Что удлиняет длину волны света
В астрономии, астрофизике, космологии и в целом по физике существует проблема определения расстояния от излучателя электромагнитного излучения до приёмника электромагнитного излучения. Всё основано на физической модели процесса удлинения волны (уменьшения частоты) электромагнитного излучения. На сегодня высококвалифицированные астрономы, астрофизики и космологи считают, что удлинение длины электромагнитного излучения определяется той скоростью, с которой излучатель и приёмник электромагнитного излучения удалялись друг от друга в момент излучения того фронта фотонов, которые регистрирую наблюдатели через миллионы и даже миллиарды лет, и не учитывают того, что пространство перед приближающимся фронтом фотонов продолжает увеличиваться, отодвигая от наблюдателей приближающийся фронт фотонов, а также не учитывают прирост объёма пространства (увеличение длины волны) системы материи самих фотонов за всё время пути этих фотонов от излучателя к наблюдателю.
Эту проблему я рассмотрел много лет назад.
Объяснение достаточно простое.
Пренебрегаем начальной скоростью взаимного приближения или удаления источника и приёмника потоков квантов электромагнитного излучения.
Доказано астрономами, космологами, что объём пространства материи растёт, что в линейном выражении (по лучу зрения) отображается Линейной Постоянной Хаббла = 2,197*10^-18 в секунду.
Следовательно, вследствие космологического прироста изначально достаточно большого объёма пространства материи вакуума космоса между излучателем и приёмником фотонов, космологический прирост объёма пространства материи вакуума перед приближающимся к приёмнику фронтом фотонов увеличивает длину волны (уменьшает частоту) электромагнитного излучения. Это одна космологическая причина.
Вторая космологическая причина — увеличение объёма пространства системы материи самих фотонов за всё время их пути от излучателя к наблюдателю.
Учитывая эти обе космологические причины (1. Прирост объёма пространства материи вакуума внешней среды распространения фотонов и 2. Прирост объёма пространства внутренней среды системы материи фотонов), мы понимаем, что астрономы, астрофизики и космологи, вычисляющие расстояние до излучающих объектов по величине смещения спектральных линий излучения (эффекту Доплера), с тем большей степенью завышают расстояние до далёких космических объектов, чем дальше от нас находятся эти объекты.
За счёт только прироста объёма пространства системы материи фотонов то изначальное расстояние между излучателем и приёмником излучения, которое свет проходит за время 3,3325 миллиардов лет, на момент регистрации этих фотонов, линейно увеличивается в корень кубический из двух = 1,2599 раз.
Исходя их этого результата и знания величины Линейной Постоянной Хаббла, можно вычислить величину начального расстояния между излучателем и приёмником излучения на момент излучения света, зарегистрированного наблюдателем. Но надо учесть, что космологический доплеровский эффект удаляет от наблюдателя приближающийся фронт фотонов с тем меньшей скоростью, чем ближе к наблюдателю фронт фотонов. Следовательно, реальный возраст фотонов меньше, чем тот возраст, который астрономы вычисляют по степени смещения линий спектра регистрируемого света.
Я не силён в высшей математике и не могу привести точные данные по вычислению реального возраста фотонов, расстояния между излучателем и приёмником света на момент излучения и на момент регистрации фронта фотонов. Приглашаю специалистов, которые смогут произвести такие расчёты и опубликовать их здесь.
Автор Макеев Александр Константинович на сайте Энциклопедия Известные учёные https://famous-scientists.ru/11635/
About the author: Makeev Alexander Konstantinovich on the Encyclopedia website Famous scientists https://famous-scientists.ru/11635/
Получается, что скорость света меняется с удалением от источника и, как оказывается, величина не постоянная? Ай-яй-яй, не ожидала такого подвоха! Призадумалась. Надо учебники физики перечитать снова.
Нет, скорость света в вакууме в любой инерциальной системе отсчёта будет всегда равна около 300000 километров в секунду. Вот такой парадокс. Двигаясь в как в направлении к налетающему на нас потоку фотонов, так и в противоположном от этого потока направления со скоростью 295000 километров в секунду относительно среды, мы в обоих случаях будем регистрировать скорость света около 300000 километров в секунду в направлении к нам.
На в первом случае спектральные линии в этом потоке света будут очень сильно смещены в коротковолновое плечо, а во втором случае спектральные линии будут очень сильно смещены в длинноволновое плечо.
