Opracowała i wykonała Sylwia Włodyga,IID Światło w oczach –dlaczego malarz krajobrazów nie używa czarnej farby, czyli rzecz o barwach Opracowała i wykonała Sylwia Włodyga,IID

Czym jest światło? Na pytanie postawione tak śmiało w tytule rozdziału słownik, czy encyklopedia usłużnie nam podpowiedzą, że  światło jest falą elektromagnetyczną Najczęściej też większość typowych źródeł dokładniej określi, że długość owej fali zawiera się w pobliżu połowy milionowej części metra (pół mikrometra). To, że właśnie taka długość fali elektromagnetycznej jest przed ludzi widziana, wynika budowy i z specyficznych właściwości oka.  Okazuje się, że narządy wzroku niektórych  zwierząt są w stanie rejestrować fale elektromagnetyczne niewidzialne dla oka ludzkiego.

Wyobrażenie światła Światło można sobie wyobrażać jako skrawek nieustannie pulsującego pola elektromagnetycznego. Skrawek ten z ogromną prędkością pędzi przez przestrzeń (lub przez przezroczysty ośrodek materialny).  Co to jest pole elektromagnetyczne? – cóż, jego natura też nie jest w 100% jasna – fizycy znają wzory je opisujące, choć dalej nie wyjaśnili „co” to właściwie jest. Ogólnie – składa się ono z dwóch pól prostszych, ściśle sprzężonych ze sobą – z pola elektrycznego i pola magnetycznego. 

Widmo fal elektromagnetycznych, a światło Światło - rozumiane jako ta część fal elektromagnetycznych, która jest odbierane przez oko człowieka - to tylko drobna część wszystkich możliwych fal elektromagnetycznych.  Zakres "pokrycia" różnymi rodzajami fal elektromagnetycznych promieniowania zawartego w danej wiązce, określa się jako "widmo promieniowania elektromagnetycznego".

Czym jest światło - podsumowanie Podsumujmy podstawowe informacje o świetle.  jest ono falą elektromagnetyczną o długościach fali z zakresu od 0,39 μm do 7,4 μm.bez względu na swoją długość fali (tak jak ogólnie wszystkie fale elektromagnetyczne) rozchodzi się w próżni z tą samą prędkością wynoszącą c= 299 792 458 m/s. jest odbierane przez ludzki narząd wzroku – oko niesie ze sobą energię oraz informację

Rzecz o barwie Barwa jest to wrażenie psychiczne wywoływane w mózgu człowieka, gdy oko odbiera promieniowanie elektromagnetyczne z zakresu światła, a mówiąc dokładniej, z widzialnej części fal świetlnych. Główny wpływ na to wrażenie ma skład widmowy promieniowania świetlnego, w drugiej kolejności ilość energii świetlnej, jednak niebagatelny udział w odbiorze danej barwy ma również obecność innych barw w polu widzenia obserwatora, oraz jego cechy osobnicze, jak zdrowie, samopoczucie, nastrój, a nawet doświadczenie i wiedza w posługiwaniu się własnym organem wzroku.

Postrzeganie barwy Barwa jest postrzegana dzięki komórkom światłoczułym w siatkówce oka zwanym pręcikami i czopkami. Ściślej: pręciki są wrażliwe na stopień jasności, czopki także na barwę. Są trzy rodzaje czopków, a każdy z nich jest najbardziej wrażliwy na jeden z trzech zakresów barw - niebieskiej, zielonej, lub czerwonej (przy czym zakresy te zachodzą na siebie), co łącznie umożliwia widzenie wszystkich barw. Oko ma swą ograniczoną rozdzielczość barw, tzn. czasem nie jest w stanie dostrzec różnicy występującej między dwoma barwami o różnym widmie traktując je jako takie same. Za widzenie barwy niebieskiej odpowiada ok. 4% czopków, za zielną - 32%, za czerwoną - 64%. Różnice barwy niebieskiej i ciemno czerwonej są słabiej dostrzegane niż różnice w innych barwach.

Czerń i biel - barwy szczególne... Barwa czarna - najciemniejsza z barw. W teorii oznacza brak jakiegokolwiek promieniowania elektromagnetycznego z zakresu fal świetlnych. W praktyce miejsce tak ciemne, że poprzez kontrast z resztą otoczenia nie możemy określić jego barwy z powodu niedoboru światła z tego kierunku. W praktyce ciał idealnie czarnych, czyli ciał pochłaniających 100% padającego na nie światła nie ma, a jedną z najciemniejszych substancji jest sadza. Barwa biała – najjaśniejsza z barw. Jest to zrównoważona mieszanina barw prostych, która jest odbierana przez człowieka jako najjaśniejsza w otoczeniu odmiana szarości.

