Jeśli jesteś właścicielem tej strony, możesz wyłączyć reklamę poniżej zmieniając pakiet na PRO lub VIP w panelu naszego hostingu już od 4zł!

Widmo barwy, czyli o tym jak widzimy

5 stycznia 2013

Wielu z nas zapomina, że kolor nie jest integralną częścią rzeczy (jak sądził Arystoteles), a jedynie subiektywnym zjawiskiem, w dodatku uzależnionym od poszczególnego człowieka. Dobrym przykładem jest tutaj koło z namalowanym czarno-białymi prążkami. Po jego zakręceniu, obserwatorowi kolor wyda się szary, a nie dwubarwny. Inny przykład na mylność naszych organów: swego czasu w Pawilonie Zajmującej Nauki w byłym Leningradzie organizowano wystawę składającą się z zielonego obrusa, karafki soku żurawinowego oraz kwiatów. Po zmianie przełącznika światła nagle widzowi zdawało się, że obrus jest ciemno liliowy, sok to w rzeczywistości woda, a kwiaty zmieniają się na jakieś inne. Jak to możliwe?

Zacznijmy od początku. Badania rozpoczął Isaac Newton od prostego eksperymentu z pryzmatem, opisanego później w 1671 w pracy On Colour. Wykazał on, że światło białe (np. od słońca, czy od żarówki) zawiera w sobie barwy, które w procesie rozpraszania i pochłaniania przez obiekty najadą im właściwy kolor. To była prawdziwa rewolucja! Ten prosty eksperyment pokazał, że za barwę odpowiedzialne jest – poza naszym okiem – światło jako fala. Tak więc: obiekty koloru nie generują, a jedynie oddziałują z już wielobarwną wiązką. Możemy tutaj powrócić to wystawy z karafką. Otóż przełącznik zmieniał światło z białego na czerwone zmieszane z fioletowymi. Obrus z powodu cząsteczek barwnika i swojej struktury zaczynał rozpraszać prawie same wiązki fioletowe, pochłaniając większość czerwonych, co dało kolor ciemno liliowy. Ale odcień, który postrzegamy, zależny jest także od naszych organów poznawczych – nie tylko oczu, ale również mózgu. Barwa wyda nam się inna, jeżeli będzie lepiej lub gorzej oświetlona, albo jeżeli umieścimy ją na innym tle. Karafka z przytoczonego przykładu stała na białej serwetce. Gdybyśmy podnieśli naczynie nad stół, to po zmianie światła płyn nadal wydawałby się czerwony, nie bezbarwny. Jednak z powodu przyzwyczajenia i kontrastu z obrusem, obecnie czerwoną serwetkę nadal chcemy uważać za białą. A ponieważ kolor soku jest identyczny z podłożem, mimo woli przypisujemy i jemu ten kolor.

DSC_0188

Fot. A. Teliżyn

Można spróbować w domu podobnych eksperymentów, dowodzących złudności ludzkiego postrzegania, chociażby kładąc kolorowy kwadrat identycznego koloru na białą i czarną kartkę. Efekt będzie zadziwiający. Nawet przy równomiernym oświetleniu i na tym samym podłożu ocena różnic między dwiema barwami jest mocno subiektywna. Osoby często obcujące z kolorem, chociażby jak malarze, będą w stanie lepiej dostrzec przeciwieństwa. Ale nawet oni podatni są na psikusy naszego organizmu i czopków w oczach, które – jako przykład – słabo odróżniają barwę niebieską od ciemno czerwonej.

Ile w ogóle możemy zobaczyć kolorów? Wykluczając wady genetyczne, jak na przykład daltonizm, naukowcy mówią o dziesięciu milionach. Ile możemy nazwać? Tu zabawny fakt: zależne jest to bardzo od danego języka – różnica waha się od dwóch do jedenastu (dwunastu). Podstawowych kolorów jest jednak tylko sześć: czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski i fioletowy.

Na ogół mówi się, że mężczyźni rozróżniają tylko siedem podstawowych kolorów tęczy (choć sam Newton uznawał za podstawową jeszcze jedną – indygo), a kobiety dużo, dużo więcej (jak np. fuksja). I rzeczywiście coś może być na rzeczy! Większość ludzi posiada w oku tylko trzy fotopigmenty – niebieski, czerwony oraz zielony. Otóż okazuje się, że około 50% kobiet może posiadać czwarty fotopigment! Cecha ta, zwana tetrachromachią, sprawia, że przetwarzanie światła widzianego przez mózg kobiety może zachodzić inaczej niż u mężczyzny. Badacze nie są do końca zgodni, a cała sprawa wymaga dalszych analiz, ale wiele wskazuje na to, że mamy naukowy dowód na to, że naprawdę kobiety postrzegają świat inaczej.

W „Świecie Dysku”, opisywanym przez Terryego Prachetta, magowie oraz koty widzą ósmy kolor tęczy – oktamarynę – kolor wyobraźni. Towarzyszy im ona często podczas rzucania zaklęć. Jednak nawet najlepszy pisarz nie jest w stanie opisać tego koloru.

Ludziom ciężko jest wykroczyć fantazją poza znany zestaw barw. Jednak to właśnie dzięki nim jesteśmy w stanie lepiej poznawać nasz wszechświat. Dzięki analizie spektralnej możliwe stało się to, co Comte uważał za rzecz przekraczającą limit poznawczy nauki – zaczęliśmy poznawać skład chemiczny odległych gwiazd! Dokonuje się tego poprzez odnalezienie w widmie światła docierającego na Ziemię wzorów odpowiadających znanym nam już kolorowym widmom pierwiastków. W ten oto sposób w XIX wieku odkryto, że widmo światła ze Słońca poza znanymi już pierwiastkami zawiera też jeden nieznany. Nazwano go od imienia greckiego boga słońca Heliosa – helem. Dopiero w późniejszych latach udało się udowodnić jego istnienie na Ziemi. Podobne analizy pozwalają nam stwierdzić skład gwiazd odległych od nas o całe lata świetlne!

Całość nauki poświęconej barwom (teorii kolorów) jest bardzo skomplikowana, a jej wiedza w wielu wypadkach nie została jeszcze potwierdzona badaniami. Dla miłośników nauki pozostaje tu wiele do zdziałania! 

Karol Mątewski

Student Politechniki Poznańskiej, animator czasu wolnego, pasjonat językowy i wielbiciel turystyki kwalifikowanej. Od kilku lat organizuje mniejsze i większe wyjazdy i równie często wyjeżdża (także za granicę) pracować w branży eventowej.

Tagi: , , , , , , ,