Оптика и теория цвета

Если вещество состоит из химических элементов одного типа, то давать оценку цвета данного вещества проще всего. Видимые фотоны, преобладающие на периферии элементов данного вещества определяют главную цветовую линию, которая характеризует данное вещество. Видимые фотоны другого качества, которые содержатся на периферии элемента в меньшем количестве, придают «главному» цвету те или иные оттенки. Так в итоге и формируется цвет химического элемента какого-то конкретного типа.

Если же в составе вещества содержатся химические элементы разных типов, то главная цветовая линия усложняется в еще большей мере.

В результате, в окружающем мире мы можем наблюдать не столь много веществ, окрашенных в чистые цвета – т. е. в один из цветов радуги (спектра). Очень часто мы видим сочетания дополнительных цветов – оранжевого, зеленого и фиолетового, рождающие цвета, очень далекие от чистых.

Целенаправленно, люди научились в больших объемах выделять или создавать вещества-красители, имеющие чистые цвета. Именно по этой причине в окраске промышленных товаров и упаковок продуктовых товаров чаще всего присутствуют чистые цвета. И весь наш быт в итоге украшен всеми цветами радуги.

10. Светлые и темные тона (при изменении интенсивности падающего света)

А теперь мы снова вернемся к теме окрашенности и разберем, почему существуют вещества, окрашенные одинаково, но при этом одни из них имеют более светлые тона, а другие – более темные.

Во-первых, цвет любого вещества под лучами падающего на него «света» (видимых фотонов) приобретает более светлый тон. А с уменьшением интенсивности падающего «света» – т. е. с наступлением темноты – тон цвета становится все более темным. А при минимальной освещенности все вещества кажутся темно-темно серыми, почти черными. Объяснение следующее.

Когда в «световых лучах» испускаемых или отражаемых источником «света», содержится приблизительно одинаковый процент видимых фотонов всех цветов, наш зрительный анализатор не различает отдельные цвета – т. е. не фиксирует преобладание видимых фотонов какого-то одного цвета. Наш мозг просто характеризует цвет данного «светового луча» как «белый», «светлый», видимо, из-за того, что велико общее число видимых фотонов, входящих в глаз в единицу времени.

Когда какое-либо вещество подвергается бомбардировке элементарными частицами (в число которых входят видимые фотоны), в ответ на это его химические элементы испускают с периферии собственные видимые фотоны, качество которых обуславливает цветовую окраску данного вещества. Вместе с испусканием собственных видимых фотонов происходит отражение падающих «световых лучей».

В световом луче, состоящем из испускаемых и отражаемых видимых фотонов, будут преобладать видимые фотоны, обуславливающие окраску вещества, так как в составе падающего «светового луча» также обязательно присутствуют видимые фотоны такого же цвета.

Итак, добавление к испускаемым фотонам отражаемых, делает суммарные «световые лучи», более светлыми – т. е. более «белыми».

В итоге, чем больше интенсивность падающего «света» (т. е. чем больше фотонов в падающих «световых лучах»), тем более светлым становится тон цветовой окраски вещества.

И чем больше интенсивность падающего «света», тем в большей степени цвет вещества приближается к белому. Это возникает тогда, когда число отражаемых видимых фотонов значительно превышает число испускаемых.

–

А теперь поговорим о том, почему при уменьшении интенсивности падающих «световых лучей», тон цветовой окраски вещества становится все более темным. Объяснение будет прямо противоположным предыдущему.

Чем меньше интенсивность падающего «светового луча», тем меньше интенсивность и отражаемого – т. е. чем меньшее число видимых фотонов падает в единицу времени на элементы вещества, тем меньшее число их будет и отражаться. Поэтому тем менее светлым, менее ярким будет зрительное ощущение, создаваемое суммарным испускаемо-отражаемым «световым лучом». Соответственно, тон цветовой окраски данного вещества будет более темным.

И помимо этого, чем меньше интенсивность падающих «световых лучей», тем меньшее число видимых фотонов испускается. Т. е. в ответ на уменьшение числа бомбардирующих частиц уменьшается число испускаемых частиц. В результате «светлость» («белизна») суммарного испускаемо-отражаемого «светового луча» также уменьшается за счет уменьшения в его составе числа испускаемых видимых фотонов. Поэтому цветовая окраска вещества приобретает все более темный тон.

По мере того, как интенсивность падающих «световых лучей» уменьшается, цвет вещества все более приближается к черному. Т. е. с наступлением темноты вещество чернеет (темнеет). Объясняется это тем, что уменьшается число испускаемых видимых фотонов, обуславливающих ту или иную окраску вещества, из-за того, что уменьшается число падающих частиц, способных повысить степень трансформации периферических частиц и заставить их тем самым покинуть элемент.