science >> Wetenschap >  >> Fysica

Primaire kleuren zijn rood,

geel en blauw, Rechts? We zullen, Niet precies De primaire kleuren zijn rood, geel en blauw, zoals we allemaal op de kleuterschool leerden, Rechtsaf? We zullen, deels gelijk, maar niet helemaal. fietzfotos/Pixabay

Ga je gang en vraag Google - de kenner van alle dingen - om de primaire kleuren te noemen. Je krijgt een duidelijk antwoord dat waarschijnlijk overeenkomt met alles wat je hebt geleerd als expert in kleurboeken op de basisschool. De primaire kleuren zijn rood, geel en blauw.

Maar zoals bij de meeste schijnbaar eenvoudige concepten, het antwoord is eigenlijk een stuk ingewikkelder. En hoewel Google niet echt tegen je liegt, het vertelt niet precies het hele verhaal, of.

Wat zijn primaire kleuren?

Hier is de deal over primaire kleuren:De spelers zijn afhankelijk van het spel. Met andere woorden, als je het over schilderen hebt, dan ja:rood, geel en blauw zijn je primaire kleuren. Als je het hebt over natuurkunde en licht, Hoewel, je primaire kleuren zijn rood, groente en blauw.

Dus, wat geeft? De reden voor de verwarrende tegenstrijdigheid is dat er twee verschillende kleurentheorieën zijn - voor 'materiële kleuren' zoals die worden gebruikt door schilders en voor gekleurd licht. Deze twee theorieën staan ​​bekend als additieve en subtractieve kleursystemen.

Stefan Westland, Professor in kleurwetenschap aan de Universiteit van Leeds in Engeland zet dingen uiteen in eenvoudige termen (voordat we ingaan op de verwarrende complexiteit), in een e-mail. "We zien omdat er licht in onze ogen komt, "zegt hij. "Licht komt op twee manieren onze ogen binnen:(1) rechtstreeks van een lichtbron; en (2) weerkaatst door een object. Dit leidt tot twee soorten kleurmenging, additief en subtractief." [We hebben hier de Britse spelling van het woord "kleur" behouden.]

"Beide systemen vervullen één taak, " zegt Mark Fairchild, professor en directeur van het Program of Color Science/Munsell Color Science Laboratory aan het Rochester Institute of Technology in New York. "Dat is om de reacties van de drie soorten kegelfotoreceptoren in onze ogen te moduleren. Die zijn ruwweg gevoelig voor rood, groen en blauw licht. De additieve voorverkiezingen doen dit heel direct door de hoeveelheden rood, groen en blauw licht dat we zien en daardoor vrijwel direct in kaart brengen bij de visuele reacties. De subtractieve voorverkiezingen moduleren ook rood, groen en blauw licht, maar iets minder direct."

Laten we ingaan op die verschillen - maar eerlijke waarschuwing:alles wat u weet over primaire kleuren staat op het punt om voor uw ogen te veranderen.

Additieve kleurmenging

Laten we het eerst hebben over het additievensysteem. Toen hij 23 jaar oud was, Isaac Newton deed een revolutionaire ontdekking:door prisma's en spiegels te gebruiken, hij kon het rood combineren, groene en blauwe (RGB) gebieden van een gereflecteerde regenboog om wit licht te creëren. Newton beschouwde die drie kleuren als de "primaire" kleuren, omdat ze de basisingrediënten waren die nodig waren om heldere, wit Licht.

"Aditieve kleuren zijn kleuren die meer licht maken wanneer ze met elkaar worden gemengd, " zegt Richard Raiselis, Universitair hoofddocent kunst aan de Boston University School of Visual Arts. "Een eenvoudige manier om na te denken over additief licht is om je drie zaklampen voor te stellen die individuele lichtcirkels op een muur projecteren. Het gedeelde snijpunt van twee zaklampcirkels is helderder dan een van de cirkels, en het derde snijpunt van de zaklampcirkel zal nog helderder zijn. Bij elke mix we voegen lichtheid toe, daarom noemen we dit soort mengsel additief licht." Als je je voorstelt dat elke zaklamp is uitgerust met een transparant kleurenfilter - een rode, een groene en een blauwe - Raiselis zegt dat dit de sleutel is tot het begrijpen van additieve kleurmenging.

