Почему черный цвет поглощает тепло
Содержание
Цвета одежды несут массу эмоций: каждый цвет не только отражает настроение, но и меняет настроение в сочетании с другими цветами. Следовательно, цвета одежды имеют ключевое значение при выборе одежды.
Почему мы ассоциируем черную или темную одежду с зимой, а светлую с летом? Почему белый и другие светлые цвета являются популярными летними оттенками? Хотя может показаться, что ответ связан с модой, в действительности именно научные знания, делает белые и более светлые цвета более практичными в жаркие летние месяцы.
На самом деле, вам, вероятно, в какой-то момент вашей жизни понятно, что носить летом черную одежду на открытом пространстве и солнце жарко, потому что черный цвет поглощает тепло. Есть ли правда в этом утверждении? Или это просто домыслы.
Почему черный цвет поглощает тепло
Черная одежда поглощает больше света, а это, в свою очередь, преобразуется в большее количество энергии и тепла.
Но почему это происходит? Все это можно объяснить наукой о свете, тепле и энергии.
Чтобы понять свойства поглощения тепла черной одеждой, мы должны сначала понять, почему такая одежда выглядит черной в первую очередь. Цвет рубашки определяется тем, какие длины волн света отражаются от этого объекта.
Почему черный цвет поглощает теплоКогда свет попадает на объект, этот свет (известный как белый свет) содержит все видимые длины волн света. Красная рубашка, таким образом, будет выглядеть красной, потому что она поглощает все длины волн света, кроме красной, которая отражается и определяется нашими глазами.
Чем белые объекты отличаются от черных
Белая рубашка отражает все волны света обратно и наши глаза видят полный спектр цветов, не поглощенный предметом. Черная рубашка, с другой стороны, поглощает все длины волн света, не отражая ни одного из них обратно в наши глаза.
Поскольку черная рубашка поглощает весь свет, который попадает на нее, она преобразует этот свет в другие виды энергии, обычно в тепло.
Затем он излучает это тепло, некоторые в окружающую среду, а некоторые прямо в наше тело.
Вот почему люди советуют не носить черную или темную одежду в жаркие дни, так как человек получает дополнительное нагревание, за счет темной одежды, так как она поглощает весь спектр света и излучает больше тепла.
Почему черный цвет поглощает теплоБелые рубашки имеют противоположный эффект. Поскольку они не поглощают свет, они не преобразуют его в тепло. Это делает одежду белого или более светлого цвета более прохладной летом.
Конечно, хотя есть научное обоснование для утверждения, что черная одежда поглощает свет и преобразует его в тепло. Но вы, возможно, не заметите большой разницы между белой рубашкой и черной рубашкой в летний день, когда к этому процессу присоединяются другие факторы погоды.
Например, влажность воздуха, отсутствие солнца и ветер. Эти факторы погоды, имеют значительное влияние на то, как тепло и комфортно, вы чувствуете себя в определенный день, независимо от цвета одежды.
Видео: Кокосовый осьминог строит свое жилище.
Цвет. Температура и восприятие — Жизнь на DTF
Почему синий цвет теплее, чем красный и наоборот? И зачем художникам разбираться в температуре цвета?
16 386 просмотров
Запрещающие знаки красят в красный, а от новой лампочки в светильнике дома стало холодно и неуютно. Почему? Просто цвет имеет значение. А точнее — его температура. Теплые и холодные цвета рождают ассоциации и по-разному влияют на настроение и восприятие. Как это происходит и как этим управлять? Разберемся вместе!
Цвет и его температура: что есть что?
Сейчас будет немного физики, а после все про рисунок.
Как мы видим цвета?
Цвет — это результат химической реакции, протекающей в фоторецепторах наших глаз. Электромагнитные волны распространяются в пространстве от источника возмущения магнитного поля, а затем воздействуют на зрительные пигменты красного, синего и зеленого цвета.
Источник света испускает электромагнитное излучение. Часть его поглощается объектами, а оставшаяся — отражается от них, и воспринимается фоторецепторами глаза.
