WikiPack

הנושאים הכי מבוקשים:
תורת הצבע פלטות (לוחות אופסט) היסטורית הדפוס
על פי סדר הא'-ב':

תורת הצבע

colorwheelהצבע הוא תופעה פיזיקאלית ופסיכולוגית מורכבת. היקום מגיע לתודעתנו, בין היתר, בעזרת חוש הראיה. חוש זה מותנה בקיומו של אור. קרני האור פוגעים באובייקטים השונים, ומוחזרים מהם אורכי גל שונים. אחד ממרכיבי היקום הוא הקרינה האלקטרומגנטית העוטפת אותנו: החל בגלי רדיו וטלוויזיה, קרינת רנטגן, קרני גמא ומיקרו. בכל הקרינה האלקטרומגנטית, רק קטע קטן ניתן לחישה בעין האנושית, אז כיצד אנו רואים צבעים?


עיקרון הצבע

הקרנת או הפצת האור, כאשר האלקטרון במולקולה נע מרמת האנרגיה הגבוהה לנמוכה. הפוטון (חלקיק יסודי של אנרגיית האור והאנרגיה האלקטרומגנטית) גורם לשימור של האנרגיה והמומנטום. חלק מהפצת אנרגיה זו נופלת בתוך טווח גלי האור הנראים. הם מובחנים על ידי העין האנושית. האור הנראה הוא חלק קטן של הספקטרום האלקטרומגנטי.

העיניים הן המאפשרות לנו לראות את הסובב אותנו ולהבחין באור וצבע. כיצד זה קורה? כאשר ישנה קרינה של אור ממקור אור לדוגמה השמש או אפילו נורה ביתית באורכי גל מסוימים ובעוצמות שונות, נוצרת חדירה לעין ומגרה את קשתית העין (Iris) שהם סוג של חיישני אור, המצויים ברשתית העין (Retina). אלו הן תאי עצב המעוצבים כחרוטים ורגישים לאור חזק ולצבעים. בעין האנושית מצויים כמאה מיליוני קשתיות העין העשויים משלושה סוגים שונים, לכל סוג מגיע עוצמה שונה של אור ולתחומים שונים של קרינת אור. אורכי הגל נעים מ- 400 ל- 700 ננומטר אלו הם אורכי הגל שהעין האנושית מסוגלת להבחין.

color rainbow

קשת הצבעים הנעה מארבע מאות ננומטר (הסגולים) עד שבע מאות ננומטר (האדומים)

התגובה של החיישנים עוברים מתאים אלו מהרשתית דרך עצב הראיה אל המוח. המוח הוא המעבד את המידע המגיע אליו, ומתרגם את אורכי הגל לצבע. לכן הצבע הוא תחושה סובייקטיבית שנוצרת אצלנו. הרשתית שהיא השכבה הפנימית של גלגל העין, שבה מצויים חיישני האור (תאים הקולטים את גירוי האור) ועוד תאים המעורבים בהעברת התגובה מהחיישנים אל עצב הראיה. הקנים שהם סוג נוסף של חיישני אור המצויים ברשתית העין, אלו הם תאי עצב דמוי קנה הרגישים מאוד לאור ומגיבים לאור בעוצמות חלשות ביותר (Cones). כדוגמה אנו מבחינים באובייקטים גם כשחשוך חישני חושך (Rods). בעין האנושית מצויים כשבעה מיליוני קנים. הקנים אינם רגישים לצבעים, לעומת קשתית העין שהם כן רגישים לצבע. כפי שצוין ישנם סוגי קשתית העין אשר כל סוג רגיש במיוחד לתחום מסוים של קרינת אור. כלומר, ישנם קשתיות העין הרגישות יותר לאור בתחומי הירוק (קרינה בעלת אורכי גל בינוניים), לכחול (קרינה בעלת אורכי גל קצרים), והאדום (קרינה בעלת אורכי גל ארוכים). בכל פעם שאלומת אור חודרת לעיניים ופוגעת קשתית העין רק קשתית העין הרגישה לתחום הקרינה שבאלומה מגיבה.

