sexta-feira, 9 de setembro de 2011

Um mundo de Luz e Cores diante dos nossos olhos


Sombras coloridas

Estes experimentos sobre Luz e Cores foram realizados entre os dias 18 e 26 de outubro de 2010, durante o projeto de física "Óptica - Um mundo de luz e cores diante dos nossos olhos", ministrado por mim e pelas minhas colegas de faculdade Cassiana Alves e Silvana Pacheco, juntamente com os alunos da Escola Estadual de Ensino Médio Maria Teresa Vilanova Castilhos (Polivalente). Assim como os experimentos já postados aqui no blog, “Teatrinho Mágico” e “Espelho, espelho meu – Experimentos sobre espelhos planos e Óptica geométrica”.


Cores Primárias e Secundárias

Concepção Intuitiva:
1.     Quais são as cores primárias para os pigmentos? E quais são as secundárias?
2.     Quais são as cores primárias para as luzes? E quais são as secundárias?
3.     Você acha que as cores das coisas dependem da fonte que a ilumina? Ou nada altera a cor de um objeto? O que você acha?
4.     O cartucho de uma impressora colorida só tem três cores de tinta (pigmentos), porém, quando ela está em funcionamento imprime todas as cores. Qual a sua explicação para este fato?
5.     Como as pessoas podem “ver” os objetos e tudo mais ao seu redor?


Conceito de Cores Primárias e Secundárias:
As cores primárias são aquelas que não se obtém da mistura de nenhuma outra, ao contrário, todas as outras podem ser obtidas da adição de outras cores.
Mas para tratar de cores primárias é necessário explicitar que existem dois tipos: o primeiro está relacionado com as cores pigmentadas (como por exemplo as tintas) e o segundo com as cores (freqüências) da luz.
As cores primárias pigmentadas são o amarelo, o magenta e o ciano, enquanto que as cores primárias da luz são o verde, o vermelho e o azul.
Inicialmente é estranho pensar como amarelo e verde ora são primários, ora não são. Para melhor compreensão, realizaremos algumas atividades.


Atividade 1
Misturando pigmentos

Materiais:
·         Folhas de ofício;
·         Tinta de tecido;
·         Copos descartáveis;
·         Pincéis.

Alunos realizando a atividade 1
Misturar pigmentos de tintas e de corantes é completamente diferente de misturar luzes. Os pigmentos são minúsculas partículas que absorvem cores específicas. Por exemplo, os pigmentos que produzem a cor vermelha absorvem a cor complementar ciano.

Perguntas:
·         Você dispõe de duas tintas, ciano e amarelo. Se misturá-las qual cor obterá?
·         Dispondo das tintas nas cores primárias, será possível obter a cor magenta? Se possível, quais são estas tintas?
·         Como obter as cores:
·         Azul
·         Verde
·         Vermelho
·         Preto

Misturando tintas:
Sistema CMYK – Combinação de Cores por subtração
Válido para tintas e pigmentos



Observe a tirinha abaixo e responda:


a) Cebolinha é um garoto que adora desenhar, entretanto, juntando todo o seu dinheiro só consegue comprar três potes de tinta. Se você pudesse auxiliá-lo, qual seria sua sugestão sobre as cores de tinta que o Cebolinha deveria comprar, de modo que na pintura de seu quadro ele pudesse obter qualquer coloração? Qual(is) argumento(s) você usaria para convencê-lo?
b) O que Cebolinha deveria fazer para, a partir das suas tintas, obter a cor preta?

Algumas aplicações do sistema CMYK:


Vídeo ilustrativo sobre o sistema CMYK de cores para pigmentos:
CMYK - Subtraktive Farbmischung




Atividade 2
Misturando luzes

Ao comprovar que três luzes com comprimento de onda bem determinados podiam produzir, variando suas intensidades, todas as sensações de cor, supôs o físico inglês Thomas Young em 1802 que existem três sensações primárias de cor. Ou seja, todas as nossas sensações coloridas são obtidas a partir de apenas de três sensações: azul, verde e vermelho.
Em 1866, o físico alemão Hermann Von Helmholtz, confirmando experimentalmente os resultados de Young, postula que na retina há três séries de tipos de nervos: um tipo que quando estimulado nos dá a sensação de vermelho, outro que nos dá a sensação de verde e outro que nos dá a sensação de azul. Quando estimulado simultaneamente em graus variados, nos dá a sensação de qualquer cor.

Materiais:
·         3 canhões de luz nas cores verde, azul e vermelho;
·         Lona preta;
·         Parede branca.

A montagem dos canhões de luz para esta atividade deve estar de acordo com a figura abaixo:

Alunos realizando atividade 2

Perguntas:
·         Você dispõe de dois canhões de luzes, azul e vermelho. Se sobrepuser as luzes qual cor de luz obterá?
·         Dispondo das luzes nas cores primárias, será possível obter a cor verde? Se possível, quais são estas tintas?
·         Como obter as cores:
·         Ciano
·         Amarelo
·         Magenta
·         Branco

1.      Ligar a lanterna e incidir, separadamente no anteparo ou na parede, a luz de cor azul, verde e vermelho. Pintar os círculos abaixo de acordo com suas observações.
2.   Sobrepor a luz vermelha sobre a verde, tampando a saída da azul. Verificar a cor que se formou ao sobrepor as duas, pintando o círculo abaixo de acordo com o resultado observado.


