Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ sáu, 28/09/2007 21:38 (GMT+7)

Màu sắc và đôi mắt

Cơ sở sinh học của màu

Chúng ta đều biết đến thí nghiệm của Newton : chiếu chùm ánh sáng trắng vào lăng kính ánh sáng trắng tách thành bảy màu: tím, chàm, xanh, lục, vàng, da cam, đỏ. Bảy màu như ta vẫn thấy ở cầu vồng đó nằm trong khoảng bước sóng l từ 400 nano mét (tím) đến 700 nano mét (đỏ).

Nhìn vào màn hình ti vi màu sắc đẹp đẽ sống động như thật, nhiều người nghĩ rằng chỗ nào trên màn hình có màu gì là chỗ đó có ánh sáng bước sóng tương ứng phát ra. Thí dụ chỗ có màu tím, là chỗ phát ra ánh sáng có l = 700 nm, v.v….

Không phải như vậy!

Muốn rõ ở trên màn hình người ta bố trí như thế nào để có màu như thật thì trước hết phải tìm hiểu đôi mắt của chúng ta cảm nhận hình ảnh, màu sắc như thế nào.

Cấu tạo của mắt. Ở võng mạc có các tế bào cảm nhận hình que và hình nón

Cấu tạo của mắt. Ở võng mạc có các tế bào cảm nhận hình que và hình nón

Mắt ta nhìn thấy vật gì khi thấu kính của mắt (thuỷ tinh thể) tạo được ảnh của vật trên võng mạc (hình 1)

Ở võng mạc có hàng triệu tế bào đặc biệt gọi là cảm nhận (receptor) phân bố chi chít trên bề mặt. Có hai loại tế bào cảm nhận: cảm nhận hình que và cảm nhận hình nón. Gọi là tế bào cảm nhận hình que vì hình dạng bên ngoài của nó giống như cái que, loại này chỉ cảm nhận được ánh sáng rất yếu và cho hình ảnh đen trắng, mờ mờ, thí dụ cảnh vật lúc trời sắp tối, dưới ánh trăng…

Đường cong nhạy cảm của tế bào cảm nhận hình nón màu đỏ, màu lục và màu lam

Đường cong nhạy cảm của tế bào cảm nhận hình nón màu đỏ, màu lục và màu lam

Quan trọng cho việc nhìn thấy màu là các tế bào cảm nhận hình nón. Về hình dạng các tế bào này có đầu loe ra như cái nón, có phần thắt nhỏ lại và nối với não bằng dây thần kinh. Loại tế bàocảm nhận hình nón này được chia làm 3 nhóm: Tế bào cảm nhận hình nón màu đỏ R (Red), tế bào cảm nhận hình nón màu lục G (Green) và tế bào cảm nhận hình nón màu lam B (Blue). Các tế bào cảm nhận hìnhnón R, G, B này khác nhau chủ yếu là các hạt sắc tố nằm ở phía trên của cảm nhận. Ở tế bào cảm nhận R có các hạt sắc tố màu đỏ, chỉ có ánh sáng có bước sóng l từ 500 nm đến 700 nm mới làm cho các hạt rung động nhiều nhất, ánh sáng bị hất thụ nhiều nhất (hình 2).

Khi tế bào ánh sáng đến tế bào cảm nhận R bị hấp thụ, dây thần kinh của tế bào cảm nhận R truyền tín hiệu về não để não có cảm giác ở đấy đỏ đậm, ngược lại rung động ít, hấp thụ ít não sẽ có cảm giác ở đấy đỏ nhạt.

Tương tự ở tế bào cảm nhận G có các hạt sắc tố màu lục, khi có ánh sáng bước sóng l từ 450 nm đến 630 nm, các hạt này bị rung động và hấp thụ ánh sáng, trong đo ánh sáng có l = 450 nm là làm cho các hạt bị rung động nhiều nhất.

Ở tế bào cảm nhận B có các hạt sắc tố màu lam khi có ánh sáng bước sóng l từ 400 nm đến 500 nm, các hạt này bị rung động và hấp thụ ánh sáng, trong đó ánh sáng có l = 400 nm là làm cho các hạt bị rung động mạnh nhất, bị hấp thụ mạnh nhất.

