Červená – Farba na konci viditeľného spektra s dlhou vlnovou dĺžkou (fotometria)

Červená je farba vnímaná na hornom, dlhovlnnom okraji viditeľného spektra, zodpovedajúca elektromagnetickému žiareniu s vlnovými dĺžkami medzi 620 a 780 nanometrami (nm). Označuje prechod z viditeľného svetla do infračervenej oblasti a je základom vedy o farbách, fotometrie, bezpečnosti a technológií.

Červená v elektromagnetickom spektre

Viditeľné spektrum je úzky pás v rámci elektromagnetického spektra a červená je jeho kotvou s dlhou vlnovou dĺžkou. Vlnová dĺžka červeného svetla ju umiestňuje tesne pred infračervené žiarenie a jej frekvencia sa pohybuje približne od 4,3 × 10¹⁴ Hz do 4,8 × 10¹⁴ Hz. Energia červeného fotónu je nižšia ako u farieb s kratšou vlnovou dĺžkou, čo sa vypočíta podľa vzorca E = hν (kde h je Planckova konštanta, ν je frekvencia).

Tabuľka: Rozsahy vlnových dĺžok viditeľných farieb

Za hranicou 780 nm sa nachádza infračervené žiarenie, ktoré je pre neozbrojené ľudské oko neviditeľné.

Kolorimetria a normy

Autoritatívne organizácie ako Medzinárodná komisia pre osvetlenie (CIE) a Medzinárodná organizácia pre civilné letectvo (ICAO) prísne definujú chromatickosť a vlnové hranice červenej najmä pre kritické aplikácie, ako je letecké osvetlenie a bezpečnostné signály. V CIE 1931 farebnom priestore sú štandardné chromatické súradnice červenej približne (x, y) = (0,640, 0,330). V ICAO prílohe 14 sa červená používa na výstražné svetlá a značky prekážok s presne stanovenými hranicami pre zabezpečenie viditeľnosti a medzinárodnej štandardizácie.

Tabuľka: ICAO špecifikácia chromatickosti pre leteckú červenú

Fyzikálny pôvod: vlnová dĺžka, frekvencia a energia

Fyzikálne vlastnosti červeného svetla určuje vzťah c = λν (rýchlosť svetla = vlnová dĺžka × frekvencia). Nižšia energia fotónu (približne 1,6–2,0 elektrónvoltov) má praktické dôsledky:

• Menší rozptyl v atmosfére ako modrá/fialová, čo robí červenú efektívnou pre výstražné signály a západy slnka.
• Efektívny prienik cez hmlu a opar, čo je kľúčové v letectve a doprave.

Vnímanie červenej ľudským okom

Ľudské videnie je trichromatické a spolieha sa na tri typy čapíkov:

• L-čapíky: Citlivé na dlhé vlnové dĺžky (maximálna citlivosť ~564–580 nm) – zodpovedajú za červenú.
• M-čapíky: Stredné vlnové dĺžky (zelená).
• S-čapíky: Krátke vlnové dĺžky (modrá).

Červená je vnímaná, keď sú prevažne stimulované L-čapíky. CIE štandardný pozorovateľ modeluje tieto citlivosti, čo tvorí základ kolorimetrie a digitálnej reprodukcie farieb.

Červená vo fotometrickom meraní

Fotometria kvantifikuje intenzitu svetla v konkrétnych pásmach vlnových dĺžok. Systém Johnson-Cousins UBVRI je široko používaný v astronómii; R-pásmo (600–750 nm) izoluje červené emisie.

Tabuľka: Fotometrické pásma Johnson-Cousins UBVRI

Kalibrácia sa robí na štandardné hviezdy (napr. Vega) a farebný index (V–R) sa používa na odhad teplôt a vlastností hviezd, najmä červených obrov a nadobrov.

