Белого цвета не существует

Цвет, в плане пигмента, всех цветов и оттенков найден в новую коробку мелков (и любую комбинацию вы могли бы составить из них). Говоря научным языком, цвет – это просто диапазон видимого света, который видят люди. Различные цветы, как красное и померанцовое, и другие незримые спектры как инфракрасный свет, двигают вокруг в волны электромагнитной энергии. Человеческий глаз способен видеть только свет с длиной волны от 380 до 750 нанометров. Например, видимый спектр начинается с длин волн, которые мы называем фиолетовыми, между 380 и 450 Нм, затем переходит к синему, зеленому, желтому и оранжевому, и заканчивается тем, что мы называем красным, между 590 и 750 Нм. Например, когда вы смотрите на чью-то красную рубашку, эта рубашка будет поглощать или рассеивать длины волн света ниже 590 нм, поэтому эти волны не достигнут ваших глаз. Но красная рубашка будет отражать некоторую длину волны между 590 и 750 Нм, которые ваши глаза обрабатывают как красные.

Проблема в этом научном подходе заключается в том, что некоторые цвета, которые считаются важными в коробке с карандашом, как известно, отсутствуют. Черный и белый, а также цвета, такие как розовый, похоже, не имеют места в видимом спектре света, который идет только от фиолетового до красного. Значит ли это, что черный и белый не являются настоящими цветами?

Это зависит от того, как вы хотите определить цвет. Если цвет-это исключительно то, как его описывает физика, видимый спектр световых волн, то черно-белые являются изгоями и не считаются истинными физическими цветами. Цвета, такие как белый и розовый, не присутствуют в спектре, потому что они являются результатом смешивания длин волн света наших глаз. Белый-это то, что мы видим, когда все длины волн света отражаются от объекта, в то время как розовый-это сочетание красного и фиолетового длин волн. С другой стороны, черный-это то, что наши глаза видят в пространстве, которое отражает очень мало света. Вот почему, если вы входите в комнату с выключенным светом, все темно и темно. Если включить в определение цвета, однако, все способы, которыми человеческие глаза обрабатывают свет и его отсутствие, то черно-белые, а также розовые, зарабатывают свои места в коробке с карандашом.

–Рубрики

• История (39)
• Физика (30)
• Помощь с Д/З (25)
• Химия (19)
• Википедия (7)
• План (7)
• Задачки-Головоломки (4)
• Искусство (3)
• Литература (3)
• Конкурсы (1)

–Подписка по e-mail

–Поиск по дневнику

–Интересы

–Постоянные читатели

–Сообщества

–Статистика

Воскресенье, 01 Сентября 2013 г. 23:29 + в цитатник

Существует ли в природе белый цвет? Да нет конечно!

Свет имеет волновую природу. А именно, свет – это видимая часть спектра электромагнитных волн. Каждая волна характеризуется своей длиной.Область электромагнитного спектра, которую может воспринимать человеческий глаз,находится в промежутке приблизительно от 400 до 700 нанометров.

Рис. 1. Видимый спектр электромагнитного излучения

Внутри человеческого глаза находятся сенсоры,чувствительные к разным волнам видимого спектра. Когда электромагнитные волны попадают на эти сенсоры, в них формируется сигнал, который затем поступает в мозг. И мозг уже принимает решение о том, свет какого цвета видит человек. А то, какой сигнал сформируется в человеческом глазу, зависит от того, волны каких длин придут на его сенсоры. Например, если на сенсоры попадут волны сразу всех длин видимого спектра, то мозгом такой свет будет расценен как свет белого цвета, а если на сенсоры не попадет ни одной волны видимого спектра, то этот сигнал будет расценен как черный цвет.

Если мы возьмем призму и посмотрим через нее на белый свет, то мы увидим описанный выше эффект дисперсии, результатом которого будет радуга. Эта радуга и будет демонстрировать, из чего же состоит белый свет. И поскольку эта радуга будет являться, фактически, видимым участком электромагнитного спектра, мы можем сделать выводы о том, как глаз воспринимает разные участки этого спектра.