Это всё связано с тем, что фотоны = канальное возбуждение материи вакуума всегда фрактальные. Есть тон фотон и относительно тон фотона существуют унтертон фотоны множества порядков более длинных волн, и обертон фотоны множества порядков более коротких длин волн.
Спасибо за пояснения. К физике повернусь теперь лицом обязательно, а то подзабыла уже.
Портал Проза.ру предоставляет авторам возможность свободной публикации своих литературных произведений в сети Интернет на основании пользовательского договора. Все авторские права на произведения принадлежат авторам и охраняются законом. Перепечатка произведений возможна только с согласия его автора, к которому вы можете обратиться на его авторской странице. Ответственность за тексты произведений авторы несут самостоятельно на основании правил публикации и законодательства Российской Федерации. Данные пользователей обрабатываются на основании Политики обработки персональных данных. Вы также можете посмотреть более подробную информацию о портале и связаться с администрацией.
Ежедневная аудитория портала Проза.ру – порядка 100 тысяч посетителей, которые в общей сумме просматривают более полумиллиона страниц по данным счетчика посещаемости, который расположен справа от этого текста. В каждой графе указано по две цифры: количество просмотров и количество посетителей.
© Все права принадлежат авторам, 2000-2022. Портал работает под эгидой Российского союза писателей. 18+
Как изменить длину волны света
Показатель преломления вещества — величина, равная отношению фазовых скоростей света (электромагнитных волн) в вакууме и в данной среде
Отношение показателя преломления одной среды $n_1$ к показателю преломления второй $n_2$ называют относительным показателем преломления $n_<12>$ первой среды по отношению к второй. Для $n_<12>$ выполняется:
$n_<12>=\frac
Таким образом, длина волны при переходе из воздуха в стекло уменьшится в 1,5 раза.
Чтобы лучше запомнить, можно рассуждать так: частота не меняется, а длина волны по смыслу — это расстояние, которое успевает пройти волна за один период колебаний. Чем плотнее среда, тем «труднее» свету пробираться. Вот и получается, что в воздухе скорость распространения света больше, чем в стекле. За один период колебаний электромагнитная волна света в стекле сможет пройти расстояние в 1,5 раза меньше, чем в воздухе.
Постоянна ли частота света: когда, почему, как и подробные факты
Как известно, свет представляет собой электромагнитное излучение. Может ли измениться частота света? Давайте углубимся в детали в этой статье.
Частота определяется количеством энергии, которой обладает свет. Пока энергия света не меняется, частота остается неизменной, даже когда он проходит через разные среды. Принимая во внимание, что длина волны, а также скорость будут разными при изменении среды распространения света.
Например, монохроматический световой луч имеет определенное значение частоты, а его длина волны и скорость распространения в разных средах могут меняться. Подробное обсуждение приведено ниже.
Почему частота света постоянна?
Частота света может быть описана как количество волн, проходящих через точку в среде (или вакууме) в секунду, и измеряется в герцах.
Частота, v в Гц = количество волн/время в секундах
Следовательно, частота зависит от времени, а не от свойств среды, в которой распространяется свет. Это означает, что частота света не зависит от среды распространения и зависит только от его источника.
Кроме того, поскольку энергия света не меняется, частота остается постоянной.
Несколько физиков доказали, что свет имеет двойственную природу — волна и частица. В теории частиц свет состоит из частиц, известных как фотоны. Энергия каждого фотона равна
Где h — постоянная Планка, значение которой равно 6.626*10. -34 Js
inline v — частота света
Энергия фотонов остается постоянной, даже если свет распространяется на большие расстояния. Следовательно, частота света остается неизменной, но длина волны и скорость света изменяются при прохождении через разные среды.
Когда меняется частота света?
Поскольку частота света или любой другой волны зависит только от источника волны, а не от среды распространения, только изменения, внесенные в источник, будут проявляться как изменение частоты.
При смене источника света меняется и энергия, а значит, и частота. Например, рассмотрим источник электромагнитного излучения, возможно, черное тело. Если температура черного тела увеличивается, частота испускаемого излучения (или света) также будет увеличиваться.
Эффект Доплера — это еще один сценарий, когда мы воспринимаем разницу в частоте, т. е. частота, воспринимаемая наблюдателем, отличается от частоты источника всякий раз, когда между источником и наблюдателем происходит относительное движение.
