Цвет с физической и биологической точек зрения
Цвет — это наше ощущение, и именно в таком качестве мы его осмысливаем, оцениваем, придаем ему различные символические смыслы. С точки зрения физики будет бессмыслицей сказать: «Какой безобразный цвет!» Это все равно, что сказать: «Волну какой отвратительной длины отражает этот предмет!» Вот что об этом пишет Дж. Лакофф: «Цвета не существует объективно во «внешнем мире» независимо от каких-либо… Читать ещё >
Цвет с физической и биологической точек зрения (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Итак, начнем с того, что в природе цвета, такого, каким мы его видим, нет. Однако это вовсе не значит, что воспринимаемый нами цвет — иллюзия, за которой вообще ничего не стоит. Видимый человеческим глазом свет представляет собой электромагнитное излучение, т. е. распространяющееся в пространстве возмущение электрических и магнитных нолей. Видимое (оптическое) излучение имеет длину волны от 400 до 800 нанометров. Видимым оно называется потому, что его воспринимает человеческий глаз. Мы видим излучение, которое дает источник света (например, солнце, лампочка или языки пламени). Однако мы видим и не светящиеся самостоятельно предметы, которые не излучают электромагнитных волн, но отражают их. Эти отраженные предметом волны улавливаются глазом, и мы видим предмет. Некоторые животные видят электромагнитные волны несколько иного диапазона: более длинные (инфракрасное излучение) или более короткие (ультрафиолетовое излучение). Инфракрасное излучение мы также воспринимаем, но тактильно — как тепло.
Считается, что в видимом спектре человеческий глаз различает около 120 цветов. Их объединяют в следующие группы:
- 1) коротковолновая (380—500 нм): фиолетовый, сине-фиолетовый, синий, голубой;
- 2) средневолновая (500—600 нм): зелено-голубой, зеленый, желто-зеленый, желтый, желто-оранжевый, оранжевый;
- 3) длинноволновая (700—760 нм): оранжевый, красно-оранжевый, красный.
Главным источником света для нас является Солнце. Солнечный свет воспринимается как белый. Предмет, поверхность которого полностью или почти полностью отражает солнечные лучи, мы видим как белый. Если поверхность предмета полностью поглощает падающие на нее лучи Солнца, она видится нам черной, т. е. чернота — это отсутствие света. Помещение, полностью лишенное света, представляется черным. На этом свойстве основана фотосъемка в полной темноте: живые существа излучают тепло, его «видит» фотоаппарат, настроенный на инфракрасное излучение. Однако белый и черный — это не цвета, по крайней мере, не то, что мы называем хроматическим цветом. Физики давно установили, что солнечный свет можно разложить, и тогда окажется, что волны разной длины воспринимаются глазом как имеющие различные цвета.
Об этом подробнее.
«В 1676 году сэр Исаак Ньютон с помощью трехгранной призмы разложил белый солнечный свет на цветовой спектр. Подобный спектр содержал все цвета за исключением пурпурного. Ньютон ставил свой опыт следующим образом: солнечный свет пропускался через узкую щель и падал на призму. В призме луч белого цвета расслаивался на отдельные спектральные цвета. Разложенный таким образом, он направлялся затем на экран, где возникало изображение спектра. Непрерывная цветная лента начиналась с красного цвета и через оранжевый, желтый, зеленый, синий заканчивалась фиолетовым. Если это изображение затем пропускалось через собирающую линзу, то соединение всех цветов вновь давало белый цвет»1.
Открытие Ньютона привело физиков к пониманию того, что свет, который мы видим, состоит из непрерывного ряда лучей с разной длиной волны. Смешение лучей разного цвета дает белый свет, и такие цвета называются дополнительными. Например, дополнительными являются синий и желтый цвета.
Об этом подробнее.
«Все в детстве любили смешивать краски, и знают, какой результат получается при смешении, например, желтой и красной краски, белой и синей и т. п. Все знают, что, смешав желтую и синюю краски, мы получим зеленую. Однако если мы направим на экран желтый и синий лучи, мы получим в результате белый свет! Изучение эффектов смешения цветов необычайно интересно — настолько его результаты удивительны и противоречат интуиции… Например, кто бы мог предсказать, что два пятна, ярко-синий и яркожелтый, при наложении друг на друга сольются в белый цвет!»[1][2]
То, что человек видит при помощи глаза, и то, как он видит, объясняется строением органа зрения. В сетчатке глаза есть специальные клетки, которые называются палочки и колбочки. Палочки реагируют на освещенность, колбочки — на цвет. Существуют колбочки трех типов, реагирующие на красный, синий и зеленый цвета, т. е. на электромагнитные волны соответствующей длины. Например, свет с длиной волны 750 нм вызовет реакцию красных колбочек, а значит, предмет, отразивший эти волны, будет нам видеться красным. Итак, «цвет — это результат неодинаковой стимуляции колбочек разного типа»[3].
Нужно сказать, что палочки значительно более чувствительны, чем колбочки, поэтому при недостаточной освещенности, в сумерках и полутьме, колбочки перестают воспринимать световые волны, и мы утрачиваем цветовое зрение. Ночью мир воспринимается нами как черно-белый. Вот почему «ночью все кошки серы»: все цвета воспринимаются как разные оттенки серого. Зрение становится ахроматическим.
Помимо спектральных цветов, т. е. цветов радуги (тех цветов, на которые разлагается белый свет), существуют и неспектральные цвета. Это, например коричневый, оливковый, цвет хаки. Они отсутствуют в радуге, и их невозможно получить путем смешения цветных пятен света на экране:
«Мы получим коричневый цвет лишь в том случае, если желтое или оранжевое световое пятно будет окружено в среднем более ярким светом»[4]. Такие цвета получаются путем смешения красок с черным пигментом и воспринимаются как более темные, чем те, что их окружают.
Итак, с физической точки зрения цвета, каким мы его видим, в природе нет. Например, мы смотрим на ярко-белую стену. Это значит, что ее поверхность отражает все солнечные лучи, и потому мы видим ее белой. Поверхность красного карандаша поглощает все световые волны, за исключением волн длиной 750−755 нм. Эти волны отражаются и воспринимаются глазом, и мы говорим: «Карандаш красный». Следовательно, за нашим восприятием цвета стоит совершенно определенная физическая реальность; только она представляет собой нечто совсем иное, чем-то, что мы ощущаем.
Цвет — это наше ощущение, и именно в таком качестве мы его осмысливаем, оцениваем, придаем ему различные символические смыслы. С точки зрения физики будет бессмыслицей сказать: «Какой безобразный цвет!» Это все равно, что сказать: «Волну какой отвратительной длины отражает этот предмет!» Вот что об этом пишет Дж. Лакофф: «Цвета не существует объективно во „внешнем мире“ независимо от каких-либо существ. Цветовые концепты воплощены в том отношении, что центральные цвета частично обусловлены биологией человека. Цветовая категоризация вытекает из особенностей человеческой биологии, однако категории цвета представляют собой нечто большее, чем просто результат взаимодействия природы мира и человеческой биологии» [5].