Sắc màu là cảm nhận của mắt về các loại màu như đỏ, cam, vàng, xanh lá cây, xanh dương và tím. Cảm giác này đến từ sự kích thích của tế bào cảm quang trong mắt bởi ánh sáng có thể nhìn thấy. Màu sắc và các thông số kỹ thuật của nó liên quan đến bước sóng ánh sáng phản xạ từ các vật thể và cường độ ánh sáng đó, bị ảnh hưởng bởi đặc tính vật lý của vật thể như sự hấp thụ ánh sáng và quang phổ phát xạ.
Thông qua hệ thống không gian màu, màu sắc có thể được đo lường bằng các tọa độ số, theo tiêu chuẩn toàn cầu được thiết lập vào năm 1931 bởi Ủy ban Chiếu sáng Quốc tế. Ví dụ, không gian màu RGB thể hiện ba lớp màu của con người, bao gồm: ánh sáng dài với bước sóng khoảng 564-580 nm (màu đỏ); ánh sáng trung bình với bước sóng 534-545 nm (màu xanh lá cây); và ánh sáng ngắn với bước sóng 420-440 nm (màu xanh dương). Các không gian màu khác, như CMYK, có thể bao gồm nhiều chiều màu hơn để mô tả sắc thái của màu sắc.
Khả năng nhận biết màu sắc của các loài khác nhau rất khác biệt so với con người, dẫn đến các cảm nhận về màu sắc không thể so sánh trực tiếp. Ví dụ, ong mật và ong vò vẽ nhìn thấy ba màu nhưng không phân biệt được màu đỏ, trong khi bướm Papilio có thể phân biệt tới năm màu khác nhau và tôm bọ ngựa có hệ thống thị giác màu sắc phức tạp với tối đa 12 loại cảm thụ ánh sáng.
Khoa học nghiên cứu về màu sắc được gọi là sắc ký học hoặc đơn giản là khoa học màu sắc. Nó bao gồm các lĩnh vực nghiên cứu như nhận thức màu sắc của mắt và não, nguồn gốc màu sắc trong vật liệu, lý thuyết màu sắc trong nghệ thuật, và vật lý của ánh sáng trong phổ nhìn thấy (còn gọi là ánh sáng).
Vật lý học màu sắc
Màu | Khoảng bước sóng | Khoảng tần số | |
---|---|---|---|
Đỏ | ~ 700–635 nm | ~ 430–480 THz | |
Da cam | ~ 635–590 nm | ~ 480–510 THz | |
Vàng | ~ 590–560 nm | ~ 510–540 THz | |
Lục | ~ 560–520 nm | ~ 540–580 THz | |
Xanh lơ | ~ 520–490 nm | ~ 580–610 THz | |
Lam | ~ 490–450 nm | ~ 610–670 THz | |
Tím | ~ 450–400 nm | ~ 670–750 THz |
Màu |
(nm) |
(THz) |
(μm) |
(eV) |
(kJ mol) |
---|---|---|---|---|---|
Hồng ngoại | >1000 | <300 | <1.00 | <1.24 | <120 |
Đỏ | 700 | 428 | 1.43 | 1.77 | 171 |
Cam | 620 | 484 | 1.61 | 2.00 | 193 |
Vàng | 580 | 517 | 1.72 | 2.14 | 206 |
Lục | 530 | 566 | 1.89 | 2.34 | 226 |
Xanh lơ | 500 | 600 | |||
Lam | 470 | 638 | 2.13 | 2.64 | 254 |
Tím | 420 | 714 | 2.38 | 2.95 | 285 |
Tử ngoại gần | 300 | 1000 | 3.33 | 4.15 | 400 |
Tử ngoại xa | <200 | >1500 | >5.00 | >6.20 | >598 |
Ánh sáng tác động lên các tế bào cảm thụ ánh sáng trong mắt người thông qua dao động của điện trường. Mắt người có ba loại tế bào cảm thụ ánh sáng, mỗi loại cảm nhận một dải quang phổ khác nhau (tức ba màu cơ bản). Kết hợp tín hiệu từ ba loại tế bào này tạo ra cảm giác màu sắc phong phú. Để tạo hình ảnh màu trên màn hình, người ta sử dụng ba loại đèn phát sáng tương ứng với ba dải quang phổ cảm nhận của mắt (xem phối màu phát xạ).
