Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Primære farver er rød, gul og blå, ikke? Ikke nøjagtigt

De primære farver er rød, gul og blå, som vi alle lærte i børnehaven, ikke? Nå, delvist rigtigt, men ikke helt. fietzfotos/Pixabay

Gå videre og spørg Google – den, der kender alle ting – om at navngive primærfarverne . Du får et ligetil svar, der sandsynligvis stemmer overens med alt, hvad du lærte som malebogsekspert i folkeskolen:De primære farver er rød, gul og blå.

Men som med de fleste tilsyneladende simple koncepter, er svaret faktisk meget mere komplekst. Og selvom Google ikke lyver for dig, fortæller det heller ikke ligefrem hele historien.

Indhold
  1. Hvad er primærfarver?
  2. Additiv farveblanding
  3. Subtraktiv farveblanding
  4. The Real Primaries
  5. Sandheden om rødt og blåt

Hvad er primærfarver?

Primærfarver er grundfarver, der tjener som grundlag for at skabe alle andre farver i det synlige spektrum. Hvis du taler om maleri, så ja:Rød, gul og blå er de primære farver. Men hvis du taler om fysik og lys, er dine primære farver røde, grønne og blå.

Grunden til den forvirrende modsigelse er, at der er to forskellige farveteorier:en for farvet lys og en for "materialefarver" som dem, der bruges af malere eller dem, du vil se på et farvehjul. Disse to teorier er kendt som additive og subtraktive farvesystemer.

Differentiering mellem additive og subtraktive farver

Stephen Westland, professor i farvevidenskab ved University of Leeds i England opdeler tingene i simple termer i en e-mail. "Vi ser, fordi der kommer lys ind i vores øjne," siger han. "Lys kommer ind i vores øjne på to måder:(1) direkte fra en lyskilde; og (2) reflekteret fra et objekt. Dette fører til to typer farveblanding, additiv og subtraktiv." [Vi har bevaret den britiske stavemåde af ordet "farve" her.]

"Begge systemer udfører én opgave," siger Mark Fairchild, professor og direktør for Program of Color Science/Munsell Color Science Laboratory ved Rochester Institute of Technology i New York.

"Det er at modulere reaktionerne fra de tre typer keglefotoreceptorer i vores øjne. De er nogenlunde følsomme over for rødt, grønt og blåt lys. Additivprimærerne gør dette meget direkte ved at kontrollere mængderne af rødt, grønt og blåt lys, som vi se og kortlægges derfor næsten direkte til de visuelle svar. De subtraktive primære moduler også rødt, grønt og blåt lys, men lidt mindre direkte."

Additiv farveblanding

Lad os først tale om additivsystemet. Da Isaac Newton var 23 år gammel, gjorde han en revolutionerende opdagelse:Ved at bruge prismer og spejle kunne han kombinere de røde, grønne og blå (RGB) områder i en reflekteret regnbue for at skabe hvidt lys. Newton anså denne trio for de "primære" farver, da de var de grundlæggende ingredienser, der var nødvendige for at skabe klart hvidt lys.

"Additive farver er dem, der gør mere lys, når de blandes sammen," siger Richard Raiselis, lektor i kunst ved Boston University School of Visual Arts.

"En simpel måde at tænke på additivt lys på er at forestille sig tre lommelygter, der projicerer individuelle cirkler af lys op på en væg. Det fælles skæringspunkt mellem to lommelygtecirkler er lysere end nogen af ​​cirklerne, og det tredje skæringspunkt med lommelygter vil være endnu lysere. Med hver blanding tilføjer vi lethed, derfor kalder vi denne slags blanding additiv lys."

Ifølge Raiselis er det nøglen til at forstå additiv farveblanding at forestille sig, at hver lommelygte er udstyret med et gennemsigtigt farvefilter - et rødt, et grønt og et blåt.

Additive primærfarver. Wikimedia Commons (CC By-3.0)

"Når den blå lommelygte cirkel skærer den grønne, er der en lysere blå-grøn form," siger han. (Spoiler:Vi er ved at komme ind i sekundære farver!)

