빛은 전자기파의 한 종류이다. 파장이 매우 다양한 전자기파 중에서 사람 눈이 감지할 수 있는 범위가 가시광선이다. 그 양쪽 바깥엔 자외선·적외선·전파·X선 등이 있으며 사람은 보지 못한다.
SECTION 01 · 가시광선
우리가 보는 빛은 매우 좁은 띠
사람 눈이 감지할 수 있는 빛(가시광선)의 파장 범위는 약 380~780 nm의 매우 좁은 띠. 짧은 파장은 보라색, 긴 파장은 빨간색으로 보인다.
● 가시광선 스펙트럼 — 파장을 바꿔 보자
380 nm500 nm600 nm700 nm780 nm
파장
550 nm
색
초록
진동수
5.45×10¹⁴ Hz
가시광선은 전체 전자기파 중 매우 좁은 띠이다. 파장 < 380 nm은 자외선(피부 그을림·살균), 파장 > 780 nm은 적외선(열·리모컨). 사람은 둘 다 보지 못하지만 곤충은 자외선을, 뱀은 적외선을 감지하기도 한다.
SECTION 02 · 빛의 삼원색
빨강·초록·파랑 — 세 가지면 충분하다
빨강·초록·파랑(RGB)을 적절히 섞으면 거의 모든 색을 만들 수 있다. 이 세 색을 빛의 삼원색이라 한다.
우리 눈의 망막에는 세 가지 색을 감지하는 원추세포가 있다 — 빨강 감지·초록 감지·파랑 감지. 각 세포가 얼마나 자극받았느냐의 비율로 뇌가 색을 결정한다. 그래서 빨강·초록·파랑 세 가지로 자극해도 우리는 다양한 색을 느낄 수 있다.
빛의 합성 — 세 가지 빛을 켜고 꺼 보자
RGB 모두 합성 → 흰색 (White)
2색씩 합성하면
빨강 + 초록 = 노랑
R+G → Yellow
초록 + 파랑 = 청록
G+B → Cyan
파랑 + 빨강 = 자홍
B+R → Magenta
SECTION 03 · 영상 장치
화면 속 모든 색은 RGB 3가지
TV·스마트폰·모니터 화면은 모두 RGB 세 가지 색의 점(픽셀)으로 이루어져 있다. 각 점의 밝기를 조절해 다양한 색을 만든다.
한 픽셀이 (R=255, G=0, B=0)이면 빨강, (R=255, G=255, B=0)이면 노랑, (R=255, G=255, B=255)이면 흰색. 디지털 색은 모두 0~255 사이의 세 숫자로 표현된다.
📺
TV·모니터
RGB 픽셀이 모여 모든 색을 표현. 4K TV는 약 830만 픽셀.
📱
스마트폰
OLED·LCD 모두 RGB 부분 픽셀 조합. 3색의 강도로 모든 색.
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색의 인식
망막의 원추세포 3종이 R·G·B를 감지해 뇌로 전달.
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색맹
원추세포 일부가 없으면 일부 색을 구별하지 못한다. 적록색맹이 가장 흔함.
중요한 구분 — 빛의 삼원색 vs 색의 삼원색
· 빛의 삼원색(R·G·B): 빛을 더할수록 밝아진다 (가산 혼합). 모두 합치면 흰색.
· 색의 삼원색(시안·자홍·노랑): 물감처럼 빛을 빼앗아 가는 방식 (감산 혼합). 모두 합치면 검정 가까움. 인쇄 잉크에 사용.
PIXEL · RGB 부분 픽셀
화면을 자세히 보면 빨강·초록·파랑 줄이 보인다
디스플레이 화면을 매우 가까이서 보면 한 픽셀이 빨강·초록·파랑 세 부분 픽셀로 구성된 것을 볼 수 있다. 각 부분 픽셀의 밝기를 0~255 사이로 조절해 합성하면 모든 색이 만들어진다.
예: (R=255, G=0, B=0) → 빨강 / (R=255, G=255, B=0) → 노랑 / (R=255, G=255, B=255) → 흰색. 4K TV 한 대에 이런 픽셀이 약 830만 개 들어 있다.
© Wikimedia Commons · CC BY-SA
SECTION 04 · 형성평가
스스로 점검하기
Q1
빛의 삼원색으로 옳은 것은?
해설 · 빛의 삼원색은 빨강(R)·초록(G)·파랑(B)이다. 시안·자홍·노랑은 색(물감)의 삼원색이다.
Q2
빨강 + 초록 + 파랑 빛을 모두 합치면 어떤 색이 되는가?
해설 · 빛의 합성은 가산 혼합이다. R·G·B 모두 합쳐지면 흰색이 된다. 반대로 모든 빛이 없으면 검정.
Q3
스마트폰 화면이 다양한 색을 표현하는 원리는?
해설 · 화면의 각 픽셀은 R·G·B 부분 픽셀로 구성되어 있으며, 각각의 밝기를 조절해 다양한 색을 합성한다.
핵심 정리
RGB
빛의 삼원색
빨강·초록·파랑.
ADDITIVE
가산 혼합
RGB 모두 더하면 흰색.
DISPLAY
영상 장치
픽셀의 RGB 조합으로 색 표현.
EYE
눈의 인식
망막의 원추세포 3종으로 감지.