Когда источник приближается к наблюдателю, свет становится синеватым, т. е. повышенной частоты. Напротив, свет будет смещаться в красную сторону или будет уменьшаться частота, когда источник удаляется от наблюдателя.
Доплеровский сдвиг
Кредиты изображений — Wikimedia Commons
Настоящая жизнь пример эффекта Доплера в свете, когда полицейская машина движется быстрее к наблюдателю, свет кажется наблюдателю синим. А когда полицейская машина уезжает, загорается красный свет.
Что влияет на частоту света?
Для луча света, движущегося через пространство (или вакуум), скорость его распространения постоянна и равна 3*10^8 м/с. Поскольку скорость постоянна, частота излучения изменяется при любом изменении его длины волны.
Связь между частотой, длиной волны и скоростью света определяется формулой
Где v — частота света
λ — длина волны света и
с — скорость света.
Из приведенного выше выражения можно сделать вывод, что увеличение длины волны приводит к уменьшению частоты, а уменьшение длины волны увеличивает частоту света.
При переходе луча света из одной среды в другую его частота не меняется. Затем частоту можно изменить, только изменив источник светового луча. Это приведет к изменению энергии излучения и, следовательно, повлияет на частоту.
Почему меняется длина волны, но не частота?
Когда свет распространяется через разные среды, его скорость в разных средах различна. Поскольку частота не зависит от среды, в которой распространяется свет, она остается неизменной. Поскольку частота постоянна, длина волны изменяется в соответствии с изменением скорости света в разных средах.
Для света, перемещающегося из более разреженной среды (например, воздуха) в более плотную среду (например, стекло или воду), изменяется длина волны, но не частота. В более плотной среде скорость света уменьшается, т. е. свет распространяется медленнее в определенный интервал времени, а поскольку частота не меняется, длина волны уменьшается. Напротив, когда свет перемещается из более плотной среды в более разреженную, длина волны увеличивается, когда он входит в более разреженную среду. Скорость света увеличивается.
Изменяется ли частота света при преломлении?
Преломление — это изменение направления или искривление световых лучей при их распространении из одной среды в другую. Частота света неизменна при преломлении.
Изменение скорости света при попадании в разные среды является причиной возникновения этого явления. Следовательно, скорость света зависит от среды распространения, а частота — нет. Никакого изменения энергии света (или излучения) не происходит, когда он распространяется в разных средах, и, следовательно, частота остается постоянной.
Простая демонстрация состоит в том, чтобы выбрать монохроматический луч или луч определенного цвета, пропустить его через среду с более высоким показателем преломления и проверить, не меняется ли цвет, пока луч находится в воде. Цвет света — это наблюдаемая мера частоты света. Если цвет меняется, мы можем сделать вывод, что частота изменилась.
Например, если мы выберем красный лазерный луч (лазеры монохроматические) и позволим ему пройти через аквариум, и если мы будем наблюдать сверху, изменения цвета не произойдет. Цвет, который мы наблюдаем даже после того, как свет проходит через аквариум, красный. Это подтверждает, что частота света не меняется при преломлении.
Почему частота не меняется при преломлении?
Частота зависит только от источника света, а не от среды распространения. В результате частота остается неизменной в преломление при длине волны а также скорость изменения света.
Если рассматривать волновую природу света, то частота волны зависит только от периода времени. Когда свет проходит через разные среды и преломляется, период времени не меняется, тогда как при изменении скорости изменяется и длина волны, чтобы поддерживать постоянную частоту. Поскольку свет распространяется медленнее в более плотной среде, длина волны также уменьшается, а когда он распространяется в более разреженной среде, свет имеет большую скорость и, следовательно, большую длину волны.
Если мы рассмотрим теорию о том, что свет состоит из частиц или фотонов, частота фотона зависит только от энергии частицы. Поскольку энергия сохраняется во время преломления, изменения энергии не происходит, и, следовательно, частота во время преломления остается неизменной.
Изменяется ли частота света при отражении?
При отражении частота света не изменится.
Отражение света — это отражение или изменение направления распространения света, когда он встречается со средой или поверхностью. Во время отражения вся волна отражается обратно без изменения скорости, длины волны и частоты. Может иметь место изменение фазы волны, т. е. фазовый сдвиг на 180 градусов. Но частота и длина волны — это внутренние характеристики волны, которые не зависят от фазы волны.
Далее, при отражении не происходит ни поглощения, ни выделения энергии по закону сохранения энергии. Поскольку энергия остается неизменной, то же самое происходит и с частотой света при отражении.
