ipsace i tiskace

roj.bloguje.czesky!

30.10.2006

Záhada barevného kruhu

Rubrika tiskace
Známka 1 (1)
Duha začíná červenou a končí fialovou. Nejnižší frekvence viditelného spektra je červená, nejvyšší je fialová. Fysikálně k sobě mají tyto barvy nejdále. Jak te tedy možné, že je vnímáme jako prolnuté sousedy?

Proč se protilehlé konce duhy v našem vnímání spojí a vytvoří tím známý barevný kruh? Z logiky věci by přece vjem nejnižší možné frekvence měl být subjektivně nejméně podobný tomu nejvyššímu. Podobně jako je to mu u zvuku. Nejdřív neslyšíme nic, potom se vzrůstajícím kmitočtem hluboké tóny, střední tóny a vjem se ztrácí s pískáním těch nejvyšších slyšitelných frekvencí. Přitom nejhlubší bas a nejvyšší hvizd znějí diametrálně odlišně.

duha

Skutečný důvod, proč je tomu u světla jinak, je překvapivě prostý a jasný. Pokud si ho chcete ozřejmit, zvu vás na cestu k duze.

duha

Barevné vidění zajišťují světlocitlivé buňky v oku, zvané čípky. Existují tři druhy čípků. Každý z nich je "vyladěn" na jinou světelnou vlnovou délku. Čípek "červený" na frekvence nižší, "zelený" na střední a "modrý" na ty nejvyšší. Přičemž oblasti citlivosti se značně překrývají. Lidský mozek potom každému paprsku dopadlému na sítnici oka přiřadí barvu podle toho, v jakém poměru jsou podrážděny jednotlivé čípky.

Tomu by zákonitě odpovídalo, že duha bude na jednom konci červená, na druhém modrá. Co ale ta fialová?

Červený čípek má zajímavou "chybku". Má totiž dva vrcholy citlivosti. Ten hlavní je tam, kde má být. Potom citlivost klesá a v oblasti tyrkysové je křívka červeného čípku na nule. Jak ale začíná světlo modrat, červený čípek chytí druhý dech, a směrem k vyšším frekvencím (kratším vlnovým délkám) má ještě jeden malý vrcholek. Úplně na konci, kde už naše oko přestává vidět, končí křivka červeného i modrého čípku společně. A signál červeného čípku s modrým se v mozku smísí na fialovou.

Odtud je už jen kousek k experimentu, že k paprsku nejkratšímu přimícháme paprsek nejdelší, červený, a dostaneme zcela plynulý přechod "zkratkou" od fialového konce k červenému, aniž bychom museli přes zelenou. Barevný kruh je uzavřen

Obrázky a křivky citlivostí si můžete prohlédnout na odborných webech.

Hra pokračuje

Co je to vlastně barva, Ruliso? Je to rozdíl v podráždění jednotlivých čípků. Pokud jsou podrážděny všechny stejně, barvu nevnímáme žádnou. Denní světlo obsahuje široké spojité spektrum všech vlnových délek, proto jeho barvu vnímáme jako bílou. Abychom ho vnímali barevně, musíme některou vlnovou délku zdůraznit, ostatní potlačit. Není to nic zvláštního, v přírodě takto fungujou skoro všechny látky, které odrážejí světlo. Tyto látky vidíme jako barevné.

Čím více je jedna frekvence převládající na úkor ostatních, tím má barva větší sytost. Největší sytost potom dosáhneme, pokud vyrobíme monochromatické světlo, které tvoří jediná úzká spektrální čára. Takové světlo dávají lejzry a některé výbojky.

Ovšem oblasti citlivosti jednotlivých čípků se silně překrývají. Takže i když vyrobíme tu nejsytější barvu, tvořenou zářením o jediné vlnové délce, stejně nenajdeme na spektru oblast, která by podráždila jen jeden druh čípků. Příklad: I ta nejmodřejší modrá spolu s "modrým" čípkem podráždí i o něco méně čípek "zelený", popřípadě "červený". Je to dáno fysiologií, nikoliv nedokonalostí té modré barvy.

Nabízí se otázka, co bychom vnímali, kdyby se podařilo podráždit opravdu jenom "modrý" čípek? Pomocí světla to nejde, ale možná lze vyvolat halucinaci, která to dokáže. Myslím, že právě toto jsou ty nepopsatelné barvy, o kterých vypráví lidé pod vlivem eLka. Docela by mě zajímalo, jak to vypadá, ale bojím se to zkusit.