Восприятие цвета зависит от частоты колебаний электромагнитных волн или от их длины. Это величина промежутка между крайними точками волны, которая измеряется в нанометрах (1 нм = 10−9 метра). Наши глаза воспринимают не весь возможный диапазон колебаний, а лишь малую его часть, называемую видимым излучением. Его условные границы находятся в пределах от 380 до 780 нм.
Волны видимого излучения, испускаемого Солнцем, в совокупности выглядят как белый свет. Впервые его разложил на составные части Исаак Ньютон с помощью стеклянной призмы в 1672 году.
Как физики определяют температуру цвета?
Для определения температуры цвета ученые используют условный предмет — абсолютно черное тело, которое поглощает все электромагнитное излучение.
Изначально оно имеет температуру абсолютного нуля: −273,15 °C, или ноль градусов по шкале Кельвина, которая используется для измерения температуры цвета. В этом состоянии прекращается движение атомов и молекул.
При нагревании частицы приходят в движение, и тело начинает испускать свечение в видимом диапазоне. По мере роста температуры оно становится темно-красным, а затем желтым, белым и голубым. Из видимых цветов красный соответствует самой низкой температуре.
Если на упаковке лампочки написано “6000 K”, это не значит, что она нагреется до температуры Солнца и испепелит все вокруг 🙂 Указывается коррелированная температура — соотношение цвета излучения со шкалой температуры абсолютно черного тела.
Но постойте, а где в шкале зеленый и фиолетовый? Дело в том, что цвет теплового излучения изменяется в пределах планковского локуса, а не проходит через весь спектр.
Так выглядит изменение видимого излучения абсолютно черного тела при нагревании в цветовом пространстве CIE 1931.
Как мы оцениваем температуру цвета и почему мозг нас обманывает
Какой напрашивается вывод? С точки зрения физики, оттенки красного — самые холодные, а синего — самые теплые. При этом в быту, дизайне и рисовании считается, что дела обстоят ровно наоборот: синий цвет — холодный, а красный — теплый.
Наглядное объяснение, почему в жаркую погоду лучше надеть белую футболку. Черный шар поглощает все цвета, белый — все отражает, а красный (или тот же синий) — только сам себя.
Почему так?
Бытие определяет сознание. В жизни мы почти не сталкиваемся с чудовищными температурами, дающими холодное свечение. Поэтому думая о цвете, человек ориентируется не на эфемерную частоту колебаний электромагнитных волн, а на собственный чувственный опыт.
Красный, желтый, оранжевый — это цвет жаркого пламени, тлеющих углей, закатного солнца; синий, зеленый, голубой — холод льда, неба, прохлада тени, листвы и водной глади.
Наше восприятие температуры цвета строится на ассоциациях с реальными объектами и явлениями.
Ожидание и реальность
Проверить влияние цвета на восприятие не сложно, что подтверждается экспериментом. Для этого автор использовал пять стеклянных банок, воду, пищевой краситель и электронный термометр. Банки, наполненные одинаковым количеством воды, выставили на солнце и добавили в четыре из них несколько капель пищевого красителя — красного, синего, зеленого и желтого. Через час автор эксперимента проверил температуру жидкости в каждой из банок. Оказалось, что банка с красной водой на два градуса холоднее, чем с синей и зеленой, и на градус холоднее, чем прозрачная вода.
Банка с синей водой оказалась теплее, чем все остальные, хотя визуально кажется, что она холоднее
Хотя реальная температура объектов теплых цветов может быть ниже, чем холодных, человек склонен судить иначе.
К примеру, в ходе этого опроса многие респонденты посчитали, что напиток в красной чашке горячее, чем в синей. Люди привыкли, что объект будет теплее или холоднее в зависимости от его цвета. Это мнение настолько прочно закрепилось в сознании, что многие до сих пор ошибаются. На эту тему есть еще один эксперимент.
Исследование состояло из двух этапов, каждый из них проводили дважды: с открытыми и закрытыми глазами. Сначала испытуемые касались предметов красного и синего цвета. Предметы нагревались и охлаждались, а участники опыта должны были описать свои чувства. На втором этапе опыта руку испытуемого подсвечивали светом разного цвета.
Выглядело это так:
Повтор эксперимента с закрытыми глазами считался «контрольным».