Рис. 2. Радуга, соответствующая видимому спектру

На этой радуге четко видны семь основных цветов -фиолетовый, синий, голубой, зеленый, желтый, оранжевый, красный. Например, на волны с длиной около 700 нанометров глаз реагирует как на красный цвет, волны с длиной около 450-500 нанометров воспринимает как синий.

Различные объекты нашего мира могут отражать, пропускать,или излучать свет. Объекты, которые отражают или пропускают свет, вносят в него свои коррективы, изменяя его спектральный состав в зависимости от того, какими свойствами обладают материалы, из которых сделаны объекты, от свойств поверхности,на которую падает свет, и еще от многих факторов. Объекты, излучающие свет(источники света) так же излучают световые волны разной длины и интенсивности.Отраженный, преломленный или излученный свет и составляет то, что мы называем цветом объекта. Сочетание длин волн, исходящих от объекта – это спектральные данные этого объекта. Спектральные данные можно получить в результате тщательного анализа волн различных длин, которые исходят из данного объекта. На графике спектральные данные можно представить в виде спектральной кривой. Эта кривая строится по двум координатам, по длине волны и интенсивности отражения этой волны от объекта (или интенсивности излучения этой волны объектом).

Какого цвета кошка на фотографии? Белая с рыжими пятнами? Нет. На самом деле, всё ровно наоборот.

Потому что белый цвет шерсти как таковой не существует. Чтобы обосновать эту дерзкую мысль, обратимся к кошачьей генетике.

Невероятно, но факт: базовый цвет шерсти у кошек определяют всего три гена: ген черного цвета, ген оранжевого окраса и ген цветовой насыщенности. Откуда же берётся всё многообразие цветов, включая белый?

Главный ген, определяющий цвет шерсти – это ген черного цвета. Ген работает как переключатель, он может иметь от двух до нескольких возможных состояний – примерно, как «плюс» и «минус», или «вкл» и «выкл». Каждое такое состояние называется «аллель». Ген черного цвета может находится только в одном из трех состояний: аллель черного цвета, аллель тёмно-коричневого цвета и аллель светло-коричневого цвета.

Аллель черного цвета доминантна – это означает, что, будучи «включенной», она подавляет любые другие состояния гена. Эта аллель формирует черную и черно-коричневую шерсть. На самом деле, черный цвет – это очень темный коричневый, настоящий черный теоретически невозможен.

Аллель темно-коричневого цвета рецессивна к черному, но доминантна к светло-коричневому. То есть, при «столкновении» с другими аллелями она уступает черному, но подавляет светло-коричневый. Эта аллель формирует шерсть от черной до коричневой.

Аллель светло-коричневого цвета рецессивна и к черному, и к темно-коричневому. Формирует цвет от черного до средне-коричневого.

Ген оранжевого окраса имеет только две возможные позиции. В позиции «выкл» он никак себя не проявляет. Такая позиция называется аллель отсутствия оранжевого. Зато в позиции «вкл» – аллель оранжевого – этот ген превращает черный ли коричневый окрас в рыжий!

И, наконец, ген цветовой насыщенности. Он регулирует однородность окраса шерсти и существуют в двух позициях: «плотный» цвет и «разбавленный» цвет.

Аллель «плотного» цвета – доминантна. Когда ген включен в эту позицию, цветной пигмент равномерно распределяется по каждому волоску, делая цвет шерсти глубоким и чистым. Основными цветами являются черный, темно-коричневый, средне-коричневый и оранжевый (рыжий).

А вот аллель «разбавленного» цвета распределяет пигмент не равномерно, а микроскопическими группами, окруженными бесцветными участками. От разбавления основных цветов получаются голубой, желтовато-коричневый, бежевый и кремовый.

Хотите верьте, хотите нет, но все возможные сочетания этих трех генов (черного цвета, оранжевого цвета и насыщенности) образуют восемь основных цветов кошачьей шерсти:

• черный,
• голубой (серый),
• тёмно-коричневый (каштановый или шоколадный),
• лиловый (лаванда),
• светло-коричневый (корица),
• бежевый (желтовато-коричневый, оленёнок),
• красный (рыжий),
• кремовый.

