İçerik
- Reseptörler
- HSL renk düzeni
Ana Kavramlar:
- Görme bağlamında renk, ışığın farklı dalga boylarının algılanmasıdır.
- İnsan görme sistemi, yaklaşık 400 nanometre ile 700 nanometre arasındaki ışığın dalga boylarını algılayabilmektedir.
- Daha uzun dalga boyları (daha az enerjik fotonlar) görsel spektrumun kırmızı ucuna doğru olan renklere karşılık gelirken, daha kısa dalga boyları (daha enerjik fotonlar) görsel spektrumun mavi ucuna doğru olan renklere karşılık gelir.
- İnsan gözünde koniler olarak bilinen üç farklı reseptör, mavi, yeşil ve kırmızı ışığa karşılık gelen üç farklı dalga boyu aralığına yanıt verir.
- Bir ışık kaynağının merkezi dalga boyu, renk tonu terimiyle tanımlanır; dalga boyu aralığı (veya saflık) doygunluk ile tanımlanır; ve genel yoğunluk veya parlaklık, hafiflik ile karakterize edilir.
Işık hem elektromanyetik dalgalar hem de foton adı verilen parçacıklar olarak anlaşılabilir. Fotonlar farklı enerjilere sahip olabilir. Bir fotonun enerjisi, dalganın frekansını ve dalga boyunu belirler. Dalga boylarının tam aralığı, en uzun dalga boyundan (en düşük frekans) radyo dalgalarından en kısa dalga boyuna (en yüksek frekans) gama ışınlarına kadar uzanan elektromanyetik spektrum olarak bilinir. Yaygın kullanımda “ışık”, insan görsel sisteminin algılayabildiği spektrumun küçük şeridini ifade eder; dalga boyları yaklaşık 400 nanometre ile 700 nanometre (1 nm = metrenin milyarda biri) arasındadır. Görünür ışığın her dalga boyu, diğer dalga boylarıyla birlikte insanların ayırt edebileceği zengin renk paletini oluşturan farklı bir renge karşılık gelir (Şekil 1).
Şekil 1-Renkli seramiklerden oluşan bir duvar, insanların farklı şekillerde algılayabileceği renklerin küçük bir örneğini sunar. (Kredi: sarkelin/Shutterstock)
Bir dalga boyu, bir dalganın uzayda kendini tekrar ettiği mesafeyi temsil eder. Işığın daha uzun dalga boyları (daha az enerjik fotomlar), görsel spektrumun kırmızı ucuna doğru olan renklere karşılık gelir. Işığın daha kısa dalga boyları (daha enerjik fotomlar), görsel spektrumun mavi ucuna doğru olan renklere karşılık gelir (Şekil 2). Görünür spektrumun gökkuşağının en uzun dalga boylarından en kısa dalga boylarına kadar basitleştirilmiş renk seti, genellikle kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, indigo ve mor şeklindedir . Dolayısıyla, kırmızı ışıktan hemen sonra ve daha az enerjik olan elektromanyetik frekansların görünmez bandı, kızılötesi radyasyon olarak bilinirken, mor ışıktan daha enerjik olan ve görünmez olan band ultraviyole olarak adlandırılır.
Şekil 2- Mavi ve kırmızı ışığın elektromanyetik dalgalarının basit bir gösterimi, kırmızı ışığın dalga boyunun ikisinin de uzun olanı olduğunu gösterir. (Kredi: Thomas Weinacht)
Reseptörler
İnsan gözü ışığın dalga boyuna veya rengine duyarlıdır çünkü Şekil 3’te gösterildiği gibi gözde üç farklı dalga boyu aralığına yanıt veren üç farklı reseptör (koni olarak bilinir) vardır. Kırmızı (L) koniler Daha uzun dalga boylarındaki ışığa (kabaca 500-700 nm) yanıt verir. Yeşil (M) koniler orta dalga boylarındaki ışığa (kabaca 450-650 nm) yanıt verir. Mavi (S) koniler daha kısa dalga boylarındaki (kabaca 400-500 nm) ışığa yanıt verir. Bu üç farklı aralığın merkezi dalga boyları üç toplam ana rengi temsil eder: kırmızı, yeşil ve mavi. Bu üç reseptörün tepkisi insan beyni tarafından bir nesnenin rengini belirlemek için kullanılır.