  Możemy powiedzieć, że biel jest w pewnym sensie pozorna. Jest naszym wrażeniem psychicznym. Każdy człowiek widzi biały kolor, ale każdy trochę inaczej. Okazuje się, że u starszych ludzi zmieniają się proporcje widzenia różnych fragmentów widma światła białego. Widzą oni znacznie słabiej kolory niebieskie, oraz trochę słabiej zielone, przy nadal dobrym widzeniu kolorów czerwonych, ale mimo to postrzegają w swojej świadomości nadal kolor biały i wszystkie inne barwy. Interpretują jedynie inaczej różnice między nimi i wyrazistość poszczególnych odcieni. Znany malarz Julian Fałat u schyłku swojego życia malował odcienie śniegu na niebiesko, choć prawdopodobnie widział je jako szarości.

Oddziaływania elektromagnetyczne Oddziaływanie elektromagnetyczne to jedno z czterech znanych fizyce oddziaływań elementarnych. Teoria oddziaływań elektromagnetycznych powstała z unifikacji teorii magnetyzmu i elektryczności, dokonanej przez Jamesa Maxwella. Centralną rolę w tej teorii odgrywa pojęcie pola elektromagnetycznego. Zachowanie pola elektromagnetycznego opisane jest równaniami Maxwella, zgodnymi (pomimo że powstały wcześniej) ze szczególną teorią względności. W myśl równań Maxwella stacjonarne pole elektromagnetyczne pozostaje związane ze swoim źródłem, np. naładowaną cząstką lub przewodnikiem, przez który przepływa prąd. Zmienne pole elektromagnetyczne, natomiast, rozprzestrzenia się w postaci fali elektromagnetycznej. Fale elektromagnetyczne poruszają się z prędkością światła i zależnie od długości fali przejawiają się jako (od fal najdłuższych do najkrótszych): fale radiowe, mikrofale, podczerwień, światło widzialne, ultrafiolet, promieniowanie X, promieniowanie gamma.

Barwy achro-i monochromatyczne Barwy proste (monochromatyczne, widmowe) - barwy otrzymane z rozszczepienia światła białego. Barwa prosta to wrażenie wzrokowe wywołane falą elektromagnetyczną o konkretnej długości z przedziału fal widzialnych czyli ok. 380 nm - ok. 760 nm Tylko z barw prostych składa się tęcza, załamanie światła w krysztale, odbicie w płytce kompaktowej, a nawet w dostatecznie cienkiej plamie oleju samochodowego na kałuży. W naturze barwy proste są rzadkością. Barwy proste to stopniowo zmieniające się barwy od fioletu poprzez indygo, niebieski, zielony, żółty, pomarańczowy, czerwony aż do purpury. Barwy achromatyczne (barwy niekolorowe) - wszystkie barwy nie posiadające dominanty barwnej, a więc kolory: biały, czarny, oraz wszystkie stopnie szarości. Każda barwa achromatyczna to zrównoważona mieszanina widzialnych fal elektromagnetycznych wywołująca u obserwatora, w bieżących warunkach obserwacji, wrażenie psychiczne braku odcienia któregokolwiek z kolorów (przy czym teoretyczny kolor czarny należy traktować jako w ogóle brak jakichkolwiek fal). Dla utworzenia szarości lub bieli potrzeba co najmniej trzech barw prostych.

Barwy podstawowe Barwy podstawowe, zwane też barwami pierwszorzędowymi - barwy, z których połączenia otrzymujemy barwy pochodne . Najpopularniejsze barwy podstawowe: paleta artysty malarza: żółty, czerwony, niebieski, oraz czerń i biel

Budowa oka a widzenie barw Oko - narząd receptorowy przetwarzający energię świetlną w impulsy nerwowe, które następnie przekazywane są do mózgu i odbierane przez zwierzę jako obrazy. Najprostsze oczy składają się z kilku zaledwie komórek światłoczułych. Owadzie oczy składają się z oczek prostych (omatidiów) zgrupowanych w oczy złożone. Każde oko proste zawiera soczewkę, komórki siatkówkowe oraz komórki pigmentu-przypomina w budowie aparat fotograficzny i działa na podobnych zasadach.

