Cada cor do arco-íris representa seu próprio comprimento de onda, que está incluído no espectro de luz visível .
O espectro de luz visível é uma parte muito pequena do amplo espectro de ondas eletromagnéticas. O comprimento de onda mais longo da luz visível é de 700 nanômetros, dando-lhe uma cor vermelha, enquanto o mais curto é de 400 nanômetros, dando-lhe a impressão de púrpura ou violeta.
Fora da faixa de 400-700 nanômetros, o olho humano é incapaz de vê-lo; por exemplo, raios infravermelhos com uma faixa de comprimento de onda de 700 nanômetros a 1 milímetro.
O arco-íris aparece quando a luz branca do sol é refratada por gotículas de água que dobram vários tipos de luz com base em seus comprimentos de onda. A luz solar que parece branca aos nossos olhos é dividida em outras cores.
Em nossos olhos, há impressões de várias cores como vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, índigo e roxo.
Em nossos olhos, há impressões de várias cores como vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, índigo e roxo.
Esse fenômeno é conhecido como dispersão de luz, que é a decomposição da luz policromática (composta de várias cores) nos constituintes monocromáticos da luz. Além do arco-íris, esse fenômeno também pode ser observado em prismas ou treliças expostos a uma fonte de luz branca. Newton usou um prisma para dispersar a luz branca do sol.
As cores em um arco-íris são chamadas de cores espectrais, cores monocromáticas ou cores puras . É chamado de espectral porque essas cores aparecem no espectro de ondas eletromagnéticas e representam comprimentos de onda individuais. Chama-se monocromática ou pura porque essas cores não são o resultado de uma combinação de outras cores.
Se existem cores puras, existem cores impuras?
Além das cores espectrais ou puras, existem outras cores que os humanos podem ver que certamente não são espectrais ou impuras. Essas cores são chamadas de cores não espectrais ou cores mistas que não existem no espectro de ondas eletromagnéticas.
As cores não espectrais são compostas por cores monocromáticas e não representam comprimentos de onda de luz visível específicos. Mesmo que não estejam no espectro, eles ainda dão aos nossos olhos uma certa impressão de cor, assim como as cores espectrais. Uma cor roxa não espectral terá a mesma aparência que uma cor roxa espectral, assim como qualquer outra cor.
Existem várias cores não espectrais, também conhecidas como fora do espectro
Por exemplo, quando pensamos que vemos amarelo na tela do monitor de nosso smartphone , na verdade não há cor amarela pura com um comprimento de onda de 570 nanômetros entrando em nossos olhos.
Leia também: Pesquisa recente revela que a poluição do ar torna os humanos ainda mais estúpidosSão emitidos pela tela as cores verdes e vermelhas que se iluminam juntas para formar uma impressão amarela em nossos cérebros. O amarelo que vemos em dispositivos eletrônicos não é o mesmo que o amarelo no espectro de luz visível.
Se olharmos atentamente para a tela da barra de nossa televisão, você verá que as linhas curtas de vermelho, verde e azul são organizadas repetidamente.
Quando o monitor mostrar branco, veremos as três faixas da luz colorida igualmente brilhantes; inversamente, quando nossa televisão é desligada, as três cores ficam completamente iluminadas e dão uma impressão de preto. Quando pensamos que vemos amarelo, descobrimos que as linhas vermelhas e verdes se acendem mais brilhantes do que as listras azuis.
Por que vermelho, verde e azul devem ser usados?
A razão está na estrutura dos receptores de luz na retina de nossos olhos. Na retina humana, existem dois tipos de receptores de luz: bastonetes e cones.
As células cone atuam como receptores em condições de luz e são sensíveis à cor, enquanto os bastonetes são receptores de luz quando as coisas estão turvas e reagem muito mais lentamente, mas são mais sensíveis à luz.
A visão colorida em nossos olhos é a "responsabilidade" dos cones que somam cerca de 4,5 milhões. Existem três tipos de cones:
- Short (S), mais sensível à luz com um comprimento de onda de cerca de 420-440 nanômetros, é identificado com a cor azul.
- Médio (M), com pico em torno de 534-545 nanômetros, é identificado com verde.
- Comprimento (L), cerca de 564-580 nanômetros, é identificado com vermelho.
Cada tipo de célula é capaz de responder a uma ampla variedade de comprimentos de onda da luz visível, embora tenha uma sensibilidade maior a certos comprimentos de onda.
Leia também: Como as árvores podem crescer grandes e pesadas?Este nível de sensibilidade também é diferente para cada ser humano, o que significa que cada ser humano sente as cores de maneira diferente dos outros.
Uma representação gráfica da sensibilidade dos três tipos de células:
Qual é o significado deste gráfico de nível de sensibilidade? Suponha que uma onda de luz amarela pura com comprimento de onda de 570 nanômetros entre no olho e atinja os receptores de três tipos de células cônicas.
Podemos descobrir a resposta de cada tipo de célula lendo o gráfico. Em um comprimento de onda de 570 nanômetros, as células do tipo L mostram a resposta máxima seguida pelas células do tipo M, enquanto o tipo S é zero. Apenas as células dos tipos L e M respondem à luz amarela de 570 nanômetros.
Conhecendo a resposta de cada tipo de célula cone, podemos criar uma imitação de cor monocromática. O que precisa ser feito é estimular os três tipos de células para que respondam como se houvesse uma cor pura.
Para criar uma impressão amarela, precisamos apenas de uma fonte de luz monocromática verde e vermelha com uma intensidade que pode ser vista no gráfico de resposta. No entanto, também deve ser notado que esta comparação não é válida ou rígida. Há uma variedade de padrões de cores usados para criar novas cores. Por exemplo, se olharmos para o padrão de cor RGB, em amarelo, a proporção de cor vermelho-verde-azul é 255: 255: 0.
Com a proporção certa ou de acordo com a condição ocular de uma pessoa, uma cor monocromática pura não pode ser distinguida de cores misturadas.
Então, como sabemos quais cores são puras e quais são misturadas? É fácil, só precisamos direcionar os raios coloridos para o prisma como no experimento que Newton fez com a luz do sol. As cores puras experimentam apenas flexão, enquanto as cores não espectrais experimentam a dispersão que separa os raios constituintes.
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Fontes de leitura:
- Introdução à teoria da cor . John W. Shipman. //infohost.nmt.edu/tcc/help/pubs/colortheory/colortheory.pdf
- Aula 26: Cor e Luz . Robert Collins. //www.cse.psu.edu/~rtc12/CSE486/lecture26_6pp.pdf
- Aula 17: Cor . Matthew Schwartz. //users.physics.harvard.edu/~schwartz/15cFiles/Lecture17-Color.pdf