Что такое цвет, и почему он существует только у нас в голове? Простое объяснение. Почему мы видим цвета

Этих четырех свойств цветового круга достаточно, чтобы создать два, три или четыре цвета, не путая оттенки. Благодаря правилам Круга, даже неизвестные вашему глазу комбинации выглядят гармонично.

Что такое цвет, и почему он существует только у нас в голове? Простое объяснение

Насколько скучным казался бы наш мир, если бы мы не могли видеть цвета вокруг нас? Представьте себе: праздники без красочного оформления, времена года без цвета, закаты и рассветы без красивых оттенков и цветы без цветов. Большинству из нас повезло увидеть всю красоту этого мира в таком разнообразии цветов, и это, пожалуй, одно из лучших наших умений.

Ниже мы объясним, откуда оно взялось и видите ли вы его так же.

Что такое цвет?

Цвет — это не стабильное свойство объекта, а лишь способ восприятия электромагнитных волн, излучаемых источником света. Другими словами, когда луч света попадает в его глаз, цвет является индивидуальным восприятием. Цвет не существует во внешнем мире, только в нашем сознании.

Чтобы увидеть изображение, нам нужен источник света (например, солнце), объект, который мы видим, глаз и мозг. Далее мы объясним простыми словами и подробно, какие роли задействованы.

Солнце

Солнце — это источник света, с которого начинается весь процесс. Он постоянно излучает электромагнитные волны во всех направлениях, некоторые из которых достигают нашей земли. Эти волны могут отражаться от объектов и поглощаться. Эти волны имеют разную длину, и наши глаза могут видеть только часть из них, называемую «видимым излучением».

Важно понимать, что эти длины волн на самом деле не имеют цвета. Цвет существует только в восприятии этих волн. Вот их приблизительная длина и соответствующие цвета для каждого из них

Предмет

Рассматриваемые нами предметы, например, яблоки, по своей природе поглощают определенные длины волн, но в то же время отражают другие длины волн. Длины волн, которые поглощает яблоко, не достигают наших глаз, но некоторые из тех, которые оно отражает, достигают. Яблоки считаются красными, потому что они отражают в основном красные длины волн.

Все материалы и вещества, созданные миром, по-разному поглощают или отражают эти волны. Объекты могут поглощать все волны, попадающие на них, поглощать только некоторые из них и отражать другие, или отражать все волны.

Глаза

Наши глаза имеют специальные фоторецепторы, которые чувствительны к свету. Они называются палочками и колбочками.

Штанга позволяет нам видеть в сумерках и ночью. Это связано с тем, что для их стимуляции требуется лишь небольшое количество света. Однако палочки не могут различать цвета и поэтому только передают мозгу информацию о том, где света больше, а где меньше. Поэтому они видят все в темных оттенках серого.

Но иногда, даже в темноте, мы видим разные цвета, например, зеленые деревья или красные яблоки. Секрет в том, что наш мозг вносит коррективы, когда мы видим уже близкие образы. Посмотрите на фотографии ниже, вам может показаться, что вы видите красный цвет (левая фотография). Однако если вы накроете знакомый фонарь на картинке справа, то увидите, что на самом деле он не красный, а темно-серого цвета.

Справа — та же фотография, но с закрытым сигналом.

Колбочки, с другой стороны, активируются днем, поскольку для их стимуляции требуется больше света. У здоровых людей существует три типа колбочек, которые чувствительны к красному, зеленому и синему цветам. Это означает, что каждый из этих типов стимулируется, когда соответствующие длины волн попадают в глаз. Например, красночувствительные колбочки активируются, когда в глаз попадают красные волны. Это позволяет им видеть и распознавать цвета.

Почему мы можем видеть больше трёх цветов?

Вы можете удивиться, как они могут различать столько цветов и оттенков, ведь у них всего три цветовых рецептора.

Как уже было сказано, свет падает на предметы и отражается в наших глазах. Оттуда информация отправляется в мозг, который анализирует количество сигналов от каждого рецептора, их расположение и интенсивность. Вся эта информация собирается для создания цветного изображения.

