가시 스펙트럼은 인간의 눈에 보이는 전자기 스펙트럼의 일부입니다. 이 파장 범위의 전자기 복사는 가시 광선 또는 단순히 빛이라고합니다. 전형적인 인간의 눈은 약 390 ~ 700 nm의 파장에 반응합니다. 주파수면에서 이것은 430-770 THz 부근의 대역에 해당합니다.

그러나 스펙트럼에는 인간의 눈과 뇌가 구별 할 수있는 모든 색이 들어 있지 않습니다. 예를 들어, 여러 파장의 혼합으로 만 만들 수 있기 때문에 분홍색 또는 마젠타와 같은 자주색 변형과 같은 불포화 색상은 없습니다. 하나의 파장 만 포함하는 색상을 순수 색상 또는 스펙트럼 색상이라고도합니다.

보이는 파장은 지구의 대기를 통해 파장이 크게 줄어들지 않는 전자기 스펙트럼 영역 인 “광학 창”을 통과합니다. 이 현상의 예로 청정한 공기가 빨간색 파장보다 푸른 빛을 산란 시키므로 정오 하늘이 파란색으로 보입니다. 광학 윈도우는 사람이 볼 수있는 응답 스펙트럼과 겹치기 때문에 “가시 윈도우”라고도합니다. 근적외선 (NIR) 창은 인간의 시야와 중간 파장 IR (MWIR) 창, 장파장 또는 원적외선 (LIRIR 또는 FIR) 창과 비슷하지만 다른 동물도이를 볼 수 있습니다.

역사
13 세기에 로저 베이컨 (Roger Bacon)은 무지개가 유리 또는 크리스탈을 통해 빛이 통과하는 것과 유사한 과정에 의해 생성되었다고 이론화했다.

17 세기에 아이작 뉴턴 (Isaac Newton)은 프리즘이 해체되어 백색광을 분해하고 재구성 할 수 있음을 발견했으며, 그의 책 Opticks에서 현상을 설명했다. 그는 광학에서의 그의 실험을 묘사하면서 1671 년에 인쇄 된이 의미에서 스펙트럼 ( “외관”또는 “유령”에 대한 라틴어)이라는 단어를 처음으로 사용했습니다. 뉴턴은 햇빛의 좁은 광선이 어떤 각도로 유리 프리즘의면에 부딪 칠 때 어떤 광선은 반사되고 어떤 광선은 유리를 통과하여 다른 색의 띠로 나오게된다는 것을 관찰했다. 뉴턴은 빛이 색의 “미립자”(입자)로 이루어져 있다고 가정했으며, 빛의 색은 투명 물질에서 다른 속도로 움직이며, 붉은 빛은 유리의 보라색보다 더 빨리 움직입니다. 결과적으로 붉은 빛은 프리즘을 통과 할 때 바이올렛보다 덜 날카롭게 굴절 (굴절)되어 다양한 색상을 만들어냅니다.

뉴턴은 스펙트럼을 빨강, 주황, 노랑, 초록, 파랑, 인디고 및 보라색의 7 가지 색으로 구분했습니다. 그는 색, 음표, 태양계의 알려진 물체들, 그리고 요일들 사이의 관계가 존재한다는 고대 그리스 학자들로부터 파생 된 신념에서 일곱 가지 색을 선택했다. 인간의 눈은 인디고의 빈도에 상대적으로 민감하지 않으며, 그렇지 않은 사람은 인디고를 파란색과 보라색으로 구분할 수 없습니다. 이러한 이유로 이삭 아시모프 (Isaac Asimov)를 비롯한 후기의 주석가들은 인디고는 그 자체로 색으로 보지 말고 단지 푸른 색이나 보라색 색조로 간주해야한다고 제안했습니다. 그러나, 그 증거는 뉴턴이 “인디고”와 “푸른 색”으로 의미했던 것이 그 색깔 단어의 현대적 의미와 일치하지 않는다는 것을 나타낸다. 뉴턴의 프리즘 컬러에 대한 관찰 결과를 가시 광선 스펙트럼의 컬러 이미지와 비교하면 “인디고”는 오늘날 푸른 색에 해당하고 “푸른 색”은 시안 색에 해당합니다.

