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A nossa percepção de cor é totalmente determinada pela ação da luz sobre os objetos que vemos. Na última parte do século XVII, Isaac Newton demonstrou que as cores eram componentes integrais da luz branca (experimento onde, deixando que um raio de luz branca incidisse sobre um prisma de vidro. A luz dispersou-se em feixes de cores separadas, desde o vermelho, passando pelo laranja, amarelo, verde, azul e indigo, até violeta). Depois, quando permitiu que os raios coloridos atravessassem lentes convergentes até um segundo prisma, onde foi reconstruida a luz branca.

Assim se demonstrou que as cores eram componentes da própria luz.

Dispersão da luz branca. Ao passar através do denso prisma de vidro, a luz branca divide-se nas cores do espectro.

As cores componentes da luz
As cores que compõem a luz branca foram reveladas a Newton pelo fato de a luz dos vários comprimentos de onda ser retirada mais ou menos quando passa por um meio transparente (ar) para outro denso (vidro). Os raios da luz vermelho-laranja passam mais rapidamente pelo meio mais denso e por isso desviam-se menos do que os raios azuis e violeta. É por isso que se vê a luz do Sol nascente e poente com a cor vermelho-laranja, quando o ângulo dos raios significa que têm de penetrar mais na atmosfera.

A gama de comprimentos de onda da luz visível corresponde a uma proporção mínima do espectro eletromagnético – desde cerca de 390 nanômetros para o violeta até 760 para o vermelho. Para além do vermelho, encontram-se os raios infravermelhos e para além destes as ondas de rádio. Para além do violeta encontram-se os comprimentos de onda dos raios ultravioleta, dos raios X e dos raios gama.

Mistura de cor aditiva
As experiências de Newton mostraram que, se os raios de cor produzidos pela dispersão da luz branca se misturassem de novo da forma descrita acima, voltaria a reconstituir-se a luz branca. Chama-se a isto a mistura de cor “aditiva” porque houve adição de luz com com a presença de cada cor adicional.

Cores aditivas primárias
Para produzir a luz branca a partir dade luz colorida, bastam três cores. São elas:
Azul (azul/violeta) para os comprimento de onda mais curtos
Verde (verde/amarelo) para os comprimentos de onda médios
Vermelho (vermelho-laranja) para os comprimentos de onda mais longos.

As cores primárias aditivas correspondem a substâncias sensíveis à luz encontradas nos cones da retina humana, em que se verificou que três tipos principais eram sensíveis à luz das cores primárias aditivas. Se cobrirem três lâmpadas de luz branca com filtros vermelho, verde e azul, respectivamente, e as lâmpadas forem direcionadas para um painel branco com sobreposição das áreas iluminadas, a área em que as três cores se sobrepõem será branca. A sobreposição das luzes verde e vermelha produz luz amarela. Onde se sobrepõemlezes verde e azul, abtem-se luz azul ciano; e onde se sobrepõem azul e vermelho, a luz resultante será magenta.


Primários aditivos. Projeção de três luzes primárias, vermelho (círculo grande), azul (círculo menor) e verde.
Também se pode ver o ciano, magenta e amarelo nos pontos em que cada par de cores se sobrepõem.

 

Como percebemos as cores dos objetos (absorção seletiva)
Já vimos como a luz branca pode se dispersar nas três cores primárias e que essas cores correspondem a substâncias fotoquímicas sensíveis nos cones da retina do olho. Quer a luz seja refletida da superfície colorida, quer seja transmitida através dela, só as cores perceptíveis serão refletidas ou transmitidas. As outras cores serão absorvidas pelos materiais.

Uma superfície branca refletirá todas as três cores que, em conjunto constituem o branco. Uma superfície preta mate, como o pigmento preto de carbono, absorverá todas estas cores. Um objeto que vemos azul/violeta terá absorvido os raios de luz verde e laranja/vermelho.

Mistura de cor subtrativa
Isto tem importância especial para desenhistas por ter relação com os pigmentos e misturas ou com películas sobrepostas de cor vistas sob uma única fonte luminosa. A noção do princípio depreende que a adição de cor diminui a quantidade de luz refletida ou transmitida ao observador. Verifica-se isto quando se coloca, por exemplo, um filtro de cor transparente sobre uma luz branca. Um filtro vermelho absorverá as cores verde e azul e só transmitirá vermelho. Com mais filtros de cor a luz será ainda mais subtraída. As primárias subtrativas são o vermelho (magenta), azul (ciano) e o amarelo.

Mistura de cor subtrativa para desenhistas
Quando se misturam cores para pintura, cada novo pigmento tornará a mistura mais escura e a cor menos pura. Por exemplo, o amarelo cádmio, que contém bastante laranja, quando misturado com um azul ultramarino avermelhado, produzirá misturas cinzento-verdes sujas, visto serem quase cores complementares (que em misturas subtrativas produzem cinzento escuro ou preto). Hoje em dia, com as cores muito puras obtidas de pigmentos orgânicos sintéticos, como as ftalocianinas e os pigmentos azo ou de benzimidazolona, é possível misturar cores secundárias e terciárias de notável pureza (embora ainda se aplique o princípio subtrativo). Por exemplo, pode-se obter um verde mais claro com um amarelo azo (limão) ou cádmio de limão e um azul ftalo.
Isto também se dá com velaturas, em que primeiro se aplica na tela uma película transparente de cor, com sobreposição de outra, e assim sucessivamente. À medida que se avança, o tom escurece e a superfície da base ou do papel menos luz pode transmitir.
O seguinte conjunto de cores fornece exemplos do tipo das cores primárias que é preciso misturar para obtenção de cores secundárias.

Verde-cinza – Amarelo de cádmio misturado com ultramarino


Verde-claro – Limão de cádmio com azul ftalo

 


Violeta-cinzento – O vermelho de cádmio misturado com ultramarino

 


Violeta claro – Rosa permanente (quinacridona) misturado com azul ftalo