Красный, зеленый и синий — это основные цвета. Смешайте их вместе и получите различные цвета, например, желтый и фиолетовый.

Поэтому, если наш мозг одновременно воспринимает разные цветовые рецепторы, например, красный и зеленый, то мы видим желтый цвет. Почему желтый? Потому что желтый — это нечто среднее между красным и зеленым. Если вы мне не верите, посмотрите на свою фотографию ниже. На фотографии есть только зеленая и красная линии, но там, где они пересекаются, видны желтые. Удаление некоторых из них с экрана улучшит результат.

Но мы знаем, что в волне есть желтая волна. Что же происходит, когда желтый цвет попадает в глаз, поскольку для него нет индивидуальных рецепторов? Длина волны желтого цвета очень близка к длине волны красного цвета и очень близка к длине волны зеленого цвета. Поэтому, когда желтые волны попадают в глаз, на них одновременно реагируют два типа колбочек: красные колбочки и зеленые колбочки. В этом случае также появляется желтый цвет.

Кстати, если мозг получает 100% от всех трех типов рецепторов, то наблюдается белый цвет. Ниже приведен грубый пример. Это не совсем хорошо видно, чтобы уточнить размер полос и убедиться, что есть только зеленые, красные и синие полосы.

Вы можете воспринимать электромагнитные волны с длиной волны от 380 нм (соответствует глубокому фиолетовому цвету) до 730 нм (соответствует красному цвету). Однако по обе стороны этого спектра есть излучение, которое человеческий глаз не может воспринять.

Физика цвета

Основным цветовым рецептором в человеческом организме является сетчатка глаза. Чтобы глаз увидел объект и его цвет, свет должен сначала попасть на объект, отразиться от него и затем попасть на сетчатку. Люди видят предметы, потому что они отражают свет, и различают цвета этих предметов в соответствии с характеристиками их поверхности. Световые лучи поглощаются и отражаются обратно на сетчатку глаза для анализа. Свет, поглощенный объектом, не может быть воспринят глазом.

Например, черная кожа поглощает почти все излучение и кажется черной, потому что она не отражает волны. Снег, с другой стороны, отражает почти весь свет и поэтому кажется белым. Человек видит цветные объекты, лучи которых отражаются от поверхности и попадают на сетчатку глаза. В случае с красной помадой, только лучи красного спектра достигают сетчатки глаза, остальное поглощается, создавая в сознании человека восприятие красного цвета.

Человеческий глаз воспринимает электромагнитное излучение с узкой длиной волны 380-740 нанометров. Этот видимый свет испускается фотосферой — тонкой солнечной оболочкой толщиной менее 300 километров. Бесцветный для наших глаз, солнечный свет содержит весь видимый спектр длин волн, и при его преломлении цвета радуги переходят от красного к фиолетовому. На уроках физики разбиение света на спектры представляется с помощью призм — в реальной жизни примером может служить радуга, где капельки воды в воздухе выступают в качестве преломляющих свойств.

Как мы различаем цвета

Сетчатка состоит из двух типов светочувствительных клеток — палочек и колбочек. Они называются так из-за своей формы. Колбочки чувствительны к свету различных длин волн видимого спектра, что позволяет им видеть мир в цвете. Шишки различают трех типов. Первый тип — это длины волн красно-оранжевого спектра, второй — зеленого, третий — синего. Палочки более чувствительны к свету и поэтому дают «бой» в сумерках и темноте. Палочки не могут определять цвет предметов, но благодаря им мы не спотыкаемся в темных комнатах.

Запомнить назначение конусов и палочек легко при сотрудничестве. Конус похож на химический контейнер, в котором происходят реакции и образуются яркие вещества, а стержень — это буквально палка, которую можно использовать, если наступит абсолютная темнота.

Цветовой круг

Цветовой цикл — это условный способ представления всего спектра видимого света в виде круга. Область круга представляет собой цвета, расположенные в ряде условных волновых раскладок и относящиеся к спектру видимого света. Чтобы зафиксировать круг в палитре, добавляется пурпурный цвет (magenta), который соединяет крайние спектральные цвета (красный и синий) и выделяется условной смесью.

