A
fény fizikai jelenség, alapfeltétele a szín keletkezésének, azaz az emberi szemben
és agyban lejátszódó perceptív
folyamatnak. (Sekuler 2000:30)
A fény a látáshoz szükséges
külső inger: elektromágneses sugárzás.
A Napból érkezik a Földre, több más
–rövidebb és hosszabb hullámú–
sugárzás között.
A fénysebesség az ismert
legnagyobb sebesség: 300 ezer km/sec
Jellemzők
A szempontunkból lényeges fény-alapjellemzők:
• intenzitás
• spektrális összetétel.
Intenzitás
A sugárzott teljesítmény attól
függ, hogy mekkora energiával sugároz a fényforrás.
A látáshoz, és különösen
a színlátáshoz megfelelő nagyságú
fényerősség szükséges: a fény
intenzitásától függ, hogy egyáltalán
látunk-e színeket.
Színeket akkor látunk, ha a fénysűrűség
0.1 - 30 candela/m2 között
van.
Spektrális összetétel
Látásunk az elektromágneses hullámok
(a spektrum) egy bizonyos –igen keskeny– sávjára
vált érzékennyé. A sugarak növekvő
hullámhossz szerint:
kozmikus
sugarak (10-15 m és
kisebb)
gamma sugarak (10-12 – 10-14 m)
röntgen sugarak (10-10 – 10-11 m)
ultraibolya (ultraviola, UV) sugarak (4x10-7 – 2x10-9 m)
fény (380-700 nm) (4
- 7 x 10-6)
infravörös (infrared, IR) sugarak (10-5 m)
Hertz-féle hullámok (10-2 – 10-4 m)
... |
Az elektromágneses
sugárzás |
|
A
látható sugárzás –a fény–,
a 380-700 nm közötti szakasz
(balról jobbra növekszik a hullámhossz) |
A fény spektruma
Sir Isaak Newton, angol fizikus, matematikus,
csillagász, filozófus, alkimista (1642-1727)
A napfényt alapvetően színtelennek (akromatikusnak)
látjuk, de ha prizma segítségével
felbontjuk, előtűnnek a spektrum –a szivárvány–
színei, vagyis a nap fénye több színből
tevődik össze (polikromatikus). Ezt Newton munkássága óta tudjuk.
Üvegprizma |
|
A
természetes fény felbontása színekre |
Kép
forrás:
http://kids.britannica.com/comptons/art-164517/White-light-
is-a-mixture-of-all-the-colors-of |
A legrövidebb hullámhosszúságú
fény-alkotórész az ibolya (380 nm),
majd az egyre hosszabb hullámú kék,
kékeszöld, zöld (500 nm), sárga,
narancs és végül a vörös (700 nm). A bíbor nem szerepel a spektrumban, de előállítható,
jelölésére a zöld tartomány hullámhosszainak
negatív értékét használják:
Részletesebben: » Színmérés
-
név - |
|
hullámhossz
(nm)
tartomány |
ibolya
|
|
380
- 431 |
kék |
|
431
- 468 |
zöldeskék |
|
468
- 483 |
kékeszöld |
|
483
- 494 |
zöld |
|
494
- 550 |
zöldessárga |
|
550
- 570 |
sárga |
|
570
- 573 |
narancs |
|
573
- 591 |
vörös |
|
591
- 700 |
|
|
|
bíbor |
|
(-499)
- (-564) |
(Bálint 1966:20)
nm, nanométer: 1 nm = 10-9 méter, vagy 10-6 mm, a milliméter 1
milliomod része
A látható sugárzás (a fény)
határaira többféle adattal is találkozhat
az olvasó, mert különböző emberek
máshol érzékelik azt: a legrövidebb
hullámhosszra 360 nm is ismert, a leghosszabbra pedig
830 nm !
A köznapi beszédben néha így mondjuk,
hogy pl. „zöld sugarak”, de ez helytelen: a sugárzás nem zöld, csak olyan inger (stimulus),
ami az emberi szembe jutva zöld szín érzetét
kelti!