Ačkoliv jsme si právě ukázali, že množina možných kombinací barevných vjemů je poměrně omezená, mozku to stačí, aby se svět jevil pestře barevný. A nelze ho spoutat do žádné digitální fotografie, ba ani do fotografie filmové. I ty nejdokonalejší techniky dokáží reprodukovat ani ne polovinu barevného rozsahu lického oka. Takže až si vyfotíte macešku, postavte si originální kytku vedle reprodukce. V jakékoliv formě. Barevná shoda bude jen velmi přibližná, fotka nesahá kytce ani po kotníky. Proč tomu tak je, by bylo na delší povídání a třeba se k tomu dostaneme někdy příště.

Další díly miniseriálu

2. Gamut, nejlepší mamut.
3. Aditivní mísení barev
4. Spektrum – není bílá jako bílá
5. Subtraktivní mísení
 
roj, 30.10.2006, 23:46:00, trvalý odkaz,

Komentáře (30)

Varování:
Budu zde nechávat jen komentáře, které se mi líbí. Demokracie je sen. Nechte si o ní zdát :-)
1 muris 31.10.2006, 00:05:09
a jak vidí lidi pod vlivem čípku?
2 Muris: rulisa 31.10.2006, 01:18:03
To záleží, kam si ten čípek nacpeš, když do oka, tak blbě. :-)
3 rulisa 31.10.2006, 01:21:58
Jo, to o tom překrývání citlivosti a dvou vrcholech "červenýho" čípku, jsem nevěděla.
A ještě ke všemu když si člověk představí, že si neumí představit, jak jinak to vidí ty zvířata... s jinak nastavenýma čípkama (nikoli externíma)...
4 dgx WWW 31.10.2006, 02:16:20
Aristoteles popisuje duhu jako tříbarevnou, ještě ve starších pramenech se píše o dvou barvách, teprve Newton hovoří o sedmi barvách. Čím to asi je?
5 chybka 31.10.2006, 07:44:01
A já doteď věřila, že je to něco mezi nebem a zemí :-)
6 rulisa 31.10.2006, 08:04:30
Dgx, to je zajímavý, napadá mě srovnání s malbama v jeskyních a pozdějc na obrazech... Nebo líp s malbama románskýma (málokdy dobře trefený proporce rukou, hlav, zvířat a věcí v poměrech) a s malířstvím dneska. Asi i vnímání se vyvíjí, citlivost, rozlišovací schopnosti... Třeba naše schopnost využívat ty čivné buňky, naším mozkem... Nebo že by se vyvíjely ty buňky samy?
7 fousek WWW 31.10.2006, 12:50:14
já duhu vidím tříbarevnou - když se jen tak zběžně kouknu. Když na ni čumím dýl, vidím čím dál víc různých barev. Řekl bych, že se tak moc nevyvinuly rozlišovací schopnosti, jako potřeba přesnějšího popisu.
8 -fim- 31.10.2006, 16:19:15
Taky bych rekl, ze oko se nam od dob antickych prilis nezmenilo, jednak je to dost kratka doba a druhak k tomu nebyl dupod. Kvalitni tribarevne videni pro nas bylo klicove dulezite spis na pocatku, ted uz ho jen vyuzivame, kdyz uz tu je, ale pro nese preziti uz moc dulezite neni.
9 dgx WWW 31.10.2006, 17:04:18
Co se od dob antických jistě nezměnilo, je fyzikální charakteristika světla. Co se ale mohlo změnit, je lidské oko.

Člověk k přežití vnímat barvy zas tak nepotřebuje, tedy věřil bych tomu, že před pár tisíci let jsme je vnímali docela jinak.

