Фейнман - 03. Излучение. Волны. Кванты (1055663), страница 35

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 35)

е. «количество» света тон плп иной длины волны. Один луч света может содержать болыпое количество синего, немного красного и совсем мало жолтого, другой содержит цвета в иной пропорции и т. Л. Для физики такой характеристики будет вполне догтаточн, но здесь нам надо ответить на вопрос: какого цвгша будет луч, каким он нам покажется? Очевидно, что окраска как-то связана се спектральным распределением света, но наша задача состопт в том, чтобы найти, от какои именно характеристики спектрального распределения зависит восприятие того илп иного цвета. Например, как получить зеленый цвет? Нам хоропго известно, что можно просто выбрать соответствующий участок спектра.

А нет ли другого способа получить аелекый, оранжевый и вообще любой цвет? йгожет ли быть несколько спектральных распределения, вызывающих один и тот же арительный эффокт? Ответ соверп|енно определенный — да, мелеет. Число различных зрительных восприятий довольно ограниченно; как мы вскоре увидим, это число охватывает всего лишь трехмерное мнок.ество восприятий, а число кривых — спектральных распределений для разных источников — бесконечно.

Возникает вопрос, которыя мы и обсудим в первую очередь: при каких условиях различные распределения выглядят как одни н тот гке цвет? лаз Самый депственный психофизическип способ оценки цветовой чувствительности состоит в использовании глаза как нулевого прибора. Прн этом не ну:кно исследовать, как складывается ощущение зеленого цвета, пли измерять факторы, которые вызывают ощущение зеленого цвета, э го было бы слишком сложно. Вместо этого мы изучим условия, прп которых два раздражения (два воздействия) глаковятся ягразпгчижыми, При этом вам нет пеооходимости знать, могут лп два человека получить в разных условиях одинаковое зрительнос ощущение, а куэкно лишь установить, что два раздражения, вызывающие одинаковые ощущения у одного человека, приводят к одинаковым ощущениям и у другого.

Совершенно излишне сравнивать зрительные ощущения двух разных людей, смотрящих на один и тот я е, скажем. зеленый предмет. Об этом мы ничего не внаем. Для вллгострацпи возможностей этого метода возьмем набор пз четырех проекционных фонарей, снабженных фнльтрамн. Их яркосгь может непрерывно меяяться в широких пределах: первьш фонарь имеет красный фильтр и отбрасывает па экран красное пятно, второй — зеленый фильтр и дает зеленое пятно, третий — снвш1 фильтр, н, наконец, четвертый образует на экрано оелый круг с черным пятном посредине. Включим красный и зелевып фонари так, чтобы пятна света на экране части шо перекрывались, тогда область перекрывшихся пятен вызовет у нас ощущение нового цвета, не красновато-зеленого, а желтого.

Изменяя пропорцию красного и зеленого, можно пройтп через всевозможные оттенки оранжевого и т. д. Установпв на экране определенный желтый цвет, можно получить точно таков 'ке цвет, смешпвая другие компоненты, например используя желтый фильтр и смешав затем жечтый свет с лучом белого цвета. Другими словами, одни и те же цвета можно создавать несколькими способами, смешивая свет от разпь.х фильтров. Открытое нами явление аналитически можно записать следузощпм образом. Обозначим данный желтый цвет символом У; он представляет собой сумму некоторых количеств света от красного фильтра (т1) н от аеленого (С).

С помощью двух чисел, скажем г и с, определяющих яркости (Л) и (6), формула для желтого цвета записывается в виде 1г = гЛ + дО. (35.1) Вопрос теперь заключается в том, можно ли каждый цвет получить сложением двух или трех различных фиксированных цветов.

Попробуем ответить на этот вопрос. Конечно, нельзя получить любой цвет, смешивая только зеленый и красный, потому что синий цвет в такой комбинации никогда ие получится. Однако если добавить к ним синий, то в месте пересечения всох трех цветовых пятен моязно добиться появления чистого белого 160 цвета. Смешивая три разных цвета в разных пропорциях, в области пересечения можно получить цвета в очень широком диапазоне, поэтому не исключено, что смешение трех таких цветов может в принципе дать любой цвет.