Chémia a materiálová veda červenej

Červená farba v materiáloch vzniká z molekulových štruktúr, ktoré absorbujú modré/zelené svetlo a odrážajú/prenášajú červené. Hlavné prispievajúce látky zahŕňajú:

• Beta-karotén, lykopén, antokyány: Prírodné pigmenty v rastlinách a potravinách.
• Azofarbivá, syntetické chromofóry: Používané v priemyselných farbivách, náteroch a textíliách.
• Anorganické pigmenty: Oxid železitý (Fe₂O₃), selénid kadmia (CdSe), poskytujú trvácne červené odtiene v farbách a plastoch.

Červená v osvetlení a zobrazovacích technológiách

Červené LED diódy (620–650 nm) sú štandardom v indikátoroch, leteckých svetlách, automobilových signáloch a digitálnych displejoch. Materiály ako fosfid gália a arzénu (GaAsP) sú vyvinuté na účinné vyžarovanie červenej.

V digitálnych displejoch (LCD, OLED, CRT) je červená jednou z troch aditívnych primárnych farieb (RGB), ktoré vytvárajú celé farebné spektrum. Štandardizovaná chromatickosť zabezpečuje presnú reprodukciu farieb na všetkých zariadeniach.

Letecké osvetlenie používa červenú na osvetlenie kokpitu a núdzové signály s prísnym dodržiavaním fotometrických a chromatických kritérií pre bezpečnosť a zachovanie nočného videnia.

Červená v signálnych a bezpečnostných aplikáciách

Červená je univerzálnou farbou výstrahy a zákazu, najmä v doprave a letectve. ICAO a FAA definujú presné požiadavky na chromatickosť, intenzitu a frekvenciu blikania červených signálov (napr. prekážkové svetlá, stop bary). Tieto normy zabezpečujú, že červená je vysoko viditeľná a nezameniteľná aj v nepriaznivých podmienkach.

Dlhá vlnová dĺžka a prenos červenej v atmosfére ju robia ideálnou na:

• Označovanie prekážok (veže, dráhy, vysoké budovy)
• Núdzové stop signály
• Značenie požiarnej techniky

Červená v astronómii

V astronómii je červená fotometria kľúčová na charakterizáciu chladných hviezd (červení obri, nadobri) a identifikáciu javov ako H-alfa emisia (656,3 nm) v hmlovinách a oblastiach tvorby hviezd. Farebné indexy kombinujúce červené a vizuálne pásma poskytujú informácie o teplote, veku a chemickom zložení hviezd.

Červená v prírode a prostredí

Červená sa výrazne objavuje v prírodných javoch:

• Červené západy a východy slnka: Dlhé vlnové dĺžky prenikajú atmosférickými časticami, rozptyľujú modrú/zelenú a zanechávajú červené tóny.
• Aurory: Červené polárne žiary (630 nm) vznikajú emisiou kyslíka vo veľkých výškach.
• Biologické sfarbenie: Červené pigmenty v rastlinách (antokyány, karotenoidy) lákajú opeľovače a chránia pred UV; u živočíchov môže červená signalizovať výstrahu alebo pripravenosť na párenie.

Súhrnná tabuľka: Hlavné vlastnosti červenej

Referencie

• CIE (Medzinárodná komisia pre osvetlenie). „Colorimetry.“ CIE Publication No. 15.
• ICAO príloha 14 – Letiská, Medzinárodná organizácia pre civilné letectvo.
• Johnson, H.L., & Morgan, W.W. (1953). „Fundamental stellar photometry for standards of spectral type on the revised system of the Yerkes spectral atlas.“ Astrophysical Journal.
• Nassau, K. (1983). „The Physics and Chemistry of Color.“ Wiley.
• Prispievatelia Wikipédie. „Red.“ https://en.wikipedia.org/wiki/Red

Červená je viac ako len farba – je vedeckým, technologickým a kultúrnym pilierom na okraji ľudského videnia, nevyhnutná pre meranie, bezpečnosť a komunikáciu.