Постоянна ли частота света: часто задаваемые вопросы
Изменяется ли частота света при дифракции?
Дифракцию света можно описать как искривление световых лучей вокруг углов, препятствий или через небольшие отверстия. Частота остается неизменной во время дифракции.
Никаких изменений волновых свойств не происходит во время дифракция. Это означает, что скорость волны, длина волны, частота и период времени не меняется при дифракции.
Дифракция становится заметной, когда размер препятствия сравним с длиной волны света. Чем больше длина волны, тем больше дифракция (это означает, что искривление больше) и наоборот. Дифракция происходит в звуке волны тоже.
Объясните эффект Доплера в свете.
Эффект Доплера — это явление, которое возникает всякий раз, когда между источником и наблюдателем возникает относительное движение. Из-за этого относительного движения наблюдатель воспринимает изменение частоты волны. Эффект Доплера характерен для световых и звуковых волн.
Когда источник света удаляется от наблюдателя, происходит смещение в область низких частот. В спектре видимого света сдвиг происходит в красную область и известен как красное смещение. Когда источник света приближается к наблюдателю, сдвиг происходит в сторону высоких частот. Этот сдвиг в сторону высоких частот называется синим смещением в видимом спектре.
Свет и цвет: основы основ
Мы часто говорим о таком понятии как свет, источниках освещения, цвете изображений и объектов, но не совсем хорошо себе представляем, что такое свет и что такое цвет. Пора разобраться с этими вопросами и перейти от представления к понимаю.
Мы окружены
Осознаем мы этого или нет, но мы находимся в постоянном взаимодействии с окружающим миром и принимаем на себя воздействие различных факторов этого мира. Мы видим окружающее нас пространство, постоянно слышим звуки от различных источников, ощущаем тепло и холод, не замечаем, что пребываем под воздействием естественного радиационного фона, а также постоянно находимся в зоне излучения, которое исходит от огромного количества источников сигналов телеметрии, радио и электросвязи. Почти всё вокруг нас испускает электромагнитное излучение. Электромагнитное излучение — это электромагнитные волны, созданные различными излучающими объектами – заряженными частицами, атомами, молекулами. Волны характеризуются частотой следования, длинной, интенсивностью, а также рядом других характеристик. Вот вам просто ознакомительный пример. Тепло, исходящее от горящего костра – это электромагнитная волна, а точнее инфракрасное излучение, причем очень высокой интенсивности, мы его не видим, но можем почувствовать. Врачи сделали рентгеновский снимок – облучили электромагнитными волнами, обладающими высокой проникающей способностью, но мы этих волн не ощутили и не увидели. То, что электрический ток и все приборы, которые работают под его действием, являются источниками электромагнитного излучения, вы все, конечно же, знаете. Но в этой статье я не стану рассказать вам теорию электромагнитного излучения и его физическую природу, я постараюсь более мене простым языком объяснить, что же такое видимый свет и как образуется цвет объектов, которые мы с вами видим. Я начал говорить про электромагнитные волны, чтобы сказать вам самое главное: Свет – это электромагнитная волна, которая испускается нагретым или находящимся в возбужденном состоянии веществом. В роли такого вещества может выступить солнце, лампа накаливания, светодиодный фонарик, пламя костра, различного рода химические реакции. Примеров может быть достаточно много, вы и сами можете привести их в гораздо большем количестве, чем я написал. Необходимо уточнить, что под понятием свет мы будем подразумевать видимый свет. Всё выше сказанное можно представить в виде вот такой картинки (Рисунок 1).
Рисунок 1 – Место видимого излучения среди других видов электромагнитного излучения.
На Рисунке 1 видимое излучение представлено в виде шкалы, которая состоит из «смеси» различных цветов. Как вы уже догадались – это спектр. Через весь спектр (слева направо) проходит волнообразная линия (синусоидальная кривая) – это электромагнитная волна, которая отображает сущность света как электромагнитного излучения. Грубо говоря, любое излучение – есть волна. Рентгеновское, ионизирующее, радиоизлучение (радиоприемники, телевизионная связь) – не важно, все они являются электромагнитными волнами, только каждый вид излучения имеет разную длину этих волн. Синусоидальная кривая является всего лишь графическим представлением излучаемой энергии, которая изменяется во времени. Это математическое описание излучаемой энергии. На рисунке 1 вы также можете заметить, что изображенная волна как бы немного сжата в левом углу и расширена в правом. Это говорит о том, что она имеет разную длину на различных участках. Длина волны – это расстояние между двумя её соседними вершинами. Видимое излучение (видимый свет) имеет длину волны, которая изменяется в пределах от 380 до 780nm (нанометров). Видимый свет — всего лишь звено одной очень длинной электромагнитной волны.
