مهندسي و كاربرد رنگ  

رنگ‌ها بخشي‌از زندگي‌ما هستند. تاثير رنگ بر زندگي بيش‌از حد تصورانسان است، تنها گوشه‌اي از اثر آن را در روحيات، كار، خستگي، حوادث، هنر و ادراك انسان مشاهده‌مي‌كنيم. باتوجه به اثرات بسيار رنگ در سيستم‌هاي مختلف و نقش آن در طراحي و توسعه‌ي سيستم‌هاي انساني، ارگونومي، مطالعه‌ي ويژگي‌هاي رنگ‌ها، اثرات آن بر انسان و روانشناسي او و فرآيند دريافت و تحليل رنگ‌ها، براي مهندسان‌صنايع و طراحان سيستم‌هاي صنعتي-خدماتي لازم‌است. در اين سلسله مقالات سعي‌مي‌كنيم تا رنگ‌ها و اثرات آن‌را بيشتر بشناسيم.

نور، صورتي از انرژي است كه به‌صورت موج‌الكترومغناطيس و بدون نياز به جرم منتقل‌مي‌شود. نور قابل ديد چشم در طول‌موج‌هاي 380 تا 780 نانومتر قرارداشته، بسته به اندازه‌ي طول‌موجش، رنگي را نمايش‌مي‌دهد؛ رنگ احساسي است كه خاصيت فيزيكي طول‌موج نور را بيان‌مي‌كند. تمام چيزهايي كه انسان مي‌بيند به‌دليل بازتاب نوري است كه با شار مناسب از آن جسم به‌سوي چشم مي‌آيد.

سطح اجسام، بخشي از نور را جذب و بقيه را بازمي‌تاباند، رنگ اجسام بسته به نوري است كه بازمي‌تابانند. دريافت رنگ به سه‌عامل بستگي دارد.

1- مشخصات طيفي منبع نوراني كه سطحي را روشن كرده‌‌است.
2- مشخصات طيفي انتقال يا تابش نور به‌وسيله‌ي آن سطح.

3- توانايي بيننده در تشخيص نور و تبديل آن؛ ازاين‌رو شناخت چگونگي دريافت نور و تشخيص‌رنگ‌ها در چشم مهم است

ديدن‌رنگ در سيستم‌بينايي، شامل چشم، اعصاب و مغز، با پردازش اطلاعات در چندمرحله صورت‌مي‌گيرد. شبكيه‌ي چشم، انرژي نوراني را با طول‌مـــوج‌هاي مختلف دريافت و شناسايي‌مي‌كند. تشخيص نور در دونوع سلول‌هاي استوانه‌اي ROD و مخروطي Cone انجام‌مي‌شود، كه در انتهاي شبكيه قرارگرفته‌اند. سلول‌هاي استوانه‌اي تنها در نورهاي ضعيف فعال‌شده، فاقد قدرت دريافت‌رنگ (ديد Scotopic) هستند؛ سلول‌هاي مخروطي به‌عكس در نورهاي بيشتر و شديدتر فعال‌شده، قابليت دريافت طيف‌رنگي (ديد Photopic) و رنگ‌هاي سياه‌سفيد و خاكستري را دارد. سه‌نوع سلول مخروطي قرمز، سبز و آبي وجوددارد كه هريك از آنها تنها قابليت دريافت يك رنگ را دارند. هرچشم انسان 125ميليون گيرنده‌ي ميله‌اي و 7ميليون گيرنده‌ي مخروطي دارد. اطلاعات نور دريافتي توسط رشته‌هاي از اعصاب‌دوقطبي، به‌لايه‌ي ديگري موسوم به سلول‌هاي عصبي گانگليون، منتقل‌شده، در آنجا به‌پيام‌هاي رنگي چهارگانه‌ي قرمز، آبي، سبز و زرد و دوپيام غيررنگي سياه و سفيد تبديل‌مي‌شوند. پس‌از آن اطلاعات از طريق جريان‌عصبي بينايي به مغز انتقال‌مي‌يابد

چشم انسان، تمام طيف‌رنگ را كه بازه‌اي با طول‌موج‌هايي 380نانومتر تا 780نانومتر را با مخلوط‌كردن نورهاي‌خالص Monochromatic قرمز، سبز و آبي به‌نسبت‌هاي معين، تشخيص‌مي‌دهد. امروزه فرآيند ديدرنگ‌ها باتئوري Young – Helmoltz توصيف‌مي‌شود. براساس اين نظريه، نور بوسيله‌ي سه‌نوع پيگماني كه در سلول‌هاي مخروطي وجوددارد، براساس نموداربالا دريافت‌مي‌شود

هرنوع رنگ بسته به طول‌موج و فركانسش به‌شكل خاصي در پيگمان‌ها احساس‌مي‌شود. مثلاً اگر پيگمان آبي 90درصد تحريك‌شده، پيگمان‌هاي سبز و قرمز تحريك‌نشوند، مغز احساس رنگ آبي خالص را خواهدداشت. اگر رنگ‌هاي آبي، سبز و قرمز به‌صورت 0 : 83 : 83 دريافت‌شوند، تداعي‌كننده‌ي رنگ زرد با طول‌موج 560نانومتر و به‌صورت 36 : 67 : 31 تداعي‌كننده‌ي رنگ سبز ملايمي هستند. همچنين تحريك برابر پيگمان‌هاي مختلف احساس ديدن رنگ‌سفيد را درفرد ايجادمي‌كند، هيچ‌طول موجي از نور سفيدرنگ نيست، بلكه سفيدحاصل احساسي در مغزاست كه نتيجه‌ي تحريك تقريباً برابر پيگمان‌هاي رنگي‌است.

منبع : http://hse-iranian.mihanblog.com/post/194