Länge der roten und violetten Wellen. Anwendungen und Eigenschaften von sichtbarem Licht und Strahlung

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Sichtbares Licht– Teil des für das menschliche Auge zugänglichen elektromagnetischen Spektrums (390-750 nm).

Lernziel

Lernen Sie, 6 Bereiche des sichtbaren Spektrums zu unterscheiden.

• Ein optisches Fenster ist ein sichtbarer Bereich im elektromagnetischen Spektrum, der die Atmosphärenschicht durchdringt.
• Spektralfarbe – erzeugt durch eine einzelne Lichtwellenlänge im sichtbaren Spektrum oder ein relativ schmales Wellenlängenband.
• Sichtbares Licht ist der Teil des elektromagnetischen Spektrums (zwischen IR und UV), der für das menschliche Auge zugänglich ist.

Hauptpunkte

• Sichtbares Licht entsteht durch die Schwingungen und Rotationen von Atomen und Molekülen sowie durch den Elektronentransport in ihnen.
• Farben sind für bestimmte reine Wellenlängen verantwortlich. Rot steht für die niedrigsten Frequenzen und längsten Wellenlängen und Lila für die höchsten Frequenzen und kürzesten Wellenlängen.
• Farben, die im sichtbaren Licht eines schmalen Wellenlängenbandes erzeugt werden, werden als reine Spektralfarben bezeichnet: Violett (380–450 nm), Blau (450–495 nm), Grün (495–570 nm), Gelb (570–590 nm), Orange (590-620 nm) und rot (620-750 nm).
• Sichtbares Licht durchdringt das optische Glas, sodass die atmosphärische Schicht keinen nennenswerten Widerstand bietet.
• Der Teil des elektromagnetischen Spektrums, der in photosynthetischen Organismen genutzt wird, wird als photosynthetisch aktiver Bereich (400–700 nm) bezeichnet.

Informieren Sie sich über die Definition und die Merkmale sichtbares Licht: Wellenlänge, Bereich elektromagnetischer Strahlung, Frequenz, Farbspektrumdiagramm, Farbwahrnehmung.

Sichtbares Licht

Sichtbares Licht ist der Teil des elektromagnetischen Spektrums, der für das menschliche Auge zugänglich ist. Elektromagnetische Strahlung in diesem Bereich wird einfach Licht genannt. Die Augen reagieren auf sichtbare Lichtwellenlängen zwischen 390 und 750 nm. In der Frequenz entspricht dies einem Band von 400-790 THz. Das angepasste Auge erreicht typischerweise eine maximale Empfindlichkeit von 555 nm (540 THz) im grünen Bereich des optischen Spektrums. Das Spektrum selbst enthält jedoch nicht alle von den Augen und dem Gehirn erfassten Farben. Beispielsweise entstehen Farben wie Rosa und Lila durch die Kombination mehrerer Wellenlängen.

Hier sind die Hauptkategorien elektromagnetischer Wellen. Die Trennlinien sind an manchen Stellen unterschiedlich, andere Kategorien können sich überschneiden. Mikrowellen nehmen den hochfrequenten Teil des Radiobereichs des elektromagnetischen Spektrums ein

Sichtbares Licht erzeugt Schwingungen und Rotationen von Atomen und Molekülen sowie den Elektronentransport in ihnen. Diese Transporte werden von Empfängern und Detektoren genutzt.

Ein kleiner Teil des elektromagnetischen Spektrums zusammen mit sichtbarem Licht. Die Unterscheidung zwischen Infrarot, sichtbarem und ultraviolettem Licht ist nicht hundertprozentig eindeutig

Das obere Bild zeigt einen Teil des Spektrums mit Farben, die bestimmten reinen Wellenlängen entsprechen. Rot steht für die niedrigsten Frequenzen und längsten Wellenlängen und Lila für die höchsten Frequenzen und kürzesten Wellenlängen. Die Strahlung des schwarzen Sonnenkörpers erreicht ihren Höhepunkt im sichtbaren Teil des Spektrums, ist jedoch im Roten stärker als im Violetten, sodass der Stern für uns gelb erscheint.