От света к цвету и обратно
Ещё со школы вы знаете, что если на пути луча солнечного света поставить стеклянную призму, то большая часть света пройдет через стекло, и вы сможете увидеть разноцветные полосы на другой стороне призмы. То есть изначально был солнечный свет — луч белого цвета, а после прохождения через призму разделился на 7 новых цветов. Это говорит о том, что белый свет состоит из этих семи цветов. Помните, я только что говорил, что видимый свет (видимое излучение) — это электромагнитная волна, так вот, те разноцветные полосы, которые получились после прохождения солнечного луча через призму – есть отдельные электромагнитные волны. То есть получаются 7 новых электромагнитных волн. Смотрим на рисунок 2.
Рисунок 2 – Прохождение луча солнечного света через призму.
Каждая из волн имеет свою длину. Видите, вершины соседних волн не совпадают друг с другом: потому что красный цвет (красная волна) имеет длину примерно 625-740nm, оранжевый цвет (оранжевая волна) – примерно 590-625nm, синий цвет (синяя волна) – 435-500nm., не буду приводить цифры для остальных 4-х волн, суть, я думаю, вы поняли. Каждая волна – это излучаемая световая энергия, то есть красная волна излучает красный свет, оранжевая – оранжевый, зеленая – зеленый и т.д. Когда все семь волн излучаются одновременно, мы видим спектр цветов. Если математически сложить графики этих волн вместе, то мы получим исходный график электромагнитной волны видимого света – получим белый свет. Таким образом, можно сказать, что спектр электромагнитной волны видимого света – это сумма волн различной длины, которые при наложении друг на друга дают исходную электромагнитную волну. Спектр «показывает из чего состоит волна». Ну, если совсем просто сказать, то спектр видимого света – это смесь цветов, из которых состоит белый свет (цвет). Надо сказать, что и у других видов электромагнитного излучения (ионизирующего, рентгеновского, инфракрасного, ультрафиолетового и т.д.) тоже есть свои спектры.
Любое излучение можно представить в виде спектра, правда таких цветных линий в его составе не будет, потому, как человек не способен видеть другие типы излучений. Видимое излучение – это единственный вид излучений, который человек может видеть, потому-то это излучение и назвали – видимое. Однако сама по себе энергия определенной длины волны не имеет никакого цвета. Восприятие человеком электромагнитного излучения видимого диапазона спектра происходит благодаря тому, что в сетчатке глаза человека располагаются рецепторы, способные реагировать на это излучение.
Но только ли путем сложения семи основных цветов мы можем получить белый цвет? Отнюдь. В результате научных исследований и практических экспериментов было установлено, что все цвета, которые способен воспринимать человеческий глаз, можно получить смешиванием всего лишь трех основных цветов. Три основных цвета: красный, зеленый, синий. Если с помощью смешивания этих трех цветов можно получить практически любой цвет, значит можно получить и белый цвет! Посмотрите на спектр, который был приведен на рисунке 2, на спектре четко просматриваются три цвета: красный, зеленый и синий. Именно эти цвета лежат в основе цветовой модели RGB (Red Green Blue).
Проверим как это работает на практике. Возьмем 3 источника света (прожектора) — красный, зеленый и синий. Каждый из этих прожекторов излучает только одну электромагнитную волну определенной длины. Красный – соответствует излучению электромагнитной волны длиной примерно 625-740nm (спектр луча состоит только из красного цвета), синий излучает волну длиной 435-500nm (спектр луча состоит только из синего цвета), зеленый – 500-565nm (в спектре луча только зеленый цвет). Три разных волны и больше ничего, нет никакого разноцветного спектра и дополнительных цветов. Теперь направим прожектора так, чтобы их лучи частично перекрывали друг друга, как показано на рисунке 3.
Рисунок 3 — Результат наложения красного, зеленого и синего цветов.