Như vậy mắt ta thấy chỗ này, chỗ khác của vật màu gì là tuỳ thuộc ảnh của chỗ đó trên võng mạc đã kích thích các tế bào cảm nhận hình nó R, G, B như thế nào. Tổng hợp các cảm giác về màu do cảm nhận đó thông tin về não qua các dây thần kinh sẽ cho ta cảm giác về màu của chỗ đó.

Xét cho ti vi, có thể chia bề mặt của vật ra thành những diện tích rất nhỏ gọi là phần tử diện tích. Mỗi phần tử diện tích ở vật tương ứng với một phần từ diện tích ở ảnh của vật trên võng mạc. Tổng hợp các màu đỏ, lục, lam và các cảm nhận R, G, B thông tin về não cho ta cảm giác về màu của phần tử diện tích trên vật.

Đó là cơ sở sinh học của việc nhìn thấy màu.

Chú ý rằng mắt có ba loại tế bào cảm nhận hình nón R, G, B ở võng mạc là nét chung của đại đa số mắt người và một số loài vật, người ta xếp vào loài ba màu (trichromats). Có những loài vật ở mắt có bốn loại tế bào cảm nhận hình nón, ứng với bốn màu. Người ta gọi đó là loài bốn màu (tetrachromats).

Thí dụ nhiều loài chim và chuột túi là loài bốn màu. Đặc biệt ở loài người, có một số rất ít phụ nữ thuộc loài bốn màu. Ở võng mạc của mắt các phụ nữ này ngoài các tế bào cảm nhận hình nón R, G. B còn có tế bào cảm nhận, hình nón Y ứng với màu vàng (Yellow).

Ngược lại động vật có vú, phần lớn ở mắt chỉ có hai loại cảm nhận màu. Chúng thuộc loài hai màu (dichromats). Nói như vậy để thấy rằng thường nói ba màu đỏ, lục, lam là ba màu cơ bản có nguồn gốc từ cấu tạo của mắt người. Gọi tên là đỏ, lục, lam cũng chỉ quy ước, không phải mỗi màu đó là ứng với một bước sóng nhất định, mà mỗi màu đó ứng với một đường cong nhỏ như vẽ ở hình 2. Thậm chí ta vẫn thường nói ánh sáng trắng gồm bảy màu. Đó là một cách nói cảm tính, đại khái chứ không phải là có cơ sở về bước sóng thật rành mạch nào cả.

Tạo màu bằng cách cộng ba màu cơ bản

Ba màu cơ bản và cấu tạo bằng các cộng

Ba màu cơ bản và cấu tạo bằng các cộng

Xét cho cùng thì việc tạo màu này màu nọ cũng quy về cách làm sao cho các tế bào hình nón được kích thích để rung động, hấp thụ ánh sáng bước sóng này, bước sóng nọ… Từ đặc điểm của các loạihình nón R, G, B ở mắt có thể thấy ba màu chính được gọi là ba màu cơ bản: Màu đỏ R, màu lục G, màu lam B. Cộng các ba màu R, G, B lại theo những tỷ lệ khác nhau, ta có thể có tất cả các màu mà mắtta nhìn thấy (hình 3) cho thấy cụ thể ba màu cơ bản R, G, B và một số tổ hợp cộng đơn giản của ba màu đó. Đây là cơ sở của phương pháp tạo màu theo cách cộng các màu cơ bản mà ta vẫn thấy được ứngdụng rất nhiều trong các máy móc nghe nhìn xung quanh ta. Khi ta bật ti vi bất cứ loại gì, ba chữ VTV (VTV1, VTV2, VTV3…) chính là ba màu sơ cấp đỏ, lục lam. Trong các bài viết tiếp theo sẽ trình bàyở màn hình CRT, màn hình LCD và màn hình plasma phương pháp tạo màu bằng cách cộng ba màu cơ bản được ứng dụng như thế nào.

