แสง การค้นพบและทฤษฎี

การตรวจวัดคลื่นแสงเริ่มขึ้นใน คริสต์ศตวรรษที่ 19

ในปี 1928 ไรท์ ( W.D.Wright ) และ กิลด์ ( J.Guild )

ประสบความสำเร็จในการตรวจวัดคลื่นแสงครั้งสำคัญ

และได้รับการรับรองจาก Commission Internationale

de l 'Eclairage หรือ CIE ในปี 1931

โดยถือว่าเป็นการตรวจวัดมาตรฐานสามเหลี่ยมสี CIE เป็น

ภาพแสดงรูปสามเหลี่ยมเกือกม้านำเสนอไว้ในปี 1931

โดยการวิเคราะห์สีจากแสงสเปคตรัม สัมพันธ์กับความยาว

คลื่นแสงแสดงถึงแสงสีขาวท่ามกลางแสงสเปคตรัมรอบ

รูปเกือกม้า

โค้งรูปเกือกม้าแสดงความยาวคลื่นจาก 400- 700 mu สามเหลี่ยมสี CIE สร้างขึ้นตาม

ระบบความสัมพันธ์พิกัด X และ Y คาร์เตเชียน ในทางคณิตศาสตร์จากมุมตรงข้าม 3 มุม

ของรูปเกือกม้าคือสีน้ำเงินม่วงเข้มประมาณ 400 mu สีเขียวประมาณ 520 mu และ

สีแดงประมาณ 700 mu คือสีจากแสง ที่จะนำมาผสมกันและก่อให้เกิดสีต่าง ๆ ขึ้น

แสงสีแดงมีความยาวคลื่นสูงสุด แต่มีความถี่คลื่นต่ำสุด จะหักเหได้น้อยที่สุด และแสงสีม่วง

จะมีความยาวคลื่นน้อยสุด แต่มีความถี่คลื่นสูงสุด และ หักเหได้มากที่สุด

โครงสร้างของสามเหลี่ยมสี CIE นี้ มิได้ขึ้นอยู่กับทฤษฎีใดทฤษฎีหนึ่ง แต่เกิดจากการ

ทดลองค้นคว้าทาง วิทยาศาสตร์ ระบบการพิมพ์อุตสาหกรรม การถ่ายภาพ ภาพยนตร์

โทรทัศน์ ได้ใช้โครงสร้างสีนี้เป็นหลัก ในระบบการพิมพ์ได้ใช้สีจากด้าน 3 ด้านของ

รูปเกือกม้าคือ สีเหลือง ฟ้า สีม่วงแดง และสีดำเป็นหลัก ส่วน ในการถ่ายภาพ ภาพยนตร์

โทรทัศน์ จอคอมพิวเตอร์ใช้สีจากมุมทั้งสาม คือ แดง เขียว น้ำเงิน เป็นหลัก

ในราวปี ค.ศ. 1666 เซอร์ ไอแซค นิวตันได้แสดงให้เห็นว่า สีคือส่วนหนึ่งในธรรมชาติของ

แสงอาทิตย์ โดยให้ลำแสงส่องผ่านแท่งแก้วปริซึม แสงจะหักเห เพราะแท่งแก้วปริซึม

ความหนาแน่นมากกว่าอากาศ เมื่อลำแสงหักเหผ่านปริซึมจะปรากฏแถบสีสเปคตรัม

(Spectrum) หรือที่เรียกว่า สีรุ้ง (Rainbow) คือ สีม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง แสด

แดง เมื่อแสงตกกระทบโมเลกุลของสสาร พลังงานบางส่วนจะดูดกลืนสีจากแสงบางส่วน

และสะท้อนสีบางสีให้ปรากฏเห็นได้ พื้นผิววัตถุที่เราเห็นเป็นสีแดง เพราะ วัตถุดูดกลืน

แสงสีอื่นไว้ สะท้อนเฉพาะแสงสีแดงออกมา วัตถุสีขาวจะสะท้อนแสงสีทุกสี และวัตถุสีดำ

จะดูดกลืนทุกสีจากทฤษฎีการการหักเหของแสงของ ของนิวตัน และจากสามเหลี่ยมสี

CIE พบว่า แสงสีเป็นพลังงานเพียงชนิดเดียวที่ปรากฎสี จากด้านทั้ง 3 ด้านของ

รูปสามเหลี่ยมสี CIE

นักวิทยาศาสตร์ได้กำหนดแม่สีของแสงไว้ 3 สี คือ

สีแดง ( Red )

สีเขียว (Green)

สีน้ำเงิน ( Blue )

แสงทั้งสามสี เมื่อนำมาฉายส่องรวมกัน จะทำให้ เกิดสีต่าง ๆ ขึ้นมา คือ

แสงสีแดง + แสงสีเขียว = แสงสีเหลือง (Yellow)

แสงสีแดง + แสงสีน้ำเงิน = แสงสีแดงมาเจนตา (Magenta)

แสงสีน้ำเงิน + แสงสีเขียว = แสงสีฟ้าไซแอน (Cyan)

และถ้าแสงสีทั้งสามสีฉายรวมกัน จะได้แสงสีขาว หรือ ไม่มีสี

เราสามารถสังเกตแม่สีของแสงได้จากโทรทัศน์สี หรือจอคอมพิวเตอร์สี

โดยใช้แว่นขยายส่องดูหน้าจอจะเห็นเป็นแถบสีแสงสว่าง 3 สี

คือ แดง เขียว และน้ำเงิน นอกจากนี้เราจะสังเกตเห็นว่า เครื่องหมายของ

สถานีโทรทัศน์สีหลาย ๆ ช่อง จะใช้แม่สีของแสง ด้วยเช่นกัน ทฤษฎีของแสงสีนี้

เป็นระบบสีที่เรียกว่า RGB ( Red - Green - Blue ) เราสามารถนำไปใช้ในการ

ถ่ายทำภาพยนตร์ บันทึกภาพวิดีโอ การสร้าง ภาพ เพื่อแสดงทางคอมพิวเตอร์

การจัดไฟแสงสีในการแสดง การจัดฉากเวที เป็นต้น แสงสีที่เป็นแม่สี คือ

สีแดง น้ำเงิน เขียว จะเรียกว่า สีพื้นฐานบวก ( Additive primary colors )

เกิดจาก การหักเหของแสงสีขาว ส่วนสีใหม่ที่เกิดจากการผสมกันของแม่สีของแสง

ทั้งสามสี จะเรียกว่า สีพื้นฐานลบ (Subtractive primary colors ) คือ

สีฟ้าไซแอน (Cyan)

สีแดงมาเจนต้า (Magenta)

และสีเหลือง (Yellow)

ทั้งสามสีเป็นแม่สีแม่ใช้ในระบบการพิมพ์ออฟเซท หรือที่เรียกว่าสี CMYK

โดยที่มีสีดำ (Black) เพิ่มเข้ามา