V prvom rade musím napísať že farba, tak ako každý iný ľudský vnem, je len vnem. Je to reakcia nášho mozgu na určité vlnové dĺžky elektro-magnetického žiarenia (ďalej len EMR z anglického Electro-Magnetic Radiation). Tak ako niektoré vlnové dĺžky EMR vnímame ušami ako zvuk, tak niektoré vlnové dĺžky vnímame očami ako farby. Na to aby sme pochopili ako to funguje, musíme poznať základné vlastnosti svetla a objektov na ktoré sa pozeráme. Nie je to nič zložité, teda zatiaľ...

Svetlo

Prirodzený zdroj svetla je slnko, od neho svetlo cestuje rýchlosťou 299 792 458 metrov za sekundu (300 000 km/s) všade dookola. To je prvá dôležitá info o svetle, že sa šíri všetkými smermi. Viditeľné svetlo je úzka časť vyššie spomenutého EMR, ktoré obsahuje vlnové dĺžky v rozmedzí od ~400 nm do ~ 700 nm. Každá z týchto vlnových dĺžok predstavuje jednu farbu takzvaného viditeľného spektra farieb a biele svetlo je zložené z určitého vzájomného pomeru každej z týchto vlnových dĺžok (farieb). To je druhá dôležitá info o svetle, že biele svetlo ako také neexistuje, aspoň nie samostatne. Existuje červené, zelené, modré a kadejaké iné, ale biele neexistuje, biele svetlo vzniká kombináciou iných farieb. K bielemu svetlu sa určite dostaneme neskôr, lebo nie je biele svetlo ako biele svetlo.

emr

Na obrázku hore vidíte, že viditeľné svetlo je len malá časť celého rozsahu EMR. Začína to zľava niekde pri vlnovej dĺžke 1000 metrov a končí vpravo niekde pri vlnovej dĺžke 0.1 attometra, čo je 0.000 000 000 000 000 001 metra. Nás ale zaujíma tá farebná časť medzi ~700 nanometrov a ~400 nanometrov. Na tieto vlnové dĺžky je ľudské oko citlivé a náš mozog ich spracuje a interpretuje ako farby.

Zatiaľ v pohode, nie ? Teraz si pridelíme vlnové dĺžky k farbám.

  • Fialová: ~400 nm
  • Modrá: ~475 nm
  • Zelená: ~510 nm
  • Žltá: ~570 nm
  • Oranžová: ~590 nm
  • Červená: ~650 nm

Prechody medzi týmito farbami sú plynulé a preto je ku každej farbe pridaná približná hodnota vlnovej dĺžky. Rôzne zdroje môžu uvádzať rôzne údaje, pretože presné hodnoty nie sú a nikdy nebudú definované, lebo ako som spomínal, jedná sa o vnem. Niečo je pre niekoho ľahké, pre iného ťažké, toto je málo slané, toto zase moc. Hudba je moc nahlas a niekto ju chce ešte hlasnejšie. Pre mňa je červená takáto a pre iného trošku iná. Preto sa to nedá presne špecifikovať a určiť.

Obloha vyzerá modrá, pretože vlnová dĺžka modrého svetla má najmenšiu energiu (slávny vzorec E = mc2 v praxi) a v atmosfére je tým pádom rozptýlená najviac. Vlastne, vlnová dĺžka fialového svetla má ešte menšiu energiu, teda by sa mala rozptýliť viac ako modrá a obloha by mala byť fialová, ale na to, táto vlnová dĺžka nie je v spektre farieb viditeľného svetla zastúpená dostatočne. Toto uvidíte keď sa neskôr dostaneme ku SPD – Spectral Power Distribution, alebo zastúpenie vlnových dĺžok EMR v zdroji svetla.

Objekty

Povedzme že objekty ako také nie sú farebné, ide o ich povrch. Každý povrch má určitú vlastnosť, ktorá celé EMR (svetlo), alebo len niektoré jeho zložky, buď pohlcuje, alebo odráža. Svetlo zo slnka dopadne na určitý povrch a tento povrch niektoré farby pohltí a iné odrazí. Tie pohltené farby sú stratené, premenili sa na inú energiu. Tie odrazené zachytí ľudské oko, spracuje a náš mozog ich interpretuje ako nejakú farbu.

Napríklad červené jablko, všetky zložky svetla dopadnú na jeho povrch a tento povrch ich pohltí všetky okrem červenej, ktorú odrazí. Túto zložku zachytí naše oko, mozog ju spracuje a farba je na svete. Zelené jablko pohltí všetky farby okrem zelenej, ktorú odrazí a takto jednoducho to funguje so všetkým.

odraz svetla

Energia

Najmenšia častica svetla je fotón, ktorý obsahuje nejakú energiu. Táto energia slúži na reakciu ľudského oka na prítomnosť svetla a na proces jeho spracovania. Takisto sa táto energia využíva na spracovanie svetla v každom druhu fotografie. V čierno-bielej analógovej fotografii, spôsobuje táto energia určitú chemickú reakciu strieborných častíc, z ktorých sa čb film skladá. Tieto častice stmavnú po strete s fotónmi a tým vytvoria negatív. Vo farebnej analógovej fotografii to funguje podobne, akcia – reakcia a z toho nejaký výsledok. V digitálnej fotografii tieto fotóny dopadnú na senzor, kde sa ich elektrická energia zaznamená a tento elektrický signál spracuje fotoaparát. O digitálnych senzoroch a spracovaní svetla budem písať viac.

V normálnom svete túto energiu zo svetla cítime hlavne ako teplo. Keď svieti slnko a je dostatočné množstvo svetla a teda energie, cítime to ako teplo. Pokožka niektoré vlnové dĺžky odráža a iné pohlcuje, tak ako všetky ostatné materiály. Tie pohltené sa zmenia na teplo a nám je príjemne. Čierne tričko, teda jeho farba, pohlcuje väčšinu svetla a málo ho odráža, preto sa na teplo mení viac energie. Biele tričko opačne, odrazí takmer všetko svetlo a s ním aj energiu a na teplo sa nemá čo zmeniť. Takže preto je na leto lepšie biele oblečenie.