Şekil 3- Işık dalgaboyuna bağlı olarak insan gözünün görsel tepkisi. Birincil renkleri tanımlayan üç koninin tepkisi, genel tepki ile birlikte gösterilmiştir. Tepki eğrilerinin düzenli bir şekilde aralıklı olmadığı ve aynı şekle sahip olmadığına dikkat edin. (Kredi: Thomas Weinacht
İnsan gözüne tek bir iyi tanımlanmış dalga boyundaki ışık girerse, o zaman hangi rengi gözlemcinin algıladığını belirleyen şey, kırmızı, yeşil veya mavi reseptörleri ne derece uyardığıdır. Sadece kırmızı reseptörler (koniler) uyarılırsa, beyin kırmızı ışık algılar. Benzer şekilde, genellikle yeşil reseptörler uyarılırsa, beyin yeşil algılar. Ancak, tek bir dalga boyunda ışık hem yeşil hem de kırmızı reseptörleri uyarıyorsa, beyin kırmızı ve yeşilin arasında yer alan sarıyı algılar, ki bu dalga boyunda kırmızı ve yeşil arasında bulunur. Her iki reseptör de tek bir dalga boyunda ışıkla uyarılabilir, ancak farklı dalga boylarında ışık kaynaklarıyla da aynı şekilde uyarılabilirler. Sarı ışığın tek bir dalga boyu ve yeşil ve kırmızı ışığın iki dalga boyu, beyinde aynı görsel uyarıyı üretebilir, bu nedenle beyin her iki durumda da aynı sarı rengi algılar. Bu, temel renklerin gökkuşağında herhangi bir rengi oluşturmak için karıştırılabileceği ve televizyonlarda, cep telefonlarında ve bilgisayar ekranlarında renk görüntülemesinin temelidir. Gösterge cihazının her pikselinin içinde, üç ana renk (kırmızı, yeşil ve mavi) için üç farklı yayıcı bulunur. Her yayıcının parlaklığı, her pikselde izleyicinin gözünde keyfi bir yanıtı uyaracak şekilde bağımsız olarak ayarlanabilir – böylece herhangi bir rengi görmek hissi. İnsan gözü, gözdeki üç farklı koninin göreceli yanıtlarına dayanarak 10 milyon farklı rengi ayırt etme yeteneğine sahiptir. Bununla birlikte, nüfusun önemli bir bölümü, bu durumu olmayanlara kıyasla farklı renkleri algılamada yetenekleri sınırlayan çeşitli şekillerdeki, sözde renk körlüğünün birkaç formundan birine sahiptir.
HSL renk düzeni
Güneş, alev veya akkor ampul gibi çoğu ışık kaynağı aynı anda farklı dalga boylarında ışık içerir. Örneğin güneş ışığı görünür spektrumdaki tüm renkleri içerir. Bu, Şekil 4’te gösterildiği gibi güneş ışınına bir prizma yerleştirilerek görülebilir.
Şekil 4 – Soldan bir prizmaya giren güneş ışığı, ışığın farklı yönlere gitmesini sağlayarak güneş ışınının içinde bulunan farklı renkleri görmemize olanak tanır. (Kredi: ktsdesign/Shutterstock)
Sonuç olarak, bir ışık kaynağının rengi sıklıkla kaynakta mevcut olan merkezi dalga boyunu ve dalga boyu aralığını belirten terimlerle karakterize edilir. Merkezi dalga boyu renk tonuyla tanımlanır; dalga boyu aralığı (veya saflık) doygunlukla tanımlanır; ve genel yoğunluk veya parlaklık, hafiflik ile karakterize edilir. Bu, Şekil 5’te gösterilmektedir ve HSL renk şeması olarak bilinir. Şekil 6, renk tonu (sol panel), doygunluk (orta panel) ve açıklıkta (sağ panel) dikey farklılıklara sahip olan yeşil bir alan için renk tonu, doygunluk ve açıklıktaki değişiklikleri göstermektedir.
