Färglära – färgbilden och grundfärgerna
Årskurs: 4-6, 7-9, Gymnasiet
Ämnesområde: Ljus och ljud, Våglära och optik
I experimentet undersöker du - med hjälp av fyra overheadfilmer - hur ljus och färger samspelar och blandas.
Material
- Overheadfilm för färgskrivare.
- Tillgång till dator.och färgskrivare. Tänk på att använda film som är anpassad för just din skrivare.
- Enkelt förstoringsglas/lupp.
Tillverka
Bildlänkarna nedan leder till en bild med samma motiv men de fyra första bilderna är färgseparerade. Det vill säga att de fyra grundfärgerna - i fyrfärgstryck cyan, magenta, gul och svart - ligger var för sig. Den sista länken leder även den till samma bild men nu i full fyrfärg.
Skriv ut samtliga bilder på var sin overheadfilm. Skriv inte ut bilderna från webbläsaren utan öppna dem i din pdf-app. Se till att skalan är inställd på 100 procent.
Experimentet
Lägg de fyra olikfärgade filmerna ovanpå varandra på ett vitt papper. Var noga med att bilderna hamnar precis ovanpå varandra. Vad ser du?
Kombinera två eller tre olika färger. Vad ser du då?
Jämför dina fyra filmer med den femte som innehåller alla färgerna. Om du har tillgång till en overheadprojektor kan du projicera olika kombinationer av färger på en skärm eller på en vit vägg.
Vad händer?
Vitt ljus, till exempel från solen eller från en glödlampa, innehåller alla färger. Våra ögon är dock bara känsliga för tre grundfärger; rött (R), grönt (G) och blått (B). Eftersom vi trots detta uppfattar hela spektrumet av färger betyder det att alla färger kan byggas upp av olika kombinationer av rött, grönt och blått.
Det bästa sättet att övertyga sig om detta är att titta med förstoringsglas på en vanlig teve - eller datorskärm. Du ser då att skärmen bara består av olika starkt lysande röda, gröna och blåa punkter.
Släckta punkter
I ett vitt fält lyser alla punkter starkt, i ett svart fält är alla punkterna släckta och i exempelvis ett gult fält lyser bara de röda och gröna punkterna.
Hur de tre grundfärgerna RGB kan adderas för att skapa andra färger framgår av figuren nedan.
Men vad var det då vi gjorde med overheadfilmerna? Där skapade vi ju en färgbild av fyra färger.
Titta lite närmare på figuren. Du ser då att tre av våra fyra ursprungliga färger finns där. Adderar vi grönt och blått ljus får vi färgen cyan, adderas blått och rött ljus fås magenta och adderas rött och grönt ljus får vi gult.
Subtraktiv färgblandning
Dessa tre färger, cyan (C), magenta (M) och gult (Y) bildar tillsammans med svart (K) grunden för det som kallas för subtraktiv färgblandning. En blandning som bygger på att färger subtraheras i stället för att adderas.
Denna typ av färgskapande används till exempel för att trycka färgbilder i en bok eller i en tidning. Det är subtraktiv färgblandning du använder dig av när du skapar färger med dina overheadfilmer.
Utgångspunkten för subtraktiv färgblandning är tillgången till vitt ljus. När vitt ljus (som innehåller alla färger) belyser exempelvis din gula film subtraheras allt blått ljus. Detta kan du förstå ur figuren ovan.
Att filmen ser gul ut betyder att gult ljus reflekteras. Eftersom gult är en blandning av rött och grönt ljus är det i själva verket rött och grönt som reflekteras. Allt blått ljus subtraheras.
Enbart grönt ljus
Lägger du den cyanfärgade filmen ovanpå den gula subtraheras även det röda ljuset eftersom cyanfilmen enbart reflekterar grönt och blått. Kvar blir då bara grönt. Därför ser kombinationen av den gula och den cyanfärgade filmen grön ut.
I tabellen nedan kan du se hur man genom olika kombinationer av cyan, magenta och gul kan skapa de tre grundfärgerna (RGB) som våra ögon är känsliga för.
Var kommer då det svarta in i bilden?
En yta som ser svart ut när den belyses med vitt ljus reflekterar inget ljus alls och därmed inte heller några färger. Det betyder att man genom att kombinera cyan, magenta och gul borde kunna skapa svart. Det går bra att göra så, men de svarta områdena ser då lätt lite diffusa ut. För att öka kontrasten låter man därför svart vara den fjärde färgen när man trycker färgbilder.
Varierande mängder
Genom att variera mängden av de fyra färgpigmenten skapar man sedan alla olika färgnyanser. Om du tittar med förstoringsglas på en färgbild ur en bok eller en tidning ser du hur bilden är uppbyggd av olika stora punkter i de fyra grundfärgerna.
De båda typerna av färgblandning - additiv och subtraktiv - ligger alltså bakom de två helt skilda sätten att skapa färger på en teve/datorskärm och i tryck.
På teve-skärmen lyser de tre grundfärgerna rött, grönt och blått (RGB) mot oss från tusentals punkter. En nyans på teve-skärmen kan identifieras med sitt "RGB-innehåll", det vill säga hur mycket av de tre grundfärgerna den innehåller.
För att vi ska se färger i en tryckt färgbild måste bilden belysas med vitt ljus. Från olika delar av bilden reflekteras sedan rött, grönt och/eller blått och resultatet blir att vi uppfattar färger. En nyans i en tryckt färgbild identifieras med sitt "CMYK-innehåll", det vill säga hur mycket av de fyra tryckfärgerna som den innehåller.
Gul gatlykta
Att vitt ljus är en förutsättning för att vi ska uppfatta tryckta färger kan du testa genom att ta med dig en tryckt färgbild ut och titta på den under en gul gatlykta, en så kallad natriumlampa. Från gatlyktan kommer endast gult ljus och det betyder att du kommer att uppfatta alla färger förutom den gula som grådaskiga.
(Materialet ingår i Science Snacks och är översatt av NRCF med tillstånd av The Exploratorium, San Francisco. Besök deras hemsida för mer inspiration, ny flik)