[별별 과학] 인상파와 빛의 색깔

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[별별 과학] 인상파와 빛의 색깔

입력 2018-03-15 05:10
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빛의 3원색과 중첩
동대문 화랑에서 인상파 전시회가 열리는 중이다. 인상파 그림을 볼 때마다 고유한 햇빛의 색채 향연에 빠져든다. 눈으로 보는 색의 아름다움은 무엇일까.

색의 기원이 빛이라는 사실을 처음 밝힌 사람은 아이작 뉴턴이다. 프리즘을 통과한 햇빛이 분산돼 무지개색으로 나뉘는 것을 1665년에 실험으로 확인했다. 인간이 보는 색의 기원은 바로 빛의 색깔이었다. 빛의 파장에 따라 색은 다르게 보인다. 가장 긴 파장의 빛이 빨강색이며, 가장 짧은 게 보라색이다. 빨강색보다 긴 파장은 적외선, 보라색보다 더 짧은 파장은 자외선 영역이다. 사람의 눈으로는 볼 수 없다. 사람이 볼 수 있는 영역을 가시광선이라고 한다. 그런데 사람의 눈은 빛의 파장별로 색을 어떻게 다르게 느낄까.

망막에는 적색, 녹색, 청색에 각각 반응하는 세 가지 색 감각세포가 있다. 이들 감각세포가 빛에 반응한 신호들이 각각 뇌에 전달돼 색을 판단한다. 예를 들어 노란색 빛이 들어가면 녹 감각세포와 적 감각세포가 반응하지만 청 감각세포는 거의 반응하지 않는다. 이 신호를 받은 뇌는 노랑색이라고 판별한다. 우리가 보는 색은 세 개의 색 감각세포가 반응한 신호 비율을 뇌에서 해석한 결과다.

따라서 적색, 녹색, 청색 광원의 세기를 각기 다르게 합치면 다양한 색을 재현할 수 있다. 그래서 이 세 가지 색을 빛의 삼원색이라고 한다. 예를 들어 노란색을 만드는 방법은 두 가지다. 첫째는 노란색 파장의 빛을 보여주어도 되고, 둘째는 녹색과 적색 빛을 동일 비율로 보여주어도 된다. 두 가지 경우 모두 녹색과 적색 감각세포가 동일하게 반응하기 때문에 뇌는 동일한 색으로 판정한다. 이렇게 삼원색을 조합하는 방법으로 모든 천연색을 재현해낼 수 있으며, 이 원리가 텔레비전을 비롯한 모든 디스플레이 장치에 응용된다.

이남영 칼럼니스트

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