albastru ~ 490–450 nm ~ 610–670 THz
  Violet sau purpuriu ~ 450–400 nm ~ 670–750 THz
Culoare, lungime de undă, frecvență și energie a luminii
Culoare λ(nm) ν(THz) νb(μm−1) E(eV) E(kJ mol−1)
Infraroșu >1000 <300 <1.00 <1.24 <120
Roșu 700 428 1.43 1.77 171
Portocaliu 620 484 1.61 2.00 193
Galben 580 517 1.72 2.14 206
Verde 530 566 1.89 2.34 226
Albastru 470 638 2.13 2.64 254
Violet sau purpuriu 420 714 2.38 2.95 285
Ultraviolet apropiat 300 1000 3.33 4.15 400
Ultraviolet îndepărtat <200 >1500 >5.00 >6.20 >598

Radiația electromagnetică este caracterizată prin lungime de undă (sau frecvență) și intensitatea acesteia. Când lungimea de undă se află în spectrul vizibil (intervalul de lungimi de undă pe care oamenii le pot percepe, aproximativ între 390 nm și 700 nm), este cunoscut sub numele de „lumină vizibilă”.

Majoritatea surselor de lumină emit lumină la multe lungimi de undă diferite; spectrul sursei este o distribuție care dă intensitatea sa la fiecare lungime de undă. Deși spectrul de lumină care ajunge la ochi dintr-o anumită direcție determină senzația de culoare în acea direcție, există mai multe combinații spectrale posibile decât senzațiile de culoare. De fapt, se poate defini în mod formal o culoare ca o clasă de spectre care dau naștere la aceeași senzație de culoare, deși astfel de clase ar varia foarte mult între specii diferite și într-o mai mică măsură printre indivizii din aceeași specie. În fiecare clasă, membrii se numesc metameri ai culorii respective.

Culoarea obiectelor

Culoarea unui obiect depinde atât de fizica obiectului din mediul său, cât și de caracteristicile percepției ochiului și a creierului. Din punct de vedere fizic, se poate spune că obiectele au culoarea luminii care părăsește suprafețele lor, care în mod normal depind de spectrul iluminării incidente și de proprietățile de reflexie ale suprafeței, precum și potențial asupra unghiurilor de iluminare și de vizualizare. Unele obiecte reflectă nu numai lumina, ci transmit și lumină sau emite lumină, ceea ce contribuie, de asemenea, la culoare. Percepția privitorului asupra culorii obiectului depinde nu numai de spectrul luminii care părăsește suprafața, ci și de o mulțime de indicii contextuale, astfel încât diferențele de culoare dintre obiecte să poată fi discutate în mare parte independent de spectrul de iluminare, unghiul de vizionare etc. Acest efect este cunoscut ca constanța culorii.

Culoarea unui obiect (Discul superior și discul inferior au exact aceeași culoare obiectivă și sunt în vecinătăți gri identice, pe baza diferențelor de context, oamenii percep pătratele ca având reflexii diferite și pot interpreta culorile ca fiind având categorii de culori.)

Pot fi făcute unele generalizări fizice, neglijând efectele perceptuale pentru moment:

  • Lumina care ajunge pe o suprafață opacă este fie reflectată „specular” (adică, în modul unei oglinzi), împrăștiată (adică reflectată cu împrăștiere difuză) sau absorbită – sau o combinație a acestora.
  • Obiectele opace care nu reflectă specular (care tind să aibă suprafețe aspre) au culoarea determinată de lungimile de undă ale luminii care se împrăștie puternic (cu lumina care nu este împrăștiată fiind absorbită). Dacă obiectele împrăștie toate lungimile de undă cu o forță aproximativ egală, ele apar ca fiind albe. Dacă absorb toate lungimile de undă, ele apar ca fiind negre.
  • Obiectele opace care reflectă specular lumina de diferite lungimi de undă cu eficiență diferită arată ca oglinzile colorate cu culori determinate de aceste diferențe. Un obiect care reflectă o parte din lumina care ajunge pe el și absoarbe restul poate arăta negru, dar poate fi și ușor reflexiv; exemple sunt obiectele negre acoperite cu straturi de email sau lac.
  • Obiectele care transmit lumina sunt translucide (împrăștiind lumina transmisă) sau transparente (nu împrăștie lumina transmisă). În cazul în care absorb, de asemenea, (sau reflectă) lumină cu diferite lungimi de undă diferențiate, ele apar colorate cu o culoare determinată de natura absorbției (sau a acelei reflexii).
  • Obiectele pot emite lumină pe care o generează având electroni excitați, în loc să reflecte sau să transmită lumina. Electronii pot fi excitați datorită temperaturii ridicate (incandescență), ca urmare a reacțiilor chimice (chemoluminiscență), după absorbția luminii altor frecvențe („fluorescență” sau „fosforescență”) sau a contactelor electrice, ca diode emițătoare de lumină sau a altor surse de lumină.

Pentru a rezuma, culoarea unui obiect este un rezultat complex al proprietăților sale de suprafață, proprietăților de transmisie și proprietăților sale de emisie, toate contribuind la amestecul de lungimi de undă în lumina care părăsește suprafața obiectului. Culoarea percepută este apoi condiționată de natura iluminării ambientale și de proprietățile de culoare ale altor obiecte din apropiere și de alte caracteristici ale ochiului și ale creierului.

Difuzia culorilor

Difuzia afectează culoarea obiectelor într-o manieră substanțială deoarece determină calea medie a luminii din material și, prin urmare, în ce măsură sunt absorbite diferitele lungimi de undă. Cerneala roșie arată neagră când rămâne în sticlă. Culoarea sa vie este percepută numai atunci când este plasată pe un material de împrăștiere (de ex. hârtie). Acest lucru se datorează faptului că traseul lumii prin fibrele de hârtie (și prin cerneală) are o lungime de doar o fracțiune de milimetru. Dar lumina din sticlă a străbătur câțiva centimetri de cerneală și a fost puternic absorbită, chiar și în lungimile de undă roșii.

Atunci când un obiect colorat are reflexie atât difuză, cât și speculară, de obicei numai componenta difuză este colorată. O cireașă reflectă difuziv lumina roșie, absoarbe toate celelalte culori și are o reflexie speculară care este în esență albă (dacă lumina incidentă este lumină albă). Acest lucru este destul de general, deoarece, cu excepția metalelor, reflexia majorității materialelor depinde de indicele lor de refracție, care variază foarte puțin cu lungimea de undă (deși această variație cauzează dispersia cromatică într-o prismă), astfel încât toate culorile să fie reflectate aproape cu aceeași intensitate. În schimb, reflexiile provenite din diferite origini pot fi colorate: reflexiile metalice, cum ar fi aurul sau cuprul, sau reflexiile interferențiale: irizări, pene de păun, aripi de fluture, gândacul elitra sau acoperirea antireflexie a unei lentile.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *