De ce vedem obiecte? De ce este lumea colorată?

Extrem vedere importantă energie. Viața pe pământ depinde de energia luminii solare. În plus, lumina este o radiație care ne oferă senzații vizuale. Radiația laser folosit în multe domenii – de la transmiterea informațiilor până la tăierea oțelului.

Vedem obiecte atunci când lumina de la ele ajunge în ochii noștri. Aceste obiecte fie emit ele însele lumină, fie reflectă lumina emisă de alte obiecte, fie o transmit prin ele însele. Vedem, de exemplu, Soarele și stelele pentru că emit lumină. Vedem majoritatea obiectelor din jurul nostru datorită luminii pe care o reflectă. Iar unele materiale, precum vitraliile din ferestrele catedralei, dezvăluie bogăția culorilor lor lăsând lumina să treacă prin ele.

Luminos lumina soarelui Ni se pare alb pur, adică incolor. Dar aici ne înșelim, deoarece lumina albă este formată din multe culori. Sunt vizibile atunci când razele soarelui luminează picăturile de ploaie și vedem un curcubeu. O dungă multicoloră apare și atunci când lumina soarelui se reflectă de pe marginea teșită a oglinzii sau trece printr-un decor sau un vas din sticlă. Această bandă se numește spectrul luminii. Începe cu roșu și, schimbându-se treptat, se termină la capătul opus cu violet.

De obicei, nu luăm în considerare nuanțele mai slabe de culoare și, prin urmare, considerăm că spectrul este format din șapte benzi de culoare. Culorile spectrului, numite cele șapte culori ale curcubeului, includ roșu, portocaliu, galben, verde, albastru, indigo, violet.

Prisme

În anii 60 ai secolului al XVII-lea, Isaac Newton a efectuat experimente cu lumină. Pentru a descompune lumina în componentele ei și a obține un spectru, a folosit o prismă triunghiulară de sticlă. Omul de știință a descoperit că prin colectarea fasciculului fragmentat folosind o a doua prismă, s-ar putea obține din nou lumină albă. Așa că a demonstrat că lumina albă este un amestec Culori diferite.

Culorile primare ale luminii sunt roșu, verde și albastru. Combinația lor produce lumină albă. Amestecate în perechi, formează culorile galben, albastru sau violet. Pigmentul sau culorile primare ale vopselelor sunt violet, albastru, galben. Combinația lor este prezentată în figură.

Trecând printr-o prismă, razele de lumină sunt refractate. Dar razele de culori diferite sunt refractate în grade diferite- roșu în cel mai mic, violet în cel mai mare. Acesta este motivul pentru care, la trecerea printr-o prismă, culoarea albă este împărțită în culori componente.

Refracția luminii se numește refracție, iar descompunerea lumină albă pe Culori diferite- varianta. Când picăturile de ploaie împrăștie lumina soarelui, se formează un curcubeu.

Undele electromagnetice

Spectrul de lumină este doar o parte dintr-o gamă uriașă de radiații numită spectru electromagnetic. Include radiații gamma, raze X, ultraviolete, infraroșii (termice) și unde radio. Toate tipurile de radiații electromagnetice se propagă sub formă de unde de vibrații electrice și magnetice la viteza luminii - aproximativ 300.000 km/s. Undele electromagnetice diferă unele de altele în principal prin lungimea de undă. Este determinată de frecvență, adică de viteza cu care se formează aceste unde. Cu cât frecvența este mai mare, cu atât sunt mai aproape unul de celălalt și cu atât lungimea fiecăruia dintre ele este mai mică. În spectru, undele luminoase ocupă un loc între regiunile radiațiilor infraroșii și ultraviolete.

Soarele emite gamă largă radiatie electromagnetica. Scara oferă lungimi de undă în nanometri (o miliardime dintr-un metru) și unități mai mari.

Lentile

Imagini în camere și instrumente optice obţinute cu ajutorul lentilelor şi a fenomenului de refracţie a razelor de lumină în acestea. Poate ați observat că lentilele telescoapelor ieftine, de exemplu, au un chenar colorat în jurul conturului imaginii. Acest lucru se întâmplă pentru că, ca o prismă, obiectiv simplu, realizat dintr-o singură bucată de sticlă sau plastic, refractă razele de diferite culori în grade diferite. La dispozitivele de calitate superioară, acest defect este eliminat prin utilizarea a două lentile conectate între ele. Prima parte a unei astfel de lentile compozite descompune lumina albă în diferite culori, iar a doua le conectează din nou, eliminând astfel marginea inutilă.

Culori primare

După cum a arătat Newton, o lumânare albă poate fi obținută prin amestecarea celor șapte culori ale curcubeului. Dar acest lucru se poate face mai simplu, amestecând doar trei culori - roșu, verde și albastru. Acestea se numesc culorile primare ale luminii. Obținem alte culori combinând principalele. De exemplu, un amestec de roșu și verde produce galben.

Lentile convexe focalizează razele paralele. Deoarece lumina albă este formată din mai multe culori, razele lor sunt refractate în grade diferite și focalizate la distanțe diferite de lentilă. Ca rezultat, se formează un chenar colorat în jurul contururilor imaginii.

O lentilă realizată din două tipuri de sticlă poate fi folosită pentru a produce imagini fără margini colorate. Prima parte a lentilei refractează razele de diferite culori în grade diferite, făcându-le să se diverge. Al doilea le colectează din nou, eliminând distorsiunile de culoare.

Faptul că lumina albă este formată din mai multe culori explică de ce vedem obiecte într-o culoare sau alta. (Pentru simplitate, să presupunem că lumina albă este formată doar din roșu, verde și albastru). Vedem un obiect alb dacă reflectă toate cele trei componente ale luminii albe și negru dacă nu reflectă niciuna dintre ele. Dar un obiect roșu iluminat de lumină albă apare roșu deoarece reflectă în principal componenta roșie albși absoarbe majoritatea componentelor albastre și verzi. Drept urmare, vedem în mare parte roșu. La fel, un obiect albastru reflectă razele albastre în timp ce le absoarbe pe cele roșii și verzi. Iar un obiect verde reflectă razele verzi, absorbindu-le pe cele roșii și albastre.

Ochii compuși ai muștelor sunt formați din mii de lentile. Fiecare concentrează lumina doar pe câteva celule sensibile la lumină, astfel încât musca nu poate vedea toate detaliile obiectului. Prin ochii unei muște, o floare arată ca o imagine formată din mii de bucăți.

Rețeaua de bannere WebProm

Dacă amestecați vopsele de diferite culori, fiecare va absorbi (a prelua) diferite componente ale luminii albe, iar amestecul va deveni mai închis. Astfel, amestecarea vopselelor este un proces opus amestecării razelor de culoare. Pentru a obține o anumită gamă de culori, trebuie să utilizați un set diferit de culori primare. Culorile primare folosite în pictură se numesc culori de pigment primar. Aceasta este culoarea magenta sau „roșu perfect”, albastrul și galbenul sunt numite în mod obișnuit (dar incorect) roșu, albastru și galben. Negrul este adăugat pentru a crește densitatea zonelor întunecate, iar un amestec bogat de toate culorile primare încă reflectă lumina într-o oarecare măsură. Rezultatul este maro închis în loc de negru.

Valuri și particule

Modul în care se formează și se propagă razele de lumină a rămas un mister complet timp de secole. Și astăzi acest fenomen nu a fost studiat pe deplin de oamenii de știință.

În secolul al XVII-lea, Isaac Newton și alți oameni de știință credeau că lumina consta din particule care se mișcă rapid numite corpusculi. Omul de știință danez Christiaan Huygens a susținut că lumina constă din valuri

În 1801, omul de știință englez Thomas Young a efectuat o serie de experimente cu difracția luminii.Acest fenomen constă în faptul că la trecerea printr-o fantă foarte îngustă, lumina este puțin împrăștiată, mai degrabă decât să se propagă în linie dreaptă. Young a explicat difracția prin propagarea luminii sub formă de unde. Și în anii 60 ai secolului al XIX-lea, omul de știință scoțian James Clark Maxwell a sugerat că energia electromagnetică călătorește în unde și că lumina este un fel deosebit această energie.

Mirage este iluzie optica, observat în deșerturile fierbinți (sus). Când Soarele încălzește puternic pământul, aerul de deasupra lui se încălzește și el. Pe măsură ce temperatura se schimbă la diferite altitudini, lumina din aer este refractă, așa cum se arată în imagine. Pentru a vedea vârful copacului, observatorul trebuie să privească în jos, astfel încât copacul să apară cu susul în jos. Uneori, lumina care cade din cer arată ca niște bălți vărsate pe pământ. Straturile de aer rece deasupra mării pot provoca fenomenul opus (mai jos). Lumina reflectată de o navă îndepărtată este refractată astfel încât nava pare să plutească pe cer.

Cu toate acestea, până la începutul secolului al XX-lea, omul de știință german Max Planck a demonstrat în lucrările sale că energia radiațiilor poate exista doar sub formă de mănunchiuri minuscule - cuante. Această dovadă stă la baza teoriei cuantice a lui Planck, pentru care a primit un premiu în 1918. Premiul Nobelîn domeniul fizicii, un cuantum de radiație luminoasă este o particulă numită foton. Când este emisă sau absorbită, lumina se comportă întotdeauna ca un flux de fotoni.

Astfel, uneori lumina se comportă ca undele, alteori ca niște particule. Prin urmare, se consideră că are o dublă natură. Oamenii de știință pot folosi fie teoria undelor, fie teoria particulelor pentru a explica datele observaționale.

Peștele hauliod emite lumină bioluminiscentă din organele sale abdominale (fotofore). Peștele își reglează luminozitatea pentru a se potrivi cu luminozitatea luminii care pătrunde de la suprafață.

Generarea Luminii

Ca curent electric, lumina poate fi generată de alte tipuri de energie. Soarele generează lumină și alte radiații electromagnetice prin reacții puternice de fuziune care transformă hidrogenul în heliu. Când se arde cărbunele sau lemnul, energia chimică a combustibilului este transformată în căldură și lumină. Trecerea curentului prin fir subțire filamentul dintr-un bec electric dă același rezultat. O lampă fluorescentă funcționează pe un principiu diferit. La capetele unui tub umplut cu vapori (de obicei mercur) sub presiune mare, tensiune înaltă. Aburul începe să strălucească, emitând radiații ultraviolete, care acționează asupra învelișului chimic pereții interiori tuburi. Acoperirea absoarbe radiațiile ultraviolete invizibile și emite energie luminoasă în sine. Acest proces de conversie a radiațiilor se numește fluorescență.

Fosforescența este un fenomen de același fel, dar strălucirea continuă destul de mult timp chiar și după ce sursa de radiație este îndepărtată. Vopseaua luminoasă este fosforescentă. După o scurtă expunere la ea lumină puternică strălucește ore întregi. Fluorescența și fosforescența sunt forme de luminescență - emisia de lumină fără influența temperaturii ridicate.

Bioluminiscență

Unele organisme vii, inclusiv licuricii, specii individuale peștii, ciupercile și bacteriile generează lumină prin bioluminiscență. În acest tip de luminescență, sursa de lumină este energia chimică obținută din oxidarea unei substanțe numite luciferină.

Una dintre cele mai surse utile lumina este un laser. Acest cuvânt este format din primele litere ale termenului complet „amplificarea luminii prin emisie stimulată de radiații”. Într-un tub laser, fotonii sunt eliberați din atomi sub influența electricității. Ele sunt emise din tub ca un fascicul îngust de lumină sau o altă formă de radiație electromagnetică, în funcție de substanța folosită pentru a produce fotonii.

Efectele spectaculoase la concertele rock sunt obținute folosind generatoare de fum. Particulele sale împrăștie razele reflectoarelor, dându-le contururi vizibile.

Spre deosebire de lumina obișnuită, lumina laser este coerentă. Aceasta înseamnă că undele de lumină eliberate cresc și coboară împreună. Radiația luminoasă rezultată de înaltă direcționalitate și densitate mare de energie are diverse aplicații, inclusiv cusătura țesuturilor în chirurgie, tăierea oțelului, ghidarea rachetelor către ținte și transmiterea de informații.

Candidat la Ştiinţe Chimice O. BELOKONEVA.

Știință și viață // Ilustrații

Imaginează-ți că stai într-o pajiște însorită. Există atât de multe culori strălucitoare în jur: iarbă verde, păpădie galbenă, căpșuni roșii, clopoței liliac-albastru! Dar lumea este strălucitoare și colorată doar în timpul zilei; la amurg, toate obiectele devin la fel de gri, iar noaptea devin complet invizibile. Este lumina care vă permite să vedeți lumeaîn toată splendoarea ei colorată.

Principala sursă de lumină de pe Pământ este Soarele, o bilă uriașă fierbinte, în adâncurile căreia au loc continuu reacții nucleare. Soarele ne trimite o parte din energia acestor reacții sub formă de lumină.

