Svjetlo i boja. Energija zračenja i spektralni sastav optičkog zračenja

spektralni sastav- spektrinė sudėtis statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. spektralni sastav; sastav spektra vok. Spektralzusammensetzung, f rus. spektralni sastav, m pranc. sastav spektra, f … Fizikos terminų žodynas

Phys. metode kvalitete. .i količine. određivanje sastava u va, na temelju prikupljanja i proučavanja njegovih spektara. Osnova S. a. spektroskopija atoma i molekula, klasificira se prema namjeni analize i vrstama spektra. Atomic S. a. (ASA) definira... ... Fizička enciklopedija

Spektralna analiza, fizikalna metoda za kvalitativno i kvantitativno određivanje atomskog i molekularnog sastava tvari, temeljena na proučavanju njezinih spektara. Fizička osnova S. a. je spektroskopija atoma i molekula, klasificirana je prema... ...

Spektralna analiza je skup metoda za kvalitativno i kvantitativno određivanje sastava objekta, temeljen na proučavanju spektra interakcije tvari sa zračenjem, uključujući spektre elektromagnetskog zračenja, akustičnih valova, ... ... Wikipedia

Uveli Bunsen i Kirchhoff 1860., kemijsko proučavanje tvari kroz njezine karakteristične obojene linije, koje su uočljive gledajući je (tijekom isparavanja) kroz prizmu. Objašnjenje 25.000 stranih riječi... Rječnik stranih riječi ruskog jezika

Vidi Spektroskopija. Geološki rječnik: u 2 sveska. M.: Nedra. Uredili K. N. Paffengoltz i dr. 1978. Spektralna analiza ... Geološka enciklopedija

SPEKTRALNA ANALIZA- SPEKTRALNA ANALIZA, jedna od metoda analize, pri kojoj se koriste spektri (v. Spektroskopija, spektroskop) koje daje ovo ili ono tijelo kad se zagrije! ili kada zrake prolaze kroz otopine, dajući kontinuirani spektar. za…… Velika medicinska enciklopedija

I Spektralna analiza je fizikalna metoda za kvalitativno i kvantitativno određivanje atomskog i molekularnog sastava tvari, koja se temelji na proučavanju njezinih spektara. Fizička osnova S. a. Spektroskopija atoma i molekula, njen... ... Velika sovjetska enciklopedija

Metoda kvaliteta. i količine. određivanje sastava u in, na temelju proučavanja njihovih emisijskih, apsorpcijskih, refleksijskih i luminiscencijskih spektara. Postoje atomske i molekularne S. a., čiji su zadaci odrediti odg. elementarno i ... ... Kemijska enciklopedija

spoj- ▲ sastav elemenata skupa skup elemenata, čije komponente l. cijeli; karakteristike punjenja. u kom sastavu? uključujući. ↓ recept. recept. domet. spektralni. kaleidoskop (mjuzikl #). nomenklatura. sastav repertoara..... Ideografski rječnik ruskog jezika

Rentgenska spektralna analiza- [Analiza rendgenskog spektra] je metoda za određivanje elemenata koji čine tvar i njihove koncentracije iz spektra karakterističnog rendgenskog zračenja. Vidi također: Analiza elektrometrijska analiza kemijska analiza ... Enciklopedijski rječnik metalurgije

knjige

• Metode morfološke analize slika, Pytyev Yu.P.. Razmatra se matematički koncept oblika slike kao (nepromjenjive u odnosu na uvjete dobivanja slike) karakteristike geometrijskog oblika prikazanog objekta. Smatra se...
• Teorija radiotehničkih sklopova, N. Zernov. Knjiga sadrži sustavan prikaz teorije električnih krugova koji se koriste u radiotehnici. Razmatraju se linearni i nelinearni radijski sklopovi i metode za njihovu analizu. S obzirom...

Najjači izvor toplinskog zračenja koji određuje život na Zemlji je Sunce.

Spektar Sunca je kontinuiran, sadrži mnogo tamnih Fraunhoferove linije . Fraunhofer je prvi opisao tamne linije naspram kontinuiranog spektra 1814. Ove linije u Sunčevom spektru nastaju kao rezultat apsorpcije svjetlosnih kvanta u hladnijim slojevima Sunčeve atmosfere.

Kontinuirani spektar ima najveći intenzitet u području valnih duljina 430–500 nm. U vidljivom i infracrvenom području spektar elektromagnetskog zračenja Sunca blizak je spektru zračenja apsolutno crnog tijela s temperaturom od 6000 K. Ta temperatura odgovara temperaturi vidljive površine Sunca – fotosfere. . U vidljivom području sunčevog spektra najintenzivnije su H i K linije ioniziranog kalcija, linije Balmerove serije vodika Hα, Hβ i Hγ.

Oko 9% energije u Sunčevom spektru dolazi od ultraljubičastog zračenja valnih duljina od 100 do 400 nm. Preostala energija podijeljena je približno jednako između vidljivog (400–760 nm) i infracrvenog (760–5000 nm) područja spektra.

Sunce je snažan izvor radijskog zračenja. Radio valovi prodiru u međuplanetarni prostor, a emitiraju ih kromosfera (centimetarski valovi) i korona (decimetarski i metarski valovi). Radioemisija Sunca ima dvije komponente - stalnu i promjenjivu. Konstantna komponenta karakterizira radio emisiju tihog Sunca. Sunčeva korona emitira radio valove kao crno tijelo s temperaturom T= 106 K. Varijabilna komponenta radioemisije Sunca očituje se u obliku praska i šumnih oluja. Bučne oluje traju od nekoliko sati do nekoliko dana. 10 minuta nakon snažne Sunčeve baklje, radioemisija Sunca se povećava tisuće, pa čak i milijune puta u usporedbi s radio emisijom tihog Sunca; ovo stanje traje od nekoliko minuta do nekoliko sati. Ova radio emisija nije toplinske prirode.

Gustoća toka sunčevog zračenja u području X-zraka (0,1–10 nm) vrlo je mala (~5∙10–4 W/m2 i jako varira s promjenama u razini sunčeve aktivnosti. U ultraljubičastom području na valnim duljinama od 200 do 400 nm, sunčev spektar također opisan zakonima zračenja crnog tijela.

U ultraljubičastom području spektra s valnim duljinama kraćim od 200 nm intenzitet kontinuiranog spektra naglo opada i pojavljuju se emisijske linije. Najintenzivnija od njih je vodikova linija Lymanove serije (λ = 121,5 nm). Sa širinom ove linije od oko 0,1 nm, ona odgovara gustoći toka zračenja od oko 5∙10–3 W/m2. Intenzitet zračenja u liniji je približno 100 puta manji. Uočljive su i svijetle emisijske linije različitih atoma, a najvažnije linije pripadaju Si I (λ = 181 nm), Mg II i Mg I, O II, O III, C III i drugima.

Kratkovalno ultraljubičasto zračenje Sunca javlja se u blizini fotosfere. X-zračenje dolazi iz kromosfere ( T~ 104 K), koji se nalazi iznad fotosfere, i korone ( T~ 106 K) – vanjski omotač Sunca. Radioemisija na metarskim valovima javlja se u koroni, a na centimetarskim valovima - u kromosferi.

Tok sunčevog zračenja po 1 m2 površine zemljine atmosfere iznosi 1350 W. Ova količina se zove solarna konstanta.

Mjeri se intenzitet izravnog sunčevog zračenja aktinometar. Njegov princip rada temelji se na korištenju zagrijavanja nacrtanih površina tijela koje nastaje sunčevim zračenjem. U termoelektričnom aktinometru Savinov-Yanishevsky dio za primanje zračenja je tanki disk 1, izvučen izvana. Spojevi termoelemenata 2 zalemljeni su na električno izolirani disk, ostali spojevi 3 pričvršćeni su na bakreni prsten unutar kućišta i zasjenjeni su. Pod utjecajem sunčevog zračenja u termoelektrani nastaje električna struja čija je jakost izravno proporcionalna toku zračenja.

⇐ Prethodna1234

Datum objave: 2015-01-25; Očitano: 958 | Kršenje autorskih prava stranice

studopedia.org - Studopedia.Org - 2014-2018 (0,001 s)…

Spektar sunčeve svjetlosti i vid boja

© 1993-2018 Technoluch. Sva prava pridržana. Prilikom korištenja materijala stranice referenca je obavezna.

Prema Young-Hemholtzovoj teoriji vida boja (1821-1894), osjet bilo koje boje može se dobiti miješanjem spektralno čistih zračenja crvene, zelene i plave. Ova teorija dobro se uklapa u promatrane činjenice i sugerira da postoje samo tri vrste receptora osjetljivih na svjetlost u oku. Međusobno se razlikuju po područjima spektralne osjetljivosti. Crveno svjetlo prvenstveno utječe na prvu vrstu prijemnika, zeleno svjetlo na drugu vrstu, a plavo svjetlo na treću vrstu. Zbrajanjem zračenja ove tri boje u različitim omjerima može se dobiti bilo koja kombinacija pobuđenja sve tri vrste fotoosjetljivih elemenata, a time i osjet bilo koje boje. Ako su svi receptori podjednako pobuđeni, imamo osjet bijele boje, a ako receptori nisu pobuđeni, imamo osjet crne boje. Iz tog razloga, preklapajuća područja crvene, zelene i plave pojavljuju se kao bijela mrlja.

Preklapanje crvene i plave daje ljubičastu, zelene i plave tirkiznu, a crvene i zelene žutu.