Tế bào cảm thụ màu đỏ và màu lục có phổ hấp thụ gần nhau, giúp mắt phân biệt nhiều màu sắc giữa đỏ và lục (như vàng, cam, xanh nõn chuối,...). Ngược lại, tế bào cảm thụ màu lục và màu lam có phổ hấp thụ xa nhau, khiến mắt phân biệt màu xanh không tốt. Trong tiếng Việt, từ 'xanh' thường gây nhầm lẫn vì vừa chỉ màu xanh lục vừa chỉ màu xanh lam.
Màu đối lập
Các cặp màu đối lập là những cặp màu có độ tương phản cao, và khi kết hợp theo tỷ lệ chính xác, có thể tạo ra màu trắng (theo nguyên tắc phối màu cộng) hoặc màu đen (theo nguyên tắc phối màu trừ). Trong phối màu trừ truyền thống, các cặp màu đối lập bao gồm:
- Đỏ >< Xanh lá
- Cam >< Xanh dương
- Vàng >< Tím
Những màu sắc này không thể xuất hiện cùng lúc trong cảm nhận của con người; ví dụ, không có màu nào gọi là 'đỏ - lục' hoặc 'vàng - tím'. Điều này tương tự như cảm giác về nhiệt độ, chúng ta chỉ cảm nhận được 'nóng' hoặc 'lạnh' chứ không phải là 'nóng - lạnh'.
Trong hệ phối màu cộng, các cặp màu đối lập bao gồm:
- Vàng >< Xanh dương
- Cánh sen >< Xanh lá
- Xanh da trời >< Đỏ
Y học về màu sắc
Y học hiện đại cho rằng màu sắc làm phong phú thêm cuộc sống của mỗi người. Mỗi màu sắc mang một ý nghĩa riêng biệt và là món quà từ thiên nhiên.
Cảm nhận về màu sắc
Màu sắc mang đến hai loại cảm giác chính: màu nóng và màu lạnh.
Các màu mang cảm giác ấm áp bao gồm: đỏ, vàng, cam, hồng,...
Các màu mang cảm giác mát mẻ gồm: xanh dương, xanh lá, tím nhạt,...
Trong nghệ thuật, màu trắng và đen thường không được coi là hai màu riêng biệt.
Khôi phục màu sắc
Quy trình tái tạo màu sắc trong phim đen trắng được thực hiện qua các bước sau:
- Chụp toàn bộ dải màu dưới ánh sáng trắng với nhiều nhiệt độ màu khác nhau bằng một máy ảnh đen trắng. Điều này giúp thu thập các giá trị độ tương phản của các màu trong ánh sáng trắng với các cường độ sáng khác nhau.
- Lưu trữ các giá trị này cùng với sự tương quan giữa chúng và các màu sắc tương ứng trong từng dải.
- So sánh độ tương phản 'x' của một vật với độ tương phản 'y' trong dải màu 'A' chụp với cường độ 'b', và độ tương phản 'd' trong dải màu 'B' chụp với cường độ 'm'. Với x=y=d; 'b' có thể nhỏ hơn hoặc lớn hơn 'm'. Để xác định màu thực của 'x', họ thực hiện các phép thử để điều chỉnh màu sắc của toàn bộ bức ảnh, ví dụ: thay đổi màu bầu trời từ đỏ thành xanh hoặc cây cỏ từ hồng thành xanh lá. Tuy nhiên, công nghệ này không thể tái tạo một bức ảnh ánh sáng đơn sắc mà không có bất kỳ màu sắc khác.