Испытуемые назвали синий предмет теплым, причем они заметили тепло при меньшем нагреве, чем в случае с красным предметом. Температуру красного предмета оценили практически одинаково как с открытыми, так и с закрытыми глазами.
Для подсвеченных рук получилось наоборот — красную руку назвали теплой раньше, чем синюю.
Авторы объясняют результаты противоречием между ожиданием и реальность. Мы привыкли, что красные объекты — теплые, а синие — холодные, и быстрее замечаем разницу между ожидаемой и реальной температурой. Поэтому участники эксперимента оценили синие объекты и объекты, к которым прикасались рукой, освещенной красным светом, как более теплые. Ожидаемая разница между температурами объекта и руки оказалась меньше, чем фактическая. Это утверждение авторы эксперимента тоже проиллюстрировали:
Мозг сравнивает ожидаемую разницу температур (T exp) с фактической(T obj или T hand). Чем меньше эта разница, тем теплее объект. В случае «a» синий объект показался теплее, чем красный. В случае «b» теплее был объект, которого коснулись красной рукой.
Теплые и холодные цвета в искусстве. Когда это важно
Оставляем научпоп позади, переходим к рисованию.
Раздел о теплых и холодных цветах можно найти в большинстве учебников по цветоведению и колористике. Почему художникам важно знать о температуре цвета?
Соседство цветов
Температура цвета — не всегда абсолютное значение. Когда мы смотрим на картину, наше первое впечатление о ней создается не от мастерского мазка красной краской в левом нижнем углу, а от общего вида, собранного из разноцветных мазков. Поэтому важен не только цвет, но и его соседство.
Художник может сделать так, что теплый будет казаться холодным, а холодный – теплым, просто расположив нужные цвета рядом. Для этого необходимо сверяться с цветовым кругом. Чем ближе цвет к красному, тем он теплее, чем ближе к синему — тем холоднее.
Пурпурный выглядит теплее, чем фиолетовый, так как его получили, смешав фиолетовый с теплым красным.
На цветовом круге пурпурный будет ближе к красному, чем его сосед.
Еще один пример:
В этой паре цвет слева — однозначно холоднее из-за того, что получен в результате смешения красного оттенка с холодным синим. Этот эффект усиливается за счет соседства с очень теплым красным.
Контраст температуры — классический прием в изобразительном искусстве. Холодный и теплый цвет, расположенные рядом, усиливают свойства друг друга. В художественных школах учат, что при теплом свете от объекта будет падать холодная тень и наоборот. Мы уже писали об этом, а также о том, что это правило работает не всегда.
Теплые холодные, холодные теплые
Определить температуру по кругу Иттена легко. Проблема в том, что в реальности чистые цвета встречаются нечасто. К примеру, зеленая листва не всегда зелена. Она приобретает желтый оттенок в свете солнца, а в тени становится тусклой и синеватой. Любой цвет может менять свою температуру в зависимости от подтона.
Единственное исключение — оранжевый, который всегда остается теплым.
В лучах солнца к зеленому примешивается желтый и листва выглядит теплой. В тени она кажется холодной из-за примеси синего.
Как определить температуру цвета? Для этого снова пригодится цветовой круг, на этот раз — восьмисекторный, поскольку на нем отображено больше оттенков цвета. Нужно посмотреть, насколько цвет ближе к чистому холодному или теплому соседу. К примеру, зеленый цвет будет становится теплее на пути к красному (через желтый) и холоднее — на пути к синему.
Небольшая шпаргалка об изменении температуры цвета — на случай, если в уме представить пока сложно.
Отдельная история только с синим цветом. Он считается самым холодным, поэтому теплеет от смешения с любым цветом — вопрос лишь в том, насколько сильно.
Температура окружения
Солнце — основной источник света на планете. По мере движения светила по небосводу меняется его цвет.
Это соответствующим образом влияет на то, как будут выглядеть объекты. Чем ближе солнце к зениту, тем холоднее его свечение. В ясный день оно светит белым цветом, а во время заката или рассвета уходит в теплые тона красного, оранжевого или розового.
Моне любил рисовать один и тот же объект в разное время суток.