Художники, физики, дизайнеры, инженеры и стилисты используют свойства цветовых кругов. Цветовые круги можно использовать для различения холодных и теплых цветов, дополнительных цветов, оттенков и похожих цветов. Эти понятия служат инструментом для дальнейшей проработки изображения. Вкусы, которые многие считают врожденными, могут развиваться, и правила сочетания цветов — отличное начало.

В прошлом считалось, что все мы воспринимаем цвета одинаково, но это мнение устарело. Одни и те же яркие эффекты могут вызывать совершенно разные ощущения у разных людей. Поэтому все видят цвета по-разному.

Про особенности цветовосприятия и иллюзии

— Кулинария, ты помнишь это платье.

Муж Люсии, Саша, начал что-то замечать на экране ноутбука, поэтому она не закончила свой вопрос.

Конечно, Лючия помнила. Он видел его в прошлые выходные. Оно было длинным, великолепного винного цвета, сшито и скроено так, как будто оно было по ее силуэту — Лючия была от него без ума! Решил ли Саша сделать ей подарок?

— Я могу представить, что его цвет зависит от цвета фона! Мозг разных людей по-разному воспринимает обстановку, в которой снимается платье. Отсюда и разница в восприятии оттенка.

— Каковы различия в восприятии тени? Саш, ты о чем?

— О платье. Голубое или белое золото. Помните, несколько лет назад весь интернет был против?

Знаменитое платье, вокруг него было столько споров. Белый, золотой, синий и черный, как вы думаете, какие они?

Как мы видим цвет

Человеческий глаз воспринимает цвета через светочувствительные фотокоры, расположенные на поверхности сетчатки. Они называются палочками и колбочками.

Палочки активны только в условиях низкой освещенности. Они распознают интенсивность света и отвечают за ночное зрение. Именно поэтому мы не можем различать цвета в темноте и видим окружающий нас мир в серых и черных тонах.

Колбочки отвечают за восприятие цветов. Человеческий глаз, при нормальном восприятии цветов, содержит около 6-7 миллионов конгрессов. Эти фотоэлементы лучше функционируют при ярком свете.

Существует три типа конуса.

• одни чувствительны к коротким волнам светового излучения — это волны синего цвета;
• вторые воспринимают волны средней длины — зеленые оттенки;
• третьи позволяют нам видеть длинные волны — красные.

Другие цвета, такие как желтый и фиолетовый, воспринимаются при одновременной стимуляции двух типов рецепторов. При взгляде на белый объект в глазу активируются три типа колбочковых рецепторов. Серая шкала также воспринимается всеми рецепторами одновременно, но рецепторы стимулируются гораздо меньше, чем в случае белого цвета. Если все три рецептора неактивны, то мы черные.

При хорошем освещении человеческий глаз более чувствителен к зеленому свету. Хуже того, он понимает самую короткую длину волны света, то есть ту, которая отвечает за синий цвет. В сумерках ситуация меняется. Мы можем лучше понять синий свет, но вряд ли красный.

Почему мы воспринимаем один и тот же цвет по-разному

Цветовосприятие человека может быть временно или постоянно изменено. Окрашивание или частичная цветовая слепота могут быть вызваны дальтонизмом или возрастными изменениями зрения. На восприятие цвета влияет свет и даже настроение.

Это наследственная или приобретенная особенность зрения, которая не позволяет человеку хорошо различать или дифференцировать цвета. Заболевание названо в честь Джона Дальтона. Джон Дальтон впервые описал этот тип бесцветности на основе собственных впечатлений в 1794 году.

Именно таким образом воспринимается окраска у людей с нормальным зрением и у тех, чьи глаза лишены определенных типов фоторецепторов.

Окрашивание вызвано отсутствием или недостатком одного или нескольких типов колбочек в сетчатке. Обычно люди с этой патологией не могут отличить красный цвет от зеленого. Реже встречается сине-желтая цветовая слепота. Цветные случаи также были подтверждены медицинскими документами.

