Setiap warna di pelangi mewakili panjang gelombang sendiri yang termasuk dalam spektrum cahaya yang dapat dilihat .
Spektrum cahaya yang dapat dilihat adalah bahagian yang sangat kecil dari spektrum gelombang elektromagnetik yang luas. Panjang gelombang terpanjang cahaya yang dapat dilihat ialah 700 nanometer, memberikan warna merah, sementara yang terpendek adalah 400 nanometer, memberikan kesan ungu atau ungu.
Di luar jarak 400-700 nanometer, mata manusia tidak dapat melihatnya; contohnya sinar inframerah dengan panjang gelombang antara 700 nanometer hingga 1 milimeter.
Pelangi muncul ketika cahaya putih matahari dibiaskan oleh titisan air yang membengkokkan pelbagai jenis cahaya berdasarkan panjang gelombang mereka. Cahaya matahari yang kelihatan putih di mata kita dipecah menjadi warna lain.
Di mata kita, terdapat kesan pelbagai warna seperti merah, oren, kuning, hijau, biru, indigo dan ungu.
Di mata kita, terdapat kesan pelbagai warna seperti merah, oren, kuning, hijau, biru, indigo dan ungu.
Fenomena ini dikenali sebagai penyebaran cahaya, yang merupakan penguraian cahaya polikromatik (terdiri daripada pelbagai warna) menjadi penyusun cahaya monokromatik. Selain pelangi, fenomena ini juga dapat dilihat pada prisma atau kisi yang terdedah kepada sumber cahaya putih. Newton menggunakan prisma untuk menyebarkan cahaya putih dari cahaya matahari.
Warna-warna di pelangi disebut sebagai warna spektrum, warna monokromatik, atau warna murni . Ia disebut spektral kerana warna-warna ini muncul dalam spektrum gelombang elektromagnetik dan mewakili panjang gelombang individu. Disebut monokromatik atau suci kerana warna-warna ini bukan hasil gabungan warna lain.
Sekiranya terdapat warna murni, adakah warna tidak murni?
Selain daripada warna spektrum atau murni, ada warna lain yang dapat dilihat oleh manusia yang pastinya tidak spektrum atau tidak murni. Warna-warna ini disebut warna bukan spektrum atau warna campuran yang tidak wujud dalam spektrum gelombang elektromagnetik.
Warna bukan spektrum terdiri daripada warna monokromatik dan tidak mewakili panjang gelombang cahaya yang dapat dilihat. Walaupun mereka tidak berada dalam spektrum, mereka tetap memberikan kesan warna pada mata kita seperti warna spektrum. Warna ungu bukan spektrum akan kelihatan sama dengan warna ungu spektrum, dan begitu juga warna lain.
Terdapat beberapa warna bukan spektrum, alias bukan dalam spektrum
Sebagai contoh, apabila kita menganggap kita melihat kuning dari monitor telefon pintar kita, sebenarnya tidak ada warna kuning murni dengan panjang gelombang 570 nanometer yang memasuki mata kita.
Baca juga: Penyelidikan Terkini Mendedahkan Pencemaran Udara Membuat Manusia Lebih BodohDipancarkan oleh layar adalah warna hijau dan merah yang menyala bersama untuk membentuk kesan kuning di otak kita. Kuning yang kita lihat pada peranti elektronik tidak sama dengan warna kuning dalam spektrum cahaya yang dapat dilihat.
Sekiranya kita melihat dengan teliti skrin bar televisyen kita, anda akan melihat bahawa garis merah, hijau, dan biru pendek disusun berulang kali.
Apabila monitor menunjukkan warna putih, kita akan melihat tiga jalur cahaya warna sama terang; sebaliknya, apabila televisyen kita dimatikan, ketiga warna itu benar-benar menyala dan memberikan kesan hitam. Apabila kita fikir kita melihat warna kuning, ternyata garis merah dan hijau menyala lebih terang daripada jalur biru.
Mengapa warna merah, hijau, dan biru harus digunakan?