Ce este lumina? Oamenii de știință au dezbătut acest lucru de secole. Unii credeau că lumina este un flux de particule. Alții au efectuat experimente din care a fost evident că lumina se comportă ca o undă. Ambii s-au dovedit a avea dreptate. Lumina este radiatie electromagnetica, care poate fi reprezentat ca un val calator. O undă este creată de oscilațiile câmpurilor electrice și magnetice. Cu cât frecvența vibrațiilor este mai mare, cu atât radiația transportă mai multă energie. Și, în același timp, radiația poate fi considerată ca un flux de particule - fotoni. Deocamdată, este mai important pentru noi că lumina este o undă, deși în final va trebui să ne amintim despre fotoni.

Ochiul uman (din păcate, sau poate din fericire) este capabil să perceapă radiația electromagnetică doar într-un interval foarte îngust de lungimi de undă, de la 380 la 740 de nanometri. Această lumină vizibilă este emisă de fotosferă, o înveliș relativ subțire (mai puțin de 300 km grosime) a Soarelui. Dacă descompuneți lumina „albă” a soarelui în lungimi de undă, obțineți un spectru vizibil - binecunoscutul curcubeu, în care undele lungimi diferite sunt percepute de noi ca culori diferite: de la roșu (620-740 nm) la violet (380-450 nm). Radiația cu o lungime de undă mai mare de 740 nm (infraroșu) și mai mică de 380-400 nm (ultravioletă) este invizibilă pentru ochiul uman. Retina ochiului conține celule speciale - receptori care sunt responsabili de percepția culorii. Au formă conică, motiv pentru care se numesc conuri. O persoană are trei tipuri de conuri: unii percep lumina cel mai bine în regiunea albastru-violet, alții în regiunea galben-verde și alții în roșu.

Ce determină culoarea lucrurilor din jurul nostru? Pentru ca ochiul nostru să vadă orice obiect, este necesar ca mai întâi lumina să lovească acest obiect și abia apoi retina. Vedem obiecte pentru că reflectă lumina, iar această lumină reflectată, care trece prin pupilă și cristalin, lovește retina. Desigur, ochiul nu poate vedea lumina absorbită de un obiect. Funinginea, de exemplu, absoarbe aproape toate radiațiile și ne pare neagră. Zăpada, dimpotrivă, reflectă uniform aproape toată lumina care cade pe ea și, prin urmare, pare albă. Ce se întâmplă dacă lumina soarelui cade pe un perete vopsit în albastru? Doar razele albastre vor fi reflectate din el, iar restul vor fi absorbite. De aceea percepem culoarea peretelui ca fiind albastră, deoarece razele absorbite pur și simplu nu au șansa să lovească retina.

Diferite obiecte, în funcție de substanța din care sunt făcute (sau cu ce vopsea sunt vopsite), absorb lumina în moduri diferite. Când spunem: „Mingea este roșie”, ne referim la faptul că lumina reflectată de pe suprafața sa afectează doar receptorii retinieni care sunt sensibili la culoarea roșie. Aceasta înseamnă că vopseaua de pe suprafața mingii absoarbe toate razele de lumină, cu excepția celor roșii. Un obiect în sine nu are culoare; culoarea apare atunci când undele electromagnetice din domeniul vizibil sunt reflectate de el. Dacă vi se cere să ghiciți ce culoare are o bucată de hârtie într-un plic negru sigilat, nu veți păcătui deloc împotriva adevărului dacă răspundeți: „Nu!” Și dacă suprafața roșie este iluminată lumina verde, atunci va apărea negru, deoarece lumina verde nu conține raze corespunzătoare culorii roșii. Cel mai adesea, o substanță absoarbe radiațiile în părți diferite spectru vizibil. Molecula de clorofilă, de exemplu, absoarbe lumina în regiunile roșii și albastre, iar undele reflectate produc Culoarea verde. Datorită acestui fapt, putem admira verdeața pădurilor și a ierburilor.

De ce unele substanțe absorb lumina verde, în timp ce altele absorb roșu? Aceasta este determinată de structura moleculelor care alcătuiesc substanța. Interacțiunea materiei cu radiația luminoasă are loc în așa fel încât, la un moment dat, o moleculă „înghite” doar o porțiune de radiație, cu alte cuvinte, un cuantum de lumină sau foton (aici este ideea de lumină ca flux de particule ne este la îndemână!). Energia fotonului este direct legată de frecvența radiației (cu cât energia este mai mare, cu atât frecvența este mai mare). După ce a absorbit un foton, molecula trece la un nivel de energie mai înalt. Energia unei molecule nu crește ușor, ci brusc. Prin urmare, molecula nu absoarbe niciuna undele electromagnetice, ci doar pe cele care i se potrivesc din punct de vedere al mărimii „porției”.