Цвет чаще встречается у мужчин, чем у женщин, хотя он передается из поколения в поколение у женщин.

Вы можете узнать, есть ли у вас нарушения зрения, на тестовой рамке или на сайте testometrika, а также с помощью мобильных приложений, таких как цветовые тесты, чтобы узнать, есть ли у вас нарушения зрения.

Пример теста на восприятие цвета. Если цифры показаны в кружках разного цвета, все в порядке. Подробное описание теста можно найти в приведенной выше ссылке

Чувствительность фотонов сетчатки уменьшается с возрастом. Вот почему люди старше 60 лет видят мир так интенсивно и часто не могут различать цвета. Например, они могут не уметь отличать синий от голубого или оранжевый от красного.

Часто окраска является результатом возрастных заболеваний глаз. Например, в случае с водопадами люди видят мир с желтоватым оттенком. На темных улицах, при скудном свете фонарей, может показаться, что они видят лучше, чем в солнечный день. В то же время зрение становится менее непоследовательным.

Подобные нарушения цветовосприятия наблюдаются при возрастной дегенерации макулы (макросиде), глаукоме и диабетической ретинопатии.

При падении хрусталик мутнеет и не может пропускать свет, что приводит к потере зрения и чувствительности к цвету.

Возможно, если бы Лючия ходила по магазинам, когда у нее было плохое настроение, платье, о котором она вспомнила в начале статьи, выглядело бы гораздо менее привлекательно. Ученые доказали, что негативные эмоции заставляют нас видеть мир в тусклых тонах.

Эксперимент проводили американские исследователи. Группам добровольцев показывали отрывки из жизнеутверждающих комедий. После осмотра всех испытуемых им показали десятки карточек, окрашенных в блеклые цвета, и попросили распознать основные оттенки — красный, зеленый, синий и желтый.

Оказалось, что среди них были люди с хорошим настроением, которые только что посмотрели комедию и определенно узнали все оттенки. Однако те, у кого сложилось впечатление о темном фильме, часто ошибались. Синий и желтый цвета были источником большинства ошибок, но оттенки зеленого и красного путали редко.

Прежде чем перейти к восприятию цвета, необходимо сделать шаг назад и вспомнить базовую анатомию глаза. Несмотря на свой небольшой размер, глаз — это очень сложный инструмент, размером примерно 2,5 см в ширину и глубину и 2,3 см в высоту.

Тестирование на дальтонизм

Наиболее распространенным типом теста на окрашивание является тест Ишихара или псевдо-цветовой тест. Это было разработано доктором Исихара Синобу из японской армии. Оригинальные плиты были расписаны акварелью и изображали японские иероглифы. Современные тарелки Исихара имеют набор цветных точек с цифрами на бедрах, состоящих из точек других цветов. Пластины Ишихара могут помочь диагностировать эритроцентризм, но они не являются идеальным тестом: цвета в одном наборе могут не совпадать с цветами в другом наборе.

Самый дорогой тест для диагностики различных типов дальтонизма, вероятно, неравномерный. Экзаменатор должен настроить цвета, регулируя яркость желтого света на одной стороне экрана и смеси красного и зеленого света на другой стороне. Этот человек регулирует эти элементы до тех пор, пока обе стороны экрана не будут иметь одинаковый цвет и одинаковую яркость, и люди с нормальным зрением воспринимают цвета очень точно.

Цвет служит визуальным знаком, который мы ценим эстетически, но насколько он необходим и в какой степени его отсутствие влияет на качество нашей жизни? Цветовая слепота не является видимым состоянием человека, и многим людям трудно ее понять. В конце концов, мы обычно не можем объяснить, как мы видим. Как вы объясните, что такое «зеленый цвет» человеку, которого вы никогда больше не видели? Вы можете делать это словесно или под музыку, но это не одно и то же. К сожалению, в настоящее время не существует лекарства от дальтонизма. На рынке представлены различные корректирующие линзы, которые должны помочь в восприятии цвета, но могут разрушить восприятие глубины и другие аспекты зрения. Но кто знает — может быть, будущее предложит какие-то решения.