Donji grafikon prikazuje relativnu spektralnu osjetljivost oka na zračenje različitih valnih duljina (tzv. krivulja vidljivosti). Crvena krivulja vidljivosti odgovara osjetljivosti oka pri dnevnom svjetlu, a plava krivulja odgovara osjetljivosti oka pri svjetlu sumraka. Maksimalna osjetljivost oka na dnevnom svjetlu postiže se na valnoj duljini od 555 nm, au svjetlu sumraka - na valnoj duljini od 510 nm. Maksimalna osjetljivost oka u oba slučaja uzima se kao jedna. Razlika između ove dvije krivulje vidljivosti objašnjava se činjenicom da dnevno svjetlo i svjetlo sumraka percipiraju različiti receptori u oku (štapići u svjetlu sumraka i čunjići u svjetlu dana). Istodobno, šipke pružaju crno-bijeli vid i imaju vrlo visoku osjetljivost. Čunjići omogućuju osobi da razlikuje boje, ali njihova je osjetljivost mnogo niža. U mraku rade samo štapići - zato je opažena slika noću siva.

Kao što možemo vidjeti iz krivulje vidljivosti, oko može percipirati svjetlost na valnim duljinama od približno 400 nm do 760 nm. U uvjetima prilagodbe na tamu, oko također može vidjeti nešto infracrvenog svjetla valne duljine do 950 nm i ultraljubičasto svjetlo valne duljine od najmanje 300 nm. Granice frekvencijskog raspona vidljive svjetlosti, kao i sam oblik krivulje vidljivosti ljudskog oka, formirali su se u procesu duge evolucije, prilagođavajući se uvjetima osvjetljenja zemaljskih objekata sunčevom svjetlošću, kao i uvjetima sumraka i noćnog osvjetljenja. Doista, bilo bi biološki nepraktično kada bi oko imalo sposobnost primanja zračenja s valnim duljinama kraćim od 290 nm, budući da zbog prisutnosti ozonskog omotača u zemljinoj atmosferi, koji apsorbira ultraljubičaste zrake, spektar sunčevog zračenja u blizini Zemljinog površina praktički završava na valnoj duljini od 290 nm. S druge strane, zbog toplinskog zračenja samog oka, njegova velika osjetljivost na infracrveno zračenje onemogućila bi rad oka na sunčevoj svjetlosti.

Ultraljubičasto zračenje, nevidljivo oku, ipak djeluje na kožu. Pod utjecajem ultraljubičastog zračenja, koje je prisutno u sunčevoj svjetlosti, u koži se stvara poseban pigment koji intenzivno reflektira ovaj dio sunčevog spektra. U tom slučaju koža dobiva karakterističnu nijansu poznatu kao tamnjenje, a vjerojatnost opeklina znatno se smanjuje. Zašto ne možete sunčati kroz prozorsko staklo? Činjenica je da obično prozorsko staklo ne propušta ultraljubičaste zrake i stoga sunčeva svjetlost koja prolazi kroz staklo ne može izazvati tamnjenje. Možete pocrnjeti samo kroz kvarcno staklo koje je prozirno za ultraljubičasto svjetlo.

Spektar optičke transmisije sintetičkog kvarcnog stakla Suprasil 300, optičkog stakla BK 7 i običnog stakla. Spektar vidljive svjetlosti kreće se otprilike od 400 nm do 800 nm.

Za razliku od običnog stakla, koje se sastoji od mješavine raznih komponenti, kvarcno staklo se sastoji samo od silicijevog oksida, a količina nečistoća drugih kemijskih elemenata je izuzetno mala. To rezultira kvarcnim staklom s iznimno širokim spektrom prijenosa i niskom apsorpcijom svjetla (obično prozorsko staklo apsorbira svjetlosti kao kvarcno staklo debljine 100 metara). To dovodi do široke upotrebe kvarcnog stakla u optici. Ako sredstva dopuštaju, možete ostakliti jedan od prozora u vašoj dači kvarcnim staklom i sunčati se zimi.

Spektralni sastav Sunčevog zračenja mijenja se ovisno o visini Sunca iznad horizonta.

Prema međunarodnoj klasifikaciji postoje:

1. Infracrveno zračenje – 760-2600 (3000) nm

2. Vidljivo zračenje – 400-760 nm

3. Ultraljubičasto zračenje - na granici s atmosferom 400-100 nm, na površini zemlje - 400-290 nm

Sve vrste zračenja međusobno se razlikuju po valnoj duljini (frekvenciji titranja) i kvantnoj energiji. Što je valna duljina kraća, to je veća energija kvanta i shodno tome izraženiji biološki učinak ovog zračenja.

Spektralni sastav sunčeve svjetlosti

Posljedično, ultraljubičasto zračenje karakterizira najveća biološka aktivnost.

Infracrveno zračenje čini najveći dio sunčevog spektra (do 50%). Ultraljubičaste zrake zauzimaju 5% spektra na granici s atmosferom, a 1% UV zračenja dopire do površine zemlje. Kratkovalni dio UV zračenja (manje od 300 nm) blokira Zemljin ozonski omotač.

Odgovor tijela na sunčevu svjetlost rezultat je svih dijelova spektra. Sunčevo zračenje percipiraju koža i oči. Fiziološko djelovanje sunčevih zraka temelji se na različitim fotokemijskim reakcijama čije odvijanje ovisi o valnoj duljini i energiji apsorbiranih kvanta aktivnog zračenja.

Infracrveno zračenje

Infracrveno zračenje proizvodi svako tijelo čija je temperatura iznad apsolutne nule. Što se više zagrijava, odnosno što mu je viša temperatura, to je i intenzitet zračenja veći. Infracrveno zračenje prodire u atmosferu, vodu, tlo, odjeću i prozorsko staklo.

Koeficijent apsorpcije infracrvenih zraka povezan je s valnom duljinom, koja određuje dubinu prodiranja.

Na temelju valne duljine infracrveno zračenje dijelimo na :

1.dugi val(preko 1400 nm) - zadržava se u površinskim slojevima kože i prodire do dubine od 3 mm, posljedično se ubrzava metabolizam, povećava se protok krvi, rast stanica i regeneracija tkiva, ali u velikim dozama može izazvati osjećaj peckanja .

2. srednji val(valna duljina 1000 – 1400 nm)

3. kratkotalasni(valna duljina od 760 do 1000 nm) ima veliku prodornu moć. Prodire do dubine od 4-5 cm, 14% zraka u valnim duljinama od 1000-1400 nm - do dubine od 3-4 cm.

IR zračenje ima :

1. toplinski učinak - utječući na molekule i atome tvari, pojačavajući njihova vibracijska kretanja, IR zračenje dovodi do povećanja temperature biosupstrata.

2. fotokemijsko djelovanje - povezano s apsorpcijom energije od strane tkiva i stanica, što dovodi do aktivacije enzimskih procesa i, kao posljedica toga, do ubrzanja metabolizma, stvaranja biološki aktivnih tvari i jačanja procesa regeneracije i imunogeneza.

IR zračenje ima lokalno i opće djelovanje.

Pri lokalnom izlaganju tkivu IF zračenje donekle ubrzava biokemijske reakcije, enzimske i imunobiološke procese, rast stanica i regeneraciju tkiva, prokrvljenost te pojačava biološki učinak UV zraka.

Opći učinak očituje se protuupalnim, analgetskim i općim toničnim djelovanjem. Ovi učinci naširoko se koriste u fizioterapiji - korištenjem umjetnih izvora infracrvenog zračenja za liječenje upalnih bolesti kako bi se smanjila bol kod reume, osteohondroze itd.

3. utječe na klimu i mikroklimu. Zbog neravnomjernog zagrijavanja zemljine površine i isparavanja vode dolazi do kretanja zračnih i vodenih masa, stvaranja ciklona i anticiklona, ​​toplih i hladnih strujanja, raznolikosti klimatskih pojaseva, vremenskih prilika koje neizravno utječu na čovjeka.

Pri optimalnom intenzitetu, infracrveno zračenje stvara ugodan toplinski osjećaj.

Negativan utjecaj infracrvenog zračenja povezan je s toplinskim učinkom, jer se tijelo može pregrijati s razvojem toplinskog ili sunčanog udara.

Vidljivo zračenje

Vidljivo zračenje djeluje na kožu (prodire do dubine od 2,5 cm) i oči. Koža različito upija vidljive zrake. Crvene zrake prodiru do dubine od 2,5 cm u količini od 20%, ljubičaste do 1%.

Biološko djelovanje :

1. izaziva osjet svjetla. Povezan s fotokemijskim učinkom, koji se očituje u pobuđivanju molekula vizualnih pigmenata u mrežnici. Kao rezultat toga, u mrežnici se stvaraju električni impulsi koji uzrokuju osjet svjetlosti. Dakle, vidljive zrake imaju informacijsku vrijednost (informacije o volumenu, boji, obliku itd.)

2. blagotvorno djeluje na organizam, potiče njegove vitalne funkcije, poboljšava opće blagostanje, emocionalno raspoloženje i povećava radnu sposobnost. Loše osvjetljenje negativno utječe na funkciju vizualnog analizatora, zbog čega se brzo razvija umor.

3. pojačava metabolizam, imunološku reaktivnost, poboljšava aktivnost drugih analizatora, aktivira procese ekscitacije u cerebralnom korteksu.

4. toplinski učinak - oko 50% ukupne toplinske energije sunčevog spektra dolazi od vidljivog zračenja.

5. poboljšanje okoliša

6. psihogeni značaj. Vidljivo zračenje može stvoriti niz boja koje imaju različite učinke na ljude. Odnos prema bojama vrlo je individualan i svaka boja u čovjeku izaziva određene senzacije (plava - osjećaj hladnoće, umirujući učinak, zelena - smirenost, pouzdanost, jarko žuta - iritacija, crvena - uzbuđenje, ljubičasta i plava - deprimiraju i potiču spavanje, plava može poboljšati stanje depresije).

7. Tijekom dana mijenja se intenzitet i boja vidljive svjetlosti koja ima signalni karakter i određuje dnevni biološki ritam čovjekove aktivnosti te služi kao izvor refleksne i uvjetno refleksne aktivnosti.

