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

Каким бы скучным казался наш мир, если бы мы не могли видеть цвета вокруг нас. Только представьте себе: праздники без ярких украшений, времена года меняются без цвета, закат и рассвет без каких-либо красивых оттенков, а цветы отличаются между собой только по форме. Большинству из нас повезло видеть всю эту красоту мира в его разнообразных цветах, и это наверное одно из наших лучших способностей.

Ниже мы расскажем вам о том, что из себя представляет цвет, откуда он берётся, и видим ли мы его одинаково:

Что такое цвет?

Цвет — это не фиксированное свойство предмета, а лишь то как мы воспринимаем электромагнитные волны, которые исходят от источника света. Другими словами, цвет — это ощущение человека, когда к нему в глаз попадают световые лучи. Цвет во внешнем мире не существует, он есть только у нас в голове.

Для того чтобы увидеть какую-либо картинку, нам нужны несколько составляющих: источник света(например солнце), сам предмет на который мы смотрим, наши глаза и мозг. Ниже мы попытаемся объяснить простыми словами и подробно у кого какая роль:

Солнце

Солнце — это источник света, с которого весь процесс и начинается. Оно непрерывно излучает во все стороны электромагнитные волны, часть которых попадают на нашу землю. Эти волны могут как отражаться предметами, так и быть поглощенными. У этих волн есть разные длины, и наш глаз может видеть только часть из них, которые называются «видимое излучение».

Важно понять, что эти волны на самом деле не имеют никакого цвета. Цвета существуют лишь в нашем восприятии этих волн. Вот их примерная длина, и какому цвету соответствует каждая из них:

Предмет

Предмет на который мы смотрим, например яблоко, по своей натуре поглощает волны определенной длинны, но в то же время отражает волны другой длинны. Те волны, которые яблоко поглотило, до нашего глаза не доходят, а часть тех, которые оно отражает, попадают в наши глаза. Яблоко в основном отражает волны красного цвета, поэтому мы видим его красным.

Каждый материал и вещество, из которых построен наш мир, поглощает или отражает эти волны по-своему. Предметы могут либо поглощать все волны, которые на него падают, либо поглощать только одни и отражать другие, либо отражать все волны.

Глаза

В нашем глазе есть особые рецепторы, которые чувствительны к свету. Они называются палочки и колбочки.

Благодаря палочкам мы можем видеть в сумеречное время суток или ночью. Всё потому что им для возбуждения достаточно маленького количества света. Но так как палочки не могут различать цвета, в мозг они посылают лишь информацию о том, где больше света и где меньше. Поэтому в тёмное время суток мы видим всё серыми оттенками.

Но иногда даже в темноте нам может показаться, что мы видим разные цвета, например зелёное дерево или красное яблоко. Секрет в том, что наш мозг, когда видит уже привычный для него образ, вносит свои корректировки. Посмотрите на изображение ниже, вам может казаться, что вы видите красный(изображение слева). Но стоит прикрыть привычный вам образ светофора(изображение справа), и вы уже поймете, что на изображении нет красного цвета и что это на самом деле тёмно-серый цвет.

Колбочки наоборот срабатывают в дневное время суток, так как для их возбуждения требуется больше света. У здорового человека есть 3 типа колбочек, чувствительных к трём цветам: это красный, зелёный и синий. Это означает, что каждый из этих типов возбуждается, когда в глаз попадают соответствующие волны. Например, красно-чувствительные колбочки сработают, когда в глаз попадут волны красного цвета. Благодаря этому мы можем видеть и различать цвета.

Мозг

Наш мозг получает сигналы от рецепторов и обрабатывает их. Если он получает сигнал от рецепторов красного цвета, то мы понимаем, что предмет перед нами красный, если от зелёных рецепторов — то зелёный, а если от синих — то синий.

Почему мы можем видеть больше трёх цветов?

Наверное вы спрашиваете себя почему мы можем различать так много цветов и оттенков, если у нас рецепторы только для трех цветов?