Monokromatikus, akromatikus és
polikromatikus fény
• monokromatikus:
egyszínű, egyetlen hullámhosszal
jellemezhető
• akromatikus: színtelen, „fehér”
• polikromatikus: több színből álló
Üvegprizma segítségével ugyan már Newton előtt is színeire
bontották a napfényt, de az angol fizikus bizonyította
először, hogy a színes alkotórészek
tovább nem bonthatóak, vagyis a szivárvány
különböző monokromatikus fényekből
tevődik össze. A színekre bontott fény
egy gyűjtőlencsével újra akromatikus fénnyé összegezhető. Ha a színekre
bontott napfényből kivonunk egy keskeny sávot,
pl. a kéket (480 nm), és a többit összegezzük
a gyűjtőlencsével, az eredmény sárga
fény lesz. Ez a sárga fény azonban polikróm,
mert a vörös-sárga-zöld-ibolyakék
színekből tevődik össze, míg a
580 nm körüli sárga monokromatikus,
mert ez tovább nem bontható.
Polikromatikus
és monokromatikus fény |
|
Sárga
szín érzékelése polikróm
(összetett) és monokróm fény
esetén
A színérzéklet mindkét esetben
ugyanaz! |
|
|
A
polikróm fény a teljes
spektrumban sugároz |
A
monokróm fény csak egy szűk
sávban (pl. a sárgában) sugároz |
A
megvilágító fény relatív
eloszlása (a függőleges tengelyen) |
Newton rendezte el a színeket
egy zárt körben, az ő munkássága
számít a modern színelmélet kezdetének.
(Gage 2000:134; Sekuler 2000:208)
Newton
színköre |
|
A Newton-féle
színkör, alatta a megfelelő színek
jelzése:
Red, Orange, Yellow, Green, Blue, Indigo, Violet |
A színek létrejötte atomi
szinten
Az anyag olyan sugarakat nyel el, amelyek belső szerkezetében
változást képesek előidézni.
Az anyag színét (részben) az határozza
meg, hogy a fény milyen hullámhosszúságú
alkotórészeit nyeli el, ez pedig az anyag atomjaiban
lévő gerjeszthető elektronok számától
függ.
Az atommag körül keringő elektron a kívülről
érkező sugárzás hatására
átvesz egy bizonyos energiamennyiséget (kvantumot)
és átugrik egy nagyobb energiájú,
külsőbb keringési pályára. A
„kilökött” (vagyis: gerjesztett) elektron
azonban igyekszik vissza a nagyobb stabilitású
belső pályájára. Visszaugrás
közben sugározza ki az imént felvett energiát,
az egy fotont, vagyis a fényt.
Attól függően, milyen távolságból,
melyik külső pályáról ugrik vissza
az elektron, keletkezik a fényre jellemző rezgésszám
–a hullámhossz–, ezt látjuk színnek.
Szín akkor keletkezik, ha a 2. elektronhéjra ugrik
vissza egy elektron, ez az ún. Balmer-sorozat.
A legtávolabbról való visszaugráshoz
kell a legtöbb energia, ennek eredménye a kék,
míg a vöröshöz kell a legkevesebb. (Valószínűleg
ezért van a természetben sokkal több vörös
mint kék színű anyag.) A kvantumok energiája
fordítottan arányos a hullámhosszal.
(Sain 1980:95; Vizi 1994:7)
A szivárvány kultúrtörténetéből
Newton előtt öt színt
nevezetek meg a szivárvány színeiből:
piros-sárga-zöld-kék-ibolya. Newton két „új” színt helyezett el benne,
a narancsot és indigót, ezzel finomította
az elnevezéseket, így lett hét színe
a szivárványnak. A hét évezredek
óta „kozmikus” szám volt, a világmindenség,
a harmónia és a zenei alaphangok száma.
Az indigó egy indiai eredetű, jó minőségű,
kék textilfesték neve, maga is többféle
árnyalatú lehetett, Newton korában „divatszínnév” volt.
(Finlay 2004:339)
|
Felhasznált
és ajánlott irodalom:
Bálint – Hruska – Murányi – Sebestyén:
Bevezetés a színdinamikába
Fény - Wikipedia
Finlay:
Színek
Gage:
Colour and Meaning
Light - Wikipedia
Lukács:
Színmérés
Majoros:
Belsőterek világítása
Majoros:
Belsőtéri vizuális komfort
Nemcsics:
Színdinamika
Sain:
A fény birodalma
Sekuler – Blake:
Észlelés
Vizi:
A színek kémiai eredete
***
Irodalom, nyomtatott (P)
Irodalom,
elektronikus (E) |