U procesu evolucije čovjek je počeo voditi aktivan način života tijekom dana. Vidljivo svjetlo utječe na spavanje i budnost, a posljedično i na fiziološke funkcije organizma (regulacija tjelesne temperature, razina hormona i sl.). Sada postoji koncept sindroma "laganog gladovanja", koji karakterizira smanjena izvedba, emocionalna nestabilnost, povećani apetit i potreba za snom. Ovaj sindrom se javlja kod ljudi u jesensko-zimskom razdoblju, kada žive u Arktičkom krugu, kod ljudi koji rade u noćnim smjenama itd.

Biološki učinci različitih dijelova spektra sunčevog zračenja

Ionizirana radiacija. Ovo zračenje uključuje kozmičke zrake, kao i prirodnu i umjetno stvorenu radioaktivnost. Na površini Zemlje ovaj oblik utjecaja na organizme povezan je uglavnom s prirodnom radioaktivnom pozadinom, au našem vremenu - s naglim povećanjem razine radioaktivnosti tehnogenog podrijetla.

Biološki učinak zračenja javlja se uglavnom na substaničnoj razini (jezgre, mitohondriji, mikrosomi).Utvrđena je ovisnost ovog učinka o dozi zračenja: pri malim dozama štetni učinak može se zamijeniti stimulirajućim. Poznat je utjecaj ionizirajućeg zračenja na genetski aparat (mutageni učinak).

Ultraljubičaste zrake. Zonu najkraće valne duljine (200-280 nm) ovog dijela spektra ("ultraljubičasto C") koža aktivno apsorbira; Opasan je za žive organizme, ali ga ozonski ekran gotovo potpuno apsorbira. Sljedeća zona je UV-B, valne duljine 280-320 nm – najopasniji dio UV spektra, koji ima kancerogeno djelovanje. UV-B zračenje aktivira neke mikroorganizme, dok su druge UV valne duljine štetne za mikrobe. Ozonski štit također apsorbira većinu UVB zone.

Samo zrake valne duljine od približno 300 nm dopiru do površine Zemlje. Ovaj dio spektra ima visoku energiju i ima uglavnom kemijski učinak na žive organizme. Konkretno, UV zrake potiču procese stanične sinteze.

Pod utjecajem ovih zraka u tijelu se sintetizira vitamin D koji regulira metabolizam kalcija i fosfora, a time i normalan rast i razvoj kostura. Ovaj vitamin je posebno važan za organizam koji raste. Stoga mnogi sisavci koji uzgajaju svoje mlade u jazbinama redovito (obično ujutro) ih dovode na sunčana područja. “Sunčanje” je također karakteristično za mnoge ptice; glavna uloga ovog oblika ponašanja je normalizacija metabolizma, sinteza vitamina D i regulacija proizvodnje melanina. Učinak UV zračenja ovisi o dozi: previše zračenja je štetno za tijelo. Stanice koje se aktivno dijele posebno su nestabilne na kratkovalno zračenje. Kao prilagodba za zaštitu tijela od predoziranja UV zračenjem, mnoge vrste, uključujući ljude, stvaraju tamne pigmente koji apsorbiraju te zrake. To je priroda tamnjenja kod ljudi. Kod žaba i nekih drugih vodozemaca i riba jajašca položena na površinu vode imaju pigmentirani gornji pol. Kod pustinjskih glodavaca primjećuje se pigmentacija skrotuma. Kod gofa su pronađene pigmentirane moždane membrane.

UV zračenje čini oko 5-10% ukupnog zračenja koje dopire do površine Zemlje.

Vidljivo svjetlo. Ovaj dio spektra čini oko 40-50% sunčeve energije koja dopire do Zemlje. Za životinje je vidljivi dio spektra povezan prvenstveno s orijentacijom u okolišu. Vizualna orijentacija karakteristična je za većinu dnevnih životinja i koristi se kao izvor složenih informacija o vanjskim uvjetima. Učinkovitost percepcije vizualnih signala vrlo je različita: od jednostavnih stanica osjetljivih na svjetlost, u kojima se svjetlosni učinci na vizualne pigmente fotokemijski pretvaraju u živčani impuls, do složenih očiju sposobnih za percepciju trodimenzionalnih slika u boji. Kod određenog broja ptica, vizualna percepcija se proteže do dijela ultraljubičaste zone spektra. Mnoge životinje percipiraju blisko infracrveno zračenje kao vidljivu svjetlost.

Međutim, mnoge noćne vrste kreću se uz pomoć svojih vidnih organa, budući da je apsolutni mrak u staništu životinja rijedak. Slabljenje intenziteta svjetlosti uzrokuje adaptivne promjene vidnih organa (sove, noćne kolje, neki noćni sisavci).

Život u potpunom mraku obično je povezan sa smanjenjem vidnih organa. To je osobito karakteristično za vrste koje žive u špiljama, kao i mnoge životinje u tlu. Životinje u tlu često zadržavaju organe osjetljive na svjetlost, iako u smanjenom obliku. Služe za dobivanje informacija o izlazu na osvijetljenu površinu.

U oceanu, intenzitet svjetla opada s dubinom. Pritom se mijenja i spektralni sastav: njegov kratkovalni dio - plave i cijan zrake - prodiru najdublje. Osvjetljenje u plitkoj vodi malo se razlikuje od onog na kopnu, a ribe koje ovdje žive imaju veliki postotak čunjića u mrežnici koji su osjetljivi na crveno svjetlo. Ribe koje žive u zelenim vodama obalnog područja nemaju takve češere, a nedostaju im i stanice osjetljive na narančastu boju. Među dubokomorskim ribama većina ima samo jednu vrstu štapića osjetljivih na plavo u svojoj mrežnici.

Poznato je da je na dubini od 800-950 m intenzitet svjetlosti oko 1% poludnevnog osvjetljenja na površini.

Ovo je još uvijek dovoljno za percepciju svjetlosti. Daljnje povećanje dubine povezano je kod nekih vrsta sa smanjenjem vidnih organa, a kod drugih s razvojem hipertrofiranih očiju sposobnih za opažanje vrlo slabog svjetla. Potonji je uvelike određen prisutnošću svjetlećih organizama na velikim dubinama. Neki od njih su sposobni stvoriti osvjetljenje iznad praga svjetlosne osjetljivosti životinja. Plavi sjaj (valna duljina 400-500 nm) odgovara "podešavanju" vidnih organa dubokomorskih životinja. Biološki sjaj koriste i ribe, stvarajući simbiotske odnose sa svjetlećim mikroorganizmima i formirajući posebne organe, čija svjetlost služi za mamljenje plijena, međusobno prepoznavanje, razlikovanje spolova itd.

Svjetlost kao faktor fotosinteze. U procesu fotosinteze svjetlost djeluje kao izvor energije, koju koristi pigmentni sustav (klorofil, u nekim slučajevima njegovi analozi). Kao rezultat, molekula vode se dijeli kako bi se oslobodio plin kisik, a energija dobivena fotokemijskim sustavom koristi se za pretvaranje ugljičnog dioksida u ugljikohidrate:

6CO2 + 12H2O klorofil C6H12O6 + 6O2 + 6H2O

Sposobnost korištenja energije zračenja u klorofilu iu vizualnim pigmentima životinja vrlo je slična; Stoga se u spektru sunčevog zračenja područje fotosintetski aktivnog zračenja (PAR) praktički poklapa s područjem vidljivog dijela spektra valne duljine reda veličine 400-700 nm. Neke bakterije koje imaju bakterioklorofile sposobne su apsorbirati svjetlost u dugovalnom dijelu spektra (maksimalno u području 800-100 nm).

Zeleni list apsorbira u prosjeku 75% energije zračenja koja pada na njega. Ali koeficijent njegove iskorištenosti za fotosintezu je nizak: oko 10% pri slabom osvjetljenju i samo 1-2% pri jakom osvjetljenju. Ostatak energije pretvara se u toplinu koja se troši na transpiraciju i druge procese.

Najvažniji vanjski čimbenici koji utječu na razinu fotosinteze su temperatura, svjetlost, ugljični dioksid i kisik. Na razini same biljke na taj proces utječu sadržaj klorofila i vode, osobitosti anatomije lista te koncentracija enzima.

Ovisnost fotosinteze o temperaturi karakterizira krivulja na kojoj se razlikuju točke (zone) maksimuma, optimuma i minimuma. Minimalna temperatura pri kojoj je moguća fotosinteza specifična je za vrstu i odražava prilagodljivost vrste temperaturnim uvjetima okoliša. U mnogim vrstama podudara se s temperaturom smrzavanja tkivnih tekućina (-1, -2 ° C), ali u najhladnijim oblicima pada na -5 ... -7 ° C. Maksimalna fotosintetska temperatura je u prosjeku 10-12°C ispod točke toplinske smrti. Temperaturni maksimum za fotosintezu viši je kod južnih biljaka. Optimalnim temperaturnim pojasom za fotosintezu smatraju se toplinski uvjeti pri kojima fotosinteza doseže 90% maksimalne vrijednosti; ova zona ovisi o osvjetljenju: povećava se kada se povećava i smanjuje u uvjetima zasjenjenja. Stoga je pri slabom osvjetljenju fotosinteza aktivnija pri nižim temperaturama, a pri jakom osvjetljenju intenzitet tog procesa raste s porastom temperature.

Osvjetljenje u svom djelovanju na fotosintezu karakterizira tzv krivulja zasićenja: Isprva, s povećanjem osvijetljenosti, krivulja potrošnje CO2 naglo raste, zatim - kada se postigne određeni prag osvjetljenja - porast fotosinteze opada, krivulja poprima oblik hiperbole. U ovoj ovisnosti jasno su vidljivi ekološki obrasci: kod biljaka koje vole sjenu, zasićenje se javlja pri nižem osvjetljenju nego kod biljaka koje vole svjetlost. U mraku, krivulje asimilacije idu na nulu: otpuštanje CO2 tijekom disanja nije kompenzirano njegovom potrošnjom za fotosintezu. Minimalno osvjetljenje pri kojem je apsorpcija ugljičnog dioksida za fotosintezu jednaka njegovom oslobađanju tijekom disanja naziva se kompenzacijska točka ; u biljkama koje vole svjetlost nalazi se više nego u biljkama koje vole sjenu. Osim toga, položaj ove točke ovisi o koncentraciji CO2 i temperaturi.

