가시 스펙트럼을 갖는 기술적 기능
가시 스펙트럼은 인간의 눈에 보이는 전자기 스펙트럼의 일부입니다. 이 파장의 범위에 있는 전자기 방사선을 가시광선 또는 단순히 빛이라고 합니다. 전형적인 인간의 눈은 약 380에서 약 750 나노미터의 파장에 반응할 수 있습니다. 주파수 측면에서 이것은 400-790 THz 부근의 밴드에 해당합니다. 이러한 경계는 급격하게 정의되지 않으며 개인마다 다를 수 있다. 최적 조건하에서 이러한 인간 지각의 한계는 310 nm (UV)와 1100 nm (NIR)까지 확장 될 수 있습니다. 스펙트럼은 인간의 시각 시스템이 구별할 수 있는 모든 색상을 포함하지 않습니다. 예를 들어 분홍색이나 자홍색과 같은 불포화 색상은 여러 파장의 혼합으로만 만들 수 있기 때문에 부재합니다. 파장이 하나밖에 없는 색상을 순수색이나 스펙트럼색이라고도 합니다. 가시 파장은 전자기 스펙트럼의 "광창" 영역을 통해 지구 대기를 통해 크게 감쇄되지 않고 통과를 합니다. 이러한 현상의 예는 깨끗한 공기가 붉은 빛보다 푸른 빛을 더 발광시킬 때 한낮의 하늘은 파란색으로 나타냅니다. 빛이 그렇게 많이 발광되지 않기 때문에 흰색으로 보이는 태양 주변 지역과는 별개로 작용합니다. 광학 창은 인간의 가시적인 응답 스펙트럼과 겹치기 때문에 "보이는 창"이라고도 합니다. 근적외선(NIR) 창은 다른 동물들이 경험할 수도 있지만, 중간 파장 적외선(MWIR) 창과 긴 파장 또는 원적외선(LWIR 또는 FIR) 창은 인간의 시야에서만 가능합니다. 1704년 옵틱스의 뉴턴의 컬러 서클은 그가 음악 노트와 관련된 색상을 보여주는 예입니다. 빨간색에서 보라색까지의 스펙트럼 색상은 D에서 시작하여 음악 음계의 음으로 나뉩니다. 원은 D에서부터 시작하여 전체 옥타브를 완성합니다. 뉴턴의 원은 스펙트럼의 한쪽 끝이나 보라색 옆에 다른 쪽 끝에 빨간색을 둡니다. 이는 적색과 보라색이 혼합되었을 때 스펙트럼이 보라색으로 관찰된다는 사실을 반영합니다. 13세기에 Roger Bacon은 무지개가 유리 또는 수정을 통한 빛의 통과와 유사한 과정에 의해 생성되었다고 정의하였습니다. 17세기에 아이작 뉴턴은 프리즘이 백색 빛을 분해하고 재조립할 수 있다는 것이다라고 발견했고, 그의 책 옵틱스에서 그 현상을 묘사했습니다. 그는 1671년 광학에서의 실험을 묘사하면서 이런 의미에서 스펙트럼이라는 단어를 처음으로 명했습니다. 뉴턴은 좁은 햇빛의 빔이 유리 프리즘의 얼굴을 각도로 비칠 때 일부는 반사되고 일부 빔은 유리를 통과하여 다른 색상의 밴드로 투상한다고 언급했습니다. 뉴턴은 다른 색상의 입자로 구성될 수 있다는 가설을 세웠고, 투명한 물질에서 다른 색의 빛은 다른 속도로 움직이고, 붉은 빛은 유리에서 보라색 보다 더 빨리 움직인다는 것을 확인하였습니다. 그 결과 붉은 빛이 프리즘을 통과할 때 보라색보다 덜 날카롭게 휘어 재굴절되기에 스펙트럼의 색을 만들어냄을 밝혔습니다. 뉴턴은 원래 스펙트럼을 빨간색, 주황색, 노란색, 녹색, 파란색 및 보라색의 6 가지 색상으로 나누었습니다. 