Farben, die durch Licht aus einem schmalen Wellenlängenband erzeugt werden, werden als reine Spektralfarben bezeichnet. Vergessen Sie nicht, dass jeder Mensch viele Schattierungen hat, denn das Spektrum ist kontinuierlich. Alle Bilder, die Daten bei Wellenlängen liefern, die sich von denen im sichtbaren Teil des Spektrums unterscheiden.

Sichtbares Licht und die Erdatmosphäre

Sichtbares Licht bricht durch das optische Fenster. Dies ist der „Ort“ im elektromagnetischen Spektrum, der Wellen ohne Widerstand passieren lässt. Als Beispiel können wir uns daran erinnern, dass die Luftschicht Blau besser streut als Rot, sodass der Himmel für uns blau erscheint.

Das optische Fenster wird auch sichtbar genannt, da es das für den Menschen verfügbare Spektrum abdeckt. Das ist kein Zufall. Unsere Vorfahren entwickelten eine Vision, die eine große Vielfalt an Wellenlängen nutzen konnte.

Dank des optischen Fensters können wir relativ milde Temperaturbedingungen genießen. Die Solarhelligkeitsfunktion erreicht im sichtbaren Bereich ein Maximum, das sich unabhängig vom optischen Fenster bewegt. Dadurch erwärmt sich die Oberfläche.

Photosynthese

Die Evolution hat nicht nur Menschen und Tiere beeinflusst, sondern auch Pflanzen, die gelernt haben, richtig auf Teile des elektromagnetischen Spektrums zu reagieren. Somit wandelt die Vegetation Lichtenergie in chemische Energie um. Bei der Photosynthese werden Gas und Wasser zur Erzeugung von Sauerstoff verwendet. Dies ist ein wichtiger Prozess für alles aerobe Leben auf dem Planeten.

Dieser Teil des Spektrums wird als photosynthetisch aktiver Bereich (400–700 nm) bezeichnet und überlappt den Bereich des menschlichen Sehvermögens.

Sichtbares Licht ist die Energie des Teils des Spektrums elektromagnetischer Strahlung, den wir mit unseren Augen wahrnehmen, also sehen können. So einfach ist das.

Wellenlänge des sichtbaren Lichts

Und jetzt ist es schwieriger. Die Wellenlängen des Lichts im sichtbaren Bereich des Spektrums liegen zwischen 380 und 780 nm. Was bedeutet das? Das bedeutet, dass diese Wellen sehr kurz und hochfrequent sind und „nm“ ein Nanometer ist. Ein solcher Nanometer entspricht 10 -9 Metern. Und menschlich ausgedrückt ist das ein Milliardstel Meter. Das heißt, ein Meter ist zehn Dezimeter, einhundert Zentimeter, tausend Millimeter oder... Achtung! Eine Milliarde Nanometer.

Wie wir Farben im sichtbaren Lichtspektrum sehen

Unsere Augen können diese winzigen Wellen nicht nur wahrnehmen, sondern auch ihre Längen innerhalb des Spektrums unterscheiden. So sehen wir Farbe – als Teil des sichtbaren Lichtspektrums. Rotes Licht, eine der drei Grundfarben des Lichts, hat eine Wellenlänge von etwa 650 nm. Grün (zweite Hauptstrecke) – ca. 510 nm. Und schließlich ist das dritte blau – 475 nm (oder so). Sichtbares Licht der Sonne ist eine Art Cocktail, in dem diese drei Farben gemischt werden.

Warum ist der Himmel blau und das Gras grün?

Eigentlich sind das zwei Fragen, nicht eine. Deshalb geben wir zwei unterschiedliche, aber verwandte Antworten. Bei Mittagsblau sehen wir einen klaren Himmel, weil kurze Wellenlängen des Lichts effizienter gestreut werden, wenn sie mit Gasmolekülen in der Atmosphäre kollidieren, als lange Wellenlängen. Das Blau, das wir am Himmel sehen, ist also blaues Licht, das von atmosphärischen Molekülen vielfach gestreut und reflektiert wird.

Doch bei Sonnenaufgang und Sonnenuntergang kann der Himmel eine rötliche Farbe annehmen. Ja, das passiert, glauben Sie mir. Dies liegt daran, dass Licht, wenn die Sonne nahe am Horizont steht, eine längere Strecke durch eine viel dichtere (und staubigere) Atmosphärenschicht zurücklegen muss, um uns zu erreichen, als wenn die Sonne im Zenit steht. Alle kurzen Wellen werden absorbiert, wir müssen uns mit den langen begnügen, die für den roten Teil des Spektrums verantwortlich sind.