Художнику важно помнить о том, какую температуру имеет основной источник света. В противном случае объекты на картине будут выглядеть инородно, их не удастся вписать в окружение. Вот так выглядит шкала цветовой температуры для привычных нам источников света:
Настроение и характер
Каждый цвет вызывает ассоциации и определенное настроение. Поэтому впечатление зрителя зависит от того, какой цвет доминирует на изображении. Об этом хорошо знают дизайнеры и маркетологи, которые разрабатывают фирменный стиль компании.
Корпорации тратят большие деньги, чтобы вызвать нужный отклик у потребителя.
Художники управляют настроением зрителя, используя цвета нужной температуры. Особенно в этом преуспели импрессионисты. Мастерски используя тепло-холодные отношения света и тени, они добивались живости и естественности в своих работах.
Само название художественного направления «импрессионизм» переводится, как “впечатление”.
Как это работает?
Мы реагируем на цвет неосознанно — на уровне вегетативной нервной системы. В 1972 году описан опыт, в котором исследовалась реакция испытуемых на четыре цветовых раздражителя — красный, желтый, зеленый, голубой. Изменение электрической активности кожи показало, что красный цвет стимулирует и возбуждает нервную систему сильнее, чем любой другой.
Существует теория, что такая реакция на красный вызвана развитием трехцветного зрения у предков человека и высших приматов — так было проще искать спелые фрукты среди листвы.
Горячий характер, холодная голова
Цвет — это хороший способ передать информацию без слов.
Эндрю Хансон, Старший научный сотрудник Национальной физической лаборатории UK
Теплые цвета ассоциируются с энергией, жизнью, радостью, силой, храбростью и уютом. Но в то же время — с опасностью и гневом. Холодные тоже имеют двойственную природу. Они могут успокаивать и освежать, символизировать безопасность, а могут быть мрачными, ассоциироваться с печалью и смертью. Концепт-художник может многое рассказать о персонаже или окружении, просто используя подходящий цвет.
Аид — бог царства мертвых, поэтому его образ состоит из холодных цветов. Однако, в моменты гнева, он “закипает” ярким красным и желтым.
Франшиза о Гарри Поттере — яркий пример использования цвета для описания характера. Каждый студент, в зависимости от черт личности, попадал на факультет с соответствующей геральдикой. Красный и золотой для храбрых и благородных гриффиндорцев, желтый и черный — для дружных пуффендуйцев. Спокойные и рассудительные когтевранцы носят голубые цвета (теплый оттенок), а заклятые враги главных персонажей — изумрудные (холодный оттенок зеленого).
Персонажи в теплых цветах выглядят дружелюбнее, чем в холодных.
Соответствующая атмосфера царит и в гостиных факультетах. Место сбора Гарри и его друзей — теплое и уютное, здесь много красной мягкой мебели и все освещено пламенем камина и ламп. В обиталище Малфоя царят холодные цвета и вычурная, неуютная мебель.
Сразу понятно, где живут плохие парни. Немалую роль тут сыграла температура цвета.
Художнику следует помнить, что цвет в концепте персонажа играет вспомогательную роль. Он выполняет свою функцию только в сочетании с остальными элементами, такими как форма, силуэт и пропорции. Мы уже писали о том, какими принципами руководствуются при создании персонажей.
Иллюзия глубины
Воздух не такой прозрачный, как нам кажется. Между нами и объектами вдалеке находится толща воздуха, которая увеличивается по мере удаления от объекта. Поэтому дальний план теряет контрастность и насыщенность, а его цвет становится более холодным.
Горы вдалеке покрыты той же зеленой растительностью, что и на переднем плане, но выглядят они синими. Этот эффект называется воздушной перспективой.
Все дело в том, что в воздухе присутствуют мельчайшие частички воды, в которых отражается окружение, будь это небо или стены гигантского ангара. Поэтому предметы, расположенные ближе к зрителю, будут казаться теплее, чем те, что находятся в отдалении. Это не железное правило — мы уже писали о том, что порой его можно нарушать.
Если вы хотите больше узнать о том, как образуются цвета, советуем эту статью. А тут можно прочитать о том, почему тон не менее важен, чем цвет, а иногда даже более.
