สีเป็นผลตอบสนองทางใจของคนเราต่อความยาวคลื่นในย่านต่างๆ ของพลังงานแสงที่ตกกระทบบนชั้นเรตินาในลูกตา ซึ่งคุณสมบัติการกระจายทางสเปกตรัมของวัตถุ จะทำให้เกิดสีเฉพาะของวัตถุขึ้นมาเช่น แดง , เขียว ฯลฯ ถ้าวัตถุถูกส่องด้วย แหล่งกำเนิดแสงที่มีคุณสมบัติต่างกันก็จะทำให้เรามองเห็นสีวัตถุต่างกันด้วยดังรูป
ทฤษฎีสี
ในศตวรรษที่ 17 นิวตันพบว่าลำแสงสีขาวของแสงแดดประกอบด้วยรังสีแสงสว่างที่มีสีต่างกันหลายสี เพราะเมื่อให้แสงแดด ส่องผ่านแท่งปริซึม แสงจะกระจายออกเป็นสีรุ้ง (เรียกว่าสเปกตรัม) แต่เมื่อนำเอาสเปกตรัมเหล่านั้นมาผ่านแท่งปริซึมอันที่ 2 แสงที่ได้จะกลายเป็นสีขาวเหมือนเดิม เขาจึงสรุปว่าสีรุ้งทั้ง 7 ในสเปกตรัมเป็นสีปฐมภูมิ
ถ้าปล่อยแสงที่มีความยาวคลื่นเดียวเช่น 650 nM. ที่มีปริมาณมากพอ กระทบเรตินาในลูกตาความรู้สึกถึงสีที่ต่างจากสีอื่น จะเกิดขึ้น และสิ่งเร้านั้นจะบอกว่าเรากำลังมองเห็นเป็นสี "แดง" ดังนั้นสีจึงแสดงออกมาในรูปของความรู้สึกหรือเรื่องราว ของการมองเห็น ซึ่งเกิดจากการกระทำของพลังงานที่ความยาวคลื่นใดๆ ที่กระทำต่อเรตินาของตาคนปกติ ความแตกต่างของความยาวคลื่น จะทำให้เกิดความรู้สึกที่ต่างกันของการมองเห็นสี วัตถุจะมองดูแตกต่างกันเมื่ออยู่ภายใต้แสงสี ที่ต่างกัน สีของวัตถุจะขึ้นอยู่กับธรรมชาติของแสงที่ตกกระทบวัตถุนั้น , การสะท้อนแสงของวัตถุและคุณสมบัติในการตอบสนอง ของตาผู้สังเกต สีของวัตถุจึงขึ้นอยู่กับปรากฏารณ์ที่เรียกว่า การดูดกลืนแบบเลือก (Selective absorbtion) ดังรูป
การดูดกลืนแบบเลือกเป็นผลของสีวัตถุที่แยกอนุภาคของแสงที่ส่องสว่างวัตถุนั้น ส่วนหนึ่งของรังสีจะถูกดูดกลืนไว้ แล้วสะท้อน ส่วนที่เหลือออกไป เช่นวัตถุที่มีสีเขียวเมื่อถูกส่องด้วยแสงแดด วัตถุนั้นจะดูดกลืนพลังงานในช่วงอื่นไว้ยกเว้นสีเขียวและสะท้อน แสงสีเขียวเข้าตาเรา จึงมองเห็นวัตถุนั้นเป็นสีเขียวเป็นต้น
ทฤษฎีการผสมสีแบบลบ
บริวสเตอร์ได้ทดลองเกี่ยวกับสีต่างๆ และพบว่ามีสีหลักอยู่ 3 สี ที่สามารถนำมาผสมกันเพื่อทำให้เกิดสีรุ้งทั้ง 7 ที่นิวตันได้พบ ในสเปกตรัมของแสงแดด สีทั้ง 3 ที่บริวสเตอร์เรียกว่าสีปฐมภูมิหรือแม่สีของวัตถุคือ สีแดงเข้ม (Magenta) , สีเหลือง (Yellow) และสีน้ำเงินเขียว (Cyan) สีเหล่านี้เรียกว่า สีปฐมภูมิแบบลบ