Şekil 5 – Birden fazla dalga boyunu içeren ışığın renk tonu, doygunluk ve parlaklık gösterimi. (Kredi: Thomas Weinacht)
Şekil 6 – Renk tonu (sol panel), doygunluk (orta panel) ve açıklıktaki (sağ panel) varyasyonların gösterimi. Renk tonu, doygunluk ve açıklık, her yamanın üst kısmındaki aynı renkten başlayarak dikey konuma göre değişir. Sol panelde yukarıdan aşağıya doğru gidildikçe renk tonu kısa dalga boyundan uzun dalga boyuna (yüksek frekanstan düşük frekansa) doğru değişir. Orta panelde yukarıdan aşağıya doğru gidildikçe doygunluk yüksekten düşüğe doğru değişiyor. Sağ panelde yukarıdan aşağıya doğru gidildikçe hafiflik yüksekten düşüğe doğru gider. (Kredi: Thomas Weinacht)
Bir nesnenin görünür rengi, hem nesnenin üzerine gelen ışığın tonuna ve doygunluğuna, hem de nesnenin ışıkta mevcut olan farklı dalga boylarını yansıtma yeteneğine bağlıdır. Kırmızı görünen bir nesne, spektrumdaki diğer renklerden daha fazla kırmızı ışığı yansıtır. Tüm renkleri eşit şekilde yansıtan bir nesne (örneğin beyaz bir kağıt parçası) beyaz bir ışık kaynağıyla aydınlatılırsa beyaz görünecektir. Ancak mavi veya yeşil bir ışık kaynağı ile aydınlatılırsa mavi veya yeşil görünecektir. Tersine, eğer kırmızı bir nesne beyaz ışıkla aydınlatılırsa, bu durumda çoğunlukla kırmızı ışığı yansıtacak ve onu aydınlatan ışığın diğer renklerini/dalga boylarını emecektir. Bu, yeşil yapraklı kırmızı bir elmaya gelen birçok renkteki ışığı gösteren Şekil 7’de gösterilmektedir. Yaprak çoğunlukla yeşil ışığı yansıtır (diğerlerini emer veya çıkarır); bu nedenle yeşil görünür. Elma çoğunlukla kırmızı ışığı yansıtır; bu nedenle kırmızı görünür.
Bu nedenle, bir renkli nesneyi, nesneyi ilişkilendirdiğimiz renk dışındaki renkleri çıkararak açıklamak mümkündür. Örneğin, boya gibi ışığı yansıtan nesnelerin rengini karıştırma genellikle çıkartıcı renk karışımı olarak adlandırılır. Üç çıkartıcı temel renk, siyan, sarı ve macentadır. Her biri, beyaz ışıktan üç ek temel rengi çıkartarak tanımlanabilir. Siyan, beyaz ışıktan kırmızı dalga boyu kısmının çıkarılmasıyla yapılabilir, sarı, mavi dalga boyu kısmının çıkarılmasıyla yapılır ve macenta, yeşil dalga boyu kısmının çıkarılmasıyla yapılır. Buna göre, macenta ve siyan boya karıştırılırsa mavi üretilir çünkü macenta’da yeşil dalga boyu kısmı çıkarılmış ve siyan’da kırmızı kısmı çıkarılmış, sadece mavi kısmı kalmıştır. Eklemeli ve çıkartıcı renklerin karışımı Şekil 8’de gösterilmiştir. Tüm üç eklemeli rengi karıştırmak beyaz üretir çünkü üç primer rengi gözdeki üç reseptörü de aynı şekilde uyaracak şekilde eklemiş olursunuz, bu da beyaz ışık gibi. Buna karşılık, üç çıkartıcı primer rengi karıştırmak siyahı üretir çünkü gözdeki üç reseptörü de uyaracak renklerden her birini çıkarmış olursunuz.
