ADDYTYWNE MIESZANIE BARW

Percepcja barw przez człowieka w zasadniczy sposób różni się od percepcji dźwięku. Ludzkie ucho potrafi rozróżniać częstotliwości fal dźwiękowych w bardzo szerokim zakresie. Natomiast ludzkie oko odbiera wrażenia wzrokowe w znacznie węższym zakresie fal elektromagnetycznych, od 400 do 700 nm. Rozróżnienie barw opiera się na sygnałach wysyłanych przez trzy rodzaje sensorów znajdujących się w siatkówce oka, czułych na światło o barwie niebieskiej, zielonej i czerwonej. Dlatego te trzy barwy są podstawowe dla naszej percepcji kolorów, a wrażenie innych barw otrzymujemy wskutek jednoczesnej stymulacji różnych receptorów w różnym stopniu. Innymi słowy, w ludzkiej percepcji wszystkie inne kolory otrzymuje się w wyniku mieszania trzech podstawowych barw.

Za pomocą spektrometru Spektra^TM możemy przeprowadzić szereg eksperymentów wykazujących w jaki sposób ludzkie oko postrzega barwy. Spektrometr ten posiada źródło światła w postaci trzech diod emitujących światło o barwach podstawowych: czerwonej, zielonej i niebieskiej. Każda z diod może być włączana i wyłączana niezależnie, i natężenie świecenia każdej z nich może być niezależnie regulowane.

Po lewej stronie poniższej ilustracji przedstawiamy symulację doświadczeń, które można przeprowadzić przy użyciu spektrometru. Przesuwanie suwaków w prawo powoduje wzrost intensywności świecenia poszczególnych diod. Symulacja nie jest dokładnym odzwierciedleniem barw, które można zaobserwować przy pomocy spektrometru Spektra^TM, lecz prowadzi do tych samych wniosków dotyczących addytywnego mieszania barw.

Zalecane symulacje

Symulacja 1:
Ustaw suwak dla światła zielonego w skrajnym prawym położeniu i zacznij zwiększać natężenie światła niebieskiego. Gdy osiągniesz maksimum natężenia światła niebieskiego, zacznij zmniejszać natężenie światła zielonego. Jakie zmiany barwy obserwujesz w trakcie tej symulacji?

Symulacja 2:
Przy maksymalnym natężeniu światła niebieskiego zacznij zwiększać natężenie światła czerwonego. Gdy osiągniesz maksimum natężenia światła czerwonego, zacznij zmniejszać natężenie światła niebieskiego. Jakie zmiany barwy obserwujesz w trakcie tej symulacji?

Symulacja 3:
Przy maksymalnym natężeniu światła czerwonego zacznij zwiększać natężenie światła zielonego. Gdy osiągniesz maksimum natężenia światła zielonego, zacznij zmniejszać natężenie światła czerwonego. Jakie zmiany barwy obserwujesz w trakcie tej symulacji?

Symulacja 4:
Co trzeba zrobić, aby uzyskać wrażenie barwy białej?
Co trzeba zrobić, aby uzyskać wrażenie barwy żółtej?

Doświadczenia z addytywnym mieszaniem barw przy użyciu spektrometru SPEKTRA ^TM

Doświadczenia, analogiczne do powyższych symulacji, można przeprowadzić również przy użyciu spektrometru SPEKTRA^TM. W tym przypadku zamiast suwaków należy użyć pokręteł spektrometru. Poszczególne diody można włączać lub wyłączać przełącznikami znajdującymi się w pobliżu pokręteł (p. ilustracja przedstawiająca budowę SPEKTRA^TM). Obserwuj zmiany barwy źródła światła umieszczonego w komorze pomiarowej.

Opracowanie:  Nataša Gros*, Danica Dolničar**, Margareta Vrtačnik**
*Uniwersytet w Lublanie, Wydział Chemii i Technologii Chemicznej
**Uniwersytet w Lublanie, Wydział Nauk Przyrodniczych i Inżynierii