כשאנו מתבוננים סביבנו ישנם שפע של צבעים. איך יתכן שמקור אור אחד, שמש או תאורה מלאכותית, שפוגע שכל גוף או אובייקט יוצר לנו תחושה של צבע שונה?. הגורמים לכך הם הצבענים (פיגמנטים) חומרים הבולעים חלק מקרינת האור ומחזירים חלק ממנה בחזרה. לכן יש להם צבע אופייני. גופים צבעוניים הם אינם מקור אור, ולכן אנו מבחינים בהם רק כאשר אור ממקור חיצוני (כגון: שמש או מנורה דולקת) פוגע בגוף הצבעוני וחוזר אלינו. כאשר אלומת אור פוגעת בגוף צבעוני חלק מהאור תמיד נבלע בגוף עצמו ואילו האור שאינו נבלע מוחזר ממנו. הצבענים המצויים בגוף או באובייקט הצבעוני הם אלו הקובעים את מידת הבליעה של צבעי האור השונים ואת מידת ההחזרה של האור מגוף זה. הקשר בין בליעה והחזרה של אלומת האור לצבע הגוף הוא, כאשר גוף בולע חלק מצבעי הקשת הספקטראלית של האור ומחזיר את החלק הנותר, הצבע שאנו רואים הוא הצבע המתקבל מהתערובת של הצבעים המוחזרים מגוף זה.

       

color

אלומת אור פוגעת בגוף שצבעו ירוק, הצבעים באזורים הכחולים והאדומים

נבלעים בגוף המקבל, ומחזיר את התחום הירוק של קשת הצבעים ולכן

נוצרת התחושה של צבע הירוק.

 

ככל שהגוף בולע פחות אור, הוא מחזיר חלק גדול יותר של אלומת האור, וכך הגוף נראה בהיר יותר. וככל שהגוף בולע יותר את אלומת האור ומחזיר חלק קטן מהאלומה הגוף נראה כהה יותר. כלומר, גוף לבן מחזיר את כל אלומת האור בשלמותה ולעומת זאת גוף שחור בולע את כל עלומת האור ואינו מחזיר דבר. מכאן נשאלת השאלה האם גופים הנראים זהים לנו מבחינה צבעונית מכילים את אותם צבענים (פיגמנטים)? – לא בהכרח. שני צבעים שונים עשויים להחזיר לכוון העיניים תערובות שונות של אור. איך בכל זאת זה נראה זהה? הגורם הוא בקליטת אלומת האור בקולטי האור בעין – קשתית העין. שבתחושה של שתי תערובות הם זהות.


הפרדת קרני האור


color1ב1666 גילה אייזיק ניוטון את אפשרות מדידת גלי האור על ידי שבירת אלומת האור על ידי מנסרה מאלומה אחת של מקור אור לבן לקשת הצבעים של הספקטרום. כאשר האור הלבן עובר דרך מנסרה, אלומת האור נפרדת לפי מרכיביה (עקב אורכי גל שונים) ומתקדמת במסלולים שונים במנסרה. התוצאה היא קשת צבעים. להמחשה היא הקשת שבשמים שנגרמת על ידי קרני השמש שפוגעות בטיפות המים, טיפות אלו כמעין הפרדה אופטית של קרני האור היוצרים את מגוון הצבעים של הקשת. לא תמיד נוצרים כל הצבעי האור.

ישנם מקורות אור שהם בעוצמה גבוהה שנקרא אור לבן. קרינת השמש היא דוגמה טובה לקרינת אור לבן המורכב מכל צבעי הקשת. אור השמש מכיל גם קרינה באורכי גל שהעין האנושית אינה יכולה לראותם. כגון: קרינה סגולה (אולטרא סגולה) כאשר אורך הגל של קרן זו קצר מהאור הסגול הנראה בתחום הארבע מאות ננומטר (גבול תחתון של יכולת ראיית האדם). או קרינה תת אדומה (אינפרא אדום), אורך גל גדול מהתחום האדום, יותר משבע מאות ננומטר (הגבול העליון של הראיה האנושית). התחושה של אינפרא אדום אינה נותנת תחושה שלצבע אלה תחושה של חום. ישנן נורות, בעלות קרינה מונוכרומטית (קרינה בעלת צבעוניות אחת) כגון: מצביע לייזר (אור אדום) או צהבהבות של נורות.