Посмотрите, в местах пересечения световых лучей друг с другом образовались новые световые лучи – новые цвета. Зеленый и красный образовали желтый, зеленый и синий – голубой, синий и красный — пурпурный. Таким образом, изменяя яркость световых лучей и комбинируя цвета можно получить большое многообразие цветовых тонов и оттенков цвета. Обратите внимание на центр пересечения зеленого, красного и синего цветов: в центре вы увидите белый цвет. Тот самый, о котором мы недавно говорили. Белый цвет – это сумма всех цветов. Он является «самым сильным цветом» из всех видимых нами цветов. Противоположный белому – черный цвет. Черный цвет – это полное отсутствие света вообще. То есть там, где нет света — там мрак, там всё становится черным. Пример тому — иллюстрация 4.
Рисунок 4 – Отсутствие светового излучения
Я как-то незаметно перехожу от понятия свет к понятию цвет и вам ничего не говорю. Пора внести ясность. Мы с вами выяснили, что свет – это излучение, которое испускается нагретым телом или находящимся в возбужденном состоянии веществом. Основными параметрами источника света являются длина волны и сила света. Цвет – это качественная характеристика этого излучения, которая определяется на основании возникающего зрительного ощущения. Конечно же, восприятие цвета зависит от человека, его физического и психологического состояния. Но будем считать, что вы достаточно хорошо себя чувствуете, читаете эту статью и можете отличить 7 цветов радуги друг от друга. Отмечу, что на данный момент, речь идет именно о цвете светового излучения, а не о цвете предметов. На рисунке 5 показаны зависимые друг от друга параметры цвета и света.
Рисунки 5 и 6– Зависимость параметров цвета от источника излучения
Существуют основные характеристики цвета: цветовой тон (hue), яркость (Brightness), светлость (Lightness), насыщенность (Saturation).
Цветовой тон (hue)
– Это основная характеристика цвета, которая определяет его положение в спектре. Вспомните наши 7 цветов радуги – это, иначе говоря, 7 цветовых тонов. Красный цветовой тон, оранжевый цветовой тон, зелёный цветовой тон, синий и т.д. Цветовых тонов может быть довольно много, 7 цветов радуги я привел просто в качестве примера. Следует отметить, что такие цвета как серый, белый, черный, а также оттенки этих цветов не относятся к понятию цветовой тон, так как являются результатом смешивания различных цветовых тонов.
Яркость (Brightness)
– Характеристика, которая показывает, насколько сильно излучается световая энергия того или иного цветового тона (красного, желтого, фиолетового и т.п.). А если она вообще не излучается? Если не излучается – значит, её нет, а нет энергии — нет света, а там где нет света, там черный цвет. Любой цвет при максимальном снижении яркости становится черным цветом. Например, цепочка снижения яркости красного цвета: красный — алый — бордовый — бурый — черный. Максимальное увеличение яркости, к примеру, того же красного цвета даст «максимально красный цвет».
Светлость (Lightness)
– Степень близости цвета (цветового тона) к белому. Любой цвет при максимальном увеличении светлости становится белым. Например: красный — малиновый — розовый — бледно-розовый — белый.
– Степень близости цвета к серому цвету. Серый цвет является промежуточным цветом между белым и черным. Серый цвет образуется путем смешивания в равных количествах красного, зеленого, синего цвета с понижением яркости источников излучения на 50%. Насыщенность изменяется непропорционально, то есть понижение насыщенности до минимума не означает, что яркость источника будет снижена до 50%. Если цвет уже темнее серого, при понижении насыщенности он станет ещё более темным, а при дальнейшем понижении и вовсе станет черным цветом.
Такие характеристики цвета как цветовой тон (hue), яркость (Brightness), и насыщенность (Saturation) лежат в основе цветовой модели HSB (иначе называемая HCV).
Для того чтобы разобраться в этих характеристиках цвета, рассмотрим на рисунке 7 палитру цветов графического редактора Adobe Photoshop.