Ugljični dioksid tijekom fotosinteze djeluje kao izvor za sintezu ugljikohidrata. Normalna razina CO2 u atmosferi je 0,57 mg/l. Povećanje koncentracije dovodi do povećanja fotosinteze, ali samo do određenih granica; u koncentraciji od 5-10% (u odnosu na normalno - 0,03%), fotosinteza je inhibirana. U kombinaciji s reakcijom na druge čimbenike, fluktuacije u koncentraciji CO2 određuju održavanje normalne razine fotosinteze u različitim prirodnim uvjetima. Takve fluktuacije posljedica su dnevnog ritma fotosinteze, prirodnih promjena u intenzitetu disanja tla i nekih drugih čimbenika. Na primjer, dnevne varijacije CO2 u gustim biljnim zajednicama mogu doseći 25% prosječnih vrijednosti.

Voda, također uključena u procese fotosinteze, rijetko ga ograničava. Međutim, posredno, nedostatak vode (osobito sezonski) može biti ograničavajući faktor. Na primjer, u zapadnoj Australiji, neke biljne vrste tijekom suše smanjuju fotosintezu za 2/3 u odnosu na proljeće.

Biološki ritmovi

Posebno značenje faktora svjetlosti leži u činjenici da pravilna dinamika svjetlosnih uvjeta igra važnu ulogu u regulaciji periodičnih pojava u životu biljaka i životinja.

Od samog početka života na Zemlji odvijalo se u uvjetima okruženje koje se ritmički mijenja . Prirodna promjena dana i noći, redovite ponavljajuće sezonske promjene u kompleksu čimbenika - sve je to zahtijevalo prilagodbu od strane živih organizama. U procesu evolucije razvijen je najradikalniji oblik takve prilagodbe: usklađenost ritmova biološke aktivnosti različitih živih oblika s razmjerom dnevne i sezonske cikličnosti kompleksa okolišnih uvjeta. Ritam općih manifestacija životne aktivnosti i njezinih pojedinačnih oblika karakterističan je za sva živa bića. Temelji se na specifičnostima biokemijskih i fizioloških reakcija koje čine bit života i imaju ritmičku prirodu. Trajanje ritmova pojedinih procesa koji se odvijaju na suborganizmskoj razini vrlo je različito: od djelića sekunde (na primjer, aktivnost neurona) do nekoliko sati (sekretorna aktivnost žlijezda), pa čak i više.

Cirkadijalni ritmovi. Dnevna periodičnost karakteristična je za većinu vrsta biljaka i životinja. Postoje oblici s dnevnom ili noćnom aktivnošću; Kod nekih vrsta naleti aktivnosti pojavljuju se spontano, bez obzira na doba dana; neke životinje karakterizira aktivnost u sumrak. Vrijeme otvaranja i zatvaranja cvjetova u višim biljkama, početak ili kraj budnosti (ili, obrnuto, spavanje) kod životinja je specifično za vrstu i karakterizira ga velika postojanost u odnosu s dnevnim ciklusom osvjetljenja.

Opća priroda aktivnosti životinja određena je sljedećim uvjetima:

1) vrsta hrane;

2) odnosi s predatorima i konkurentima;

3) dnevne promjene u kompleksu abiotskih čimbenika itd.

Dakle, dnevna aktivnost poikilotermnih životinja uvelike je određena temperaturnim režimom okoliša; kod vodozemaca – kombinacija temperature i vlage. Među glodavcima, vrste koje jedu grubu hranu, hranu bogatu vlaknima obično su aktivne danonoćno. Oblici koji se hrane sjemenjem, koji konzumiraju više koncentrirane hrane, tempiraju njezino stjecanje tako da se podudara s noćnim razdobljem, kada je utjecaj grabežljivaca slabiji. To je posebno izraženo među predstavnicima otvorenih prostora stepa i pustinja.

Cikličke promjene opće razine vitalne aktivnosti tijekom dana povezane su s ritmovima fizioloških procesa. Aktivno razdoblje karakterizira velika potrošnja energije i, sukladno tome, povećana aktivnost kompleksa fizioloških reakcija.

Solarno zračenje

Ali dnevne fluktuacije u metabolizmu nisu samo izravna posljedica povećanja opće aktivnosti, jer postoje redovite promjene u razini metabolizma u mirovanju.

Način osvjetljenja djeluje kao faktor signalizacije koji određuje vrijeme početka i završetka aktivnosti. Kod dnevnih životinja, jutarnje povećanje osvjetljenja nakon postizanja određenog praga potiče početak snažne aktivnosti.

Kod noćnih vrsta početak aktivnosti korelira s određenim stupnjem smanjenja osvjetljenja, a jutarnje povećanje određuje kraj aktivnog razdoblja.

Svjetlosni pragovi određuju vrijeme početka i završetka aktivnosti. Tijekom aktivnog dijela dana intenzitet aktivnosti životinja obično ima pulsirajući, fazni karakter. Dakle, ptice vrapčice tijekom sezone parenja najaktivnije su ujutro, zatim se njihova aktivnost smanjuje i ponovno povećava navečer. Neujednačena manifestacija aktivnosti karakteristična je za mnoge životinjske vrste.

Cirkadijalni ritmovi. Signalna, sinkronizirajuća uloga fotoperioda jasno se očituje u eksperimentalnim uvjetima, kada u pozadini stalnog osvjetljenja (najčešće kada se drže u mraku) eksperimentalni organizmi pokazuju dnevni ritam karakterističan za određenu vrstu u prirodnom okruženju. Na primjer, neke biljke inače spuštaju svoje listove ili ih presavijaju noću, a rašire ih danju. Nakon što su u eksperimentu bile smještene u potpunom mraku, te su biljke održavale dnevni ritam kretanja lišća. U pokusima je također pokazano da ovaj ciklus savijanja i ispravljanja lišća nije baš jedan dan, već nešto kraće - 22-22,5 sata.

Cirkadijalni ritmovi života temelje se na nasljedno fiksirani endogeni ciklusi fiziološke procese s periodom blizu 24 sata. Ciklički procesi ove vrste nazivaju se cirkadijalni ili cirkadijalni (od lat. circa - oko, dies - dan) ritmovi. U svom "najčišćem" obliku, cirkadijalni ritmovi se otkrivaju samo kada se životinje drže u strogo konstantnim uvjetima, to jest, bez kontrole promjenjivih čimbenika okoliša. Identificirani na ovaj način, pokazuju visok stupanj autonomije. U isto vrijeme, ovi slobodno tekući endogeni ritmovi lako se sinkroniziraju bilo kojim vanjskim senzorom vremena (promjene u osvjetljenju, temperaturi itd.).

Karakteristična značajka cirkadijskih ritmova je neka razlika između njihovog razdoblja i cijelog astronomskog dana.

Različiti uvjeti osvjetljenja imaju određeni utjecaj na prirodu cirkadijurnih ritmova. Povećanje intenziteta kontinuiranog osvjetljenja uzrokuje kod noćnih vrsta smanjenje ukupne aktivnosti, blago produljenje ciklusa i skraćivanje njegovog aktivnog dijela; sa smanjenjem osvjetljenja uočavaju se pomaci suprotne prirode. Dnevne životinje prema tome pokazuju suprotne reakcije.

Sezonski ritmovi. Većina organizama koji žive u uvjetima sezonskih promjena u klimatskim režimima karakteriziraju prisutnost periodičnih sezonskih procesa koji pokrivaju kompleks fizioloških sustava i osiguravaju biološki značajne promjene u oblicima aktivnosti. Kod biljaka je to zbog sezonske prirode razmnožavanja, određenog vremena formiranja sjemena, formiranja gomolja i drugih oblika skladištenja hranjivih tvari prije početka zime itd. Ti su procesi endogeni, genetski programirani; specifični vremenski uvjeti samo mijenjaju njihov tijek. Utvrđena je važna uloga fotoperioda u regulaciji sezonskih periodičnih pojava u biljaka.

Kod većine životinja sezonski se manifestiraju i razni fiziološki i biološki procesi: razmnožavanje, linjanje, hibernacija, migracija itd. Evolucijski gledano, sezonalnost ovih pojava nastala je kao prilagodba cikličkim promjenama klimatskih uvjeta. Redovito ponavljanje sezonskih stanja nastaje kao rezultat interakcije urođenih endogenih sezonskih ciklusa s informacijama o stanju vanjskih uvjeta. Ove interakcije sinkroniziraju manifestacije endogenog programa s razdobljima kombinacije okolišnih čimbenika povoljnih za određeni oblik aktivnosti i osiguravaju prilagodbu tijela sezonskom stanju vanjskih uvjeta.

Cirkannualni ritmovi. Nazivaju se endogeni biološki ciklusi s godišnjom periodičnošću cirkanogodišnji ili cirkanski ritmovi (od lat. circa - oko, annus - godina). Kao i cirkadijalni, temelje se na sustavu vođenja slobodnog vremena na principu biološkog sata. U prirodnim uvjetima ovaj je sustav pod kontrolom vanjskih sinkronizacijskih čimbenika, među kojima glavnu ulogu kod netropskih životinja ima fotoperiod.

Manifestacije cirkanualnih ritmova mogu biti prilično složene, ali u svakom slučaju sadrže mehanizam slobodnog vremenskog programa i kontrolu režimom prirodnog osvjetljenja.