Additieve primaire kleuren. Wikimedia Commons (CC By-3.0)

"Als de blauwe zaklampcirkel de groene kruist, er is een lichtere blauwgroene vorm, "zegt hij. "Het is cyaan. De rode en blauwe mix is ​​ook lichter, een mooie magenta. En rood en groen maken ook een lichtere kleur - en een verrassing voor bijna iedereen die het ziet - geel! zo rood, groen en blauw zijn additieve primaire kleuren omdat ze alle andere kleuren kunnen maken, zelfs geel. Bij vermenging, rood, groene en blauwe lichten maken wit licht. Je computerscherm en tv werken op deze manier. En als je op het podium hebt gestaan, je had misschien achter het gordijn gekeken om het rode te zien, groene en blauwe lichten die dienen als additieve primaire kleuren theater."

"In simpele termen, additieve kleurmenging is waar we een apparaat hebben zoals een tv of een smartphonescherm dat licht uitstraalt, " zegt Westland. "Bij de meeste apparaten, drie verschillende kleuren licht (primaire kleuren) worden uitgestraald en terwijl ze worden gebruikt, worden ze bij elkaar opgeteld." Maar het bereik - of gamma - van kleuren dat kan worden geproduceerd uit drie additieve primaire kleuren varieert afhankelijk van wat de primaire kleuren zijn. De meeste bronnen zullen het vertellen jij rood, groen en blauw zijn de additieve primaire kleuren, zoals Newton oorspronkelijk voorstelde, maar Westland zegt dat het een stuk ingewikkelder is dan dat.

"Er wordt vaak ten onrechte geschreven dat RGB optimaal is omdat het visuele systeem receptoren in het oog heeft die optimaal reageren op rood, groen en blauw licht, maar dit is een misvatting, "zegt hij. "De lange golflengte gevoelige kegel, bijvoorbeeld, heeft een piekgevoeligheid in het geelgroene deel van het spectrum, niet het rode gedeelte."

Subtractieve kleurmenging

Subtractieve kleur invoeren. "Subtractieve kleurmenging resulteert wanneer we verven of inkten mengen, " zegt Westland. "Het heeft betrekking op alle kleuren die we zien van niet-emitterende objecten, zoals textiel, verven, kunststoffen, inkten, enz. "Deze materialen worden gezien omdat ze het invallende licht reflecteren dat erop valt. Neem een ​​stuk wit papier; dit papier reflecteert alle golflengten in het zichtbare spectrum in zeer hoge mate. Voeg nu een gele inkt toe bovenop het papier. De gele inkt absorbeert de blauwe golflengten, waardoor de anderen - die als geel worden gezien - worden gereflecteerd. Dus in plaats van additief te zijn, in dit geval beginnen we met wit (alle golflengten worden gereflecteerd) en beginnen dan licht op bepaalde golflengten af ​​te trekken terwijl we de primaire kleuren toevoegen."

Subtractieve primaire kleuren. Wikimedia Commons (CC By-3.0)

Het onderscheid in kleursystemen komt dus echt neer op de chemische samenstelling van de betrokken objecten en hoe ze licht reflecteren. De additieventheorie is gebaseerd op objecten die licht uitstralen, terwijl subtractief zich bezighoudt met materiële objecten zoals boeken en schilderijen. "Subtractieve kleuren zijn kleuren die minder licht reflecteren wanneer ze met elkaar worden gemengd, ", zegt Raiselis. "Als de verven van kunstenaars met elkaar worden gemengd, wat licht wordt geabsorbeerd, kleuren maken die donkerder en doffer zijn dan de bovenliggende kleuren. De subtractieve primaire kleuren van schilders zijn rood, geel en blauw. Deze drie tinten worden primair genoemd omdat ze niet gemaakt kunnen worden met mengsels van andere pigmenten."

Dus, Crayola en Google hebben geen ongelijk — in de materiële wereld, rood, blauw en geel zijn de primaire kleuren die kunnen worden gecombineerd om extra kleuren van de regenboog te creëren. Maar als je het hebt over iets dat met technologie te maken heeft (zoals de meesten van ons tegenwoordig zijn), onthoud dat de primaire kleuren voor tv's, computerschermen, mobiele apparaten en meer, allemaal geabonneerd op Newton's light-emitting systeem, dus hun primaire kleuren zijn rood, groen en blauw. Soort van. We zullen, niet echt.

Het onderscheid tussen additief en subtractief ... en waarom het verkeerd is

"Het blijkt dat als we drie voorverkiezingen gebruiken, de beste om te gebruiken zijn cyaan, magenta en geel, "zegt Westland. "Merk op dat dit de primaire kleuren zijn die zijn geïdentificeerd door de grote drukkerijen die CMY (en vaak ook zwart) in hun commerciële apparaten zullen gebruiken om een ​​groot aantal kleuren te maken. Het idee dat de subtractieve primaire kleuren rood zijn, geel en blauw (RYB) is verwarrend en mag niet worden onderwezen. Het zou verkeerd zijn om te denken dat cyaan en magenta gewoon mooie namen zijn voor blauw en rood."

