Egenskaper av Farge & Lysstyrke

January 18

Lyskilder har alle slags iboende interessante egenskaper. De er iboende interessant fordi så mye av den menneskelige hjerne er viet til visjon behandling. Lys påvirker humør, holdning og atferd. Lys er også viktig fordi det er et medium som bærer informasjon om fjerne objekter. Ser gjennom et teleskop avslører en fugl over et felt, en bygning på tvers av byen, eller en stjerne på tvers av universet. Farge er et resultat av interaksjoner mellom lys og den menneskelige hjerne, mens lysstyrken er en egenskap for en lyskilde, helt uavhengig av det menneskelige syn.

Pure Color

Innenfor menneskelige øyne, ulike kjemikalier absorbere forskjellige bølgelengder av lys, og skaper et signal menneskelige hjerne tolker som farge.

Bølgelengde er et mål på energi av en gitt partikkel av lys. Forskjellige bølgelengder, med sine forskjellige energier, vil bli absorbert av forskjellige kjemikalier. Det menneskelige øye har tre (eller flere) forskjellige lys-absorberende kjemikalier. Når lyset er fokusert på netthinnen, blir noe av det lys som absorberes av hver av de kjemikalier, som utløser nerveceller for å sende elektriske impulser til hjernen. Grovt sett de tre kjemikalier absorberer gult, grønt og blått lys. Men selv ren blå lyset vil stimulere noen respons fra de gule og grønne nevroner. Likevel, for ren farge - lys av en enkelt bølgelengde - det er et direkte samsvar mellom bølgelengde og oppfattet farge.

blandede farger

De fleste farger er et resultat av mange bølgelengder av lys som detekteres og behandles i hjernen.

Når mer enn en bølgelengde av lys er tilstede, ting blir litt mer komplisert. Hjernen samler signaler fra alle nervecellene deretter adderer, subtraherer og gjennomsnitt dem sammen for å definere en farge. Psykologi kommer inn, fordi definisjonen av fargen er både kulturelt og personlig. Men igjen grovt sett, når forskjellige folk ser det samme settet med bølgelengder, de ser samme farge.

minimal metamerisme Colors

Fordi hjernen gjennomsnitt tre signaler sammen for å definere farger, kan ulike sett av nivåer kombineres for å gjøre det samme blandet farge. For eksempel kan dyp rød, grønn og blå kombineres for å gjøre gul, men nøyaktig samme gul kan bli skapt ved å blande gulaktig grønn og blå lilla. Det optiske spekteret - de bølgelengder av lys - ville være helt forskjellige, men fargen vil vises det samme. Ulike samlinger av bølgelengder av forskjellig lysstyrke kan tolkes som samme farge. Disse fargene - de fleste av fargene som finnes i dagliglivet - kalles minimal metamerisme farger.

Borte fra menneskelig persepsjon

De vakre fargene i solnedgangen har svært lite å gjøre med det faktum at sola har en lysstyrke på 400 billioner billioner joule per sekund.

Lysstyrken er en helt annen historie. Lysstyrken er et mål på hvor mye energi en lyskilde legger ut på ett sekund. Det er det samme som å si kraften som finnes i lyset. Dette er ikke avhengig av menneskelig persepsjon i det hele tatt. Lysstyrken er ofte brukt for å beskrive stjerner. Det er målt i joule per sekund, som er den samme som watt. Solen, for eksempel, har en lyshet på ca. 4 x 10 ^ 26 joule per sekund eller 400 billioner ioner watt.

Lysstyrken and Human Vision

Menneskelig visjon er et resultat av et samspill mellom lyset som kommer inn i øynene og måten øynene oppdage lyset. Ikke alle farger blir oppfattet like godt. Følsomheten av det menneskelige øye faller av ved den korte bølgelengde blå ende av det synlige spektrum og ved den lange bølgelengde røde ende av det synlige spektrum. Slik at hvis en kilde er meget lyse, men det er purpuraktig blå, kunne det se svakere enn en mye mindre lysende lyskilde som emitterer gult lys. Så lysstyrke er ikke det samme som lysstyrke.