U umjetnim uvjetima, potpuno isključujući djelovanje vanjskih senzora vremena, utvrđeno je da je prirodni tijek cirkanualnog ritma najčešće nešto manji od astronomske godine. Tako su dvije peharice - vrtna i crnoglava cvrčica u dobi od 6 tjedana stavljene u uvjete konstantnog fotoperioda (10 sati svjetla i 14 sati tame) i držane u tim uvjetima 10 odnosno 8 godina. . Razdoblja linjanja kod ovih ptica redovito su se ponavljala u intervalima od 9,4-9,7 mjeseci. Slični pokusi s drugim pticama dali su slične rezultate.

Dvije strane istog novčića

Da bi se “vidjela” boja, potrebne su dvije stvari: objekt osvijetljen svjetlom (fizička komponenta procesa) i ljudsko oko (fiziološka komponenta).

S fizičke točke gledišta, ono što percipiramo kao boju skup je elektromagnetskih valova određenog frekvencijskog raspona koje ljudsko oko može razlikovati.

Sa stajališta biologije i ljudske fiziologije, dvije različite vrste živčanih stanica (receptora), koje se nazivaju čunjići i štapići, odgovorne su za percepciju boja ljudskog oka, apsorbiraju svjetlosne valove i proizvode živčani impuls u mozgu. .

Što se tiče ljudskog oka, treba napomenuti da različite osobe različito percipiraju sve boje – ne postoje dvije osobe koje istu boju percipiraju na isti način. To možete provjeriti provođenjem eksperimenta u kojem svoju percepciju boja usporedite s percepcijom druge osobe.

Spektralni sastav svjetlosti

Znanost je dokazala da je svjetlost elektromagnetski spektar - niz monokromatskih zračenja, od kojih svako odgovara određenoj valnoj duljini elektromagnetske vibracije. Optičko područje spektra elektromagnetskog zračenja sastoji se od tri dijela: nevidljivo ultraljubičasto zračenje (valna duljina 10-400 nm), vidljivo svjetlosno zračenje (valna duljina 400-750 nm), koje oko percipira kao svjetlost, i nevidljivo infracrveno zračenje (valna duljina 740 nm). - 1- 2 mm). Svjetlosno zračenje djeluje na oko i uzrokuje osjet boje, dok zračenje elektromagnetskih valova (nm) ima sljedeće boje:

• 390-440 ljubičasta
• 440-480 plava
• 480-510 plava
• 510-550 zelena
• 575-585 žuta
• 585-620 narančasta
• 630-770 crvena

Dnevnu sunčevu svjetlost ljudi doživljavaju kao najprirodniju. Ali svjetlost žarulja sa žarnom niti je "toplija", odnosno sadrži više crvenih tonova. U isto vrijeme, rasvjeta od fluorescentnih svjetiljki ima višak plavih tonova i stoga djeluje "hladno".

Kvantitativne karakteristike svjetlosti

Uvedimo pojmove osnovnih svjetlosnih veličina i jedinica.

• Svjetlosni tok je snaga energije zračenja, procijenjena svjetlosnim osjećajem koji proizvodi u oku. Mjereno u lumenima (lm).
• Svjetlosni intenzitet je svjetlosni tok koji se širi unutar prostornog kuta jednakog 1 steradijanu. Mjeri se u kandelama (cd).
• Osvjetljenje je količina svjetlosnog toka koji pada na površinu jedinice. Mjeri se u luksima (lx).
• Količina osvjetljenja (ekspozicije) umnožak je osvjetljenja fotoosjetljivog elementa i vremena osvjetljenja (brzine zatvarača). Jedinica mjere je lux-sekunda (lx-s).

Izvori svjetlosti

Postoji nekoliko standardnih izvora svjetlosti.

Električne žarulje sa žarnom niti

Svjetlost iz izvora s temperaturom boje od 2854 K smatra se standardnim zračenjem za električne žarulje sa žarnom niti.

Novi termin

Temperatura boje je temperatura pri kojoj potpuno crno tijelo emitira svjetlost istog spektralnog sastava kao i dotična svjetlost. Temperatura boje se mjeri u Kelvinima (K). Dakle, prema standardu za monitore, možete im postaviti temperaturu boje na 9300 ili 6500 K, što odgovara plavijoj ili žućkastijoj boji.

U fotografiji se žarulje sa žarnom niti mogu koristiti kao iluminatori općeg (difuznog) i usmjerenog svjetla. Važna karakteristika iluminatora je kut raspršenja - kut unutar kojeg se svjetlosna jakost rasvjetnog uređaja smanjuje za najviše 10% svjetlosne jakosti u smjeru osi.

Rasvjetljivači općeg svjetla trebaju imati veliki kut raspršenja (60-80 stupnjeva), dok rasvjetljivači usmjerenog svjetla (reflektori) trebaju imati kut raspršenja u rasponu od uskog (nekoliko stupnjeva) do prilično širokog (60 stupnjeva).

Kao iluminatori u praksi koriste uređaje s halogenim svjetiljkama, na primjer, "Svet-500" ili "Luch-300". Takav iluminator je reflektor, čiji je izvor svjetlosti postavljen vodoravno duž osi reflektora. Uređaj je namijenjen za ugradnju žarulja sa žarnom niti snage 275 ili 500 W. Utičnica koja se uvlači omogućuje podešavanje raspodjele svjetla. Uređaj je pogodan za opću i usmjerenu rasvjetu. Kut se može ograničiti pomoću dva preklopa na uređaju. Uređaj je postavljen na tronožac.

Sunce

Prema međunarodnom sporazumu, standard za izravnu sunčevu svjetlost je zračenje s temperaturom boje od 5400 K.

Sunčeva svjetlost može biti usmjerena (izravna) ili raspršena atmosferom. Promjenjiv je u intenzitetu i spektralnoj raspodjeli energije zračenja. Spektar sunčevog zračenja mijenja se, primjerice, ovisno o tome kako se objekt nalazi - na suncu ili u sjeni.

U ranim jutarnjim i ranim večernjim satima sunčeva svjetlost sadrži znatno više narančastih i crvenih zraka nego usred dana.

Kako sunce izlazi, postupno raste ne samo intenzitet svjetla, već i njegova temperatura boje.

Na prirodu sunčevog osvjetljenja konstantno utječe atmosfera. U prisutnosti kumulusnih oblaka, kontrast svjetla se smanjuje otprilike 2 puta u usporedbi s osvjetljenjem pri vedrom vremenu bez oblaka.

svjetiljke

Fluorescentne svjetiljke i foto bljeskalice imaju jednakoenergetski spektar, u kojem su energije svih monokromatskih zračenja međusobno jednake. Drugim riječima, elektronski pulsirajući fotobljeskovi imaju spektar emisije blizak dnevnom svjetlu.

Jedna od glavnih karakteristika bljeskalice je vodeći broj - umnožak udaljenosti od bljeskalice do objekta i broja otvora blende objektiva. Vodeći broj ovisi o energiji bljeska, kutu raspršenja svjetlosne zrake i dizajnu reflektora. Obično je vodeći broj naznačen za film s osjetljivošću od 100 ISO (65 GOST jedinica).

Pojam modela boja

Za matematički opis boja u računalnim uređajima ( digitalne kamere, skeneri, pisači, monitori) postoje različiti modeli boja (ili prostori boja), kao što su: CMYK, RGB, HSB, L*A*B* i drugi. U takvim modelima, svakoj primarnoj boji dodijeljena je određena vrijednost digitalnog koda. Objasnimo to na primjeru.

Upoznati se sa standardnim modelima boja za operativni sustav Windows XP grafički urednik MS Paint XP pokrenite naredbu: Start All programs Standard Paint, a zatim naredbu: Palette Change palette Define color (Sl. 1.1).

Na ovoj slici vidimo da će boja koju smo odabrali u spektru u skladu s položajem pokazivača biti predstavljena u bilo kojem digitalnom uređaju u HSB modelu boja s brojevima 84,200,120 ili u RGB modelu boja s brojevima 21,234,43.

NOVI TERMIN

Modeli boja (ili prostori boja) matematički su precizna sredstva za opisivanje boja. Dakle, ako monitoru pošaljete signal boje R21G234B43, tada bi se ista boja trebala pojaviti na bilo kojem monitoru (u ovom slučaju zelena). NOVI TERMIN

Ako se vidljivi spektar svjetlosti postavi jedan za drugim (kao u dugi) na krug, dobit ćete kotačić u boji. Pomoću kotača boja možete jasnije vidjeti interakciju različitih elektromagnetskih valova (boja) kada se pomiješaju.

Kotač boja u fotografiji ima veliku praktičnu važnost. Od sl. 1.2 možete vidjeti: kako biste poboljšali bilo koju boju na slici, morate oslabiti komplementarnu boju koja je nadopunjuje (nalazi se nasuprot nje na kotačiću boja). Na primjer, da biste promijenili ukupni sadržaj boje na slici kako biste povećali zelenu boju, trebali biste smanjiti sadržaj magenta u njoj, a ako želite povećati količinu žutih tonova na fotografiji, trebali biste smanjiti intenzitet plave boje . Upravo na tom principu korekcija boje slike u grafički urednici(na primjer, u Adobe Photoshopu).

Na kotaču boja, gornji desni sektor kruga smatra se "toplim", a donji lijevi sektor smatra se "hladnim". Ova karakteristika boje kao toplina uvelike određuje učinak boje na osobu. Tople boje uključuju narančastu, crvenu i žutu. Ovdje su moguće asocijacije na vatru. Za one hladne - nijanse plave i cijan. Neki ljudi mogu imati asocijacije na led. Tople boje djeluju blisko i ljubazno, dok hladne boje djeluju udaljeno i neovisno. Promišljena upotreba hladnih i toplih tonova omogućit će vam da poboljšate svoj fotografski rad.

Newtonovi eksperimenti su utvrdili da sunčeva svjetlost ima složen karakter. Na isti način, tj. analizom sastava svjetlosti pomoću prizme, može se uvjeriti da svjetlost većine drugih izvora (žarulja sa žarnom niti, lučna svjetiljka itd.) ima isti karakter. Uspoređujući spektre ovih svjetlećih tijela, nalazimo da odgovarajući dijelovi spektra imaju različitu svjetlinu, odnosno da je u različitim spektrima energija različito raspoređena. To možete još pouzdanije provjeriti ako spektre ispitate pomoću termoelementa (vidi § 149).