18 세기 괴테 (Goethe)는 색채 이론 (Theory of Colors)에서 광학 스펙트럼에 관해 썼습니다. Goethe는 Spectr (Spektrum)이라는 단어를 사용하여 유령 광학 잔상을 지정했으며, On Vision 및 Colors의 Schopenhauer도 마찬가지였습니다. Goethe는 연속 스펙트럼이 복합 현상이라고 주장했다. 뉴턴이 현상을 분리하기 위해 빛의 광선을 좁히는 곳에서, 더 넓은 구경은 스펙트럼이 아니라 흰색 사이에 흰색을 가진 적색과 황색과 청색의 가장자리를 생성한다는 것을 관찰했다. 스펙트럼은 이러한 가장자리가 겹칠 정도로 가까이있을 때만 나타납니다.

19 세기 초, 가시 범위 밖의 빛은 William Herschel (적외선)과 Johann Wilhelm Ritter (자외선), Thomas Young, Thomas Johann Seebeck 등에 의해 발견되고 특성화 되었기 때문에 가시 스펙트럼의 개념이보다 명확 해졌습니다. 젊음은 1802 년에 빛의 다른 색깔의 파장을 측정하는 첫번째이었다.

가시 스펙트럼과 컬러 비전 사이의 연결은 19 세기 초 Thomas Young과 Hermann von Helmholtz에 의해 연구되었습니다. 색각에 관한 그들의 이론은 눈이 색을인지하기 위해 세 개의 별개의 수용체를 사용한다고 정확하게 제안했습니다.

동물 색상 비전
많은 종들이 사람의 “가시 스펙트럼”바깥의 주파수에서 빛을 볼 수 있습니다. 꿀벌과 다른 많은 곤충들은 자외선을 감지하여 꽃에서 꿀을 발견하는 데 도움을줍니다. 곤충 수분에 의존하는 식물 종은 사람에게 나타나는 색채보다는 자외선에 의한 번식 성공 가능성이 큽니다. 새들도 자외선 (300-400 nm)을 볼 수 있으며 일부는 자외선 영역에서만 볼 수있는성에 의존적 인 깃털을 가지고 있습니다. 그러나 자외선 범위로 볼 수있는 많은 동물은 붉은 빛이나 다른 붉은 파장을 볼 수 없습니다. 꿀벌의 가시 스펙트럼은 주황색 파장이 시작하기 바로 전에 약 590 nm에서 끝납니다. 그러나 새들은 인간과 같은 광 스펙트럼에 미치지는 않지만 적색 파장을 볼 수 있습니다. 금붕어가 적외선을 볼 수 없기 때문에 일반적인 금붕어가 적외선과 자외선을 모두 볼 수있는 유일한 동물이라는 대중적 믿음이 잘못되었습니다. 비슷하게, 개들은 종종 색맹으로 여겨지지만 인간만큼 많지는 않지만 색깔에 민감한 것으로 나타났습니다.

스펙트럼 색상
좁은 파장의 가시 광선 (단색광)에 의해 생성 될 수있는 색을 순수한 스펙트럼 색이라고합니다. 그림에 표시된 다양한 색상 범위는 근사치입니다. 스펙트럼은 연속이며 한 색상과 다음 색상 사이에 명확한 경계가 없습니다.

분광학
분광학 (Spectroscopy)은 방출, 흡수 또는 반사하는 색상 스펙트럼에 따라 대상을 연구합니다. 분광학은 천문학에서 중요한 조사 도구입니다. 과학자들은 그것을 사용하여 먼 물체의 특성을 분석합니다. 일반적으로 천문학적 분광법은 고분해능 회절 격자를 사용하여 매우 높은 분광 해상도에서 스펙트럼을 관찰합니다. 헬륨은 태양의 스펙트럼을 분석하여 처음 발견되었습니다. 화학 원소는 방출 선과 흡수 선에 의해 천체에서 검출 될 수 있습니다.

스펙트럼 선의 이동은 먼 물체의 도플러 이동 (적색 이동 또는 청색 이동)을 측정하는 데 사용될 수 있습니다.

컬러 디스플레이 스펙트럼
컬러 디스플레이 (예 : 컴퓨터 모니터 및 TV)는 육안으로 식별 가능한 모든 색상을 재현 할 수 없습니다. 대부분의 스펙트럼 색상과 같이 장치의 색상 범위 밖에있는 색상은 근사값으로 만 계산할 수 있습니다. 색상을 정확하게 재현하기 위해 균일 한 회색 필드에 스펙트럼을 투영 할 수 있습니다. 결과 혼합 색상은 모든 R, G, B 좌표가 음수가 아니므로 왜곡없이 재생할 수 있습니다. 이 기능은 회색 배경의 스펙트럼을 정확하게 시뮬레이션합니다.