Vlastnosti svetla

Svetlo, ktoré vnímame okom, je z fyzikálneho hľadiska úzke pásmo v oblasti elektromagnetického spektra. Elektromagnetické vlnenie sa udáva dĺžkou periódy alebo frekvenciou. Predstavuje to frekvenciu rádovo 10^14 Hz. Viditeľné svetlo sa nachádza v pásme od 380nm (fialové svetlo) do 780 nm (červené svetlo). Oblasť pod 380 nm je ultrafialové žiarenie a nad 780nm je infračervené žiarenie. Pre šírenie svetla platia nasledovné zákony :

sipka zákon priamočiareho šírenia svetla
sipka zákon o vzájomnej nezávislosti lúčov
sipka zákon odrazu
sipka zákon lomu

Pre svetlo, ktoré sa šíri vlnoplochami platí Huygensov princíp. Svetelný lúč je definovaný ako dráha svetla medzi dvoma bodmi. Pozdĺž svetelného lúča sa šíria dve vlnenia :elektrické vektora E a magnetické vektora B, ktoré sú na seba kolmé a majú rovnakú fázu. 

$$$APPLET

Applet šírenie svetelného lúča

Zákon lomu lúča, ktorý prechádza z jedného prostredia do druhého (Snellov zákon) :

     sin alfa       v1       n1
    -----------  =  ----  =  ----
    sin beta      v2       n2

Pričom  v1,v2 sú rýchlosti svetla v prostrediach, hodnoty n1 a n2 sú indexy lomu pre dané prostredie a uhly alfa a beta sú uhly dopadu a lomu. Index nv udáva pomer rýchlosti svetla vo vákuu k rýchlosti v danom prostredí. Pre šírenie svetla v plynoch je index približne 1 pre sklo 1.6 a pre diamant viac ako 2.

$$$APPLET

Applet Odraz a lom svetla

Jas, reprezentuje intenzitu svetla, pričom pri väčšej intenzite je zdroj svetla jasnejší. Sýtosť hodnotí čistotu farby .Čím je väčšia, tým je užšie spektrum farebných frekvencií v svetle. Svetlosť určuje veľkosť achromatickej zložky obsiahnutej v svetle s určitou dominantnou frekvenciou.


Farby

Pod pojmom farba si predstavme vlastnosť nejakého objektu (úsečky, textu, a pod.). Rôzne farby, ktoré sa používajú pri vytváraní obrazu skladáme z niekoľkých základných farieb . Na počítačovej obrazovke sa skladajú z červenej (red R), zelenej (green G) modrej (blue B). Na farebných atramentových tlačiarňach zase väčšinou z  CMY farieb. Každá základná farba je počítačovej obrazovke reprezentovaná hodnotou intenzity 0 až 255. Celkovo je teda 256^3 kombinácií farieb. Bielu farbu dostaneme nastaveným hodnôt RGB na maximum ( R=255; G=255, B=255 ). Čiernu farbu zase nastaveným hodnôt RGB na minimum (R=0; G=0, B=0). Ak sa hodnoty jednotlivých farieb budú rovnaké a intenzitu meníme od 0 po 255, tak dostaneme postupne 256 odtieňov šedej. Pri redukcii farebného obrázka na šedotónový ale nemôžme spriemerovať RGB zložky jednej farby, pretože ľudské oko nevníma intenzitu všetkých farieb rovnako. Najviac je citlivé na zelenú, potom červenú a najmenej na modrú farbu.

Celkový jas farby môžeme vyjadriť pomocou vzorca:

            I = 0.299*R + 0.587*G + 0.114*B

$$$APPLET

Applet Jas svetla vnímaný ľudským okom pri RGB modely