Aber bei Gras ist alles etwas anders. Es erscheint grün, weil es alle Wellenlängen außer Grün absorbiert. Sie mag keine Grünen, also reflektiert sie sie in unsere Augen. Aus dem gleichen Grund hat jedes Objekt seine eigene Farbe – wir sehen den Teil des Lichtspektrums, den es nicht absorbieren könnte. Schwarze Objekte erscheinen schwarz, weil sie alle Wellenlängen absorbieren, ohne etwas zu reflektieren, während weiße Objekte im Gegenteil das gesamte sichtbare Lichtspektrum reflektieren. Dies erklärt auch, warum sich Schwarz in der Sonne deutlich stärker erwärmt als Weiß.

Der Himmel ist blau, das Gras ist grün, ein Hund ist der Freund des Menschen

Und was gibt es außerhalb des sichtbaren Bereichs des Spektrums?

Wenn die Wellen kürzer werden, ändert sich die Farbe von Rot über Blau zu Violett und schließlich verschwindet das sichtbare Licht. Aber das Licht selbst verschwand nicht – sondern bewegte sich in den Bereich des Spektrums, der Ultraviolett genannt wird. Obwohl wir diesen Teil des Lichtspektrums nicht mehr wahrnehmen, ist er es, der Leuchtstofflampen, einige Arten von LEDs und alle möglichen coolen, im Dunkeln leuchtenden Dinge zum Leuchten bringt. Als nächstes kommt Röntgen- und Gammastrahlung, mit der man sich besser gar nicht auseinandersetzen sollte.

Am anderen Ende des sichtbaren Lichtspektrums, wo Rot endet, beginnt Infrarotstrahlung, die mehr Wärme als Licht ist. Es könnte dich sehr gut zum Braten bringen. Dann kommt Mikrowellenstrahlung (sehr gefährlich für Eier) und noch weiter – was wir früher Radiowellen nannten. Ihre Längen werden bereits in Zentimetern, Metern und sogar Kilometern gemessen.

Und was hat das alles mit der Beleuchtung zu tun?

Sehr relevant! Da wir viel über das Spektrum des sichtbaren Lichts und seine Wahrnehmung gelernt haben, arbeiten die Hersteller von Beleuchtungsgeräten ständig daran, die Qualität zu verbessern, um unseren ständig wachsenden Anforderungen gerecht zu werden. So entstanden „Vollspektrum“-Lampen, deren Licht kaum von natürlichem Licht zu unterscheiden ist. Die Farbe des Lichts steht jetzt zur Verfügung, um echte Vergleichs- und Marketing-Gimmicks zu ermöglichen. Es wurden spezielle Lampen für verschiedene Bedürfnisse hergestellt: zum Beispiel Lampen für den Anbau von Zimmerpflanzen, die mehr ultraviolettes Licht und Licht aus dem roten Bereich des Spektrums für ein besseres Wachstum und eine bessere Blüte abgeben, oder „Wärmelampen“ verschiedener Typen, die sich im Haushalt etablierten Heizgeräte, Toaster und Grills in „Shaurma from Ashot“.

Das elektromagnetische Spektrum stellt den Bereich aller Frequenzen oder Wellenlängen elektromagnetischer Strahlung dar, von sehr niedrigen Energiefrequenzen wie Radiowellen bis hin zu sehr hohen Frequenzen wie Gammastrahlen. Licht ist der Teil der elektromagnetischen Strahlung, der für das menschliche Auge sichtbar ist und wird als sichtbares Licht bezeichnet.

Die Sonnenstrahlen sind viel breiter als das sichtbare Lichtspektrum und werden als vollständiges Spektrum beschrieben, einschließlich des Wellenlängenbereichs, der für das Leben auf der Erde notwendig ist: Infrarot, sichtbar und ultraviolett (UV).

Das menschliche Auge reagiert nur auf sichtbares Licht, das zwischen Infrarot- und Ultraviolettstrahlung liegt und winzige Wellenlängen aufweist. Die Wellenlänge des sichtbaren Lichts beträgt nur 400 bis 700 nm (Nanometer-Milliardstel Meter).