Xem Thêm

Phát huy vai trò, trách nhiệm của đội ngũ trí thức trong sự nghiệp đổi mới, xây dựng và bảo vệ Tổ quốc
Ngày 25/6/2025, tại Tp. Huế, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) chủ trì, phối hợp với Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật thành phố Huế (Liên hiệp Hội TP. Huế) tổ chức Hội thảo “Phát huy vai trò, trách nhiệm của đội ngũ trí thức để góp phần tích cực cho sự nghiệp đổi mới, xây dựng và bảo vệ Tổ quốc theo tinh thần Nghị quyết số 45-NQ/TW ngày 24/11/2023”.
An Giang: 8 giải pháp thực hiện đột phá phát triển khoa học công nghệ
Đến nay, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh (Liên hiệp hội tỉnh) đã tập hợp được 40 hội, tổ chức thành viên với 9.554 hội viên cá nhân, trong đó có hơn 3.451 hội viên trí thức. An Giang xác định và đề ra mục tiêu về đột phá phát triển khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo, chuyển đổi số (KHCN, ĐMST, CĐS) đến năm 2030.
Thanh Hoá: Hội thảo KH về giải quyết tình trạng thiếu lao động ở nông thôn, lao động trực tiếp tham gia SX nông nghiệp
Sáng ngày 27/5/2025, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh (Liên hiệp hội) phối hợp với Sở Khoa học và Công nghệ, Viện Nông nghiêp tổ chức Hội thảo khoa học với chủ đề “Giải pháp giải quyết tình trạng thiếu lao động sản xuất ở khu vực nông thôn, lao động có kỹ thuật, tay nghề cao trực tiếp tham gia sản xuất nông nghiệp, nhất là nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao, nông nghiệp hữu cơ”.
Bình Thuận: Đẩy mạnh ứng dụng khoa học, công nghệ vào sản xuất
Sáng ngày 27/5, tại thành phố Phan Thiết, tỉnh Bình Thuận, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh phối hợp với Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh tổ chức hội thảo khoa học với chủ đề “Giải pháp đột phá trong ứng dụng tiến bộ khoa học, công nghệ vào thực tiễn quản lý và sản xuất trên địa bàn tỉnh Bình Thuận”.

Tin mới

Công nghệ mới trong xử lý chất thải góp phần phát triển bền vững ngành chăn nuôi Việt Nam
Ngày 3/7, Liên hiệp Hội Việt Nam phối hợp với Liên hiệp hội tỉnh Bắc Ninh và Hội Chăn nuôi Việt Nam tổ chức Hội thảo Phổ biến một số công nghệ mới có hiệu quả trong xử lý chất thải chăn nuôi. Hội thảo thu hút sự tham dự của đông đảo người sản xuất, kinh doanh, hộ chăn nuôi và doanh nghiệp trên địa bàn tỉnh.
"Sắp xếp lại giang sơn” là bước đi lịch sử
Sáng 30/6, Tổng Bí thư Tô Lâm dự Lễ công bố Nghị quyết của Quốc hội về sáp nhập tỉnh, thành phố cùng các quyết định của Trung ương Đảng thành lập đảng bộ tỉnh và nhân sự lãnh đạo địa phương tại Thành phố Hồ Chí Minh và có bài phát biểu với nhân dân Thành phố, đồng thời gửi gắm thông điệp tới nhân dân cả nước.
Phối hợp thúc đẩy giáo dục hòa nhập cho trẻ khuyết tật
Vừa qua, Viện Tài chính vi mô và Phát triển cộng đồng (MACDI) - tổ chức trực thuộc VUSTA - đã có buổi làm việc và ký kết thỏa thuận hợp tác với Sở Giáo dục và Đào tạo, Sở Y tế và Liên hiệp hội tỉnh nhằm triển khai Dự án “Thúc đẩy giáo dục hòa nhập cho trẻ khuyết tật tại An Giang, Bắc Ninh và Hòa Bình với sự tham gia của nhóm hỗ trợ trẻ hòa nhập”.
Công bố giải thưởng Hội thi Sáng tạo Kỹ thuật tỉnh Quảng Trị lần thứ XI
Sáng ngày 30/6, Ban Tổ chức Hội thi Sáng tạo kỹ thuật tỉnh Quảng Trị tổ chức Công bố các quyết định khen thưởng và trao thưởng Hội thi Sáng tạo Kỹ thuật tỉnh Quảng Trị lần thứ XI (2024 – 2025). Tham dự có các thành viên trong Ban Tổ chức Hội thi; các tác giả, nhóm tác giả của 23 giải pháp, đề tài đạt giải tại Hội thi lần này.