3.      Seguindo os mesmos passos do procedimento acima, pintar os círculos com as cores da misturas de luz.


Agora utilizando o documento do Word em branco, insira uma figura para ser pintada. Clicar em formatar, ferramentas de desenho, preenchimento da forma, mais cores de preenchimento, personalizada, conforme figura abaixo:

Agora altere as cores vermelho, verde e azul e veja quais os tons obterá.

Tabela de cores RGB:

Pigmentos e luz


Misturando Luzes coloridas
A luz branca solar é composta de todas as frequências visíveis é facilmente demonstrado quando a luz solar atravessa um prisma e observamos um espectro colorido semelhante a um arco-íris. A combinação de todas as cores forma o branco. Curiosamente, a percepção do branco também resulta da combinação apenas de luz vermelha, verde e azul.

Cores Primárias- Vermelho, azul e verde.
Cores Secundárias - Acontece quando duas das três cores primárias são combinadas.
Vermelha + Azul = Magenta

Vermelha + Verde = Amarela

Azul + Verde = Ciano
Dizemos que o magenta é o oposto do verde; o ciano é o oposto do vermelho; e o amarelo é o oposto do azul. Mas quando adicionamos duas cores opostas obtemos o branco.

Algumas aplicações do sistema RGB:


Vídeo ilustrativo sobre o sistema RGB de cores para luzes:
Luz Visível - Espectro Eletromagnético




Atividade 3
Discutindo sobre a cor dos objetos


Procedimento: Uma vez que o espectro tem lugar para todas as cores, que relação tem isso com a cor dos objetos?
Para discutir, vamos usar uma transparência com motivos florais e filtros coloridos. Utilizando filtros em vermelho, verde, azul, ciano, magenta e amarelo, colocados sob a transparência com flores e folhas, observe como as cores da figura se apresentam para nós.
Escreva, na tabela abaixo, qual a cor das flores e das folhas ao redor quando, sob a transparência, colocamos filtro:

Alunos observando a atividade 3

A partir das observações, você é capaz de dizer quais são as “verdadeiras” cores que predominam na figura que está sendo projetada? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Como devemos proceder para vermos as “reais” cores da figura? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A partir da observação, podemos nos perguntar: será que os objetos sempre apresentam a mesma cor? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .


Curiosidade
Daltonismo

O daltonismo é uma deficiência na visão que dificulta a percepção de uma ou de todas as cores. Segundo a teoria de Young-Helmholtz, a retina possui três espécies de células sensíveis - os cones. Cada uma delas seria responsável pela percepção de uma dada região do espectro luminoso. Essas regiões seriam o vermelho, o verde e o azul.
Estas seriam as cores primárias, que, por combinações, originariam todos os outros tons cromáticos. Quando você olha para a luz vermelha, somente os cones de suas retinas sensíveis ao vermelho enviam mensagens para o cérebro. Se você olhar para uma luz verde, os cones sensíveis ao verde responderão. Os cones sensíveis ao azul responderão à luz azul mais intensamente.  

Nas pessoas daltônicas os cones não existem em número suficiente ou apresentam alguma alteração.O tipo mais comum de daltonismo é aquele em que a pessoa não distingue o vermelho do verde. Aquilo que, para uma pessoa é normal, é verde ou vermelho, para esse daltônico é cinzento em várias tonalidades.
O que você vê nesta imagem?

Atividade 4
Percepção de Cores
           
Com este aplicativo trabalharemos as cores primárias para a luz, formação das cores secundárias e da luz branca a partir da adição das cores primárias.



Alunos utilizando o aplicativo "Percepção de cores"


Perguntas:
·         Misture as luzes vermelha e verde, nas suas intensidades máximas. Que cor obterá?
·         Misturando a luz verde e azul, em suas intensidades máximas, que cor obterá?
·         Que cor obterá da soma das luzes azul e vermelha, nas suas intensidades máximas?
·         Misturando as três luzes em intensidade máxima que cor resultará?
·         Colocando a luz azul na metade da intensidade, e a luz vermelha na intensidade máxima, que cor obterá?
·         Colocando a luz verde na metade da intensidade, e a luz azul na intensidade máxima, que cor obterá?
·         Colocando a luz vermelha na metade da intensidade, e a luz verde na metade de intensidade, que cor obterá?


Expressando seus novos conhecimentos

·         O que você conseguiu perceber com a mistura de pigmentos?
·         Qual é a diferença entre a mistura de pigmentos e luzes?Explique com suas palavras.
·         Quais as cores primárias para os pigmentos? E as secundárias?
·         Quais as cores primárias para as luzes? E as secundárias?

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