 

color2


חיבור צבעים

כאשר מאירים אלומת אור בצבע מסוים רואים את אותו הצבע, אך מה קורה שמחברים את אלומות האור ביחד? נוצר פשוט צבע נוסף. ערבוב של אורות העוצמות שונות ובצבעים שונים מאפשר לקבל כל צבע רצוי. כל אלומה מוסיפה את מרכיבי האור שבה והיא משפיעה על הצבע הנגלה. תופעה פיזיקאלית זו נקראת חיבור צבעים. ערבוב הצבעים וחיבורם מבוסס על צבעי היסוד, שהם שלא ניתן לקבלם על ידי ערבוב של צבעים אחרים, אך בעזרתם אפשר לקבל את קשת הגוונים: אדום, ירוק וכחול. הקשר בין חיבור הצבעים לחיישני האור ברשתית העין, הוא בזכות קיומם של שלושה סוגי קשתיות העין ברשתית העין, המתנהגים כמסננים, אדום, ירוק וכחול. וכן התגובות שלהם לידי עיבודו של המוח העת החשיפה לאור.

color3 

קרינה של שלושת אלומות האור, אדום, ירוק וכחול אשר מחברות ביניהם את המגנטה, הצהוב
וציאן. כאשר חיבור כל אלומות האור יחדיו יוצרות את האור הלבן.

coloroverlapחיסור צבעים
מסנן צבע שקוף מאפשר לכל צבעי האור לחדור לתוכו. הצבענים (פיגמנטים) הם חומרים בולעים חלק מקרינת האור הפוגעת בהם ומחזירים את כל החלקים הנותרים ממנה. כלומר, כל צבען מחסיר מהאור הנראה לעין את החלקים שהוא בולע. אם המסנן שקוף המכיל גם צבען אחד או יותר, הוא גורע מהאור המגיע לכיוון העין את הצבעים שנבלעים בתוכו.

colorschemeסינון צבע
אור לבן, כמו אור השמש ונורה ביתית, המורכב מכל צבעי הקשת: סגול, כחול, ירוק, צהוב, כתום ואדום. מסנני הצבע הם מסננים שקופים לאור הבולעים חלק מצבעי האור ומאפשרים רק לצבעים הנותרים לחדור דרכם. לדוגמה: אור ירוק שחודר דרך מסנן ירוק נראה בצבע ירוק מכיוון שרק אורך הגל הירוק מצליח לחדור ולהסתנן דרך המסנן ואילו שאר הצבעים נבלעים בתוכו. סינון האור הוא דוגמה לתופעה של חיסור צבעים מכיוון שהמסננים גורעים חלק מצבעי האור הפוגע בהם.

 


תופעת עיוורון הצבעים

רוב בני האדם מסוגלים לראות מגוון עצום של צבעים. אך ישנם בני אדם שאינם מסוגלים להבחין בין הצבעים. הם לוקים העיוורון צבעים (פגיעה בתפקוד קשתית העין ברשתית העין) חלקי, והם מסוגלים להבחין בצבעים אחדים אך מתקשים להבחין בצבעים אחרים. על פי ליקוי תפקוד הקשתית שברשתית העין מגדירים את ליקויי עיוורון הצבעים בדרגות שונות ובחומרתם:

• עיוורון צבעים מוחלט (אכרומטיה) – ברשתית העין של העין של אנשים אלו, אין קשתיות עין פעילות. הם אינם רואים צבעים גם מסתנוורים בתנאי תאורה חזקה. וכן חדות ראיתם פגומה.
• עיוורון צבעים מונוכרומטי – ברשתית העין יש רק סוג אחד של קשתיות פעילות ושני סוגים שאינם פעילות. לכן, החשיפה לצבעי הקשת גורמת לעוצמות שונות של תגובה רק בסוג קשתית אחת. הלוקים בעיוורון מסוג זה אינם רואים צבעים אלא יכולים להבחין בשחור ולבן וגוונים שונים של אפור.
• עיוורון צבעים ביכרומטי – שני סוגי קשתיות פעילות. הלוקים בעיוורון מסוג זה, מוגבלים בצבעי הקשת.

גברים נפוצים יותר בעיוורון צבעים מאשר נשים, מכיוון שעיוורון צבעים היא תופעה תורשתית כרומוזומאלית. כאשר, חוסר תפקוד בקשתית העין נמצא בכרומוזום X. לכן, האישה נושאת כרומוזומי XX וכך, שאישה תהיה עיוורת צבעים, היא צריכה לקבל את אי תפקודה של קשתית העין משני ההורים. הגבר בעל כרומוזומי YX יכול לקבל את פגם עיוורון הצבעים מהורה אחד בלבד. מכאן נובעת הסבירות שגבר ילקה בעיוורון צבעים גדול מזה של אישה מבחינה סטטיסטית.