Deci, se dovedește că niciun obiect nu este colorat de la sine. Culoarea provine din absorbția selectivă de către o substanță lumina vizibila. Și întrucât există o mulțime de substanțe capabile de absorbție - atât naturale, cât și create de chimiști - în lumea noastră, lumea de sub Soare este colorată cu culori strălucitoare.

Frecvența de oscilație ν, lungimea de undă a luminii λ și viteza luminii c sunt legate printr-o formulă simplă:

Viteza luminii în vid este constantă (300 milioane nm/s).

Lungimea de undă a luminii este de obicei măsurată în nanometri.

1 nanometru (nm) este o unitate de lungime egală cu o miliardime dintr-un metru (10 -9 m).

Un milimetru conține un milion de nanometri.

Frecvența de oscilație este măsurată în Herți (Hz). 1 Hz este o oscilatie pe secunda.

De ce imaginea galbenă de mai sus nu este de fapt galbenă? Cineva va spune ce prostii? Ochii mei sunt încă în regulă și monitorul pare să funcționeze bine.

Ideea este că monitorul de pe care vizionați totul nu se reproduce galben deloc. De fapt, poate prezenta doar roșu-albastru-verde.

Când ridici acasă o lămâie coaptă, vezi că este cu adevărat galbenă.

Dar aceeași lămâie de pe un monitor sau ecran TV va avea inițial o culoare falsă. Se pare că a-ți păcăli creierul este destul de ușor.

Și acest galben se obține prin încrucișarea roșu-verde și nu există nimic aici din galben natural.

Chiar există o culoare?

În plus, toate culorile chiar și în conditii reale, când le privești în direct și nu prin ecran, se pot schimba, își pot schimba saturația și nuanțele.

Acest lucru poate părea incredibil pentru unii, dar Motivul principal aceasta este culoarea E nu există de fapt.

Majoritatea oamenilor consideră această afirmație derutantă. Cum se face că văd o carte și înțeleg perfect că este roșie și nu albastră sau verde.

Cu toate acestea, o altă persoană poate vedea aceeași carte într-un mod complet diferit, de exemplu, că este mlaștină și nu roșu aprins.

Astfel de oameni suferă de protanopie.

Acesta este un anumit tip de daltonism în care este imposibil să distingem corect nuanțele roșii.

Se dovedește că dacă oameni diferiti Ei văd aceeași culoare diferit, atunci nu este deloc o chestiune de culorile obiectelor. Ea nu se schimba. Totul este despre modul în care îl percepem.

Cum văd animalele și insectele

Și dacă printre oameni o astfel de percepție „incorectă” a culorii este o abatere, atunci animalele și insectele văd inițial diferit.

De exemplu, așa vede o persoană obișnuită mugurii florali.

În același timp, albinele văd așa.

Culoarea nu este importantă pentru ei, cel mai important lucru pentru ei este să facă distincția între tipurile de culori.

Prin urmare, fiecare tip de floare este un loc de aterizare diferit pentru ei.

Lumina este un val

Este important să înțelegem inițial că toată lumina sunt unde. Adică lumina are aceeași natură cu undele radio sau chiar cu microundele, care sunt folosite pentru gătit.

Diferența dintre ele și lumină este că ochii noștri pot vedea doar o anumită parte a spectrului de radiații electrounde. Așa se numește - partea vizibilă.

Această parte începe de la violet și se termină cu roșu. După roșu vine lumina infraroșie. Înainte ca spectrul vizibil să fie ultraviolet.

De asemenea, nu îl vedem, dar îi putem simți destul de prezența atunci când facem plajă la soare.

Lumina soarelui familiară nouă tuturor conține unde de toate frecvențele, ambele vizibile de ochiul uman, si nu.

Această caracteristică a fost descoperită pentru prima dată de Isaac Newton când a vrut să împartă literalmente un singur fascicul de lumină. Experimentul lui poate fi repetat acasă.

Pentru aceasta vei avea nevoie de:

placă transparentă cu două benzi de bandă neagră lipite și un spațiu îngust între ele

Pentru a efectua experimentul, aprindeți lanterna și treceți fasciculul printr-o fantă îngustă de pe placă. Apoi trece prin prismă și ajunge într-o stare descompusă sub forma unui curcubeu pe zidul din spate.

Cum vedem culoarea dacă sunt doar valuri?

De fapt, noi nu vedem unde, le vedem reflectarea din obiecte.

De exemplu, luați o minge albă. Pentru orice persoană, este alb, deoarece undele de toate frecvențele sunt reflectate de el în același timp.