Het is schokkend, maar waar:de namen die we hebben gebruikt voor onze primaire kleuren als het gaat om kleurboeken en verfchips? Totaal verkeerd. "De subtractieve primaire kleuren zijn echt cyaan, magenta, en geel, Fairchild zegt. "De namen 'blauw' voor 'cyaan' en 'rood' voor 'magenta' zijn typisch verkeerde benamingen. Andere kleuren kunnen worden gebruikt als primaire kleuren, maar ze zullen niet zo'n breed scala aan kleurmengsels produceren."

De reden achter deze onnauwkeurige voorwaarden? Licht. "De gele primaire regelt de hoeveelheid blauw licht die onze ogen bereikt, " zegt Fairchild. "Een kleine hoeveelheid geel primair verwijdert een kleine hoeveelheid blauw licht van de originele witte stimulus (bijvoorbeeld wit papier in drukwerk of een wit canvas), terwijl een grotere hoeveelheid geel meer blauw licht verwijdert. De magenta primaire regelt de hoeveelheid groen licht en, Tenslotte, de cyaan primaire regelt de hoeveelheid rood licht. De subtractieve voorverkiezingen doen dit door verschillende hoeveelheden rood, groen en blauw, terwijl de additieve voorverkiezingen gewoon verschillende hoeveelheden uitstoten. Het draait allemaal om het beheersen van de hoeveelheden rood, groen en blauw licht."

Westland biedt een scholastisch voorbeeld om de wijdverbreide misvatting rond voorverkiezingen te illustreren. "Stel je voor dat je op school kleurwetenschap doceert en je uitlegt dat de additieve primaire kleuren RGB zijn en dat de subtractieve primaire kleuren RYB zijn, "zegt hij. "Een bijzonder slimme student vraagt ​​je:'waarom zijn twee van de voorverkiezingen hetzelfde in beide systemen (R en B) maar de G in het additieve systeem wordt vervangen door de Y in het subtractieve systeem?' Dit is een vreselijke vraag omdat er geen rationeel antwoord op is."

Je moet van de openhartigheid houden. De reden voor het gebrek aan onderbouwing is dat, zoals we hebben besproken, rood, geel en blauw zijn helemaal niet de echte subtractieve primaire kleuren - magenta, geel, en cyaan zijn. "Het blijkt dat RYB in feite een bijzonder slechte keuze is voor subtractieve voorverkiezingen, Westland zegt. "Veel van de mengsels die worden geproduceerd zijn dof en onverzadigd en daardoor het kleurengamma dat u kunt produceren, is klein. Wat u moet leren, is dat er een duidelijke relatie is tussen de additieve en subtractieve primaire kleuren. De optimale additieve primaire zijn RGB. De optimale subtractieve primaire kleuren zijn cyaan (die rood absorbeert), magenta (dat groen absorbeert), en geel (dat blauw absorbeert). Nutsvoorzieningen, er is geen conflict tussen de twee systemen en, in feite, het is te zien dat additieve en subtractieve primaire kleuren bijna spiegelbeelden van elkaar zijn. De beste subtractieve primaire kleuren zijn CMY omdat RGB de beste additieve primaire kleuren zijn."

Dus, indien cyaan, magenta en geel zijn de echte voorlopers als het gaat om tactiele objecten, waarom denkt zowat iedereen op de planeet nog steeds dat de eer toebehoort aan rood, blauw en geel? "We zullen, deels omdat ze dit vanaf hun eerste dagen op school ten onrechte hebben geleerd, ' zegt Westland. 'Maar ook omdat het intuïtief lijkt. Het lijkt intuïtief omdat mensen het volgende geloven:1) Dat het mogelijk is om alle kleuren te maken door drie primaire kleuren te mengen, en 2) Dat de primaire kleuren pure kleuren zijn die niet kunnen worden gemaakt door andere kleuren te mengen."

Dus... die overtuigingen zijn verkeerd?

De waarheid over rood en blauw

We zullen, Ja, volgens Westland, het idee dat drie zuivere primaire kleuren alle kleuren in de wereld kunnen creëren is totaal onjuist. "We kunnen niet alle kleuren maken van drie voorverkiezingen, hoe zorgvuldig we de voorverkiezingen ook kiezen, "zegt hij. "We kunnen het niet met additieve kleurmenging en we kunnen het niet met subtractieve kleurmenging. Als we drie voorverkiezingen gebruiken, we kunnen alle tinten maken, maar we kunnen niet alle kleuren maken; we zullen altijd moeite hebben om echt verzadigde (levendige) kleuren te maken."