Das sichtbare Lichtspektrum umfasst sieben Farbbänder, wenn die Sonnenstrahlen durch ein Prisma gebrochen werden: Rot, Orange, Gelb, Grün, Cyan, Indigo und Violett.

Der erste Mensch, der entdeckte, dass Weiß aus den Farben des Regenbogens besteht, war Isaac Newton, der 1666 einen Sonnenstrahl durch einen schmalen Schlitz und dann durch ein Prisma auf eine Wand richtete – und so alle sichtbaren Farben erzeugte.

Anwendung mit sichtbarem Licht

Im Laufe der Jahre hat die Beleuchtungsindustrie rasch elektrische und künstliche Quellen entwickelt, die die Eigenschaften der Sonnenstrahlung nachahmen.

In den 1960er Jahren prägten Wissenschaftler den Begriff „Vollspektrumbeleuchtung“, um Quellen zu beschreiben, die den Anschein von natürlichem Licht aussenden, das das ultraviolette und sichtbare Spektrum umfasst, das für die Gesundheit von Menschen, Tieren und Pflanzen erforderlich ist.

Bei künstlicher Beleuchtung für ein Zuhause oder ein Büro handelt es sich um natürliches Licht in einer kontinuierlichen spektralen Leistungsverteilung, die die Leistung der Quelle als Funktion der Wellenlänge mit einem gleichmäßigen Strahlungsenergieniveau darstellt, das mit Halogenlampen verbunden ist.

Sichtbares Licht ist Teil der elektromagnetischen Strahlung (EM), wie Radiowellen, Infrarotstrahlung, ultraviolette Strahlung, Röntgenstrahlen und Mikrowellen. Im Allgemeinen ist sichtbares Licht so definiert, dass es für die meisten menschlichen Augen visuell wahrnehmbar ist

EM-Strahlung überträgt Wellen oder Partikel mit unterschiedlichen Wellenlängen und Frequenzen. So weit Der Wellenlängenbereich wird elektromagnetisches Spektrum genannt.

Das Spektrum wird im Allgemeinen in der Reihenfolge abnehmender Wellenlänge und zunehmender Energie und Frequenz in sieben Bänder unterteilt. Die allgemeine Bezeichnung steht für Radiowellen, Mikrowellen, Infrarot (IR), sichtbares Licht, Ultraviolett (UV), Röntgenstrahlen und Gammastrahlen.

Die Wellenlänge des sichtbaren Lichts liegt im Bereich des elektromagnetischen Spektrums zwischen Infrarot (IR) und Ultraviolett (UV).

Es hat eine Frequenz von 4 × 10 14 bis 8 × 10 14 Zyklen pro Sekunde oder Hertz (Hz) und eine Schwingungslänge von 740 Nanometern (nm) oder 7,4 × 10 –5 cm bis 380 nm oder 3,8 × 10 –5 cm.

Was ist Farbe?

Das vielleicht wichtigste Merkmal des sichtbaren Lichts ist Erklärung, was Farbe ist. Farbe ist eine integrale Eigenschaft und ein Artefakt des menschlichen Auges. Seltsamerweise „haben“ Objekte keine Farbe – sie existiert nur im Kopf des Betrachters. Unsere Augen enthalten spezialisierte Zellen, die die Netzhaut bilden und als Empfänger fungieren, die auf Wellenlängen in diesem schmalen Frequenzband abgestimmt sind.

Strahlung am unteren Ende des sichtbaren Spektrums mit einer langen Wellenlänge (ca. 740 nm) wird als rot wahrgenommen, in der Mitte als grün und am oberen Ende des Spektrums mit einer Wellenlänge von ca. 380 nm Blau. Alle anderen Farben, die wir wahrnehmen, sind eine Mischung dieser Farben.

Zum Beispiel, Gelb enthält Rot und Grün; Cyan ist eine Mischung aus Grün und Blau, Magenta ist eine Mischung aus Rot und Blau. Weiß enthält alle Farben in Kombination. Schwarz ist die völlige Abwesenheit sichtbarer Strahlung.

Farbe und Temperatur

Die Energieemission wird als Farbveränderung wahrgenommen. Beispielsweise ändert sich die Flamme einer Lötlampe von rötlich zu blau und kann so eingestellt werden, dass sie heißer brennt. Dieser Vorgang der Umwandlung thermischer Energie in sichtbare Energie wird als Glühen bezeichnet.