Автор текста Богдан Дудниченко из Smirnov School. Мы — онлайн-школа, где готовят концепт-художников, левел-артистов и 3D-моделеров для игр и анимации. Если придете к нам на курс, не забудьте спросить о скидке для читателей DTF.
Какие цвета притягивают тепло? | Наука
••• skyNext/iStock/GettyImages
Обновлено 24 апреля 2018 г.
By Blake Flournoy
Чтобы сохранять прохладу в солнечный день, цвет вашей одежды может иметь большее значение, чем длина или материал. Вы когда-нибудь задумывались, почему вы чувствуете себя круче в белой рубашке с длинными рукавами, чем в черной футболке? Все сводится к цвету. Цвет объекта определяется длиной волны света, поглощаемого объектом, и поскольку поглощенный свет преобразуется в тепловую энергию (тепло), более темные цвета притягивают больше тепла.
TL;DR (слишком длинно, не читал)
Единственный цвет, который не притягивает тепло, — белый, потому что белые объекты отражают все видимые длины волн света. Черный — цвет, который поглощает все видимые длины волн света — притягивает больше всего тепла, за ним следуют фиолетовый, индиго, синий, зеленый, желтый, оранжевый и красный в порядке убывания.
Свет и цвет
Свет — это тип электромагнитного излучения, распространяющегося от источника волнами. Хотя мы видим свет однородным, он состоит из широкого диапазона длин волн различных цветов в зависимости от частоты — видимых и невидимых для человеческого глаза.
Цвет — это мера того, какая из этих длин волн поглощается или не поглощается данным объектом. Все остальные длины волн отражаются от объекта.
Свет и тепло
Тепло — это мера движения молекул в объекте. Чем больше движутся молекулы, тем теплее становится объект. Длины волн электромагнитного излучения резонируют с молекулами, когда излучение поглощается, приводя их в движение и увеличивая тепло. Чем больше длин волн излучения поглощается, тем больше тепла притягивается. Даже объекты, которые отражают все цвета, все же поглощают некоторые длины волн излучения. Самая длинная из этих длин волн, известная как инфракрасный свет, невидима невооруженным глазом.
Белый и черный
Белый и черный находятся на противоположных концах цветового спектра. Белые объекты отражают все видимые длины волн света, а черные объекты поглощают все видимые длины волн. В результате эти два цвета притягивают меньше всего и больше всего тепла соответственно.
Однако даже белые объекты притягивают тепло посредством инфракрасного света — ни один цвет не притягивает тепло.
Радуга и излучение
Находясь между белым и черным, объекты определенного цвета притягивают тепло в зависимости от того, сколько длин волн видимого света они отражают. Длины волн с более высокой частотой приводят к более темным цветам, что приводит к большему поглощению тепла. Красные объекты притягивают меньше всего тепла после белых объектов, за ними следуют оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго и фиолетовый, который притягивает больше всего тепла любого видимого цвета, кроме черного.
Прохлада, сохранение тепла
Чтобы сохранять прохладу летом и тепло зимой, помните об этом практическом правиле. Белый, красный и желтый лучше всего подходят для теплых месяцев, когда вы не хотите привлекать дополнительное тепло. В прохладные месяцы те же самые цвета лучше заменить синим, фиолетовым или черным, если вы хотите удержать как можно больше тепла.
Вот почему вы не должны носить белое после Дня труда.
Связанные статьи
Ссылки
- Scientific American: Как свет превращается в тепло?
- Discovery Express Kids: как цвет влияет на поглощение тепла?
Об авторе
Блейк Флурной — писатель, репортер и исследователь из Балтимора, штат Мэриленд. Работая независимо и вместе с профессорами в Goucher College, они подготовили и провели ряд образовательных программ и семинаров для старшеклассников и студентов колледжей в районе Балтимора, находя новые способы познакомить учащихся с биологией, психологией и статистикой. Они никогда не видели Сайнфелда и смертельно боятся ос.
Четыре цвета, которые лучше всего носить в жаркую погоду, согласно современной науке
Мы знаем, что вы выходите стильно, но вы также делаете это в соответствии с научным стилем? Здесь японский ученый представляет лучшие цвета для жаркой погоды, потому что это действительно может иметь значение — около 20 градусов.