Hier is het ding:hoewel we geleerd hebben om rood en blauw te zien als "pure" kleuren, dat zijn ze gewoon niet. U kunt dat als volgt bewijzen:open een kunstprogramma op uw computer en maak een rode vlek op het scherm. Druk de patch vervolgens af met een CMYK-printer. "De printer zal rood produceren door de magenta en gele inkt die hij heeft te mengen, Westland zegt. "Rood maak je door magenta en geel te mengen. Als we RYB of CMY gebruiken — of, inderdaad, bijna elke andere verstandige set van drie voorverkiezingen, duidelijk geen drie rode! — dan kunnen we alle tinten maken; echter, we kunnen niet alle kleuren maken. Maar we zullen het grootste kleurengamma krijgen met CMY en daarom kunnen we zeggen dat CMY de optimale subtractieve primaire kleuren zijn, net zoals RGB de optimale additieve primaire kleuren zijn."

En wat blauw betreft, het is ook niet zo puur als je denkt. "Het ziet er puur uit omdat het sterk absorbeert in tweederde van het spectrum, Westland zegt. "Het absorbeert in de groene en rode delen. Rood absorbeert in de blauwe en groene delen. Als we ze door elkaar mengen, tussen hen absorberen ze overal! Het resulterende mengsel, hoewel het een paarse kleur kan zijn, zal saai en donker zijn. De absorptiespectra van deze kleuren zijn te breed. Het is beter om cyaan te gebruiken dan blauw omdat cyaan vooral in het rode deel van het spectrum absorbeert; en magenta absorbeert voornamelijk in het groene deel van het spectrum. Als we magenta en cyaan bij elkaar optellen, worden we geabsorbeerd in de rode en groene delen van het spectrum, maar laten we het blauwe licht weerkaatsen."

Om het af te breken, Westland biedt deze handige dandy guide aan:

B =M + C

G =C + Y

R =Y + M

Als deze diepgaande uitleg elke kleurenmythe ontkracht die al sinds je kindertijd in je brein is geworteld en je een beetje in paniek raakt, houd moed:kleurboeken zijn naar verluidt geweldige stressbrekers. En als je wanhopig meer wilt weten, bekijk de twee minuten durende videoserie van Westland over dit onderwerp en zijn blog. Fairchild heeft ook een geweldige bron gemaakt waarvan hij zegt dat het voor kinderen is, maar eerlijk gezegd - van elke volwassene zou moeten worden geëist dat hij het bestudeert.

Dat is nu interessant

Als je het gevoel hebt dat elke persoon met wie je hebt gedate blauw heeft genoemd als hun favoriete kleur, je vergist je waarschijnlijk niet - blijkbaar, 40 procent van de wereldbevolking zegt dat het hun favoriet is (paars is een goede tweede met 14 procent).

Oorspronkelijk gepubliceerd:2 juli, 2019

Veelgestelde vragen over primaire kleuren

Wat zijn de echte primaire kleuren?
In de kunstklas, we hebben geleerd dat de drie primaire kleuren rood zijn, geel en blauw. In de wereld van de natuurkunde, echter, de drie primaire kleuren zijn rood, groen en blauw.
Wat is additieve kleurmenging?
Additieve kleurmenging is het proces van het mengen van rood, groen en blauw licht op verschillende manieren om nieuwe kleuren te creëren. Elke toevoeging van een lichtbron maakt de resulterende kleur helderder en dichter bij wit. Het combineren van alle drie de kleuren resulteert in wit, terwijl het verwijderen ervan resulteert in zwart.
Wat is subtractieve kleurmenging?
Subtractieve kleurmenging omvat het mengen van verfpigmenten en inkt die licht absorberen of selectief doorlaten. Bij deze vorm van mengen, cyaan, magenta en geel worden gebruikt, die allemaal minder licht reflecteren wanneer ze worden gemengd.
Wat is het verschil tussen additieve en subtractieve kleur?
Een additieve kleur is een kleur die ontstaat door rood, groen en blauw licht in verschillende combinaties. Additieve kleuren beginnen als zwart en worden helderder naarmate je ander licht toevoegt. In tegenstelling tot, een subtractieve kleur ontstaat door gedeeltelijke absorptie van verschillende kleuren verf of inkt. Ze beginnen als wit en krijgen het uiterlijk van de toegevoegde kleuren of hun mengsels.
Wat zijn de primaire kleuren in het CMYK-kleurmodel?
De drie primaire kleuren van het CMYK- of subtractieve kleurmengmodel zijn cyaan, magenta en geel.