Эти восемь основных цветов могут, в свою очередь, смешиваться и образовывать различные окрасы и рисунки – табби (полосатый), пятнистый, черепаховый, шиншилловый и т.д.

Но белого цвета здесь, как видите, нет. Откуда же он берётся?

За появление белого отвечают особые гены. Это гены интенсивности цвета и гены альбинизма. Они не несут никакой информации о цвете. Скорее, они работают как замазка, «подавляя» натуральный цвет шерсти. Но делают это по-разному.

Ген подавления цвета – это ген-ингибитор, маскирующий цвет и рисунок шерсти. Слово «ингибитор» происходит от латинского inhibere (задерживать) и обозначает вещество, подавляющее или задерживающее течение естественных процессов. Ингибитор цвета не меняет цвет и рисунок шерсти, он только подавляет их – полностью или частично.

Этот ген может существовать в двух состояниях – «вкл» и «выкл». Когда он «выключен», его состояние называется «аллель i», и он никак не влияет на проявление цвета шерсти.

Но стоит ему «включиться», и всё сразу меняется. Доминантная мутация этого гена – «аллель I» – приводит к появлению непрокрашенных участков волоса.

Фото: allen watkin / CC

Эта аллель может проявляться в разной степени. В слабой степени не окрашены только короткие участки у основания волоса – до четверти его длины. Такой окрас называют дымчатым (smoked). В средней степени волос обесцвечен до половины, этот окрас называется затушеванным (shaded). При сильном проявлении гена волосы теряют цвет на три четверти длины. Такой окрас называется шиншиллой (chinchilla) или типпированным. Стопроцентное проявление гена ингибитора цвета приводит к тому, что некоторые котята шиншиллового окраса рождаются полностью белыми. Только глаза сохраняют цвет, присущий истинному цвету шерсти, и могут быть любыми – кроме розовых и голубых.

Ген альбинизма у кошек влияет на окрашенность отдельных участков тела и глаз. Он может находиться только в одном из пяти состояний (аллелей):

• сплошной окрас – "C",
• альбинос (albino) – "c",
• альбинос с голубыми глазами (blue-eyed albino) – "ca",
• бурма (Burmese) – "cb",
• сиамский (Siamese) – "cs".

Слава богу, доминантным состоянием этого гена аллель сплошного окраса – "C". В таком состоянии ген альбинизма «выключен».

Аллель альбинизма – «c» вызывает врождённое отсутствие пигмента меланина, который придаёт окраску коже, волосам и радужной оболочке глаз. Такие кошки, как и все животные-альбиносы, имеют белую шерсть и розовые глаза. Опять же, слава Богу, аллель «с» рецессивна ко всем остальным аллелям и потому проявляется очень редко.

Аллель альбиноса с голубыми глазами – «ca» – доминантна к аллели альбиноса и рецессивная ко всем остальным. Ген альбинизма в состоянии «са» почти полностью подавляет все цвета не только шерсти, но и глаз. Такая кошка выглядит почти как полный альбинос, с очень бледным, едва просвечивающим основным цветом и светло-голубыми глазами. Удивительно, но глаза таких кошек только кажутся голубыми. На самом деле они абсолютно бесцветны. Как это происходит – читайте в статье «Небесно-голубые глаза сиамских кошек».

Аллель сиамского окраса – «cs» – рецессивна к аллели сплошного окраса, равноценна бурме и доминантна к остальным аллелям. Результат её действия – средне-выраженный альбинизм, как у сиамских кошек.
Как, Вы не знали, что все сиамские кошки – альбиносы? Тогда почитайте об этом здесь!

Аллель бурмы – «cb» – рецессивна к аллели сплошного окраса, равноценна сиамскому и доминантна к остальным аллелям. Приводит к слабовыраженному альбинизму, осветляя черный цвет шерсти до темно-коричневого. У кошек породы Бурма такой цвет называется соболиным (sable). Аллель «cb» влияет и на цвет глаз: они становятся зелеными или золотисто-зелеными.

