빛과 색

우리 눈으로 보이지 않는 빛 그 자체는 무채색(백색)이다.

그렇지만 그 빛 속에는 색이 존재하고 있다. 물체의 표면에 닿아서 반사되면 빛은 유채색(有彩色)으로 변하여 보이게 된다. 빛은 곧 색(Color)이다. 빛이 없으면 색은 존재하지 않는다.

세상은 빛이 있어서 아름답다. 꽃이 아름답게 보이는 것도 빛 때문이다.

토마토가 빨갛게 보이는 것은 토마토가 빨간 빛 만을 반사하고 그 이외의 색(빛)을 흡수하기 때문이다. 또 빨간 렌즈를 통해서 물체를 볼 때 빨갛게 보이는 현상은 빨간 빛만을 투과시키고 여타의 빛(파장)을 흡수하기 때문이다.

물체에 따라 반사되는 빛이 다르면 색도 다르게 보인다.

색은 뇌가 분석해서 감지(perception)한다. 망막의 추체세포에는 적, 녹, 청(빛의 3원색)을 받아들이는 광수용체(光受容 )가 있다. 그러나 적, 녹, 청의 광수용체 세포의 매커니즘과 뇌가 적, 녹, 청의 광자극을 받아 수백 가지의 색을 어떻게 빚어내고, 인지(認知)하는 지는 아직까지도 베일에 싸여져 있다.

인간의 눈으로 볼 수 있는 색파장(色波長)은 대략 380㎚에서 760㎚의 좁은 전자파대(電磁波帶)이다.

녹색광은 약 500㎚이고, 적색광은 약 700㎚이다. 그런데 눈이 이 두 파장을 평균하므로 600㎚의 파장이 보이고, 그것이 스펙트럼의 황색 부분에 해당하는 것이다.

그러나 빛만이 왜 적, 녹을 합치면 황색이 되고, 그림물감의 적과 녹을 합치면 흑색(Black)이 되는 것일까. 그 수수께끼를 푸는 열쇠는 빛과 그림물감은 색이 만들어지는 방법이 다르다는 점에 있다.

그 차이는 수학의 가법(加法)과 감법(減法)의 차이와 유사하다.

스펙트럼의 색은 모두 빛의 3원색을 여러 가지의 양(量), 여러 가지의 강도로 더해지는 이른바 가색(加色)에 의해서 만들어진다.

그러나 그림물감의 색은 색을 빼감으로써 이른바 감색(減色)에 의해서 만들어 지는 것이다.

즉 그림물감의 색은 스펙트럼의 일부를 흡수, 즉 차감(差減)하여 남은 부분을 반사 또는 투과하기 때문에 생기는 것이다. <표1 참조>

결과적으로 빛의 3원색을 합치면 백색이 되고, 색의 3원색(적, 황, 청)을 합치면 흑색이 된다.

일몰을 심홍색으로 물들이는 적색광

한 낮에 보이는 태양은 노란색으로 보인다. 그러나 일몰 때가 되면 심홍색으로 보인다. 낙조의 장관은 그래서 아름답다.

왜 그럴까. 렌즈 칼라 디자이너가 되기 위해서는 이러한 현상을 이해할 수 있는 지식이 요구된다.

태양의 색은 시각에 따라 변하는데 그것은 햇빛이 대기중을 통과하는 거리의 길고 짧음에 따라 결정된다.

태양이 똑바로 머리 위에 있을 때 햇빛은 얇은 대기층을 수직으로 관통한다.

그때 적(red)과 녹(green)의 파장은 대기중을 그대로 통과하는데, 청(blue)의 파장은 대기중의 입자에 의해서 산란을 당한다.

그 산란 때문에 하늘은 푸르게 보이고, 태양은 노란색(왜냐하면 (적+녹=황)을 띠어 보이게 된다.

그러나 일몰 때가 되면 같은 장소일지라도 햇빛이 닿는 각도가 작아지며 햇빛이 대기중을 통과하는 거리는 훨씬 길어진다.
 
그 때문에 대기중의 입자에 닿는 일도 많아져서 비교적 노을을 붉게 물들이는 것은 이러한 현상으로 아름답게 연출된다(그림1 참조).

색의 3가지 속성

모든 색은 적, 황, 녹의 색깔을 가진 유채색과 백, 그레이, 흑과 같이 색깔이 없는 무채색으로 나뉜다(그림1과 4 참조).

적과 황 등 유채색으로 색깔이 다른 것을 색상(色相), 밝기와 어두움을 명도(明度), 색깔의 강함(선명함)과 약함(흐림)을 채도(彩度) 또는 포화도(飽和度)라고 말하고, 이것을 색의 3가지 속성이라고 부른다(그림2 참조).

명도와 채도의 변화로 색조가 달라진다.

선명한 적(赤)에 백(白)을 가하면 연한 핑크로 변화되고, 흑(黑)을 가하면 다색(茶色)으로 변하는데 이것은 명도와 채도의 변화에 의한 것이다(그림3 참조).<계속>