Za konvencionalne izvore, ove razlike u spektru nisu jako značajne, ali se mogu lako otkriti. Naše oko i bez pomoći spektralnog aparata detektira razlike u kvaliteti bijele svjetlosti koju ti izvori daju. Tako se svjetlost svijeće čini žućkastom ili čak crvenkastom u usporedbi sa žaruljom sa žarnom niti, a ova potonja je primjetno žuća od sunčeve svjetlosti.

Razlike su još značajnije ako je izvor svjetlosti, umjesto vrućeg tijela, cijev ispunjena plinom koji svijetli pod utjecajem električnog pražnjenja. Takve se cijevi trenutno koriste za svjetleće natpise ili uličnu rasvjetu. Neki od njih plinske žarulje daju jarko žutu (natrijeve svjetiljke) ili crvenu (neonske svjetiljke) svjetlost, druge svijetle bjelkastom svjetlošću (živine žarulje), jasno različite u sjeni od sunčeve svjetlosti. Spektralne studije svjetlosti iz takvih izvora pokazuju da njihov spektar sadrži samo pojedinačna, više ili manje uska, obojena područja.

Trenutno smo naučili proizvoditi svjetiljke s izbojem u plinu čija svjetlost ima spektralni sastav vrlo blizak sunčevom. Ove lampe se zovu fluorescentne svjetiljke(vidi § 186).

Ako pogledate svjetlo sunca ili lučne svjetiljke, filtrirano kroz obojeno staklo, izgledat će primjetno drugačije od originala. Oko će ovu svjetlost procijeniti kao obojenu, a spektralna dekompozicija će otkriti da su više ili manje značajni dijelovi izvornog spektra odsutni ili su vrlo slabi u spektru.

§ 165. Svjetlost i boje tijela. Pokusi opisani u § 164 pokazuju da svjetlost koja uzrokuje osjet jedne ili druge boje u našem oku ima više ili manje složen spektralni sastav. Ispostavilo se da je naše oko prilično nesavršen aparat za analizu svjetlosti, tako da zrake različitog spektralnog sastava ponekad mogu proizvesti gotovo isti koloristički dojam. Ipak, uz pomoć oka stječemo saznanja o čitavoj raznolikosti boja u svijetu oko nas.

Slučajevi kada je svjetlost iz izvora usmjerena direktno u oko promatrača relativno su rijetki. Mnogo češće svjetlost prvo prolazi kroz tijela, lomi se i djelomično apsorbira u njima, ili se više ili manje potpuno odbija od njihove površine. Dakle, spektralni sastav svjetlosti koja dopire do našeg oka može biti značajno promijenjen zbog gore opisanih procesa refleksije, apsorpcije itd. U velikoj većini slučajeva svi takvi procesi dovode samo do slabljenja određenih spektralnih područja i može čak potpuno eliminirati neke iz takvih područja, ali ne dodavati svjetlosti koja dolazi iz izvora zračenje onih valnih duljina koje u njemu nisu bile prisutne. Međutim, takvi se procesi također mogu odvijati (na primjer, u fenomenu fluorescencije).

§ 166. Koeficijenti apsorpcije, refleksije i transmisije. Boja različitih predmeta osvijetljenih istim izvorom svjetlosti (na primjer, Suncem) može biti vrlo raznolika, unatoč činjenici da su svi ti objekti osvijetljeni svjetlom istog sastava. Glavnu ulogu u takvim učincima igraju fenomeni refleksije i prijenosa svjetlosti. Kao što je već pojašnjeno, svjetlosni tok koji pada na tijelo tijelo djelomično reflektira (raspršuje), djelomično prenosi i djelomično apsorbira. Udio svjetlosnog toka koji sudjeluje u svakom od ovih procesa određuje se pomoću odgovarajućih koeficijenata: refleksije r, transmisije t i apsorpcije a (vidi § 76).

Svaki od navedenih koeficijenata (a, r, t) može ovisiti o valnoj duljini (boji), zbog čega nastaju različiti efekti pri osvjetljavanju tijela. Nije teško vidjeti da će se svako tijelo kojemu je, na primjer, koeficijent propusnosti za crvenu svjetlost velik, a koeficijent refleksije mali, a za zelenu svjetlost, naprotiv, pojaviti crveno u propuštenoj svjetlosti, a zeleno u reflektiranoj svjetlosti. . Takva svojstva ima, primjerice, klorofil, zelena tvar sadržana u listovima biljaka i odgovorna za njihovu zelenu boju. Otopina (ekstrakt) klorofila u alkoholu izgleda crveno u prijenosu i zeleno u odrazu.

Tijela kod kojih je apsorpcija velika za sve zrake, a refleksija i transmisija vrlo mali, bit će crna neprozirna tijela (npr. čađa). Za vrlo bijelo neprozirno tijelo (magnezijev oksid) koeficijent r je blizak jedinici za sve valne duljine, a koeficijenti a i t jako malo. Potpuno prozirno staklo ima niske koeficijente refleksije r i koeficijent apsorpcije a i koeficijent propusnosti t blizu jedinici za sve valne duljine; naprotiv, za obojeno staklo za neke valne duljine koeficijenti t i r su praktički jednaki nuli i, sukladno tome, vrijednost koeficijenta a je blizu jedinici. Razlika u vrijednostima koeficijenata a, t i r i njihova ovisnost o boji (valnoj duljini) uzrokuju iznimnu raznolikost u bojama i nijansama različitih tijela.

§ 167. Obojena tijela obasjana bijelom svjetlošću. Obojena tijela izgledaju obojena kada su osvijetljena bijelim svjetlom. Ako je sloj boje dovoljno debeo, tada je boja tijela određena njime i ne ovisi o svojstvima temeljnih slojeva. Obično su boja mala zrnca koja selektivno raspršuju svjetlost i uronjena su u prozirnu masu koja ih veže, poput ulja. Koeficijenti a, r i t ovih zrna određuju svojstva boje.

Učinak boje shematski je prikazan na sl. 316. Najgornji sloj reflektira sve gotovo jednako

Riža. 316. Shema djelovanja sloja boje

zraka, tj. iz njega dolazi bijela svjetlost. Njegov udio nije značajan, oko 5%. Preostalih 95% svjetlosti prodire duboko u boju i, raspršena njezinim zrncima, izlazi van. Pritom se dio svjetlosti apsorbira u zrncima boje, a određena spektralna područja se apsorbiraju u većoj ili manjoj mjeri ovisno o boji boje. Dio svjetlosti koji prodire još dublje raspršuje se na sljedećim slojevima zrna, itd. Kao rezultat toga, tijelo osvijetljeno bijelom svjetlošću imat će boju određenu vrijednostima koeficijenata a, t i r za zrnca boje koja ga prekriva.

Boje koje apsorbiraju svjetlost koja pada na njih u vrlo tankom sloju nazivaju se pokrivala. Pozivaju se boje čiji je učinak posljedica sudjelovanja mnogih slojeva zrna glazura. Potonji omogućuju postizanje vrlo dobrih učinaka miješanjem nekoliko vrsta obojenih zrna (brisanjem na paleti). Kao rezultat, mogu se dobiti različiti efekti boja. Zanimljivo je primijetiti da bi miješanje boja glazure koje odgovaraju komplementarnim bojama trebalo rezultirati vrlo tamnim nijansama. Doista, neka se u boju pomiješaju crvena i zelena zrnca. Svjetlo raspršeno crvenim zrncima će biti apsorbirano od strane zelenih zrna i obrnuto, tako da gotovo nikakva svjetlost neće izlaziti iz sloja boje. Dakle, miješanje boja daje potpuno drugačije rezultate od miješanja svjetlosti odgovarajućih boja. Umjetnik mora imati na umu ovu okolnost pri miješanju boja.

§ 168. Obojena tijela obasjana obojenom svjetlošću. Sve navedeno vrijedi za rasvjetu bijelog svjetla. Ako se spektralni sastav upadne svjetlosti značajno razlikuje od dnevne svjetlosti, tada svjetlosni efekti mogu biti potpuno drugačiji. Svijetla, šarena mjesta na slici u boji izgledaju tamna ako upadnom svjetlu nedostaju upravo one valne duljine za koje ta mjesta imaju visoku refleksiju. Čak i prijelaz s dnevnog na umjetno večernje svjetlo može značajno promijeniti omjer nijansi. Pri dnevnom svjetlu relativni udio žutih, zelenih i plavih zraka mnogo je veći nego pri umjetnom svjetlu. Stoga žute i zelene tkanine izgledaju prigušenije na večernjem svjetlu nego danju, a plava tkanina na dnevnom svjetlu često izgleda potpuno crna ispod svjetiljki. Umjetnici i dekorateri moraju uzeti u obzir ovu okolnost pri odabiru boja za kazališnu predstavu ili za paradu koja se održava na otvorenom tijekom dana.

U mnogim industrijama gdje je važna točna procjena nijanse, na primjer kod sortiranja pređe, rad pri večernjem svjetlu je vrlo težak ili čak potpuno nemoguć. Stoga je u takvim uvjetima racionalno koristiti fluorescentne žarulje, tj. žarulje čiji bi spektralni sastav svjetlosti bio što bliži spektralnom sastavu dnevne rasvjete (vidi § 187).

§ 169. Maskiranje i demaskiranje. Ni pri jakom svjetlu ne možemo razlikovati tijela čija se boja ne razlikuje od boje okolne pozadine, odnosno tijela kod kojih koeficijent r ima praktički iste vrijednosti za sve valne duljine kao i za pozadinu. Zbog toga je, na primjer, tako teško razlikovati životinje s bijelim krznom ili ljude u bijeloj odjeći na snježnoj ravnici. Ovo se koristi u vojnim poslovima za kamuflažu u boji trupa i vojnih objekata. U prirodi su procesom prirodne selekcije mnoge životinje dobile zaštitne boje (mimikriju).