"Det er cyan. Den røde og blå blanding er også lysere, en smuk magenta. Og den røde og grønne farve giver også en lysere farve - og en overraskelse for næsten alle, der ser den - gul! Så rød, grøn og blå er additive primære elementer, fordi de kan lave alle andre farver, selv gule Når de er blandet sammen, får røde, grønne og blå lys hvidt lys til at fungere på denne måde

Men rækken - eller farveskalaen - af farver, der kan fremstilles ud fra tre tilsætningsprimærer, varierer afhængigt af, hvad primærerne er. De fleste kilder vil fortælle dig, at rød, grøn og blå er de primære additiv, som Newton oprindeligt foreslog, men Westland siger, at det er meget mere kompliceret end som så.

"Det skrives ofte fejlagtigt, at RGB er optimale, fordi det visuelle system har receptorer i øjet, der reagerer optimalt på rødt, grønt og blåt lys, men det er en misforståelse," siger han. "Den langbølgelængdefølsomme kegle har for eksempel topfølsomhed i den gul-grønne del af spektret, ikke den røde del."

Subtraktiv farveblanding

Indtast subtraktiv farve. "Subtraktiv farveblanding resulterer, når vi blander maling eller blæk sammen," siger Westland. "Det relaterer til alle de farver, vi ser på ikke-emitterende genstande, såsom tekstiler, maling, plastik, blæk osv. Disse materialer ses, fordi de reflekterer det indfaldende lys, der falder på dem."

Et stykke hvidt papir afspejler for eksempel alle synlige bølgelængder. Når gult blæk tilsættes papiret, absorberer det de blå bølgelængder og trækker dem fra det reflekterede lys. Dette resulterer i opfattelsen af ​​gul, fordi papiret nu afspejler de resterende ikke-absorberede bølgelængder.

Ved subtraktiv farveblanding starter farverne med alle bølgelængder (hvide) og trækker derefter specifikke bølgelængder fra, efterhånden som primære farvestoffer tilføjes, i modsætning til den additive farveproces.

Subtraktive primærfarver. Wikimedia Commons (CC By-3.0)

Så forskellen i farvesystemer kommer virkelig ned til den kemiske sammensætning af de involverede genstande, og hvordan de reflekterer lys. Additiv farveteori er baseret på genstande, der udsender lys, mens subtraktive beskæftiger sig med materielle genstande som malerier.

"Subtraktive farver er dem, der reflekterer mindre lys, når de blandes sammen," siger Raiselis. "Når kunstneres maling blandes sammen, absorberes noget lys, hvilket giver farver, der er mørkere og kedeligere end forældrefarverne. Malernes subtraktive primærfarver er rød, gul og blå. Disse tre nuancer kaldes primære, fordi de ikke kan laves med blandinger af andre pigmenter."

Så Crayola og Google tager ikke fejl – i den materielle verden er rød, blå og gul de primære farver, der kan kombineres for at skabe flere regnbuens farver.

Men hvis du taler om noget teknologirelateret (som de fleste af os er i disse dage), så husk, at de primære farver til tv'er, computerskærme, mobile enheder og mere, alle abonnerer på Newtons lysemitterende farvesystem, så deres primære farver. farverne er rød, grøn og blå. En slags. Nå, egentlig ikke.

The Real Primary

Nu er det tid til en større åbenbaring af primærfarve. Tag den væk, Westland.

"Det viser sig, at hvis vi bruger tre primære, er de bedste at bruge cyan, magenta og gul," siger Westland. "Bemærk, at det er de primære, der er blevet identificeret af de store trykkerier, som vil bruge CMY (og ofte også sort) i deres kommercielle enheder til at lave et stort udvalg af farver. Ideen om, at de subtraktive primære farver er røde, gule og blå (RYB) er forvirrende og bør ikke undervises. Det ville være forkert at tro, at cyan og magenta bare er fancy navne for blå og rød."

Det er chokerende, men sandt:De navne, vi har brugt til vores primære farver, når det kommer til malingsspåner? Helt forkert.