Dacă luați un obiect colorat și luminați asupra lui, atunci doar o parte a spectrului va fi reflectată. Care mai exact? Doar cea care se potrivește cu culoarea lui.

Prin urmare, amintiți-vă - nu vedeți culoarea unui obiect, ci o undă de o anumită lungime care se reflectă din acesta.

De ce îl vezi dacă lumina era convențional albă? Pentru că lumina albă a soarelui conține inițial toate culorile deja în sine.

Cum să faci un articol incolor

Ce se întâmplă dacă străluciți cyan pe un obiect roșu sau galben pe un obiect albastru? Adică să strălucească cu bună știință cu un val care nu va fi reflectat de obiect. Și nu va fi absolut nimic.

1 din 2

Adică, nimic nu se va reflecta și obiectul va rămâne fie incolor, fie chiar devine negru.

Un experiment similar poate fi efectuat cu ușurință acasă. Veți avea nevoie de jeleu și un laser. Cumpărați urșișoarele de gumă preferate ale tuturor și indicator laser. Este indicat ca culorile urșilor să fie destul de diferite.

Dacă străluciți un indicator verde pe un urs verde, atunci totul se potrivește și se reflectă destul de bine.

Galbenul este destul de aproape de verde, așa că lucrurile vor străluci frumos și aici.

Va fi puțin mai rău cu portocaliu, deși conține o componentă de galben.

Dar roșul aproape își va pierde culoarea inițială.

Aceasta înseamnă că cea mai mare parte a undei verzi este absorbită de obiect. Ca urmare, își pierde culoarea „nativă”.

Ochi umani și culoare

Ne-am ocupat de valuri, tot ce rămâne este să ne ocupăm de corpul uman. Vedem culoarea deoarece avem trei tipuri de receptori în ochi care percep:

lung

in medie

unde scurte

Deoarece se suprapun destul de mult, atunci când le suprapunem obținem toate opțiunile de culoare. Să presupunem că vedem un obiect albastru. În consecință, un receptor funcționează aici.

Și dacă ne arăți un obiect verde, atunci va funcționa altul.

Dacă culoarea este albastră, atunci funcționează două simultan. Pentru că albastrul este și albastru și verde.

Este important să înțelegem că majoritatea culorilor sunt situate exact la intersecția zonelor de acțiune ale diferiților receptori.

Ca rezultat, obținem un sistem format din trei elemente:

obiectul pe care îl vedem

Uman

lumina care este reflectată de un obiect și intră în ochii unei persoane

Dacă problema este de partea persoanei, atunci se numește daltonism.

Când problema se află pe partea laterală a articolului, înseamnă că problema este în materiale sau în greșeli care au fost făcute în timpul fabricării acestuia.

Dar acolo este interes Întreabă, iar dacă totul este în regulă atât cu persoana cât și cu obiectul, ar putea fi o problemă din partea luminii? Da poate.

Să ne uităm la asta mai detaliat.

Cum obiectele își schimbă culoarea

După cum am menționat mai sus, o persoană are doar trei receptori care percep culoarea.

Dacă luăm o sursă de lumină care constă numai din fascicule înguste ale spectrului - roșu, verde și albastru, atunci când o minge albă este iluminată, aceasta va rămâne albă.

Poate exista o ușoară nuanță. Dar ce se va întâmpla cu restul florilor?

Și vor fi doar foarte distorsionate. Și cu cât partea spectrului este mai îngustă, cu atât schimbările vor fi mai puternice.

S-ar părea, de ce ar crea cineva în mod special o sursă de lumină care să transmită prost culorile? Totul tine de bani.

Becurile economice au fost inventate și folosite de ceva timp. Și adesea ei sunt cei care au un spectru extrem de zdrențuit.

Pentru a experimenta, puteți plasa orice lampă în fața unei mici suprafețe albe și puteți privi reflectarea din ea printr-un CD. Dacă sursa de lumină este bună, veți vedea gradiente netede, pline.

Dar când ai în față un bec ieftin, spectrul va fi zimțat și vei distinge clar strălucirea.

In acest mod simplu poti verifica calitatea becurilor si caracteristicile lor declarate cu unele reale.

Concluzia principală din toate cele de mai sus este că calitatea luminii afectează în primul rând calitatea culorii.

Dacă partea de undă responsabilă pentru galben lipsește sau cade în fluxul de lumină, atunci obiectele galbene vor părea nenaturale.