Eine Glühbirne gibt einen Teil ihrer Wärmeenergie in Form von Photonen ab. Bei etwa 800 Grad Celsius erreicht die von einem Objekt abgegebene Energie Infrarotstrahlung. Mit zunehmender Temperatur geht die Energie in das sichtbare Spektrum über und das Objekt erscheint rötlich. Wenn das Objekt heißer wird, ändert sich die Farbe zu „weißer Hitze“ und wird schließlich blau.

Sichtbare Strahlung in der Astronomie

Sichtbares Licht heißer Objekte wie Sterne kann zur Abschätzung ihrer Temperatur genutzt werden.

Beispielsweise beträgt die Oberflächentemperatur der Sonne etwa 5800 0 Kelvin oder 5527 0 Celsius.

Die emittierte Energie hat eine Spitzenwellenlänge um 550 nm, die wir als sichtbares Weiß (oder leicht gelblich) wahrnehmen.

Wenn die Oberflächentemperatur der Sonne kühler wäre, etwa 3000 °C, würde sie eine rötliche Farbe haben, wie der Stern Beteigeuze. Wenn es heißer wäre, etwa 12.000 °C, würde es blau aussehen, wie der Stern Rigel.

Stern Beteigeuze

Stern Rigel

Astronomen können auch erkennen, welche Objekte woraus bestehen, da jedes Element Licht bei bestimmten Wellenlängen absorbiert, die als Absorptionsspektrum bezeichnet werden. Wenn Astronomen die Absorptionsspektren von Elementen kennen, können sie mit Spektroskopen die chemische Zusammensetzung von Sternen, Gas- und Staubwolken und anderen entfernten Objekten bestimmen.

Im Jahr 1676 nutzte Sir Isaac Newton ein dreieckiges Prisma, um weißes Sonnenlicht in ein Farbspektrum aufzuspalten.
Verschiedene Farben werden durch Lichtwellen erzeugt, bei denen es sich um eine bestimmte Art elektromagnetischer Energie handelt.
Das menschliche Auge kann Licht nur bei Wellenlängen zwischen 400 und 700 Millimikron wahrnehmen: 1 Millimikron oder 1 mt = 1/1.000.000 mm.

Die Wellenlängen, die den einzelnen Farben des Spektrums entsprechen, und die entsprechenden Frequenzen (die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde) für jede prismatische Farbe haben ihre eigenen Eigenschaften.

Jede Farbe des Spektrums zeichnet sich durch eine eigene Wellenlänge aus, das heißt, sie kann durch die Wellenlänge oder Schwingungsfrequenz genau spezifiziert werden. Lichtwellen selbst haben keine Farbe. Farbe erscheint nur, wenn diese Wellen vom menschlichen Auge und Gehirn wahrgenommen werden. Wie es diese Wellen erkennt, ist noch nicht vollständig geklärt. Wir wissen nur, dass unterschiedliche Farben durch quantitative Unterschiede in der Lichtempfindlichkeit entstehen.

Es bleibt noch die wichtige Frage nach der Körperfarbe von Objekten zu untersuchen. Platzieren wir beispielsweise einen Rot- und einen Grün-Durchlassfilter vor einer Bogenlampe, so erzeugen beide Filter zusammen Schwarz bzw. Dunkelheit. Die rote Farbe absorbiert alle Strahlen des Spektrums, mit Ausnahme der Strahlen in dem Intervall, das der roten Farbe entspricht, und der grüne Filter behält alle Farben außer Grün. Somit geht kein einziger Strahl verloren und es entsteht Dunkelheit. Farben, die in einem physikalischen Experiment absorbiert werden, werden auch subtraktiv genannt.