Мы потом рассмотрим, в какой мере это утверждение правильно; по существу оно верно, а вскоре мы сформулируем его более точно. Совместим цветовые пятна от всех трех фонарей в одном месте и попытаемся подобрать такой же цвет, какой появляется во внешнем кольце от четвертого фонаря, опоясывающем пятно смешанного цвета. Свет от четвертого фонаря, который мы с»тачала считали «белым», теперь кажется бледно-желтым. Попытаемся подобрать этот цвет, смешивая красный, зеленый и синих; оказывается, методом проб и ошибок можно создать «кремовый» цвет, оттенок которого очень близок к нужному нзм цвету. Поэтому легко поверить, что и любой цвет мшкно подобратг сочетанием красного, зеленого и синего цвета. Мы попробуем позже получить желтый цвет, но сначала хотелось бы создать один цвет, который получить очень трудно. Когда читают лекции о цвете, обычно демонстрируют »яркие» цвета и никогда не показывают коричневого; пожалуй, даже невозможно вспомнить, чтобы кто-либо видел коричневый свет.

И действительно, этот свет никогда не используют, скажем, в сценических эффектах. и про)кекторов с коричневым светом никто не видел: все как будто указывает на то, что получить коричновый свет невозможно. По этому поводу стоит, однако, заметить, что мы просто не привыкли видеть коричневый свет сам по себе, без всякого фона. Практически его можно создать, смешивая в некоторой пропорции красный и желтый. Чтобы убедиться, что на экране действительно получился коричневый цвет, достаточно увеличить яркость окружающего фона, на котором расположено цветовое пятно, и вы увидите пятно того самого цвета, которып мы называем коричневым! Коричневый цвет всегда выглядит темным на фоне более светлого окружения.

Легко получить коричневый цвет самых разных оттенков. Например, если уменьшить долю желтого света, возникнет красновато-коричневый цвет с шоколадным оттенком, а если добавить зеленый, получится ужасный цвет военного обмундирования, принятый в армии. Но сам по себе свет, создающий этот цвет, не так у»к страшен — он просто желтовато-зеленый цвет, который рассматривается на светлом фоне.

Поставим теперь желтый фильтр на четвертый фонарь и попробуем путем смепзивания подобрать такой же»келтыйт цвет. (Яркость четвертого фонаря должна находиться в пределах яркости первых трех, иначе мы не сумеем создать смешанный цвет точно такой же яркости.) Оказывается, мы можем получить хзелтый цвет; достаточно только смешать зеленый и красный, а для оттенка добавить немного синего. После этого 6 за»а» ы г7зз, »м» 3 уже нетрудно поверить, что при соответствующих условиях мо.кно в точности подобрать любой заданный цвет.

Давайте обсудим теперь законы смешивания цветов. Прежде всего, как мы уже говорили, одиы и тот же цвет вгожет быть создан различными спектральными распределениями; далее, мы ааметили, что «каждый» цвет может быть получен смешиваыием трех основных цветов: красного, синего н зеленого. Наиболее интересное свойство смеси цветов состоит в следугощем: пусгь задан свет определенного состава, назовем его Х, который на глаз неотличим от другого света у (онн могут илгеть разные спектральные распределения, но зрительно кажутся одинаковыми); назовем эти цвета «одинаковымы» в том смысле, что глаз видит их как одинаковые, н запишем Х=У. (35.

2) Прибавим к каждому цвету новый, скажем Я (запись Х л- Я означает, что два световых пучка падают на одно и то же место экрана), и точыо такой же пучок света добавим к У. Тогда один из основных законов цвета выражается так: если два спектральных распределения неразличимы на глаз по цвету, то после добавления к ннм одинакового количества нового цвета смеси будут по-прежнему неразличимы: Х+3=) +г. (35.3) Мы только что смогли подобрать два одинаковых желтых цвета; если оба цвета осветить розовым светом, то оыи остаыутся одинаковыми, Итак, добавив любой цвет к одинаковым цветам, получим одинаковый цвет.

Характеристики

Список файлов книги