Как мы уже сказали, свет падает на предмет и отражаясь от него попадает нам в глаз. Отсюда информация передаётся в мозг, который анализирует количество сигналов от каждого рецептора, их расположение и интенсивность. Собирая всю эту информацию, он создаёт общую цветовую картину.

Красный, зелёный и синий — это основные цвета. И если их по-разному перемешать, то мы видим совсем другие цвета, такие как жёлтый и фиолетовый.

Таким образом, если в наш мозг одновременно поступают сигналы от рецепторов разных цветов, например красный и зелёный, то мы видим жёлтый. Почему желтый? Потому что желтый это что-то между красным и зелёным. Если не верите, то убедитесь в этом сами, посмотрев на изображение ниже. На изображении есть только зелёные и красные линии, но место где они пересекаются мы видим жёлтый. Эффект усиливается, если немного отдалиться от экрана.

Но мы знаем что в спектре волн существуют и волны жёлтого цвета. Так что же будет, если они попадут в наш глаз, ведь у нас нет отдельных рецепторов для жёлтого ? Волны жёлтого очень близки по длине к красным, и в то же время к зелёным волнам. Поэтому при попадании в глаз жёлтых волн, на них отреагируют сразу два типа колбочек: красные и зелёные. В этом случае мы также будем видеть жёлтый цвет.

К слову, белый цвет мы видим, когда в наш мозг приходят сигналы с интенсивностью 100% от всех трёх типов рецепторов. Вот приблизительный пример, который выглядит неидеальным, потому что мы увеличили размер полосок, чтобы их было легко заметить, и чтобы вы смогли убедиться, что там только зелёные, красные и синие полоски.

Мы видим цвета одинаково или по-разному?

Любой человек со здоровым зрением согласится, что небо голубое, трава зелёная, а клубника красная. Но что если мы на самом деле видим цвета по-разному, называя их одинаково? Например, вы с другом видите цветок, и оба соглашаетесь что он красного цвета, но вдруг красный вашего друга выглядит как ваш зелёный?

Раньше было принято считать, что все мы распознаём цвета одинаково, но это мнение уже устарело. Одни и те же световые воздействия могут вызвать совсем разные ощущения у разных людей. То есть, каждый может видеть цвет по-своему.

Как мы уже говорили, цвет — это лишь ощущение человека на разные длины световых волн. Цвета не существует во внешнем мире, а лишь в нашем сознании.

Длину световой волны мы в силах измерить, но пока что невозможно точно понять как её воспринимает другой человек в своём сознании. Так что споры о том, какого цвета на самом деле предмет, бессмысленны, потому что для каждого человека истинный цвет — это тот, который видит он сам.

Но наше индивидуальное восприятие не влияет на то, какие ощущения определенный цвет заставляет нас чувствовать. Короткие волны больше вызывают спокойствие, а длинные вызывают энергичность. Независимо от того, как для каждого выглядит голубой цвет, он всё равно даёт спокойствие и расслабление, так как его длинна волны для всех одинаковая (короткая). Так что даже если для кого-то голубой цвет выглядит как ваш красный, небо всё равно вызовет у него чувство умиротворения и покоя. А длинные волны (жёлтый, красный, оранжевый) наоборот придают нам активности и бодрствование.

Что насчет стеклянной пирамиды, из которой выходит радуга?

Мы все видели в учебниках из школы изображение того как из стеклянной пирамиды выходят разноцветные лучи, как у радуги. Что же это за явление?

Для начала уточним, что это не пирамида и не треугольник, а призма. Если на неё смотреть с определённого ракурса (который часто показывают в книгах), то может показаться, что это треугольник или пирамида, но это не так.

В эксперименте со стеклянной призмой нет ничего магического. Как мы уже говорили, белый содержит в себе все цвета одновременно. Стеклянная призма, через которую проходит луч белого света, преломляет каждый цвет под разные углы, так как у каждого разная длинна волны. Таким образом лучи фиолетового цвета отклоняются на больший угол, а лучи красного на меньший угол. Благодаря этому мы можем видеть каждый цвет по отдельности и всегда в одном и том же порядке.

Этот феномен называется дисперсия света и благодаря ему мы можем увидеть и такое чудо природы как радуга.