După cum am menționat, lumina soarelui conține toate frecvențele undelor și poate afișa toate nuanțele. Lumina artificială poate avea un spectru zdrențuit.

De ce oamenii creează astfel de becuri sau lămpi „rele”? Răspunsul este foarte simplu - sunt strălucitori!

Mai exact, cu cât o sursă de lumină poate afișa mai multe culori, cu atât este mai intensă în comparație cu una similară pentru același consum de energie.

Dacă vorbim despre un fel de parcare de noapte sau de autostradă, atunci este foarte important pentru tine ca în primul rând să fie lumină acolo. Și nu ești deosebit de interesat de faptul că mașina va avea o culoare oarecum nenaturală.

În același timp, acasă, este plăcut să vezi o varietate de culori, atât în sufragerie, cât și în bucătărie.

În galeriile de artă, la expoziții, în muzee, unde lucrările costă mii și zeci de mii de dolari, redarea corectă a culorilor este foarte importantă. Aici se cheltuiesc sume uriașe de bani pentru iluminat de calitate.

În unele cazuri, tocmai acest lucru ajută la vânzarea mai rapidă a anumitor tablouri.

Prin urmare, experții au venit cu o versiune extinsă de 6 culori suplimentare. Dar ele rezolvă problema doar parțial.

Este foarte important să înțelegeți că acest indice este un fel de estimare statistică medie pentru toate culorile în același timp. Să presupunem că aveți o sursă de lumină care afișează toate cele 14 culori în mod egal și are un CRI de 80%.

Acest lucru nu se întâmplă în viață, dar să presupunem că aceasta este o opțiune ideală.

Cu toate acestea, există o a doua sursă care afișează culorile în mod neuniform. Și indicele său este, de asemenea, de 80%. Și asta în ciuda faptului că culoarea lui roșie este pur și simplu teribilă.

Ce să faci în astfel de situații? Dacă sunteți fotograf sau videograf, încercați să nu fotografiați în locuri unde este expusă lumină ieftină. Sau macar evita prim-planuri cand tragi asa.

Dacă faci fotografie acasă, folosește mai mult izvor natural iluminat și cumpărați numai becuri scumpe.

Pentru lămpile de înaltă calitate, CRI ar trebui să tinde spre 92-95%. Acesta este exact nivelul care dă cantitate minimă posibile erori.

Aliniază peretele din spate globul ocularși ocupă 72% din suprafața sa suprafata interioara. Se numeste RETINĂ. Retina are forma unei plăci grosime de aproximativ un sfert de milimetru și este formată din 10 straturi.

Prin origine, retina este partea anterioară a creierului: în timpul dezvoltării embrionului, retina este formată din veziculele optice, care sunt proeminențe ale peretelui anterior al veziculei cerebrale primare. Principalul dintre straturile sale este stratul de celule sensibile la lumină - FOTORECEPTORI. Ele vin în două tipuri: BASTOANEȘi CONURI. Au primit astfel de nume datorită formei lor:

Există aproximativ 125-130 de milioane de tije în fiecare ochi. Ele sunt caracterizate sensibilitate crescută să lumineze și să lucreze în lumină slabă, adică ei sunt responsabili pentru viziune crepusculară. Cu toate acestea, tijele nu sunt capabile să distingă culorile și, cu ajutorul lor, vedem în alb-negru. Conțin pigment vizual RODOPSINA.

Tijele sunt situate în toată retina, cu excepția centrului, așa că datorită lor sunt detectate obiectele de la periferia câmpului vizual.

Există mult mai puține conuri decât bastonașe - aproximativ 6-7 milioane în retina fiecărui ochi. Conurile oferă viziunea culorilor, dar sunt de 100 de ori mai puțin sensibile la lumină decât tijele. De aceea viziunea culorilor- în timpul zilei, iar pe întuneric, când funcționează doar bețele, o persoană nu poate distinge culorile. Conurile sunt mult mai bune la detectarea mișcărilor rapide decât tijele.

Pigmentul conului care ne oferă vederea culorilor se numește IODOPSINA. Tijele sunt „albastre”, „verzi” și „roșii”, în funcție de lungimea de undă a luminii pe care o absorb de preferință.

Conurile sunt situate în principal în centrul retinei, în așa-numita PATA GALBENĂ(numit si MACULA). În acest loc, grosimea retinei este minimă (0,05-0,08 mm) și toate straturile, cu excepția stratului conic, sunt absente. Macula este galbenă din cauza continut ridicat pigment galben. Pata galbena o persoană vede cel mai bine: toate informațiile luminoase care cad în această zonă a retinei sunt transmise cel mai complet și fără distorsiuni, cu o claritate maximă.

