Farvesyn – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

24. marts 2010

Farvesyn

Hej Spørg om Fysik 

Hvad er farver? Og er det evt. lige så meget et psykologisk fænomen som et fysisk? Så på TV-kanalen Discovery, at nogle indianerkulturer ikke i sproget (og dermed i hovedet) skelner mellem blånuancer og grønne, som vi gør i vores angloamerikanske kultur. 

Med venlig hilsen
L N

 

Vores øjne har to typer af lysfølsomme celler, tappe og stave. Tappene er lidt langsomme og sidder tættest i den gule plet, hvor vores syn er skarpest, og hvor hoveddelen af vores farvesyn finder sted.

Når vi ser direkte på en genstand afbildes den af øjets optik på denne gule plet. Tappene kræver til gengæld en del lys for at kunne se genstanden. Det er derfor, at en svag stjerne man ser om natten, kan forsvinde, når man ser lige på den. Stavene ser kun sort hvidt, men er fordelt over en stor del af øjebagvæggen. De reagerer hurtigt og er lysfølsomme. De ser kun sort og hvidt. Når en genstand kastes imod os, og vi opdager den med randsynet, er de ansvarlige for vores hurtige reaktion. Den påvirkning der kommer i øjet går direkte videre til hjernen, hvor signalerne tolkes, herunder hvad er det vi ser, og hvilken farve har det.

Billedet viser bølgelængderne af de tre farver vi ser med samt vort sort hvide nattesyn (punkteret) 

Det menneskelige øje kan i bedste tilfælde se forskel på 15 - 16 millioner forskellige farver. Normalt kan vi i øjet se kontraster ned til 1:100. Forskelle i følsomhed fra det lyseste man kan se, til et øje der har været ½ time i mørke er omkring 1: 1 000 000.

Det spektralområde der kaldes synligt lys varierer lidt fra person til person, men omkring 380 til 740 nm, hvor de 380 er den yderste violette og 740 den mørkeste røde farve i spekteret. Der findes tre typer af tappe, de reagerer på farverne blå rød og grøn. Det er derfor man med farvefjernsyn og farvebilleder kan få øjet til at opfatte alle farver, fordi man kun skal påvirke de tre taptyper mere eller mindre. Man kan ud fra tappenes grundfarver gengive alle farver i hele spekteret.

En given farve kan fremkomme på flere måder, f.eks. hvis man har en natriumlampe (de meget gule på havnepladser mm.) vil man se en bestemt gul farve, som faktisk har en ganske præcis bølgelængde 589 nm. Denne farve kan imidlertid også fremkaldes i øjet uden at denne bølgelængde er tilstede ved passende kombination af andre farver. Der er en lang række farver som ikke findes i spekteret f.eks. brun, purpur, prøjsisk blå osv. De fremkommer ved at nærtliggende tappe udsættes for forskellige farver. De frembringes altså som f.eks. pigmentfarver (små farvekorn på en baggrund), eller rasterbilleder. Ved nærmere eftertanke har man vel ikke set en brun projektør eller en prøjsisk blå, fordi der er tale om kontinuerte farvefiltre ikke små prikker i forskellige farver.

En række dyr kan se dele af spekteret, som vi ikke kanopfatte, f.eks. kan bier se noget ud i UV (ultraviolet) o

Farvetrekant

g mange blomster har tydelige honningvejvisere (som vi altså ikke kan se) i denne del af farveskalaen. Der er også dyr der kan se noget ud i IR (infrarødt) f.eks. visse slanger. Vores farvesyn er antageligt baseret på sollysets spektralfordeling, idet det har maksimum i gul (nær ved natriumlinjen). Vort øje er altså konstrueret til at få det bedste ud af det lys solen leverer. De to billeder viser et billede af jupiter og en forstørrelse fra den brune ring hvor man kan se de farvede punkter i billedet

Altså lyset har forskellige fysisk målbare lysstyrker, frekvenser og bølgelængder. Hertil har vi knyttet fort farvebegreb ud fra tre grundfarver, vi kan se, og vi tolker så kombinationer af styrken af de tre signaler som forskellige farver. Vi kan påvirke øjet til at se bestemte farver (farvefjernsyn f.eks.) ud fra 3 grundfarver. Det er hjernens tolkning af signalet fra øjet, der udpeger den farve vi kan se. Fysikken kan måle lysstyrkerne og beregne hvilken farve det er, men det er naturligvis en konvention, hvad vi kalder det. Der findes en række syns defekter, hvor personer ikke kan se forskel på visse farver rød-grøn blinde, totalt farveblinde (ser sort-hvid-grå) mm. Disse personer vil altså med sikkerhed have en anden opfattelse af farver, en vi selv har. Når vi taler om farver er det ud fra vort sprog, vi har lært hvad farverne hedder, og hvordan de ser ud, vi er jo ikke i stand til at sammenligne hinandens synsopfattelse. Når man altså omtaler en farve som kongeblå, er det altså en konvention, man har lært i sin opvækst, man vurdere den ud fra signalet fra øjet som databehandles i hjernen. Man vil principielt kunne se på farven med passende fysiske måleapparater og kunne konstatere, at det er den bølgelængde-lysstyrkekombination man plejer at kalde kongeblå. Altså en farves navn er en sproglig konvention ud fra databehandlingen af vores synsbillede, men "farven" har også en fysisk virkelighed, men den er knyttet til samme sproglige konvention.

Se også: 

Med venlig hilsen
Malte Olsen