Ce numim negru? O regiune din câmpul vizual e asociată cu noțiunea de negru dacă, prin comparație cu alte regiuni (sau cu imagini memorate), este mult mai puțin luminoasă.
Este foarte importantă observația „prin comparație”. Același obiect poate apărea alb sau negru, în funcție de referință.
Luna, de exemplu, pare strălucitoare și spunem că e albă, dar suprafața ei are de fapt o reflectivitate mică, de numai circa 12% (în medie), adică aproximativ egală cu reflectivitatea asfaltului de pe drumuri sau a cărbunelui.
Dar asfaltul și cărbunele nu le percepem ca fiind albe, pentru că pe ele nu le comparăm cu hăul negru al cosmosului, ci cu alte obiecte de pe Pământ, de exemplu cu nisipul, pietrele, zăpada etc.
Se poate totuși aranja un experiment în care și o bucată de cărbune să pară foarte luminoasă, de exemplu dacă lăsăm să cadă pe cărbune un fascicul de lumină intensă (să zicem de la soare) într-o încăpere cu pereții negri și fără alte surse de lumină. Atunci cărbunele va apărea ca fiind cel mai luminos obiect din câmpul vizual, deci alb.
Ecranul de la cinematograf e alb, dar pe el se pot proiecta imagini ale unor obiecte diverse, inclusiv negre. Le percepem ca fiind negre pentru că în zonele respective ale ecranului trimitem mai puțină lumină decât în zonele pe care le percepem ca fiind albe. Totuși, ecranul ca obiect fizic e în realitate tot timpul alb și uniform.
De asemenea e importantă observația „mult mai puțină lumină”. Mulți definesc negrul ca fiind absența totală a luminii, dar în realitate nu există obiecte perfect nereflectante.
Catifeaua neagră, care e mult mai neagră decât stofa neagră sau decât vopseaua neagră, reflectă și ea ceva de ordinul a 1% din lumină. Pentru a simula un negru și mai negru se pot folosi incinte închise cu pereții interiori vopsiți în negru și cu un orificiu mic; când te uiți (din exterior, evident) la acel orificiu el pare mult mai negru decât orice suprafață neagră (inclusiv cea mai neagră catifea); și totuși nici acel negru nu e perfect.
Ceea ce numim noi negru în limbajul de zi cu zi e departe de orice încercare de perfecțiune; de exemplu despre o suprafață care încă mai reflectă 10% din lumina incidentă zicem de obicei că e neagră.
Apoi, ce numim culoare? Senzația de culoare a ochiului uman normal este o mărime 3-dimensională. Cele trei dimensiuni se pot aranja în mai multe feluri, dar perceptual cel mai ușor se înțelege așa: o dimensiune este intensitatea luminoasă (diferența dintre alb și gri, de exemplu), alta e nuanța (diferența dintre albastru și verde) și alta e puritatea culorii (diferența dintre roșu și roz).
Un alt mod de organizare, mult folosit în mediul digital, este pe dimensiunile roșu-verde-albastru. Există multe altele, inclusiv în raport cu spectrele de absorbție ale celor trei tipuri de receptori de culoare din retină. Și împărțirea pe mai multe culori (de exemplu patru vopseluri în tipografia color CMYK sau mai multe la unele imprimante) se reduce de fapt tot la trei dimensiuni, iar numărul sporit de vopseluri sau cerneluri se justifică numai tehnic, pentru o cât mai bună reproducere a culorii, dar nu și principial.
În contextul ăsta, ce este culoarea neagră? Dacă luăm modelul intensitate-nuanță-puritate, lipsa completă a luminii (negrul absolut) înseamnă intensitate egală cu zero, nuanță nedefinită, puritate nedefinită. De-asta uneori spunem că negrul nu e o culoare, ci doar lipsa luminii.
Negrul real însă își are poziția lui printre celelalte culori, și anume este un gri închis: intensitate mică, nuanță nedefinită, puritate aproximativ zero. Faptul că nuanța e nedefinită îi face pe unii să considere că nici griurile (inclusiv albul) nu sunt culori propriu-zise.
De ce percepem ceva ce nu există? Pentru că inexistența o punem în relație cu existența. Liniștea e absența sunetului și o percepem constatând absența asta. La fel, întunericul e absența luminii și așa îl constatăm. În schimb lipsa câmpului magnetic nu o putem constata, pentru că nici prezența lui nu o simțim.
Cum e posibil să vedem ceva care nu face parte din spectrul luminii? În primul rând, nici o culoare din jurul nostru nu este spectral pură. Semaforul cel mai roșu nu e pur roșu. Orice lumină (emisă, reflectată, transmisă, împrăștiată, difractată etc.) are un anumit spectru, în care diferitele componente sunt mai mult sau mai puțin intense.
Nici un laser, care produce lumina cea mai monocromatică, nu are un spectru infinit de îngust (este imposibil principial, nu doar fizic).
În al doilea rând, negrul absolut are și el spectrul lui, și anume intensitatea e zero la toate lungimile de undă, deci există. E o diferență între „numărul x este zero” și „numărul x nu există”. Și în sfârșit, negrul real are și el spectrul lui, cu intensități mici la toate lungimile de undă vizibile (mici în comparație cu ce luăm ca reper).
Vantablack este un material făcut din nanotuburi de carbon și cu o absorbție maximă de 99,965% din radiație, este cea mai neagră substanță cunoscută.
Preluare de pe ScientiaQ&A