Załamanie światła Załamanie różni się zdecydowanie od odbicia, ponieważ w jego wyniku światło zmienia ośrodek w jakim się rozchodzi. Wraz ze zmianą ośrodka dochodzi najczęściej do zmiany kierunku rozchodzenia się światła. Załamanie światła powoduje szereg ciekawych efektów - m.in. złudzenie "złamania" łyżeczki od herbaty umieszczonej w szklance, nieprawidłowej lokalizacji dna jeziora, gdy patrzymy na nie z brzegu. Załamanie światła jest wykorzystywane do budowy soczewek stosowanych w okularach, obiektywach aparatów, lunetach i innych przyrządach optycznych.

Rozszczepienie światła Rozszczepienie światła spowodowane jest różną prędkością rozchodzenia się promieni świetlnych o różnych barwach, co w efekcie daje piękną tęczę...

Zmysł wzroku   Wzrok (zmysł wzroku) jest to zdolność do odbierania bodźców świetlnych ze środowiska i ogół czynności związanych z widzeniem. Narządem wyspecjalizowanym do rejestrowania obrazu jest oko. Jego przystosowanie do pełnienia tej funkcji umożliwia nie tylko ostre widzenie przedmiotów z małej i dużej odległości, ale również rozróżnianie barw.

Ciekawostki.. Jedzenie marchewki poprawia widzenie w ciemności. Nowo narodzone dzieci wcale nie mrugają - zaczynają około 6 miesiąca życia.

Koło barw Koło barw      Większość ludzi określa kolory bardzo subiektywnie i niedokładnie. Tak więc, mamy “błękit nieba”, “zieleń traw” lub “płomienną czerwień”. Jednak dla każdego z nas niebo ma całkiem inny błękit, a trawa ma inną zieleń. Te niedoskonałe opisy nie mają znaczenia, gdy opowiadamy jakąś historię. Przy pracy jednak z kolorem musimy być dokładniejsi. Z tego też powodu opracowano logiczny system barw. Hermann von Helmholtz (niemiecki fizyk 1821-1894) odkrył w 1866 roku, że wszystkie kolory mają trzy cechy wspólne: barwę, odcień i intensywność. Te trzy cechy są ważne także dzisiaj.

Barwy i szarości, czyli o mechanizmach widzenia Ile mamy barw? - z odcieniami - nieskończenie wiele, choć możliwości rozróżnienia kolorów przez człowieka są ograniczone do kilku milionów. Jednak niektóre zwierzęta widzą rodzaje światła, których ludzkie oko nie rejestruje - pszczoły widzą część fal ultrafioletowych, niektóre węże z kolei wyczuwają niewidoczne dla oka promieniowanie podczerwone.   Opisanie barw za pomocą wzorów matematycznych (a tym w końcu zajmuje się fizyka) jest skomplikowane. Jest to m.in. związane z faktem, że oko ludzkie ma dwa rodzaje receptorów światła: czopki i pręciki. Czopki widzą słabo (wymagają sporej energii oświetlenia), ale za to rozróżniają kolory; pręciki działają nawet w ciemnościach jednak rejestrują wszystko na szaro.

Miary barw Rozważanie tych zagadnień było podejmowane przez wielu ludzi. Istotnym początkiem dla tej tematyki było koło kolorów Newtona (Isaac Newton 1643-1727). Jako rezultat eksperymentów z pryzmatem dokonał On podziału barw na trzy główne kategorie: kolor czerwony, niebieski oraz zielony.

Kolory ciepłe i zimne      Na tych czterech przykładach można określić, jak wpływ na nas mają te kolory, co się nam z nimi kojarzy. Zauważamy, że są one ciepłe lub zimne, aktywne czy pasywne, agresywne lub spokojne. Lewy górny przykład oznacza ciepło, kolory oddziałują aktywnie i przyjemnie. Kolory obok, na prawo są pogodne, spokojne barwy, nie za zimne i nie za ciepłe. Przykład u dołu z lewej strony wydaje się melancholijny, przypomina deszczowy letni dzień. Mistycznie i trochę tajemniczo oddziałują kolory przykładu dolnego, prawego. Wszystko to jest oczywiście subiektywne (zależne).

The End Dziękuje za obejrzenie prezentacji