Рисунок 7 – Палитра цветов Adobe Photoshop
Если вы внимательно посмотрите на рисунок, то обнаружите маленький кружочек, который расположен в самом верхнем правом углу палитры. Этот кружочек показывает, какой цвет выбран на цветовой палитре, в нашем случае это красный. Начнем разбираться. Сначала посмотрим на числа и буквы, которые расположены в правой половине рисунка. Это параметры цветовой модели HSB. Самая верхняя буква – H (hue, цветовой тон). Он определяет положение цвета в спектре. Значение 0 градусов означает, что это самая верхняя (или нижняя) точка цветового круга – то есть это красный цвет. Круг разделен на 360 градусов, т.е. получается, в нем 360 цветовых тонов. Следующая буква – S (saturation, насыщенность). У нас указано значение 100% — это значит, что цвет будет «прижат» к правому краю цветовой палитры и имеет максимально возможную насыщенность. Затем идет буква B (brightness, яркость) – она показывает, насколько высоко расположена точка на палитре цветов и характеризует интенсивность цвета. Значение 100% говорит о том, что интенсивность цвета максимальна и точка «прижата» к верхнему краю палитры. Буквы R(red), G(green), B(blue) — это три цветовых канала (красный, зеленый, синий) модели RGB. В каждом в каждом из них указывается число, которое обозначает количество цвета в канале. Вспомните пример с прожекторами на рисунке 3, тогда мы выяснили, что любой цвет может быть получен путем смешивания трех световых лучей. Записывая числовые данные в каждый из каналов, мы однозначно определяем цвет. В нашем случае 8-битный канал и числа лежат в диапазоне от 0 до 255. Числа в каналах R, G, B показывают интенсивность света (яркость цвета). У нас в канале R указано значение 255, а это значит, что это чистый красный цвет и у него максимальная яркость. В каналах G и B стоят нули, что означает полное отсутствие зеленого и синего цветов. В самой нижней графе вы можете увидеть кодовую комбинацию #ff0000 — это код цвета. У любого цвета в палитре есть свой шестнадцатиричный код, который определяет цвет. Есть замечательная статья Теория цвета в цифрах, в которой автор рассказывает как определять цвет по шестнадцатеричному коду.
На рисунке вы также можете заметить перечеркнутые поля числовых значений с буквами «lab» и «CMYK». Это 2 цветовых пространства, по которым тоже можно характеризовать цвета, о них вообще отдельный разговор и на данном этапе незачем вникать в них пока не разберетесь с RGB.
Можете открыть цветовую палитру Adobe Photoshop и поэксперовать со значением цветов в полях RGB и HSB. Вы заметите, что изменение числовых значений в каналах R, G, и B приводит к изменению числовых значений в каналах H, S, B.
Цвет объектов
Пора поговорить о том, как так получается, что окружающие нас предметы принимают свой цвет, и почему он меняется при различном освещении этих предметов.
Объект можно увидеть, только если он отражает или пропускает свет. Если же объект почти полностью поглощает падающий свет, то объект принимает черный цвет. А когда объект отражает почти весь падающий свет, он принимает белый цвет. Таким образом, можно сразу сделать вывод о том, что цвет объекта будет определяться количеством поглощенного и отраженного света, которым этот объект освещается. Способность отражать и поглощать свет определятся молекулярной структурой вещества, иначе говоря — физическими свойствами объекта. Цвет предмета «не заложен в нем от природы»! От природы в нем заложены физические свойства: отражать и поглощать.
Цвет объекта и цвет источника излучения неразрывно связаны между собой, и эта взаимосвязь описывается тремя условиями.
— Первое условие: Цвет объект может принимать только при наличии источника освещения. Если нет света, не будет и цвета! Красная краска в банке будет выглядит черной. В темной комнате мы не видим и не различаем цветов, потому что их нет. Будет черный цвет всего окружающего пространства и находящихся в нем предметов.
— Второе условие: Цвет объекта зависит от цвета источника освещения. Если источник освещения красный светодиод, то все освещаемые этим светом объекты будут иметь только красные, черные и серые цвета.
— И наконец, Третье условие: Цвет объекта зависит от молекулярной структуры вещества, из которого состоит объект.
Зеленая трава выглядит для нас зеленой, потому что при освещении белым светом она поглощает красную и синюю волну спектра и отражает зеленую волну (Рисунок 8).
Рисунок 8 – Отражение зеленой волны спектра
Бананы на рисунке 9 выглядят желтыми, потому что они отражают волны, лежащие в желтой области спектра (желтую волну спектра) и поглощает все остальные волны спектра.
Рисунок 9 – Отражение желтой волны спектра
Собачка, та что изображена на рисунке 10 – белая. Белый цвет – результат отражения всех волн спектра.
Рисунок 10 – Отражение всех волн спектра
Цвет предмета – это цвет отраженной волны спектра. Вот так предметы приобретают видимый нами цвет.
В следующей статье речь пойдет о новой характеристике цвета — цветовой температуре.