Värvus

See artikkel räägib optika mõistest. Pigmenti ja sideainet sisaldava vedela, pastataoline või tahke aine kohta vaata artiklit Värv. Kvargi omaduse kohta vaata artiklit Värvilaeng.

Värvus ehk värv on valguskiirguse omadus, mis avaldub erisuguse spektraalkoostise ja intensiivsusega kiirguste silmaga eristatavuses.

Värvus on määratletav kui

nägemise element. Nägemisaisting oleneb peale valguskiirguse füüsikaliste omaduste ka silma värvihäälestusest, vaateobjekti taustast ja muudest vaatlusoludest;
nähtava kiirguse füüsikaline omadus, mida saab üheselt kirjeldada värvikomponentidega ja kujutada punktina värvidiagrammil (vt värvimudel).

Värvust samastatakse mõnikord värviga, mis on laiem mõiste ja võib hõlmata ka värvust. Eriti liitsõnades on sageli 'värvus-' asemel 'värvi-', näiteks värviesitus, värvisügavus, värvitemperatuur, värvipimedus.

Värvusest tuleb eristada värvsust, sest viimase määramisel on tähtis vaid kiirguse spektraaljaotus, kuid mitte intensiivsus.

Looduses esinev valgus (teisisõnu kiirgus) on alati erineva lainepikkusega valguslainete ehk värvide segu; mitte ükski värvus, mis esineb kindla lainepikkusega, pole oma olemuselt loomulik. Sellel on kaks põhjust: esemete mittehomogeensus ja valgusallikate mittehomogeensus.

Teisisõnu pinnalt peegeldumisel või valguslaine kiirgamisel ei teki kindla lainepikkuse, sageduse ega intensiivsuse ehk energiatasemega valguslaineid. Kindla lainepikkusega valguse saamiseks kasutatakse lasereid. Omadust, mis eristab laseritest väljuvat ja looduses esinevat valgust, nimetatakse koherentsuseks.

Ajalugu

Värvus on olnud pika osa inimkonna ajaloost valdavalt interpreteeritav ja subjektiivne nähtus, millel puudus teaduslik alus. Esimene värvusi käsitlev teooria loodi ligi 2300 aastat tagasi Antiik-Kreekas kuulsa filosoofi ja matemaatiku Aristotelese poolt. Aristoteles arvas, et kõik värvid on moodustunud 4 põhivärvi/elemendi baasilt: maa (must), tuli (valge), õhk (punane) ja vesi (kollane). Tema, kui autoriteetse ning tunnustatud isiku õpetust järgisid ja pidasid tõeseks väga paljud inimesed, kuni Inglismaa teadlane Isaac Newton tõestas teaduslikult vastupidist.

1666. aastal avastas Newton juhuslikult, et teatud nurga all lahutab prisma talle peale langeva valge valguse 7 eri värviks: violetseks, indigoks, siniseks, roheliseks, kollaseks, oranžiks ja punaseks. Tänapäeval nimetatakse neid värvusi kromaatilisteks värvusteks ehk värvilisteks värvusteks. Värvituid värvusi ehk valget, halli ja musta nimetatakse akromaatilisteks värvusteks. Newton järeldas oma eksperimendi tulemustest, et kõik värvused, mis pole kaetud valguse spektriga, on moodustunud nende värvuste põhjal. Osaliselt oli tal ka õigus. Põhivärve (sinine, punane ja kollane) segades on võimalik saada kõiki teisi värve; teiste värvide segamisel põhivärve saada pole võimalik.

Newtoni avastuse tähtsus seisnes ka selles, et ta mõistis värvuse eripära – inimene ise tõlgendab teatud omadustega valguskiiri mingi värvusena ehk värvus pole absoluutne suurus (nt valguse kiirus c) kindlate omadustega valguskiirtel.

Tänapäeval tegeleb valguse värvusega seotud omaduste uurimisega nähtava valguse piirkonnas peamiselt optika alamvaldkond kolorimeetria.

Värvuste füüsikaline kirjeldamine

Värvusi kirjeldatakse 3 omaduse kaudu:

värvitoon – sõltub valguse lainepikkusest. Määratud nähtava valguse spektri 7 värvusega; sõltub sellest, millises lainepikkuse vahemikus valguskiired asuvad. Näiteks türkiissinine jääb sinise ja rohelise üleminekualasse
küllastatus – näitab värvustugevust. On määratud spektrivärvi osakaaluga värvis; spektrivärvi ja valge valguse liitumisel tekib küllastamata värvus.
heledus – elektromagnetkiirguse energia hulk. Pealelangeva valguse intensiivsuse suurenemisel värvide heledus suureneb.

Segadust tekitas pikka aega veel eri värvustega valguskiirte mõistmisel analoogia puudumine heliga, mida kirjeldab samuti laineteooria. Kahe eri värvusega valguskiire värvust detekteerib silm üheainsa värvusega valguskiirena, samas kui kahte erinevat muusikapala võime üksteisest väga lihtsasti eristada. Rohkem kui ühe tooniga muusika ei saa kunagi kõlada korraga mängituna ühe toonina, värvus võib olla aga ühe või mitme nähtava valguse piirkonda kuuluvate lainepikkuste summa.

Värvuse/värvi karakteristikud erinevates värviteooriates

värvitoon (Farbton, hue)
küllastus ehk kromaatilisus, ka värvilisus (Sättigung, chroma, Farbgehalt, saturation)
heledus (Helligkeit, lightness, value, ka Weissgehalt 'valgesisaldus')
mustasus (Schwarzgehalt, blackness)
eredus (brightness)

Värvi karakteristikute hulka kuulub veel värvuse toonikvaliteet ehk tajutava heleduse ja küllastuse summa – tavakeeles iseloomustatakse omadussõnadega: kahvatu, hele, särav, erk, murtud, tume, sügav, tuhm, hallikas jne.

Vaata ka

Viited