Absorção (fenômeno ondulatório)

Todos os tipos de ondas (eletromagnéticas ou mecânicas) podem sofrer o fenômeno da absorção, que nada mais é o meio capturar a energia da onda, fazendo com que a sua amplitude e distância alcançada diminua. A quantidade de energia de uma onda pode ser determinada pela amplitude. Quando a onda está passando por um meio, existe atrito, quase inexistente, mas existe. Quando ocorre o atrito, a onda perde energia, diminuindo então a sua amplitude. É por isto que ondas de rádio tem limite de cobertura, pois montanhas, prédios e outros obstáculos contribuem para aumentar o atrito com as ondas.

Fenômeno de absorção e as cores

Certamente você já deve ter percebido que roupas de cor escura (preto), quando utilizadas sob o sol, esquentam mais do que roupas mais claras. Isso ocorre por que a cor preta absorve uma grande quantidade de energia, fazendo com que as suas partículas se agitem mais, aumentando a temperatura do material.

Já as roupas e materiais brancos, refletem grande parte da energia luminosa, absorvendo somente uma pequena parte, e portanto esquentam menos.

O Ceu Azul

Você já parou para pensar nessa pergunta? Qual a explicação para o fato de o céu ser azul? A explicação para essa pergunta pode ser dada a partir de um fenômeno físico que ocorre na atmosfera, denominado de espalhamento de Rayleigh. Como se sabe, a radiação solar que aquece a Terra é uma luz extremamente brilhosa e branca, porém composta por várias outras tonalidades de cor, cada qual com um comprimento de onda específico. O que ocorre é que quando a luz penetra na atmosfera ela atinge os átomos de nitrogênio e oxigênio, bem como as outras partículas que compõem a atmosfera, dando origem ao fenômeno do espalhamento.  Como sabemos, a luz é uma onda que possui vários comprimentos. Segundo o fenômeno físico do espalhamento, a luz solar é espalhada em várias direções e com várias tonalidades de cor, cada uma com um comprimento de onda específico, no entanto, a onda que possui o comprimento da cor azul é bem mais definida e eficiente do que as outras. Por esse motivo é que vemos o Sol como um disco brilhante e o restante do céu todo azul, justamente em razão do efeito que a luz provoca sobre os átomos que compõem o ar, a qual faz com que a luz seja espalhada em vários comprimentos de onda, dos quais somente percebemos a cor azul.  O mesmo ocorre pela tarde, quando passamos a ver o céu com um leve toque de vermelho ou laranja, que se deve ao fato de a luz percorrer um caminho maior para chegar até nossos olhos.

Cores

A cor é uma percepção visual provocada pela ação de um feixe de fotons sobre células especializadas da retina, que transmitem através de informação pré-processada no nervo óptico, impressões para o sistema nervoso.1  A cor de um material é determinada pelas médias de frequência dos pacotes de onda que as suas moléculas constituintes refletem. Um objeto terá determinada cor se não absorver justamente os raios correspondentes à frequência daquela cor.  Assim, um objeto é vermelho se absorve preferencialmente as frequências fora do vermelho.  A cor é relacionada com os diferentes comprimento de onda do espectro eletromagnético. São percebidas pelas pessoas, em faixa específica (zona do visível), e por alguns animais através dos órgãos de visão, como uma sensação que nos permite diferenciar os objetos do espaço com maior precisão.  Considerando as cores como luz, a cor branca resulta da sobreposição de todas as cores primárias(verde, azul e vermelho), enquanto o preto é a ausência de luz. Uma luz branca pode ser decomposta em todas as cores (o espectro) por meio de um prisma. Na natureza, esta decomposição origina um arco-íris. Observação: Cores primárias são cores indecomponíveis, sendo o vermelho, o amarelo e o azul. Desde as experiências de Le Blond, em 1730, essas cores vêm sendo consideradas primárias.