Ale pravda, roli v tom hrají ale i jiné věci. Homér popisuje duhu jako jednobarevnou prostě proto, že byl slepý a jen si ji tak představoval. Newton zase pojmenoval sedm barev duhy proto, že to bylo "politicky" vhodné. Tedy spíš nábožensky.
10 radka 31.10.2006, 17:35:18
mam velmi exaktni dotaz. Vime ze zakladni bravy jsou tri. cervena, modra a zluta. Z nich jsou odvoznene doplnkove. Fialova, zelena a oranzova jako kombinace dvou barev doplnujici treti barvu zakladni. Proc mame cipky ktere vnimaji zelnou? A jak s tim souvisi zluta? Predem dekuji za odpoved!
11 roj WWW 31.10.2006, 18:00:27
Radko, cekal jsem tento dotaz, a ted muzu v klidu napsat ten druhej dil o aditivnim a subtraktivnim miseni :-)
12 aTeo 31.10.2006, 20:52:12
13 roj WWW 31.10.2006, 21:50:19
[1][3] Já si občas vařím čípkový čaj
14 radka 31.10.2006, 22:15:35
ja jsem rekla capik a rulisa se mi smala :o( Tak uz se tesim na to aditivni a subtraktivni miseni. Umel by jsi si predstavit, jak bychom videli svetlo bez capiku (cipku pro ceske obcany)? Jaka by byla jeste moznost rozklicovat jednotlive vlnove delky, abychom je mohli nejak odlisit. Nekde jsem cetla, ze i slepci dokazou vnimat barvy. Myslis ze je to mozne?
15 rulisa 31.10.2006, 22:26:59
Radko, já se ti smála, že čípek je pro tebe do zadku a čapík v oku. :-)) Úskalí českoslovenštiny... :-)
Bez čípků bysme viděli ve stupních šedi, ne? (Nejsem si jistá, ale vycházím z toho, že by nám zbyly tyčinky.)
16 roj WWW 31.10.2006, 22:45:52
Bez čípkového čaje by nám zbyly tyčinky, ale nevím k čemu, nasucho dusí!

[14] Nevylucuji, že slepci mohou COSI vnimat a rikat tomu BARVY. Ale silne pochybuju, ze je to totez, cemu rikame BARVY my :-)
BTW zadny pojem ZAKLADNI BARVA neexistuje. Nejsou tri a neni tam zluta :-) Dovis se, ale maj trpezlivost :-)
17 Lenka 31.10.2006, 23:02:32
Skvělej článek, fakt dík. A jak to bude dál ... jsem napnutá jak kšandy. :-)

Se zabývám mimo jiné energií barev. Malinko asi mohu odhadnout, co vnímají slepci (ale nevím nic jistě, samozřejmě). Nicméně se dá barva cítit skrz zavřené a zavázané oči. Žlutá je nesmírně energeticky nabitá, ta úplně sálá, je jako lampička ve tmě... Ale vy o pojmech, já o dojmech. Pardon, už mlčím. :-))
18 radka 01.11.2006, 07:54:10
Taky jsem cela natesena. Lenko, asi jen slepec ktery nikdy nevidel by ti tuhle otazku o dojmech/ pojmech mohl odpovedet. Pri vylouceni autosugesce. Krome toho Roj rekl, ze zluta barva neexistuje. Ta moje otazka smerovala velmi podobnym smerem, zda jsme schopni nejak vlnovou delku zaregistrovat bez ocnich receptoru. Primo. Myslim ze to mozne neni. Ale treba se tim nekdo experimentalne zabyval.
19 roj WWW 01.11.2006, 10:00:32
[18] pockej, nerekl jsem, ze neexistuje zluta barva. Rexem, ze neexistujou zakladni barvy, aspon v opticem slova smyslu.
20 radka 01.11.2006, 13:46:52
roji, jenze zakladni barvny kruh (kruh duhy) tyhle barvy obsahuje, takze nejakym zpusobem ty zakladni barvy v jejich frekvencni posloupnosti evidujeme. Takze ty cipky to asi taky tak nejak rozdeluji. (kazdy z nich "vidi" tu svoji barvu) Jak se eviduje zluta? To vis, podal jsi prst a ja chcu ted celou ruku. Taky me muzes poslat nekam :o)
21 roj WWW 01.11.2006, 14:39:40
[20] Opravdu si to prectavujes neopresne, ale jelikoz je vas 99% (jenom?), budu se snazit, aby vas ubylo :-)
Ale tohle napsat tak, aby mira zjednoduseni nazabredla do nesmyslna uz da trochu praci. Takze to bude chvilku trvat Ja sliby svym uzivatelkam plnim.
Jo a taky musim nekdy milovat, nenavidet a vymesovat! :-)
22 Zvonicek.cz 14.11.2006, 18:14:37
bla bla bla
23 Ako? Ivan 14.11.2006, 21:32:40
A ako vieme, že ostatní vidia tie isté farby rovnako ako my? Toto ma vždy trápilo.
24 Roj WWW 15.11.2006, 00:59:41
[23] Protoze vime, jake signaly davaji cipky do mozku. A to ma vetsina zdravych lidi stejne.
25 lix 15.11.2006, 12:55:18
[23] se staci zeptat jestli vidi treba cervenou. kdyz jo tak je to asi stejne. teda aspon pokud dotycnemu neukazujes zrovna jamajskou vlajku :P ;)
26 Radce :) Radek 16.11.2006, 10:03:16
Zluta rozhodne neni zakladni barva pro oko. Mozna v tiskovych technologiich, ale to je zase o necem jinem. Existuji proste jen barvy(urcite vlnove delky svetla), na ktere je lidske oko citlivejsi. Logicky je citlivejsi na zelenou, protoze pro vetsinu nasich predku to byl predpoklad pro preziti. Pri sestavovani CCD cipu pro dig.fotoaparaty se take proto do jedne bunky dava jedna cast citliva na cervenou, jedna na modrou a dve na zelenou - nebo i vice (pokud se nejedna o typ snimani 3 CCD cipy pro kazdou barvu zvlast)
http://www.finepix.de/grafik/artikelbilder/966_super_ccd_aufbau.jpg