Iz navedenog je jasno da je najsavršenija kamuflaža odabir boje u kojoj koeficijent refleksije r za sve valne duljine ima iste vrijednosti kao i okolna pozadina. U praksi je to vrlo teško postići, pa se često ograničavaju na odabir bliskih koeficijenata refleksije zračenja, što ima posebno važnu ulogu pri dnevnom svjetlu i promatranju očima. To je pretežno žuto-zeleni dio spektra, na koji je oko posebno osjetljivo i koji je jače od ostalih zastupljen na sunčevoj svjetlosti (dnevnom svjetlu). No, ako se tako kamuflirani predmeti ne promatraju okom, nego fotografiraju, kamuflaža može izgubiti smisao. Doista, ljubičasto i ultraljubičasto zračenje ima posebno jak učinak na fotografsku ploču. Stoga, ako se za ovo područje spektra koeficijenti refleksije objekta i pozadine primjetno razlikuju jedni od drugih, tada će, kada ih oko promatra, takav defekt maskiranja proći nezapaženo, ali će se jasno osjetiti na fotografiji. Nesavršenost kamuflaže također će se jasno odraziti ako se promatra kroz svjetlosni filtar koji praktički eliminira one valne duljine za koje je kamuflaža prvenstveno namijenjena, na primjer, kroz plavi filtar. Unatoč značajnom smanjenju svjetline cijele slike gledane kroz takav filtar, na njoj se mogu pojaviti detalji koji su bili skriveni promatrani u bijelom svjetlu. Spajanje filtra s fotografijom može imati posebno snažan učinak. Stoga, pri odabiru boja za maskiranje, morate biti oprezni pri određivanju r za prilično širok raspon spektra, uključujući infracrveno i ultraljubičasto.

Svjetlosni filtri se ponekad koriste za poboljšanje ispravnog prijenosa svjetlosti prilikom fotografiranja. Zbog činjenice da je najveća osjetljivost oka i fotografske ploče u različitim područjima (za oko - žuto-zelena, za fotografsku ploču - plavo-ljubičasta), vizualni i fotografski dojmovi mogu biti prilično različiti. Lik djevojke, odjevene u žutu bluzu i ljubičastu suknju, na oko izgleda svijetlo u gornjem dijelu, a tamno u donjem dijelu. Na fotografskoj kartici može se činiti da nosi tamnu bluzu i svijetlu suknju. Postavite li žuti filter ispred fotografskog objektiva, on će promijeniti omjer osvjetljenja suknje i bluze u smjeru bližem vizualnom dojmu. Korištenjem dodatnog fotografskog filma s povećanom osjetljivošću na duge valove u odnosu na konvencionalne (ortokromatske) možemo postići prilično korektan prikaz osvjetljenja figure.

§ 170. Zasićenost boja. Uz oznaku boje - crvena, žuta, plava itd. - često razlikujemo boju po zasićenosti, odnosno čistoći nijanse, odsutnosti bjelkavosti. Primjer dubokih ili zasićenih boja su spektralne boje. One predstavljaju uzak raspon valnih duljina bez primjesa drugih boja. Boje tkanina i boja koje pokrivaju predmete obično su manje zasićene i više ili manje bjelkaste. Razlog je taj što refleksija većine boja nije nula ni na jednoj valnoj duljini. Dakle, pri osvjetljavanju obojene tkanine bijelim svjetlom, u raspršenom svjetlu opažamo pretežno jednu regiju boje (na primjer, crvenu), ali se s njom pomiješa zamjetna količina drugih valnih duljina, koje zajedno proizvode bijelu svjetlost. Ali ako takvo svjetlo raspršeno tkivom s prevladavanjem jedne boje (na primjer, crvenom) nije usmjereno izravno u oko, već je prisiljeno reflektirati se drugi put od istog tkiva, tada će udio prevladavajuće boje biti značajno povećati u usporedbi s ostatkom i bjelilo će se smanjiti. Ponavljanje ovog procesa više puta (Sl. 317) može dovesti do prilično zasićene boje.

Riža. 317. Dobivanje bogate boje kada se reflektira od crvene draperije

Ako se intenzitet upadne svjetlosti bilo koje valne duljine označi sa ja, a koeficijent refleksije za istu valnu duljinu izrazimo kroz r, tada nakon jedne refleksije dobijemo intenzitet ja r, nakon dvostrukog ja r 2, nakon tri puta ja r 3, itd. Odavde je jasno da ako je r za neko usko spektralno područje jednako npr. 0,7, a za ostalo je jednako 0,1, tada je nakon jedne refleksije primjesa bijele boje 1/ 7, tj. oko 15%, nakon dvostruke refleksije 1/49, tj. oko 2%, a nakon trostruke refleksije 1/343, tj. manje od 0,3%. Takvo se svjetlo može smatrati prilično zasićenim.

Opisani fenomen objašnjava bogate boje baršunastih tkanina, lepršave nabore draperija ili leteće transparente. U svim tim slučajevima postoje brojna udubljenja (baršun) ili nabori obojenog materijala. Padajući na njih, bijela svjetlost prolazi višestruke refleksije prije nego što dođe do oka promatrača. U ovom slučaju, naravno, tkanina izgleda tamnije od, na primjer, glatko istegnute trake obojenog satena; ali se zasićenost boja iznimno snažno povećava, a tkanina dobiva na ljepoti.

U § 167 spomenuli smo da površinski sloj svake boje uvijek raspršuje bijelu svjetlost. Ova okolnost kvari zasićenost boja slike. Stoga se uljane slike obično premazuju slojem laka. Ispunjavajući sve neravnine boje, lak stvara glatku, zrcalnu površinu slike. Bijela svjetlost s ove površine se ne raspršuje u svim smjerovima, već se reflektira u određenom smjeru. Naravno, ako gledate sliku s neuspješno odabranog položaja, tada će takva svjetlost biti vrlo uznemirujuća ("odsjaj"). Ali ako pogledamo sliku s drugih mjesta, tada se zahvaljujući premazu lakom bijela svjetlost s površine ne širi u tim smjerovima, a boje slike postaju zasićenije.

§ 171. Boja neba i zore. Promjena spektralnog sastava svjetlosti reflektirane ili raspršene na površini tijela povezana je s prisutnošću selektivne apsorpcije i refleksije, izražene kao ovisnost koeficijenata a i r o valnoj duljini.

U prirodi važnu ulogu igra još jedan fenomen koji dovodi do promjene spektralnog sastava sunčeve svjetlosti. Svjetlost koja dopire do promatrača iz područja bez oblaka daleko od Sunca karakterizira prilično zasićena plava ili čak plava nijansa. Nema sumnje da je svjetlost neba sunčeva svjetlost, raspršena u debljini zračne atmosfere i stoga dopire do promatrača sa svih strana, čak i u smjerovima daleko od smjera Sunca. Riža. 318 objašnjava podrijetlo difuzne svjetlosti neba. Teorijska istraživanja i pokusi pokazali su da do takvog raspršenja dolazi zbog molekularne strukture zraka; čak i potpuno bez prašine zrak se rasipa

Riža. 318. Podrijetlo boje neba (svjetlost Sunca raspršena atmosferom). I izravna svjetlost sa Sunca i svjetlost raspršena u atmosferi dopiru do površine Zemlje (na primjer, točka A). Boja te raspršene svjetlosti naziva se boja neba

sunčeva svjetlost. Spektar svjetlosti raspršene zrakom znatno se razlikuje od spektra izravne sunčeve svjetlosti: kod sunčeve svjetlosti maksimum energije pada na žuto-zeleni dio spektra, a kod svjetlosti neba maksimum je pomaknut u plavi dio. Razlog leži u činjenici da Kratki svjetlosni valovi se raspršuju puno jače od dugih. Prema izračunima engleskog fizičara Johna Stretta Lorda Rayleigha (1842-1919), potvrđenim mjerenjima, intenzitet raspršene svjetlosti obrnuto je proporcionalan četvrtoj potenciji valne duljine, ako su čestice koje raspršuju male u usporedbi s valnom duljinom svjetlost, dakle, ljubičaste zrake se raspršuju gotovo 9 puta jače od crvenih. Stoga se žućkasta svjetlost Sunca raspršenom pretvara u plavu boju neba. To je slučaj kod raspršivanja na čistom zraku (u planinama, preko oceana). Prisutnost relativno velikih čestica prašine u zraku (u gradovima) dodaje raspršenoj plavoj svjetlosti svjetlost koju reflektiraju čestice prašine, tj. gotovo nepromijenjenu svjetlost Sunca. Zahvaljujući ovoj primjesi, boja neba u tim uvjetima postaje bjeličastija.

Pretežno raspršenje kratkih valova dovodi do činjenice da izravna svjetlost Sunca koja dopire do Zemlje izgleda više žuta nego kada se promatra s velike visine. Na svom putu kroz zrak Sunčeva svjetlost se djelomično raspršuje u stranu, pri čemu se jače raspršuju kratki valovi, tako da svjetlost koja dopire do Zemlje postaje relativno bogatija zračenjem iz dugovalnog dijela spektra. Ova pojava posebno dolazi do izražaja pri izlasku i zalasku Sunca (ili Mjeseca), kada izravna svjetlost prolazi kroz znatno veću debljinu zraka (si. 319). Zahvaljujući tome, Sunce i Mjesec pri izlasku (ili zalasku) imaju bakrenožutu, ponekad čak i crvenkastu nijansu. U tim slučajevima

Riža. 319. Objašnjenje crvene boje Mjeseca i Sunca pri izlasku i zalasku: S 1 - svjetleće tijelo u zenitu - kratka putanja u atmosferi (AB); S 2 - svjetlilo na horizontu - duga staza u atmosferi (SI)

kada se u zraku nalaze vrlo male (znatno kraće valne duljine) čestice prašine ili kapljice vlage (magla), njihovo raspršenje također slijedi zakon,

Riža. 320. Raspršenje svjetlosti mutnom tekućinom: upadna svjetlost - bijela, raspršena svjetlost - plavkasta, propuštena svjetlost - crvenkasta

blizu Rayleighovog zakona, tj. kratki valovi su pretežno raspršeni. U tim slučajevima izlazeće i zalazeće Sunce može biti potpuno crveno. Oblaci koji lebde u atmosferi također postaju crveni. Ovo je podrijetlo prekrasnih ružičastih i crvenih nijansi jutarnjih i večernjih zora.

