Je biela farba farba?

Všetci máme vo svojom okolí človeka, ktorý si bežne neodpustí poznámku v štýle: Nula percent je tiež percento! V jeho či jej repertoári je nachystaných aj niekoľko glos o farbách. Napríklad: Biela nie je farba, je to zmes ostatných farieb! Je toto tvrdenie pravdivé?

Foto Pixabay

Ak pustíte biele svetlo cez sklený hranol, rozloží sa na jednotlivé farby. Keď ich znova spojíte späť, vznikne biela. To môže niektorých viesť k nutkaniu vyhlásiť, že biela farba naozaj neexistuje.

Fyzika vs fyziológia

Kľúčové je pochopiť rozdiel medzi tým, čo je svetlo po stránke fyzikálnej, a tým, ako ho vnímame našimi očami a mozgom.
Z fyzikálneho hľadiska ide o zmes elektromagnetického vlnenia rôznych vlnových dĺžok. Podobne ako pri zvuku môžu byť niektoré vlnové dĺžky zastúpené viac ako iné. A tiež ako pri zvuku môže byť celková intenzita signálu malá či veľká.
V našich očiach sa nachádzajú tri typy čapíkov, sú (nie veľmi špecificky) citlivé na modré, zelené a červené svetlo. Keď do oka dopadne svetlo, stimuluje tieto čapíky v rôznom pomere a s rôznou intenzitou. Keď napríklad intenzívne pípajú (iba) čapíky typu S, mozog vie, že tomuto signálu patrí koncept jasná modrá farba.
Problémom je, že sa to bežne vysvetľuje na jednoduchých príkladoch. Do oka nám zasvieti svetlo vlnovej dĺžky 800 nanometrov a mozog nadšene zvýskne: Hľa, červená! V človeku tak vznikne – mylný – dojem, že medzi elektromagnetickým signálom a vnemom, ktorý pri ňom vzniká, je jasný vzťah.

Rovnaká stimulácia čapíkov

Foto Pixabay

Nie je to pravda. Napríklad biela farba vzniká tak, že do oka vstupujú všetky viditeľné vlnové dĺžky zastúpené v rovnakom pomere. Tri typy čapíkov tak vysielajú rovnaký signál do mozgu a ten vie, že to má interpretovať ako bielu. Mozog však môžeme oklamať. Vieme doň poslať len tri farby, ktoré stimulujú čapíky úplne identickým spôsobom, a tak mozog nemá na výber a musí dospieť k rovnakému záveru. Na tomto princípe fungujú monitory a biele osvetlenia, ktoré kombinujú trojice farieb a zavádzajú rozum.
Má byť nejednoznačnosť bielej farby diskvalifikačná? Ak áno, máme problém. Žltá, obľúbená dúhová farba, sa dá tiež vyrobiť ako vhodná zmes červenej a zelenej. Na žltú tiež nemáme špeciálne čapíky. Pri farbách si človek nemôže byť istý.

Rozklad svetla hranolom, ilustrácia wikipédia/Suidroot, CC BY-SA 4.0

Popisovanie vnemov

Ešte jedna kontrolná otázka, ktorá by tábor Biela nie je farba! mala definitívne umlčať. Považujete oranžovú a hnedú za dve rozdielne farby? Áno? Však ide o rovnaký pomer vlnových dĺžok, len v rôznej intenzite. Podobne je farbou aj čierna. Je to síce absencia signálu, no nie hocijakého, ale vizuálneho. Keď nič neprichádza zo sluchových nervov, mozog to vyhodnotí ako ticho. Ak nič neprichádza zo svetelných nervov, mozog to vyhodnotí ako čiernu farbu.
Aký je záver? Farba je pojem na popisovanie vnemov, nie fyzikálneho signálu. V niektorých jednoduchých príkladoch – napríklad jasný červený signál – je súvis medzi elektromagnetickým vlnením a vnemom jasný. Bežne je však situácia zložitá a keď náš mozog piští: Biela!, nevieme, či sa pozeráme na rovnomernú zmes všetkých viditeľných vlnových dĺžok, alebo na huncútsky namiešanú trojicu z nich. Biela farba teda je farba, lebo farba nepopisuje fyzikálnu realitu, ale mentálny koncept.

Samuel Kováčik
Fakulta matematiky, fyziky a informatiky
Univerzita Komenského v Bratislave
Viac podobných článkov nájdete na stránke vedator.space.

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 12/2022. Ak ešte nie ste našou predplatiteľkou/naším predplatiteľom a chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.