Retina umană are o structură neobișnuită: pare să fie cu susul în jos. Stratul retinei cu celule sensibile la lumină nu este situat în față, în lateral vitros, așa cum s-ar putea aștepta, dar posterior, din partea coroidei. Pentru a ajunge la tije și conuri, lumina trebuie să treacă mai întâi prin celelalte 9 straturi ale retinei.

Între retină şi coroidă există un strat de pigment care conține un pigment negru - melanina. Acest pigment absoarbe lumina care trece prin retină și o împiedică să fie reflectată înapoi și împrăștiată în interiorul ochiului. Albinos - oameni cu absență congenitală melanina în toate celulele corpului - în condiții de lumină ridicată, lumina din interiorul globului ocular este reflectată în toate direcțiile de suprafețele retinei. Ca rezultat, un singur punct discret de lumină care ar excita în mod normal doar câteva tije sau conuri este reflectat peste tot și excită mulți receptori. Prin urmare, la albinos, acuitatea vizuală este rareori mai mare de 0,2-0,1, norma fiind de 1,0.

Sub influența razelor de lumină, în fotoreceptori are loc o reacție fotochimică - dezintegrare pigmenți vizuali. Ca rezultat al acestei reacții, se eliberează energie. Această energie este transmisă sub forma unui semnal electric către celulele intermediare - BIPOLARE(se mai numesc și interneuroni sau interneuroni), și apoi mai departe CELULELE GANGIONARE, care generează impulsuri nervoase și fibrele nervoase trimite-le la creier.

Fiecare con se conectează printr-o celulă bipolară la o celulă ganglionară. Dar semnalele tijei care ajung la celulele ganglionare suferă așa-numita convergență: către una celula bipolara mai multe tije sunt conectate, le însumează semnalele și le transmite unei celule ganglionare. Convergența vă permite să creșteți sensibilitate la lumină ochi și sensibilitate Vedere periferică la mișcări, în timp ce în cazul conurilor, absența însumării permite creșterea acuității vizuale, dar în același timp sensibilitatea vederii „conului” este redusă.

Prin nervul optic, informațiile despre imaginea din retină intră în creier și sunt procesate acolo, în așa fel încât să vedem imaginea finală a lumii din jurul nostru.

Mai multe detalii: parte a creierului sistemul vizual (analizator vizual)

Structura aparatului vizual uman
1 - retina,
2 - fibre neîncrucișate nervul optic,
3 - fibre încrucișate ale nervului optic,
4 - tractul optic,
5 - corp geniculat extern,
6 - strălucire vizuală,
7 - cortexul vizual
8 - nervul oculomotor
9 - tuberozitățile superioare ale cvadrigemenului

La oameni și la maimuțele superioare, jumătate din fibrele fiecărui nerv optic din partea dreaptă și stângă se intersectează (așa-numita chiasmă optică sau CHIASMA). În chiasmă, doar acele fibre care transmit semnale din jumătatea interioară a retinei se încrucișează. Aceasta înseamnă că viziunea din jumătatea stângă a imaginii fiecărui ochi este direcționată emisfera stângă, și viziune jumătatea dreaptă fiecare ochi - la dreapta!

După trecerea prin chiasmă, fibrele fiecărui nerv optic formează tractul optic. Căile optice parcurg de-a lungul bazei creierului și ajung la subcortical centrii vizuali- corpuri geniculate externe. Procesele celule nervoase, situate în aceste centre, formează strălucirea vizuală, care se formează cel mai materie albă lobul temporal creier, precum și lobii parietal și occipital.

În cele din urmă, toate informațiile vizuale sunt transmise sub formă impulsuri nervoaseîn creier, cea mai înaltă autoritate a acestuia - cortexul, unde are loc formarea imaginii vizuale.

Cortexul vizual este localizat - imaginați-vă asta! - în lobul occipital al creierului.

În prezent, se cunosc deja multe despre mecanismele sistemului vizual, dar trebuie să recunoaștem sincer că stiinta moderna nu știe încă pe deplin cum se descurcă exact creierul sarcinii complexe de a converti semnalele electrice din retină în scena vizuală așa cum o percepem noi - cu toată complexitatea formelor, adâncimii, mișcării și culorii. Dar studiul acestei probleme nu stă pe loc și, sperăm, știința în viitor va dezvălui toate secretele analizorului vizual și le va putea folosi în practică - în medicină, cibernetică și alte domenii.