그는 나중에 인디고를 7번째 색으로 추가했는데 그 이유는 7이 고대 그리스의 소피스트들로부터 파생된 완벽한 숫자라고 믿었기 때문이다. 색, 음악 노트, 태양계의 알려진 물체들 그리고 요일들 사이에 연관성이 있기 때문이라는 설명을 하였습니다. 인간의 눈은 인디고의 주파수에 상대적으로 둔감하며 그렇지 않으면 시력이 좋은 일부 사람들은 인디고와 블루와 바이올렛을 구별할 수 없습니다. 이 때문에 아이작 아시모프를 비롯한 일부 후기 해설자들은 인디고를 그 자체로 색으로 간주해서는 안되며 단지 파란색이나 보라색의 그늘로 간주해야 한다고 제안했다. 증거는 뉴턴이 "인디고"와 "파란색"으로 의미한 것이 그러한 색 단어의 현대적 의미와 일치하지 않는다는 것을 나타냅니다. 뉴턴의 프리즘 색상 관찰과 가시광선의 스펙트럼 색상 이미지를 비교하면 "인디고"는 오늘날의 파란색과 일치하지만 그의 "파란색"은 사실 청색에 해당합니다. 18세기에 요한 볼프강 폰 괴테는 그의 색 이론에서 광학 스펙트럼에 대해 기재하였습니다. 괴테는 온 비전과 컬러의 쇼펜하우어처럼 유령 같은 광학적 잔상을 지정하기 위해 스펙트럼(Spektrum)이라는 단어를 사용했습니다. 괴테는 연속 스펙트럼이 복합 현상이라고 주장했습니다. 뉴턴이 현상을 분리하기 위해 빛의 빔을 좁힌 곳에서 괴테는 넓은 구멍이 스펙트럼이 아니라 오히려 붉은 황색과 청색 가장자리를 생성하고 그 사이에 흰색이 있음을 관찰했습니다. 스펙트럼은 이러한 가장자리가 겹칠 수 있을 만큼 가까울 때만 나타납니다. 19세기 초, 가시범위 밖의 빛이 발견되어 윌리엄 허셜과 요한 빌헬름 리터, 토마스 영, 토마스 요한 시벡 등이 특징지어지면서 가시 스펙트럼의 개념이 더욱 명확해졌습니다. 가시 스펙트럼과 색시력 사이의 연관성은 19세기 초 Thomas Young과 Hermann von Helmholtz에 의해 탐구 되었습니다. 그들의 색시 이론은 눈이 색을 인식하기 위해 세 개의 뚜렷한 수용체를 사용한다는 것을 정확하게 제안했습니다. 많은 종들은 인간의 "보이는 스펙트럼" 밖의 주파수 내에서 빛을 볼 수 있습니다. 벌과 많은 다른 곤충들은 자외선을 감지할 수 있는데, 이것은 그들이 꽃에서 꿀을 찾는 것을 돕고 있습니다. 곤충 수분에 의존하는 식물 종은 인간에게 얼마나 다채로운 것처럼 보이는지 보다는 자외선에서의 출현으로 생식 성공에 기인한다 할 수 있습니다. 새들도 자외선(300~400nm)을 볼 수 있고, 이는 자외선 범위에서만 볼 수 있습니다. 자외선 범위를 볼 수 있는 많은 동물들은 적색 빛이나 다른 적색 파장은 또 볼 수 없습니다. 벌의 가시 스펙트럼은 오렌지 파장이 시작되기 직전에 약 590 nm로 끝납니다. 새들은 인간만큼 빛 스펙트럼에 멀리 있지는 않지만 약간의 붉은 파장을 볼 수 있습니다. 금붕어가 적외선과 자외선을 모두 볼 수 있는 유일한 동물이라는 대중적인 믿음은 금붕어가 적외선을 볼 수 없기 때문에 부정확하다 할 수 있습니다.
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