ترکیب رنگ‌ها

جالب است که تمام فام‌هائی را که می‌توانیم تمیز دهیم تنها با آمیختن چند رنگ اصلی می‌توان ایجاد کرد. فرض کنید نورهائی به رنگ‌های گوناگون را به بخشی از شبکیه بتابانیم. نتیجهٔ این آمیختن رنگ‌ها رنگ تازه‌ای می‌شود. مثلاً، ترکیب مناسبی از نور ۶۵۰ نانومتری (قرمز) و ۵۰۰ نانومتری (سبز)، زرد به‌نظر می‌آید که درست مثل نور زرد ۵۸۰ نانومتری است. علاوه بر این ترکیب خاص، با ترکیبات دیگری از نورهای مختلف نیز می‌توان نور زرد ۵۸۰ نانومتری به‌وجود آورد. بنابراین، ترکیباتی از نورهائی که مؤلفه‌های فیزیکی آنها کاملاً متفاوت است، از لحاظ رنگ ممکن است یکسان به‌نظر آیند.

در اینجا باید نکته‌ای را تذکر دهیم. در بحث کنونی و در سرتاسر این بخش، آنچه مورد نظر ما است آمیختن نورها به شیوهٔ ترکیب افزایشی (additive) است، و نه آمیختن رنگ‌های مایع و رنگدانه‌ها که ترکیب کاهشی (subtractive) نام دارد (شکل آمیزهٔ رنگی افزایشی و کاهشی). قواعد ترکیب رنگ‌ها در مورد رنگ‌های نقاشی و رنگ‌های نوری متفاوت است. این امر دور از انتظار هم نیست، زیرا وقتی رنگ‌های نقاشی را مخلوط می‌کنیم، محرک فیزیکی تغییر می‌کند (اختلاط در بیرون از چشم روی می‌دهد) و از این‌رو، مسئله به علم فیزیک مربوط می‌شود. اما در مورد ترکیب نورها اختلاط در خود چشم روی می‌دهد و بنابراین با یک پدیدهٔ روانشناختی سروکار داریم.

در آمیزهٔ رنگی افزایشی (شکل سمت چپ) نورها ترکیب می‌شوند. مثلاً از ترکیب نورهای قرمز و سبز، رنگ زرد، و از ترکیب نورهای سبز و بنفش، رنگ آبی حاصل می‌شود. در بخش میانی، رنگ حاصل از همپوشی سه رنگ، سفید به‌نظر می‌آید. آمیزهٔ کاهشی (شکل سمت راست) وقتی است که رنگدانه‌ها آمیخته شوند یا نور از صافیه‌هائی که روی یکدیگر قرار دارند، عبور کند. معمولاً از آمیختن رنگ آبی مایل به سبز و رنگ زرد، رنگ سبز به‌دست می‌آید، و ترکیب رنگ‌های مکمل مثل آبی و زرد، سیاه به‌نظر می‌رسد.

در مورد ترکیب نورها باید گفت، به‌طور کلی از ترکیب سه طول موج نور می‌توان همتای تقریباً هر رنگی را پدید آورد به‌شرط آنکه یکی از سه طول موج از دامنهٔ موج‌های بلند طیف نور (قرمز)، دومی از طیف میانهٔ نور (سبز یا سبز مایل به زرد)، و سومی از دامنهٔ موج‌های کوتاه طیف نور (آبی یا بنفش) انتخاب شود. این یافته گاهی قانون سه رنگ اصلی نامیده می‌شود. برای آشنائی با این قانون می‌توانیم در آزمون همتایابی رنگ‌ها (color matching) از آزمودنی بخواهیم که همتای نور آزمون (test light) را از راه ترکیب نورهائی به رنگ‌های مختلف به‌دست آورد. اگر سه نور مورد استفاده در ترکیب، از سه بخش مختلف طیف نوری گرفته شده باشند، مثلاً ۴۵۰ (آبی)، ۵۶۰ (سبز)، و ۶۴۰ (قرمز) نانومتر، آزمودنی همیشه خواهد توانست همتای نور نمونه را پدید آورد. اما اگر آزمودنی فقط دو نور برای ترکیب در اختیار داشته باشد (مثلاً نورهائی از طیف ۴۵۰ و ۶۴۰ نانومتر) نخواهد توانست همتای هیچ‌یک از نورهای نمونه را ایجاد کند. بنابراین، سه عنصری‌بودن ترکیب، نقش اساسی دارد.

چون برخی از نورها که از لحاظ فیزیکی کاملاً از هم متمایز هستند به چشم انسان یکسان می‌نمایند، ناچار باید نتیجه بگیریم که ما قادر به تشخیص این تفاوت‌ها نیستیم. بدون این ناتوانی، بازسازی رنگ‌ها به شیوه‌ای که گفته شد مقدور نمی‌بود. بازسازی طبیعی رنگ‌ها در تلویزیون و عکاسی مبتنی بر این واقعیت است که بسیاری از رنگ‌ها را می‌توان تنها با آمیختن چند رنگ ایجاد کرد. مثلاً اگر با ذره‌بین صفحهٔ تلویزیون را وارسی کنید خواهید دید که تصویرها از نقطه‌های بسیار ریزی، تنها به سه رنگ آبی، سبز و قرمز، تشکیل شده‌اند. چون نقطه‌ها آنچنان به‌هم نزدیک هستند که تصویرهای آنها بر شبکیه همپوشی پیدا می‌کنند، در نتیجه، ترکیب افزایشی رنگ‌ها میسر می‌شود (نمونه‌ای از نمایش ترکیب رنگ‌ها را در شکل دایره رنگ‌ها می‌بینید).

شیوهٔ ساده‌تری برای نشان‌دادن آمیزهٔ رنگ‌ها، استفاده از دایرهٔ رنگ‌ها است. نقاط پیرامون دایره، رنگ‌های طیفی (رنگ‌های متناظر با طول موج‌هائی در دامنهٔ حساسیت آدمی) را نشان می‌دهند. دو انتهای طیف به‌هم نمی‌رسن و در فاصلهٔ بین آنها رنگ‌های قرمز و بنفش غیرطیفی قرار دارند که با آمیختن طول موج‌های کوتاه و بلند به‌دست می‌آیند. در داخل دایره، آمیزه‌های نوری قرار دارند. نورهای نزدیکتر به مرکز دایره، کمتر اشباع شده‌اند (سفیدتر هستند) و در مرکز دایره، رنگ سفید جای دارد. آمیزه‌های هر دو رنگ، در طول خط مستقیمی که دو نقطهٔ مربوط به آن دو رنگ را به‌هم متصل می‌کند، قرار دارند. وقتی این خط از مرکز دایره بگذرد، اگر دو نور به‌نسبت مناسب آمیخته شده باشند، رنگ سفید حاصل می‌شود. این قبیل زوج رنگ‌ها را رنگ‌های مکمل می‌نامند.