Аллели бурманского и сиамского окраса имеют одинаковую доминантность. Это cделало возможным появление тонкинской породы кошек – от скрещивания сиамской кошки с бурмой. Для тонкинских кошек характерно сочетание сиамского окраса шерсти с зеленовато-голубым (аквамариновым) цветом глаз.

Кошки-альбиносы, вопреки расхожему заблуждению, не бывают глухими. За драматичное сочетание белого окраса и глухоты отвечает другой ген, о котором мы расскажем ниже.

Ген пятнистости (spotting gene) отвечает за наличие, размер и форму белых пятен на основном рисунке шерсти. Ген существует в четырех аллелях: беспятнистый "s", пятнистый "S", частично-пятнистый "Sp", и бирманский "Sb". Существование двух последних аллелей часто подвергается сомнению – выделить их проявление очень трудно.

Естественной («выключенной») является аллель беспятнистого – "s". Она рецессивна, то есть, не влияет на доминантные гены цвета и не образует белых пятен.

Фото: Christine Majul / CC

Аллель пятнистого – "S" – приводит к появлению белых пятен на разных участках тела. Проявляется эта аллель по-разному – от маленького белого пятнышка у черных кошек до полностью белого цвета с несколькими цветными волосками. В отличие от гена альбинизма, ген белого пятна не влияет на цвет глаз.

Теперь Вы знаете, что черно-белая кошка – это на самом деле черная кошка с белыми пятнами. А если у белой кошки зеленые или желтые глаза, то это значит, что у кошки одно белое пятно на все тело, а сама она – не белая!

Фото: hehaden / CC

Аллель частично-пятнистого – "Sp" – это разновидность аллели пятнистого. Классический рисунок такой аллели – перевернутая белая буква "V" с вершиной на лбу, расходящаяся к глазам. Белыми могут быть подбородок, живот и лапы. В зависимости от степени проявления этой аллели, количество белого цвета может уменьшаться до белого медальона на груди или пятнышка на лбу.

Аллель бирмы – "Sb" – это также разновидность аллели пятнистого, но узко специфичная. Она получила своё название в честь кошек бирманской породы. Её «видно» только на лапах. Кошки с такой разновидностью гена белого пятна как будто обуты в белые носочки. В зависимости от степени проявления аллели «Sb», количество белого может уменьшаться так, что белыми остаются только ”тапочки” на ступнях.

Ген доминирования белого цвета (Dominant-White) – последний ген, отвечающий за подавление естественного цвета и белый окрас шерсти. Когда он «выключен» (аллель «w»), на цвет шерсти и глаз ничто не влияет. Зато «включенный» ген – аллель "W" – подавляет проявление естественного цвета шерсти вплоть до его полного отсутствия. Этот же ген меняет цвет кошачьих глаз на голубой или оранжевый. Голубоглазые белые кошки часто бывают глухими, у кошек с оранжевыми глазами тоже случается глухота, но реже. Часто у кошек белого цвета бывают разные глаза – один голубой, а другой оранжевый. Такие кошки иногда глухи на одно ухо – со стороны голубого глаза.

Фото: Cesar Pena / CC

Есть ещё третье состояние этого гена – «аллель Wv». Её еще называют аллелью «Ван» – в честь породы «Турецкий ван». Аллель «Ww» создает классический ван-рисунок: белая кошка с цветными пятнами на макушке головы, на ушах и на хвосте. Размер пятен зависит от степени проявления действия аллели. Таких степеней всего десять, их еще называют уровнями. Минимум белого цвета – это первый уровень. А на десятом уровне – почти полностью белая шерсть, с едва заметными проявлениями цвета. Например, кошки сейшельской породы имеют окрас «Ван» седьмого, восьмого или девятого уровня.

Итак, что мы выяснили?

Что, с точки зрения генетики, белый – это не цвет, а результат его подавления генами, отвечающим за интенсивность цвета или альбинизм. Любой цвет имеет оттенки, но только белый цвет не имеет оттенков. В некотором смысле, белый – это не цвет, а отсутствие цвета. Или так: возьмите любой цвет и уберите его насыщенность до нуля. Вы получите белый, даже если изначальный цвет должен был быть черным, рыжим или полосатым.