Teoria das cores

Quando se fala de cor, há que distinguir entre a cor obtida aditivamente (cor luz) ou a cor obtida subtractivamente (cor pigmento).  No primeiro caso, chamado de sistema RGB2 , temos os objectos que emitem luz (monitores, televisão, Lanternas, etc.) em que a adição de diferentes comprimentos de onda das cores primárias de luz Vermelho + Azul (cobalto) + Verde = Branco.  No segundo sistema (subtractivo ou cor pigmento) iremos manchar uma superfície sem pigmentação (branca) misturando-lhe as cores secundárias da luz (também chamadas de primárias em artes plásticas); Ciano + Magenta + Amarelo.  Este sistema corresponde ao "CMY" das impressoras e serve para obter cor com pigmentos (tintas e objetos não-emissores de luz). Subtraindo os três pigmentos temos uma matiz de cor muito escura, muitas vezes confundido com o preto.  O sistema "CMYK" é utilizado pela Indústria Gráfica nos diversos processo de impressão, como por exemplo: o Off-Set, e o processo Flexográfico, bastante usado na impressão de etiquetas e embalagens.  O "K" da sigla "CMYK" corresponde à cor "Preto" (em inglês, "Black"), sendo que as outras são:      C = Cyan (ciano)     M = Magenta     Y = Yellow (amarelo)     K = Black (preto)  Alguns estudiosos afirmam que a letra "K" é usada para o "Preto" ("Black") como referência a palavra "Key", que em inglês significa "Chave". O "Preto" é considerado como "cor chave" na Indústria Gráfica, uma vez que ele é usado para definir detalhes das imagens. Outros afirmam que a letra "K" da palavra "blacK" foi escolhida pois, a sigla "B" é usada pelo "Blue" = "Azul" do sistema RGB.  As cores primárias de luz são as mesmas secundárias de pigmento, tal como as secundárias de luz são as primárias de pigmento. As cores primárias de pigmento combinadas duas a duas, na mesma proporção, geram o seguinte resultado:      magenta + amarelo = vermelho     amarelo + ciano = verde     ciano + magenta = azul cobalto  Focos de luz primária combinados dois a dois geram o seguinte resultado:      azul cobalto + vermelho = magenta     vermelho + verde = amarelo     verde + azul cobalto = ciano  A principal diferença entre um corpo azul (iluminado por luz branca) e uma fonte emissora azul é de que o pigmento azul está a absorver o verde e o vermelho refletindo apenas azul enquanto que a fonte emissora de luz azul emite efetivamente apenas azul. Se o objeto fosse iluminado por essa luz ele continuaria a parecer azul. Mas, se pelo contrário, ele fosse iluminado por uma luz amarela (luz Vermelha + Verde) o corpo pareceria negro.  Note-se ainda que antes da invenção do prisma e da divisão do espectro da luz branca (veja também difração), nada disto era conhecido, pelo que ainda hoje é ensinado nas nossas escolas que Amarelo/Azul/Vermelho são as cores primárias das quais todas as outras são passíveis de ser fabricadas, o que não é incorreto. As cores percebidas por nossos receptores visuais não correspondem as cores encontradas na Natureza.  Na Natureza amarelo, azul e vermelho são as cores de onde todas as outras se originam a partir de suas combinações:      amarelo + azul = verde     vermelho + amarelo = laranja     azul + vermelho = roxo  A combinação de cores primárias formam cores secundárias, que combinadas com cores secundárias formam cores terciárias e assim por diante.

Medição e reprodução

A fim de se poder ajustar os emissores luminosos (lâmpadas, e monitores em geral – displays) com a percepção natural do olho humano, para o qual são projetados e construídos, é preciso criar parâmetros de medida das cores. Os três parâmetros básicos são:3  Matiz – corresponde à intensidade espectral de cor (isto é, qual o comprimento de onda dominante);  Brilho – corresponde à intensidade luminosa (isto é, mais brilho, mais luz, mais "claridade");  Saturação – corresponde à pureza espectral relativa da luz (alta saturação = cor bem definida dentro de estreita faixa espectral; baixa saturaçao = cor "indefinida" tendendo ao branco, ampla distribuição espectral).  Interessante notar que as cores mais claras aparentam maior brilho, mas na verdade isto é devido ao efeito combinado de brilho e matiz. Também inclui-se a designação intensidade de cor, que é o efeito combinado de matiz e saturação. Um outro parâmetro que causa alguma confusão é a densidade de cor, que não diz respeito aos emissores e sim aos meios transparentes. A densidade de cor é uma medida do grau de opacidade (absorção da luz), combinado com a intensidade de cor; muito usado na avaliação de pedras preciosas.  Podemos dizer que quando dois diferentes espectros de luz tem o mesmo efeito nos três receptores do olho humano (células-cones), serão percebidos como sendo a mesma cor. A medição da cor é fundamental para se poder criá-la e reproduzí-la com precisão, em especial, nas artes gráficas, arquitetura, alimentação e sinalização. Existem diversos métodos para medição da cor, tais como a tabelas de cores, o círculo cromático e os modelos de cores.