ถ้าเอาสีปฐมภูมิแบบลบคู่ใดคู่หนึ่งมาผสมกัน จะเกิดสีทุติยภูมิแบบลบขึ้นมาอีก 3 สี คือสีแดง (Red) , เขียว (Green) และน้ำเงิน (Blue) ดังรูป แต่เมื่อเอาสีปฐมภูมิทั้ง 3 มาผสมรวมกันในสัดส่วนที่เท่ากันจะได้สีดำ การผสมสีแบบนี้พบได้ในสีน้ำ-สีย้อมทั่วไป
ทฤษฎีการผสมสีแบบบวก
ในศตวรรษที่ 19 โธมัส ยัง ได้บัญญัติทฤษฎีที่ว่าแสงสีขาวประกอบด้วยสีปฐมภูมิ 3 สีคือ สีแดง , เขียวและน้ำเงิน และกล่าวว่า สีปฐมภูมิเหล่านี้สามารถผสมกันเพื่อทำให้เกิดสีรุ้งทั้ง 7 ในสเปกตรัมได้ ทฤษฎีนี้ได้รับการยืนยันจากเฮลมโอซ์ และแมกซ์เวล
เฮลมโฮลซ์ได้ขยายงานทดลองของยัง โดยระบุว่า ภายในลูกตาคนเรามีใยประสาทเกี่ยวกับการมองเห็น 3 กลุ่ม แต่ละกลุ่มจะมีความรู้สึกไวต่อแสงปฐมภูมิในแต่ละช่วงต่างกันคือ กลุ่มที่ 1 ไวต่อแสงสีแดง , กลุ่มที่ 2 ไวต่อแสงสีเขียว และกลุ่มที่ 3 ไวต่อแสงสีน้ำเงิน โดยคิดว่าแสงที่มีสีอยู่ระหว่างสีปฐมภูมิเหล่านี้สมองจะตีความหมายออกมาว่าเป็นสีอะไร ตามทฤษฎีนี้แสงสีขาวจะเกิดจากการเร้าความรู้สึกของใยประสาททั้ง 3 กลุ่มเท่าๆ กันในเวลาเดียวกัน ซึ่งสามารถใช้อธิบาย การรวมกันของสีทางสเปกตรัมได้อีกด้วย การรวมกันของสีของแสงเรียกว่า ขบวนการผสมสีแบบบวก ซึ่งตรงข้ามกับทฤษฎีสี ของบริวสเตอร์
ระบบการเรียกชื่อสี แบ่งออกเป็น 2 กลุ่มใหญ่ๆ คือ
1. ระบบการจัดสีแบบ Monochromatic
2. ระบบการจัดสีแบบ Trichromatic
กลุ่มแรกเป็นระบบการจัดสีที่มีตัวแปรที่ใช้กำหนดสีอยู่ 3 ตัวคือ ความยาวคลื่นเด่น (Dominant wavelength) หรือชื่อสี (hue) , ความอิ่มตัวหรือความบริสุทธิ์ (Saturation) และความสว่าง (Brightness) ระบบนี้จะมีแผ่นตัวอย่างสีมาตรฐาน ที่มีการจัดระเบียบและตั้งชื่อเพื่อให้ง่ายต่อการระบุสี การเลือกสีก็ทำได้โดยการเทียบกับตัวอย่างสีมาตรฐานที่มีให้ ระบบที่มีชื่อเสียงมากคือระบบสีของมุนเซล (Munsell color system) ซึ่งใช้สำหรับเรียกชื่อสีของวัตถุจำพวกสีน้ำ , สีย้อม , สีหมึกต่างๆ ภายใต้เงื่อนไขการส่องสว่างมาตรฐาน
กลุ่มหลังเป็นระบบการจัดสีที่เกี่ยวกับงานวิจัยการผลิตและจำหน่าย มีข้อดีคือได้รวมเอาผลของคุณสมบัติการสะท้อนแสง หรือการส่งผ่านแสง (สีของวัตถุ) , คุณสมบัติทางสเปกตรัมของแหล่งกำเนิดแสง (สีของแสง) , คุณสมบัติการมองเห็น เพื่อใช้สังเกตเห็นสีอันแท้จริงภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด ระบบที่มีชื่อเสียงมากคือระบบสี CIE (CIE color system) โดย CIE ได้สร้างสามเหลี่ยมสีขึ้นมาเพื่อใช้กำหนดสีได้อย่างแม่นยำโดยอาศัยผลการคำนวณทางคณิตศาสตร์ |