Opisanu promjenu boje tijekom raspršivanja možete uočiti ako snop svjetla baterijske svjetiljke propustite kroz posudu (sl. 320) ispunjenu mutnom tekućinom, odnosno tekućinom koja sadrži sitne lebdeće čestice (primjerice, voda s nekoliko kapi mlijeka). Svjetlo koje dolazi sa strane (difuzno) osjetno je plavije od izravnog svjetla svjetiljke. Ako je debljina zamućene tekućine prilično značajna, tada svjetlost koja prolazi kroz posudu gubi tako značajan dio kratkovalnih zraka (plavih i ljubičastih) tijekom raspršivanja da ispada narančasta, pa čak i crvena. Godine 1883. dogodila se snažna vulkanska erupcija na otoku Krakatoa koja je napola uništila otok i izbacila ogromnu količinu sitne prašine u atmosferu. Nekoliko je godina ta prašina, koju su zračne struje raspršivale na velike udaljenosti, zagađivala atmosferu, uzrokujući intenzivne crvene zore.

Glavni prirodni izvor svjetlosti je sunce. Svjetlost koju emitira naziva se bijela. Godine 1672. Newton je, propuštajući sunčevu svjetlost kroz staklenu prizmu, pokazao da se ona sastoji od mješavine zračenja različitih valnih duljina ili, što je isto, različitih boja, u približno jednakim omjerima.

1.1.3.1. Šarena temperatura

Različiti izvori svjetlosti emitiraju različite sastave svjetlosti. Kod fotografije u boji vrlo je važno poznavati sastav svjetla koje obasjava subjekt. Za karakterizaciju svjetlosti po spektralnom sastavu koristi se koncept temperature boje.

Sva zagrijana tijela izvor su elektromagnetskog zračenja. Na niskim temperaturama emitiraju samo nevidljivo dugovalno zračenje. Porastom tjelesne temperature počinju sijati prvo tamnocrvenom, zatim jarkocrvenom, žutom, bijelom i na kraju plavkasto-bijelom svjetlošću (sjaj električnog luka za zavarivanje). Dakle, postoji izravna veza između temperature svjetlećeg tijela i boje zračenja. Detaljno je proučavano za apsolutno crno tijelo (tijelo koje apsorbira svo zračenje koje pada na njega).

Drugim riječima, za svaku vrijednost temperature apsolutno crnog tijela poznat je sastav svjetlosti koju ono emitira. Na temelju toga, spektralni sastav svjetlosti karakterizira temperatura boje - temperatura apsolutno crnog tijela pri kojoj ono emitira svjetlost istog spektralnog sastava kao ono koje se proučava.

Temperatura boje izražava se u jedinicama apsolutne temperature – Kelvinima. Njegova vrijednost karakterizira raspodjelu energije (snage) svjetlosnog zračenja ovisno o valnoj duljini (a ne o temperaturi izvora svjetlosti). Za apsolutno crno tijelo, ova distribucija je prikazana na sl. 1.5. S porastom temperature ukupna energija zračenja raste, a maksimum se pomiče prema kraćim valovima. Odnosno, što je viša temperatura boje izvora svjetlosti, to sadrži više kratkovalnog zračenja - plavo, indigo i ljubičasto. U zračenju izvora svjetlosti s niskom temperaturom boje prevladavaju dugovalne komponente - žuta, narančasta i crvena boja

Svojstva potpuno crnog tijela imaju male rupice u šupljini neprozirnog tijela. Po svojstvima su mu bliski površina sunca, vreli ugljen i plamen svijeće. Žarulje sa žarnom niti, bljeskalice i neki drugi termalni izvori svjetlosti imaju spektre emisije slične obliku spektra emisije crnog tijela, iako s manjom snagom emisije. Na njih se odnosi koncept temperature boje. Koncept temperature boje nije primjenjiv na neke izvore svjetlosti: lasere, plinsko-svjetleće cijevi, svjetleće boje i organizme (za više detalja o izvorima svjetlosti i njihovim značajkama, vidi odjeljak 5.1).

Temperatura boje nekih izvora svjetlosti data je u tablici. 1.1,

1.1.3.2. Bojanje tijela

Spektralni sastav svjetlosti koja prolazi kroz prozirno tijelo može varirati u većoj ili manjoj mjeri ovisno o svojstvima tijela. Ako jednako propušta zračenje svih valnih duljina, tada se spektralni sastav svjetlosti koja prolazi kroz njega ne mijenja, a sam se percipira kao neobojen. Primjeri takvih tijela uključuju visoko prozirno staklo, destiliranu vodu, neke prozirne plastike, želatinu u kojoj su raspoređeni mikrokristali metalnog srebra (fotosloj u crno-bijeloj fotografiji). Neobojena prozirna tijela mijenjaju samo energiju zračenja.

Tijela koja različito propuštaju zračenje različitih valnih duljina i time mijenjaju spektralni sastav svjetlosti koja prolazi kroz njih percipiramo kao obojena. Neka, na primjer, tijelo više upija plave i zelene zrake nego crvene. U svjetlosti koja prolazi kroz ovo tijelo prevladavat će crvene zrake, a tijelo će biti percipirano crveno obojeno, što se može protumačiti kao promjena temperature boje svjetlosti (u našem slučaju smanjenje). Sposobnost medija da nejednako propušta zračenje različitih valnih duljina opisuje se krivuljom spektralne transmisije i njezine inverzne krivulje spektralne apsorpcije, kao i krivuljom optičke gustoće.

U fotografiji se za promjenu spektralnog sastava svjetlosti koriste specijalni filtri od stakla u boji. Najčešće se koriste sljedeće:

Aditiv(ili zonalno, odvojena bojama) svjetlosni filteri propuštaju jednu od primarnih boja (plavu, zelenu ili crvenu) i apsorbiraju druge dvije (Sl. 1.6).

Riža. 1.6. Spektralne apsorpcijske krivulje aditivnih svjetlosnih filtara: plave (C), zelene (G) i crvene (R). (D λ - spektralna optička gustoća)

Subtraktivna(ili popravni) svjetlosni filteri apsorbiraju jednu od primarnih boja i prenose druge dvije (slika 1.7). Boje subtraktivnih filtera su cijan, magenta i žuta. U procesu ispisa fotografske slike u boji koriste se i aditivni i suptraktivni filtri.

Riža. 1.7. Spektralne apsorpcijske krivulje subtraktivnih svjetlosnih filtara: žuta (Y), magenta (P) i cijan (C) (D λ - spektralna optička gustoća)

Kompenzacijski filtri pretvoriti dnevnu svjetlost u svjetlost spektralnom raspodjelom žarulja sa žarnom niti i obrnuto (koristi se pri snimanju).

Neaktinički svjetlosni filtri (laboratorijski) imaju najveću propusnost u zoni u kojoj su fotoosjetljivi slojevi najmanje osjetljivi. Za obradu negativa i reversnih materijala koristi se filtar br. 170 - vrlo gusti tamnozeleni filtar koji propušta vrlo slabo svjetlo (fotografi amateri pri obradi ovakvih fotomaterijala uglavnom rade u potpunom mraku). Pri obradi pozitiva u boji i fotografskog papira koristite zelenkasto-smeđi filter manje gustoće br. 166.

Većina predmeta koji se nalaze u prirodi sami ne emitiraju svjetlost. Oni postaju vidljivi zbog činjenice da reflektiraju svjetlost koja pada na njih.

Neprozirni predmeti nužno apsorbiraju dio svjetlosti koja pada na njih. Stupanj apsorpcije (a time i refleksije) zračenja različitih valnih duljina nije isti za različite reflektirajuće površine.

Površina neprozirnog predmeta, koja jednako reflektira svjetlost svih vidljivih zračenja, tj. mijenjajući samo energiju zračenja, doživljava se kao neobojena - bijela, crna ili raznih nijansi sive. Taj se odraz naziva neselektivnim.

Predmet koji nejednako reflektira (apsorbira) zračenje različitih valnih duljina, tj. mijenja spektralni sastav reflektirane svjetlosti, percipira se obojenim. Na primjer, ako predmet apsorbira zelene i crvene zrake, a reflektira plave, tada ga vidimo kao plav.

O stupnju refleksije raznih zračenja može se suditi spektralnom krivuljom refleksije, koja izražava ovisnost energije reflektirane svjetlosti o valnoj duljini.

Boje- tvari koje selektivno apsorbiraju zračenje određenog spektralnog sastava. Njihovim nanošenjem na površinu predmeta možemo značajno promijeniti njegovu refleksivnost, odnosno boju. Za više informacija o ulozi bojila u fotografiji u boji, pogledajte odlomke. 2.2.2 i 3.1.2.

Boja (boja) predmeta određena je spektralnim sastavom svjetlosti koja se od njega reflektira. To znači da ne ovisi samo o refleksiji površine, već io spektralnom sastavu svjetlosti koja je obasjava. Ako je objekt osvijetljen svjetlom različitog spektralnog sastava, tada ni odbijena svjetlost neće biti ista. Ovi čimbenici, odnosno njihove različite kombinacije, unaprijed određuju cjelokupnu raznolikost boja nesamosvjetlećih objekata koji se nalaze u prirodi.