Zlutou vnima lidske oko jako smisene podrazdeni "zeleneho" a "cerveneho" cipku. Tady je to pekne videt i s tim druhym vrcholem citlivosti "cerveneho" cipku: http://www.techmind.org/colour/ciematfn.png
Samozrejme zlutou v duze vidime, je to obycejny rozklad paprsku v kapickach vody. Temer to same jako rozklad svetla pres hranol:
http://www.rit.edu/~andpph/photofile-c/spectrum_8655.jpg
http://www.rit.edu/~andpph/photofile-c/spectrum_8675.jpg
27 -fim- 19.11.2006, 09:17:50
[9] Pred casem jsem se v tom trochu hrabal a narazil jsem ne nejake prace (bohuzel uz si nevybavuju podrobnosti a jelikoz to bylo uz hodne mimo tenkrat zpracovavane tema, ani jsem si to nepoznamenal), ze kterych plynulo, ze trojbarevne videni u primatu bylo klicove dulezite pro preziti (sber plodu a rozpoznani predatoru v korunach stromu). A ze trojbarevne videni je v zivocisne risi vicemene rarita, velka vetsina druhu si musi vystacit s monochromatickym nebo maximalne dvoubarevnym zrakem. No a vzhledem k tomu, jak "rychle" se po fyzicke i psychicke strance clovek promenuje (dodnes treba bez problemu rozumime emocim a chovani lidi v antickych dramatech) se IMHO da ocekavat, ze tech par tisic let neprimeslo nijak zavazne zmeny ani v konstrukci naseho zraku. A to, ze fysikalni vlatnosti svetla jsou stejne uz je asi opravdu mimo diskusi...
28 ehm noname WWW 20.11.2006, 13:03:51
ehm "... rozsahu lického oka..."
jinak imho "základní barvy" se říká barvám, ze kterých se dají smíchat všechny ostatní barvy (ten pojem vymysleli malíři, nikoliv fyzici) a většinou se mezi ně nepočítá černá a bílá (protože bílá se bere jako absence barev - bílé plátno, případně přítomnost všech barev - počítačové zobrazení - RGB; u černá pak naopak). Tj. červená, modrá, žlutá. V DTP se pak počítá s věrnějším CMYK a nebo s 6 barvami.
29 CMYK Radek 21.11.2006, 10:45:34
[28] Souhlasím. Jen "věrnějším CMYK", bych si nebyl tak jistý. Věrnější než co, než jaký barevný model? Právě model CMYK má jeden z nejmenších gamutů - http://www.beezlebugbit.com/school/color/colorspace_files/image003.jpg
http://chemnitzer.linux-tage.de/2004/vortraege/slides/behrmann/vortrag_farbmanagement_chemnitzer_linuxtag_2004.html

s 6 barvami se dohání kvalita hlavně ve světlých místech, ale gamut se tím až tolik nezlepší.
30 Roj WWW 21.11.2006, 11:09:18
[28], pravdu ma [29] :-) CMYK neni zadny ideal vernosti. A maliri meli na palete mnohem vice "zakladnich barev" nez jen tri. Aspon ti dobri.
Moje mama ucila vytvarku :-)

Přidání komentáře...

zde vpište
bloguje.cz
Získejte Seamonkey!
Valid XHTML 1.0 Strict