Percepção das cores

A cor é percebida através da visão. O olho humano é capaz de perceber a cor através dos cones (Células cones). A percepção da cor é muito importante para a compreensão de um ambiente.

A cor é algo que nos é tão familiar que se torna para nós difícil compreender que ela não corresponde a propriedades físicas do mundo mas sim à sua representação interna, em nível cerebral. Ou seja, os objectos não têm cor; a cor corresponde a uma sensação interna provocada por estímulos físicos de natureza muito diferente que dão origem à percepção da mesma cor por um ser humano. Não notamos, por exemplo, nenhuma diferença fundamental na cor dos objectos familiares quando se dá uma mudança na iluminação. Para o nosso sistema visual, as cores da pele e dos rostos das pessoas e as cores dos frutos permanecem fundamentalmente invariáveis, embora seja tão difícil conseguir que esse tipo de objecto fique com a cor certa num monitor de televisão.

A cor não tem só que ver com os olhos e com a retina mas também com a informação presente no cérebro. Enquanto, com uma iluminação pobre, um determinado objecto cor de laranja pode ser visto como sendo amarelado ou avermelhado, vemos normalmente mais facilmente com a sua cor certa, laranja, porque é um objecto de que conhecemos perfeitamente a cor. E, se usarmos durante algum tempo óculos com lentes que são verdes de um lado e vermelhas do outro, depois, quando tiramos os óculos, vemos durante algum tempo tudo esverdeado, quando olhamos para um lado, e tudo avermelhado, quando olhamos para o outro. O cérebro aprendeu a corrigir a cor com que «pinta» os objectos para eles terem a cor que se lembra que eles têm; e demora algum tempo a perceber que deve depois deixar de fazer essa correcção.

A chamada constância da cor é este fenómeno que faz com que a maioria das cores das superfícies pareçam manter aproximadamente a sua aparência mesmo quando vistas sob iluminação muito diferente. O sistema nervoso, a partir da radiação detectada pela retina, extrai aquilo que é invariante sob mudanças de iluminação. Embora a radiação mude, a nossa mente reconhece certos padrões constantes nos estímulos perceptivos, agrupando e classificando fenómenos diferentes como se fossem iguais. O que vemos não é exactamente «o que está lá fora», mas corresponde a um modelo simplificado da realidade que é de certeza muito mais útil para a nossa sobrevivência.

Os organismos complexos não reagem directamente aos estímulos físicos em si, mas sim à informação sobre os estímulos representada internamente por padrões de actividade neuronal. Se os estímulos fornecem informação sobre a cor, é apenas porque a qualidade sensorial, a que chamamos cor, emerge nos mecanismos sensoriais pelo processo de aprendizagem e é por estes projectada sobre os estímulos. E uma grande variedade de combinações de estímulos muito diferentes podem gerar esse mesmo padrão de actividade neuronal correspondente a um mesmo atributo de uma qualidade sensorial. São essas qualidades sensoriais que permitem aos seres vivos detectar a presença de comida ou de predadores, sob condições de luz diferentes e em ambiente variados. Correspondem a um modelo simplificado do mundo que permite uma avaliação rápida de situações complexas e que se mostrou útil e adequado à manutenção de uma dada espécie.

O nosso sistema sensorial faz emergir todo um contínuo muito vasto de cores com as diferenças de tonalidades que nós aprendemos a categorizar, associando determinados nomes a certas bandas de tonalidade (com uma definição extremamente vaga). É este hábito humano de categorizar que nos faz imaginar que o nosso sistema nervoso faz uma detecção «objetiva» de uma determinada cor que existe no mundo exterior.