Sebabnya terletak pada struktur reseptor cahaya di retina mata kita. Di retina manusia, terdapat dua jenis reseptor cahaya: sel rod dan sel kon.
Sel kerucut bertindak sebagai reseptor dalam keadaan cahaya dan sensitif terhadap warna, sementara sel rod sebagai reseptor cahaya ketika redup dan bertindak balas lebih perlahan tetapi lebih sensitif terhadap cahaya.
Penglihatan warna di mata kita adalah 'tanggungjawab' kerucut berjumlah 4.5 juta. Terdapat tiga jenis kerucut:
- Pendek (S), paling sensitif terhadap cahaya dengan panjang gelombang sekitar 420-440 nanometer, dikenal pasti dengan warna biru.
- Medium (M), memuncak sekitar 534-545 nanometer, dikenal pasti dengan warna hijau.
- Panjang (L), kira-kira 564-580 nanometer, dikenal pasti dengan warna merah.
Setiap jenis sel mampu bertindak balas terhadap berbagai panjang gelombang cahaya yang dapat dilihat, walaupun mempunyai kepekaan yang lebih tinggi terhadap panjang gelombang tertentu.
Baca juga: Bagaimana Pokok Tumbuh Besar dan Berat?Tahap kepekaan ini juga berbeza bagi setiap manusia, yang bermaksud bahawa setiap manusia merasakan warna berbeza dari yang lain.
Gambaran grafik mengenai kepekaan tiga jenis sel:
Apakah maksud graf tahap kepekaan ini? Katakan gelombang cahaya kuning tulen dengan panjang gelombang 570 nanometer memasuki mata dan memukul reseptor tiga jenis sel kon.
Kita dapat mengetahui tindak balas setiap jenis sel dengan membaca grafik. Pada panjang gelombang 570 nanometer, sel jenis L menunjukkan tindak balas maksimum diikuti oleh sel jenis M, sementara jenis S adalah sifar. Hanya sel jenis L dan M yang bertindak balas terhadap cahaya kuning 570 nanometer.
Dengan mengetahui tindak balas setiap jenis sel kerucut, kita dapat membuat tiruan warna monokromatik. Apa yang perlu dilakukan adalah merangsang ketiga-tiga jenis sel sehingga mereka bertindak balas seolah-olah ada warna murni.
Untuk membuat kesan kuning, kita hanya memerlukan sumber cahaya monokromatik hijau dan merah dengan intensiti yang dapat dilihat dari grafik respons. Walau bagaimanapun, perlu juga diperhatikan bahawa perbandingan ini tidak sah atau kaku. Terdapat pelbagai standard warna yang digunakan untuk membuat warna baru. Sebagai contoh, jika kita melihat standard warna RGB, dalam warna kuning nisbah warna merah-hijau-biru adalah 255: 255: 0.
Dengan nisbah yang tepat atau mengikut keadaan mata seseorang, warna monokromatik tulen tidak dapat dibezakan dengan warna campuran.
Lalu, bagaimana kita tahu warna mana yang suci dan mana yang dicampurkan? Sangat mudah, kita hanya perlu mengarahkan sinar berwarna pada prisma seperti dalam eksperimen yang dilakukan Newton dengan sinar matahari. Warna murni hanya mengalami lenturan, sementara warna bukan spektrum akan mengalami penyebaran yang memisahkan sinar penyusunnya.
Catatan ini adalah penghujahan pengarang. Anda juga boleh membuat penulisan anda sendiri dengan menyertai Komuniti Saintif
Sumber bacaan:
- Pengenalan teori warna . John W. Shipman. //infohost.nmt.edu/tcc/help/pubs/colortheory/colortheory.pdf
- Kuliah 26: Warna dan Cahaya . Robert Collins. //www.cse.psu.edu/~rtc12/CSE486/lecture26_6pp.pdf
- Kuliah 17: Warna . Matthew Schwartz. //users.physics.harvard.edu/~schwartz/15cFiles/Lecture17-Color.pdf