Die Farbe von Objekten entsteht hauptsächlich durch den Prozess der Wellenabsorption. Ein rotes Gefäß erscheint rot, weil es alle anderen Farben des Lichtstrahls absorbiert und nur Rot reflektiert. Wenn wir sagen: „Dieser Becher ist rot“, meinen wir eigentlich, dass die molekulare Zusammensetzung der Oberfläche des Bechers so ist, dass sie alle Lichtstrahlen außer roten absorbiert. Der Becher selbst hat keine Farbe; Farbe entsteht, wenn er beleuchtet wird. Wenn rotes Papier (eine Oberfläche, die alle Strahlen außer Rot absorbiert) mit grünem Licht beleuchtet wird, erscheint das Papier für uns schwarz, da die grüne Farbe keine der roten Farbe entsprechenden Strahlen enthält, die von unserem Papier reflektiert werden könnten. Alle Malfarben sind Pigment- oder Materialfarben. Dabei handelt es sich um saugfähige (absorbierende) Farben, beim Mischen sollten Sie die Regeln der Subtraktion beachten. Wenn zusätzliche Farben oder Kombinationen, die die drei Grundfarben Gelb, Rot und Blau enthalten, in einem bestimmten Verhältnis gemischt werden, ist das Ergebnis Schwarz, während eine ähnliche Mischung immaterieller Farben, die in Newtons Experiment mit einem Prisma erhalten wurde, seitdem Weiß ergibt Hier basiert die Kombination von Farben auf dem Prinzip der Addition und nicht auf der Subtraktion.

Zwei Farben, die zusammen Weiß ergeben, werden Komplementärfarben genannt. Wenn wir eine Farbe aus dem Spektrum entfernen, zum Beispiel Grün, und durch eine Linse die restlichen Farben – Rot, Orange, Gelb, Blau und Violett – sammeln, dann wird die Mischfarbe, die wir erhalten, Rot sein, d. h. eine Komplementärfarbe zu dem Grün, das wir entfernt haben. Wenn wir die Farbe Gelb entfernen, erhalten wir aus den verbleibenden Farben Rot, Orange, Grün, Blau und Violett die Farbe Violett, also die Komplementärfarbe zu Gelb. Jede Farbe ergänzt eine Mischung aller anderen Farben im Spektrum. Bei einer Mischfarbe können wir die einzelnen Bestandteile nicht erkennen.

1. Merkmale der Farbwahrnehmung.

Mittlerweile ist bekannt, dass Farbe die Vorstellung einer Person vom sichtbaren Teil des Spektrums elektromagnetischer Strahlung ist. Licht wird von Fotorezeptoren wahrgenommen, die sich auf der Rückseite der Pupille befinden. Diese Rezeptoren wandeln die Energie elektromagnetischer Strahlung in elektrische Signale um. Die Rezeptoren sind meist in einem begrenzten Bereich der Netzhaut oder Netzhaut konzentriert, der Fovea genannt wird. Dieser Teil der Netzhaut kann Bilddetails und Farben viel besser wahrnehmen als der Rest. Mit Hilfe der Augenmuskeln bewegt sich die Fossa, um verschiedene Teile der Umgebung wahrzunehmen. Ein Sichtfeld, in dem Details gut erkennbar sind und die Farbe auf etwa 2 Grad begrenzt ist.
Es gibt zwei Arten von Rezeptoren: Stäbchen und Zapfen. Stäbchen sind nur bei extrem schlechten Lichtverhältnissen (Nachtsicht) aktiv und haben für die Wahrnehmung von Farbbildern keinen praktischen Wert; Sie sind am Rand des Sichtfelds stärker konzentriert. Die Zapfen sind für die Farbwahrnehmung zuständig und konzentrieren sich in der Fovea. Es gibt drei Arten von Zapfen, die lange, mittlere und kurze Lichtwellenlängen wahrnehmen.

Jeder Kegeltyp hat seine eigene spektrale Empfindlichkeit. Es wird ungefähr angenommen, dass der erste Typ Lichtwellen mit einer Länge von 400 bis 500 nm (bedingt die „blaue“ Komponente der Farbe) wahrnimmt, der zweite – von 500 bis 600 nm (bedingt die „grüne“ Komponente) und der dritte – von 600 bis 700 nm (bedingt „roter“ Anteil). Die Wahrnehmung von Farbe hängt von der Wellenlänge und Intensität des Lichts ab.