Европа сталкивается с волной жаркой погоды, вынуждающей людей прибегать к различным ухищрениям, чтобы лучше выдержать это тяжелое время. Это включает в себя более легкую одежду, изоляционные материалы, а также цвета, которые сохраняют прохладу тела, несмотря на палящее солнце. Группа японских исследователей изучила этот вопрос и предложила нам обзор основных оттенков, которые можно носить во время жары. Несмотря на то, что мы не в Европе, мы знакомы с жаркой погодой здесь, в Таиланде, поэтому исследование все еще очень полезно.
В исследовании, датированном августом 2020 года, но не менее актуальном и сегодня, группа японских ученых во главе с исследователем Тошиаки Ичиносе из Национального института экологических исследований интересовалась важностью выбора цвета одежды во время месячных. высокой температуры. Она провела эксперимент, чтобы определить, какие цвета сохраняют прохладу тела на летнем солнце, и ее результаты могут вас удивить.
[Изображение героя предоставлено Tran Long/Pexels]
Изображение предоставлено Олей Кобрусевой/Pexels Белый, желтый, серый и красный В целях исследования Тошиаки Ичиносе выставил на солнце девять туловищ манекенов, покрытых рубашками-поло разных цветов: от красного до светло-зеленого, желтого, синего, черного , белый или темно-зеленый.
Важная деталь: температура на улице была около 30 градусов по Цельсию (86 градусов по Фаренгейту). Всего через пять минут воздействия ученый изучил температуру поверхности тканей и заметил разницу в 20°C между самой прохладной и самой теплой рубашкой поло, что продемонстрировало важность разумного выбора гардероба во время жары.
Обычно говорят, что белый цвет является наиболее подходящим для летних температур, потому что он сохраняет прохладу тела, в отличие от черного, который имеет тенденцию поглощать тепло. Исследование подтверждает это, указывая на то, что температура поверхности белой рубашки поло составляла около 30 градусов по Цельсию, что эквивалентно температуре воздуха во время исследования. Напротив, температура поверхности черной рубашки поло превышала 50 градусов по Цельсию (122 по Фаренгейту), что на 20 градусов меньше, чем у белой модели. Ничего нового под солнцем, можно сказать… Разве что, когда дело доходит до промежуточных цветов, есть сюрприз.
После белого к цветам, сохраняющим тело прохладным, относятся не что иное, как желтый, серый и, что удивительно, красный, до сих пор считающийся в коллективном воображении «теплым» цветом. Фиолетовый находится в середине рейтинга, поэтому его можно носить в жаркую погоду, если это ваш любимый цвет. С другой стороны, желательно избегать синего — еще один сюрприз, потому что он считается «холодным» цветом — а также светло-зеленого, темно-зеленого и черного.
Магазин желтой, серой и красной летней одежды
Христиан Дзен
бат 3956
Верхняя дека для виолончели Rally Movement Lemon
1550 THB
Макси-платье Kemissara с эффектом «омбре»
6200 бат
Изображение предоставлено: Gayatri Malhotra/Unsplash Какого цвета должна быть ваша маска для лица? В этот период пандемии многие могут задаться вопросом, следует ли учитывать исследование при выборе цвета нашей незаменимой защитной маски.
Ответ отрицательный, по мнению главного автора этого эксперимента, который обосновывает свою позицию тем, что поверхность маски меньше, чем у рубашки поло, что происходит рассеивание тепла за счет испарения, связанного с функцией защитную маску, и этот воздух постоянно входит и выходит через дыхание. Факт остается фактом: на открытом солнце лучше использовать белую маску, которая будет меньше раздражать некоторых людей, как указывает сам Тошиаки Ичиносе.
Теперь у вас есть все карты и цвета на руках, так что ваш гардероб не будет дополнительным препятствием в этот период сильной жары. Чтобы пойти дальше, вы также можете сделать ставку на определенные материалы, которые также помогают сохранять тело прохладным, когда термометр зашкаливает. Хлопок, например, позволяет коже дышать, в то время как лен, растительное волокно с низким воздействием на окружающую среду, известен своими терморегулирующими свойствами, которые регулируют температуру и сохраняют кожу прохладной в течение всего лета.