"De subtraktive primære er virkelig cyan, magenta og gul," siger Fairchild. "Navnene 'blå' for 'cyan' og 'rød' for 'magenta' er typisk forkerte betegnelser. Andre farver kan bruges som primære farver, men de vil ikke producere en så bred vifte af farveblandinger."

Årsagen bag disse unøjagtige udtryk? Lys.

"Den gule primære styrer mængden af ​​blåt lys, der når vores øjne," siger Fairchild. "En lille mængde gult primært lys fjerner en lille mængde blåt lys fra den oprindelige hvide stimulus (f.eks. hvidt papir på tryk eller et hvidt lærred), mens en større mængde gult lys fjerner mere blåt lys. Den magenta primære styrer mængden af grønt lys og endelig den cyan primære styrer mængden af ​​rødt lys De subtraktive primære gør dette ved at absorbere forskellige mængder af rødt, grønt og blåt, mens de additive primære simpelthen udsender forskellige mængder."

Det handler om at kontrollere mængden af ​​rødt, grønt og blåt lys.

Hvad er problemet med denne misforståelse?

Westland tilbyder et skolastisk eksempel for at illustrere den udbredte misforståelse omkring primærvalg. "Forestil dig, at du underviser i farvevidenskab på skolen, og du forklarer, at de additive primære er RGB, og at de subtraktive primære er RYB," siger han. "En særlig dygtig elev spørger dig:'Hvorfor er to af de primære ens i begge systemer (R og B), men G'et i det additive system er erstattet af Y'et i det subtraktive system?' Dette er et forfærdeligt spørgsmål, fordi det ikke har noget rationelt svar."

For at sige det enkelt, er årsagen til manglen på begrundelse, at som vi har diskuteret, er rød, gul og blå slet ikke de egentlige subtraktive primære - magenta, gul og cyan er det.

Undervisning om forholdet mellem Primary

"Det viser sig, at RYB faktisk er et særligt dårligt valg af subtraktive primærvalg," siger Westland. "Mange af de blandinger, der produceres, er matte og umættede, og følgelig vil farveskalaen af ​​farver, du kan producere, være lille. Det, du bør lære, er, at der er en klar sammenhæng mellem de additive og subtraktive primærfarver.

"De optimale additive primære er RGB. De optimale subtraktive primære er cyan (som er rødt absorberende), magenta (som er grønt absorberende) og gul (som er blåt absorberende). Nu er der ingen konflikt mellem de to systemer og, faktisk kan det ses, at additive og subtraktive primære næsten er spejlbilleder af hinanden. De bedste subtraktive primære er CMY, fordi de bedste additive primære er RGB."

Så hvis cyan, magenta og gul er de rigtige primære elementer, når det kommer til taktile genstande, hvorfor tror næsten alle på planeten stadig, at æren tilhører rød, blå og gul?

"Tja, dels fordi de bliver forkert undervist i det her fra deres første skoledag," siger Westland. "Men også fordi det virker intuitivt. Det virker intuitivt, fordi folk tror på følgende:1) At det er muligt at lave alle farver ved at blande tre primærfarver sammen, og 2) At primærfarverne er rene farver, der ikke kan laves ved at blande andre farver. ."

Vent, disse overbevisninger er forkerte?

Sandheden om rødt og blåt

Nå, ja, ifølge Westland er ideen om, at tre rene primære kan skabe alle farver i verden, fuldstændig falsk. "Vi kan ikke lave alle farver fra tre primærvalg, uanset hvor omhyggeligt vi vælger primærerne," siger han. "Vi kan ikke gøre det med additiv farveblanding, og vi kan ikke gøre det med subtraktiv farveblanding. Hvis vi bruger tre primære farver, kan vi lave alle nuancerne, men vi kan ikke lave alle farverne; vi vil altid kæmpe for at gøre virkelig mættede ( livlige) farver."

Selvom vi har lært at tænke på rød og blå som "rene" farver, er de det simpelthen ikke. Sådan beviser du det:Åbn et kunstprogram på din computer, og lav et rødt plaster på skærmen. Udskriv derefter patchen ved hjælp af en CMYK-printer.