Das Auge reagiert am empfindlichsten auf grüne Strahlen, am wenigsten auf blaue. Es wurde experimentell festgestellt, dass bei Strahlungen gleicher Leistung das stärkste Lichtempfinden durch monochromatische Strahlung verursacht wird gelbgrüne Strahlung mit einer Wellenlänge von 555 nm. Die spektrale Empfindlichkeit des Auges hängt von der äußeren Beleuchtung ab. In der Dämmerung verschiebt sich die maximale spektrale Lichtausbeute in Richtung blauer Strahlung, was durch die unterschiedliche spektrale Empfindlichkeit von Stäbchen und Zapfen verursacht wird. Im Dunkeln hat Blau bei gleicher Strahlungsleistung eine größere Wirkung als Rot, im Licht ist das Gegenteil der Fall.

Verschiedene Menschen nehmen dieselbe Farbe unterschiedlich wahr. Die Wahrnehmung von Farben verändert sich mit zunehmendem Alter und ist abhängig von der Sehschärfe, der Stimmung und anderen Faktoren. Solche Unterschiede beziehen sich jedoch hauptsächlich auf subtile Farbnuancen, sodass man allgemein sagen kann, dass die meisten Menschen Primärfarben auf die gleiche Weise wahrnehmen.

2. WAS IST FARBE?

Was ist Farbe? Die Physik betrachtet Licht als elektromagnetische Welle. Eine Welle ist einfach eine Zustandsänderung eines Mediums oder Feldes, die sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit durch den Raum ausbreitet. Jede Welle hat eine Länge – das ist der Abstand zwischen den Wellenkämmen.

Die Wellenlängen, die das menschliche Auge wahrnehmen kann, nennt man sichtbares Licht. Beispielsweise nehmen wir Licht mit der längsten Wellenlänge als Rot und mit der kürzesten Wellenlänge als Violett wahr. Es ist erwähnenswert, dass unser Ohr auch Wellen wahrnimmt, allerdings mit einer sehr langen Wellenlänge und etwas anderer Natur. Klang ist die Schwingung der Materie. Im Vakuum gibt es beispielsweise keine Materieteilchen (z. B. Luft). Und es gibt keinen Ton, die Schallwelle breitet sich im Vakuum nicht aus.

Die Maßeinheit für die Wellenlänge des optischen Bereichs des Strahlungsspektrums ist der Nanometer (nm);

1 nm = 1 x 10 -3 μ (Mikrometer) = 1 x 10 -6 mm (Millimeter).

Die Farben, die wir wahrnehmen, variieren je nach Wellenlänge des sichtbaren Lichts:

Farbe	Wellenlänge, nm
Rot	von 620 bis 760
Orange	von 585 bis 620
Gelb	von 575 bis 585
Grün	von 510 bis 575
Blau	von 480 bis 510
Blau	von 450 bis 480
Violett	von 380 bis 450

Anhand der Abkürzungen der Wörter kann man sich die Reihenfolge der Farben leicht merken: Jeder Jäger möchte wissen, wo der Fasan sitzt.

Es gibt keine scharfe Grenze zwischen den Farben, aber unter den oben genannten Farben gibt es kein Weiß ...
Die Sache ist, dass weißes Licht keiner bestimmten Wellenlänge entspricht. Die Grenzen der Bereiche des weißen Lichts und seiner Grundfarben werden jedoch normalerweise durch ihre Wellenlängen im Vakuum charakterisiert. Somit ist weißes Licht ein komplexes Licht, eine Ansammlung von Wellen mit Längen von 380 bis 760 nm.

Der Grund dafür, dass ein Mensch Licht sehen kann, liegt in der Wirkung von Licht bestimmter Wellenlängen auf die Netzhaut des Auges.

Wenn Licht eine Substanz mit einem Brechungswinkel durchdringt, wird das Licht in seine Grundfarben zerlegt, wobei sich sowohl die Geschwindigkeit als auch die Wellenlänge ändern, die Frequenz der Lichtschwingungen jedoch unverändert bleibt.

Licht mit Wellenlängen, die länger als die längste im sichtbaren Lichtspektrum (rot) sind, wird als Infrarot bezeichnet ( vom lateinischen Wort infra – unten; das heißt, unterhalb des Teils des Spektrums, den das Auge wahrnehmen kann). Und Licht mit kürzeren Wellenlängen als der kürzesten im sichtbaren Spektrum wird genannt Ultraviolett (vom lateinischen Wort ultra – mehr, darüber hinaus; Das heißt, die Wellenlänge ist höher als das, was das Auge wahrnehmen kann).