"Printeren vil producere rød ved at blande den magenta og gule blæk, den har," siger Westland. "Rød kan laves ved at blande magenta og gul sammen. Hvis vi bruger RYB eller CMY - eller faktisk næsten ethvert andet fornuftigt sæt af tre primære farver, åbenbart ikke tre røde! - så kan vi lave alle nuancer, men vi kan ikke lave alle farverne. Men vi vil få den største farveskala ved hjælp af CMY, og det er derfor, vi kan sige, at CMY er de optimale subtraktive primære farver, ligesom RGB er de optimale additive primære farver."

Og hvad blåt angår, er det heller ikke så rent, som du tror. "Det ser rent ud, fordi det absorberer stærkt i to tredjedele af spektret," siger Westland. "Det absorberer i den grønne og røde del. Rød absorberer i den blå og grønne del. Hvis vi blander dem sammen, mellem dem absorberer de overalt!

"Den resulterende blanding, selvom den kan være en lilla farve, vil være mat og mørk. Absorptionsspektrene for disse farver er for brede. Det er bedre at bruge cyan end blå, fordi cyan absorberes hovedsageligt i den røde del af spektret; og magenta absorberes hovedsageligt i den grønne del af spektret Hvis vi tilføjer magenta og cyan sammen, får vi absorbering i de røde og grønne dele af spektret, men vi tillader det blå lys at blive reflekteret."

For at opdele det, tilbyder Westland denne praktiske guide:

B =M + C

G =C + Y

R =Y + M

Hvis denne dybdegående forklaring slog alle farvemyter, der har været indgroet i din hjerne siden barndommen, og du føler dig en smule panisk, så tag mod:Malebøger er efter sigende store stress-busters.

Og hvis du er desperat efter at lære mere, så tjek Westlands to-minutters videoserie om emnet og hans blog. Fairchild skabte også en fantastisk ressource for børn, men enhver voksen bør være forpligtet til at studere den.

T hans artikel blev opdateret i forbindelse med AI-teknologi, derefter faktatjekket og redigeret af en HowStuffWorks-redaktør.

Nu er det interessant

Hvis du føler, at hver person, du har datet, har nævnt blå som deres yndlingsfarve, tager du sandsynligvis ikke fejl – tilsyneladende siger 40 procent af den verdensomspændende befolkning, at det er deres favorit (lilla er en tæt andenplads med 14 procent).

Ofte stillede spørgsmål om primære farver

Hvad er de rigtige primærfarver?
I kunstklassen lærte vi, at de tre primære farver er rød, gul og blå. I fysikkens verden er de tre primærfarver dog rød, grøn og blå.
Hvad er additiv farveblanding?
Additiv farveblanding er processen med at blande rødt, grønt og blåt lys på forskellige måder for at skabe nye farver. Hver tilføjelse af lyskilde gør den resulterende farve lysere og tættere på hvid. At kombinere alle tre farver ligeligt resulterer i hvid; fjernelse af dem resulterer i sort.
Hvad er subtraktiv farveblanding?
Subtraktiv farveblanding involverer blanding af malingspigmenter og blæk, der absorberer eller selektivt transmitterer lys. Ved denne blandingstype anvendes cyan, magenta og gul, som alle reflekterer mindre lys, når de blandes.
Hvad er forskellen mellem additiv og subtraktiv farve?
En additiv farve er en, der er skabt ved at blande rødt, grønt og blåt lys i forskellige kombinationer. Additive farver begynder som sorte og bliver lysere, når du tilføjer forskelligt lys. I modsætning hertil er en subtraktiv farve lavet ved delvis absorption af forskellige farver maling eller blæk. De begynder som hvide og får udseendet af de tilføjede farver eller deres blandinger.
Hvad er de primære farver i CMYK-farvemodellen?
De tre primære farver i CMYK eller subtraktiv farveblandingsmodel er cyan, magenta og gul.


Varme artikler