Weder infrarotes noch ultraviolettes Licht ist, wie viele andere Wellenarten, für das menschliche Auge zugänglich. Allerdings können wir eine große Bandbreite unterschiedlicher Farben (Wellenlängen) wahrnehmen.

3. FARBHARMONIE.

In der Farbtheorie umfasst der Farbkreis alle für den Menschen sichtbaren Farben, von Violett bis Rot. Der Farbkreis zeigt, wie Farben zueinander in Beziehung stehen und ermöglicht es, nach bestimmten Regeln harmonische Kombinationen dieser Farben zu bestimmen.

Schwarz, Weiß und Grau werden im Farbkreis nicht ausgewiesen, da es sich streng genommen nicht um Farben handelt. Das sind neutrale Töne.

3.1. Farbkombinationen.

Die Farbwelten zeigen harmonische Farbkombinationen. Bitte beachten Sie, dass Farben in der Sättigung und variieren können und sollten Helligkeit (Helligkeit). Und übrigens, eine weitere Harmonie, die oft auftritt, ist die Sättigung. Das Bild zeigt mögliche Optionen für die Farbharmonie.

Tragen Sie Farben nicht in gleichen Mengen auf. Machen Sie es besser, eine Farbe als Hintergrund zu verwenden und die andere nur als Akzent darauf zu setzen. Interessanterweise ergeben zusätzliche Farben beim Mischen Grau (übrigens auch die drei Primärfarben). Wenn Sie sie also nebeneinander und in großen Mengen auftragen, entsteht in den Augen des Betrachters eine Mischung zu Grau!

Sie können damit experimentieren Farbauswahl-Tool .

4. GEFÜHL DER TIEFE.

Eine wichtige Rolle bei der Gestaltung einer Farbkomposition spielt die Aufteilung der Farben in warm und kalt. Diese Unterteilung ist am Farbkreis leicht zu erkennen (siehe Bilder oben). Fällt in diesem Kreis heraus „warmer“ rot-gelber Bereich Und „kalter“ blauer Bereich, getrennt durch eine vertikale Linie. Diese Aufteilung ist auf physikalischer Ebene schwer zu erklären – die Aufteilung in „zwei Lager“ erfolgt vielmehr auf der unterbewussten Ebene.

Seit unserer Kindheit haben wir uns daran gewöhnt, dass Sonne, Feuer, Ecken und alle Wärmequellen vorhanden sind rot-gelbe Farbtöne, und der Schnee, das Wasser, der Himmel sind blaublau und blaugrüne Farbtöne. Dies ist in unserem Unterbewusstsein verankert und bestimmt unsere Farbwahrnehmung. Es gibt aber auch „Übertreter“ dieser Aufteilung. Der hellbeige Mond und die burgunderfarbenen Farben sind also kalte Farben und der hellblaue Schein erhitzter Körper hat eine warme Farbe.

Helle, warme Farben Erzeugen Sie den Effekt einer Bewegung auf den Betrachter zu und wirken Sie näher. Warm Farben erregen Aufmerksamkeit und eignen sich gut, um wichtige Elemente einer Publikation hervorzuheben.

Kalte Farben scheinen sich wegzubewegen und erwecken den Eindruck, dass sie sich vom Betrachter wegbewegen. In Kombination, kalte Farben kann ein Gefühl der Entfremdung und Isolation hervorrufen oder im Gegenteil beruhigend und ermutigend sein.

Den Bewegungseffekt, der durch die Kombination warmer und kühler Farben entsteht, nutzen Designer. Für den Hintergrund wählen sie aus coole Farbtöne und für Objekte im Vordergrund - warm. Wenn Sie sich also Fotos ansehen, die bei Präsentationen und Pressekonferenzen aufgenommen wurden, sehen Sie Redner auf blauem Hintergrund. Dieser Hintergrund verleiht der Figur des Sprechers Bedeutung und Wichtigkeit. Diese Technik kann unerfahrenen Designern empfohlen werden.

In der Regel funktionieren Farblösungen, die auf der Dominanz von kühlen oder warmen Farben basieren, besser als auf einer gleichmäßigen Farbmischung. Darüber hinaus in Kombinationen, in denen warme Temperaturen vorherrschen Töne, um Glanzlichter zu erzeugen und den Kontrast zu verstärkenkann verwendet werden kalte Farbtöne und umgekehrt.