கட்புலனாகும் நிறமாலை

கட்புலனாகும் நிறமாலை என்பது, மின்காந்த நிறமாலையில் உள்ள மனிதக் கண்ணால் பார்க்கக்கூடிய நிறமாலைப் பகுதியாகும்.இந்த அலைநீள எல்லையுள் அடங்கும் மின்காந்தக் கதிர்வீச்சு "கட்புலனாகும் ஒளி" அல்லது வெறுமனே "ஒளி" எனப்படுகின்றது. பொதுவான மனிதக் கண் வளியில், 380 தொடக்கம் 780 நானோமீட்டர் அலைநீளம் கொண்ட கதிர்வீச்சுக்களைப் பார்க்கக் கூடியது. நீர் முதலான பிற ஊடகங்களில் இந்த அலைநீளம், முறிவுக் குணகம் எனப்படும் குறியீட்டு எண்ணுக்குச் சமமான வீதத்தால் குறைந்து காணப்படும். நிறம் ஒரே ஒரு அலைநீளம் கொண்டவை அதை தூய நிறங்கள்(pure colors) என்றும் அழைப்பது உண்டு

மாந்தர்கள் கண்ணுக்குப் புலனாகும் நிறமாலை

sRGB rendering of the spectrum of visible light
நிறம்	அலைநீளம்
ஊதா	380–450 நாமீ (nm)
நீலம்	450–495 நாமீ (nm)
பச்சை	495–570 நாமீ (nm)
மஞ்சள்	570–590 நாமீ (nm)
செம்மஞ்சள்	590–620 நாமீ (nm)
சிவப்பு	620–750 நாமீ (nm)

வலப்புறம் உள்ள அட்டவணையில் மாந்தர்களின் கண்ணுக்குப் புலனாகும் நிறங்களும் அதற்கான அண்ணளவான ஒளி அலைகளின் நீளங்களும் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன. கண்பார்வையில் தெரியும் நிறங்களின் அலை நீளங்கள் புற ஊதா நிறப் பட்டையின் எல்லையில் உள்ள 380 நானோமீட்டர் முதல் கருஞ்சிவப்பு நிறங்களின் 750 நானோமீட்டர் வரையிலாகும்.^[1][2][3]

கட்புலனாகும் அலைநீளங்கள் புவியின் வளிமண்டலத்தின் வழியே பெரிதளவில் பலவீனமடையாமல் ஊடுருவக்கூடிய மின்காந்த நிறமாலைப் பகுதியான "ஒளியியல் சாளரத்தின்" (ஆப்ட்டிக்கல் விண்டோ) வழியே கடந்து செல்லும் பண்பும் கொண்டவை. சுத்தமான காற்று சிவப்புக்கு அருகிலுள்ள அலைநீளங்களைக் காட்டிலும் நீல நிற அலைநீளங்களை அதிகமாக சிதறடிக்கச் செய்கின்றன. இதனாலேயே பகலில் வானம் நீல நிறமாகத் தோன்றுகிறது. மனிதக் கண்ணின் எதிர்வினையானது தற்சார்புடைய சோதனை மூலம் வரையறுக்கப்படுகிறது. ஆனால் வளிமண்டல சாளரங்கள் இயற்பியல் அளவீட்டின் மூலம் வரையறுக்கப்படுகின்றன.

இது மனிதர்களின் கட்புலனாகும் எதிர்வினை நிறமாலையின் மேல் பொருந்தும் இயல்பைக் கொண்டுள்ளதாலேயே "கட்புலனாகும் சாளரம்" என அழைக்கப்படுகிறது. அகச்சிவப்புக்கு அருகாமையிலான (NIR) சாளரங்கள் மனிதக் கண் எதிர்வினைக்குரிய சாளரப் பகுதிக்கு சற்று வெளியே உள்ளன. நடுநிலை அலைநீள IR (MWIR) மற்றும் நீண்ட அலைநீள அல்லது தொலை அகச்சிவப்பு (LWIR அல்லது FIR) அலைகள் மனிதக் கண் எதிர்வினைக்குரிய பகுதிக்கு அப்பாலுள்ளன.

"கட்புலனாகும் நிறமாலை"க்கு அப்பாலுள்ள அதிர்வெண் கொண்ட அலைகளை பல உயிரினங்களால் பார்க்க முடியும். தேனீக்களும் மற்றும் பல பூச்சிகளும் புற ஊதா ஒளியில் காணும் திறன் கொண்டவை, இதனால் அவை பூக்களிலுள்ள தேனைப் பார்க்க முடியும். பூச்சிகள் மூலமான மகரந்தச் சேர்க்கை செய்யும் இயல்பைக் கொண்டு வாழும் தாவர இனங்கள் மனிதர்களுக்கு எந்த நிறங்களில் தோன்றுகின்றனவோ அந்த நிறங்கள் அவற்றின் இனப்பெருக்கத்திற்கு உதவுவதில்லை. மாறாக அவை புற ஊதா ஒளியில் என்ன நிறங்களில் தோன்றுகின்றன என்பதைப் பொறுத்தே அவற்றின் இனப்பெருக்கம் அமைகிறது. பறவைகளும் புற ஊதா ஒளியில் (300–400 நா.மீ) பார்க்கும் திறன் கொண்டுள்ளன. மேலும் சில பறவை இனங்களில் அவற்றின் மறைந்துகொள்ளக் கூடிய நிற அம்சங்களில், பாலினத்தைப் பொறுத்து அமையும் அடையாளங்களும் உள்ளன. அந்த அடையாளங்களை புற ஊதா அலை நீள வரம்பில் மட்டுமே காண முடியும்.[4][6]

வரலாறு

முதன் முதலில் ஒளியியல் நிறமாலையைப் பற்றி இரண்டு பேர் விளக்கியுள்ளனர். ஐசக் நியூட்டன் (Isaac Newton) அவரது ஆப்ட்டிக்ஸ் (Opticks) என்னும் புத்தகத்திலும் கர்ட்டு (Goethe) என்பவரின் தியரி ஆஃப் கலர்ஸ் (Theory of Colours) என்ற புத்தகத்திலும் இந்த விளக்கங்கள் இடம்பெற்றன. இருப்பினும், நியூட்டன் முப்பட்டகங்கள் வெள்ளொளியைப் பிரிகையடையச் செய்யவும் ஒருங்கிணைக்கவும் கூடியன எனக் கண்டுபிடிக்கும் நான்கு நூற்றாண்டுகளுக்கு முன்பே ரோசர் பேக்கான் (Roger Bacon) தனது அவதானிப்புப் பதிவுகளில் இதைப் பற்றிக் குறித்துள்ளார். இவர் முதன் முதலில் கண்ணாடி டம்ளரில் இருந்த நீரைப் பார்க்கும் போது கட்புலனாகும் நிறமாலையைக் கண்டறிந்தார்.[8]

நியூட்டன், 1671 ஆம் ஆண்டு ஒளியியல் பற்றிய அவரது பரிசோதனைகளைப் பற்றி விவரிக்கும் தனது வெளியீடுகளில், ஸ்பெக்ட்ரம் ("தோற்றம்" அல்லது "அருவம்" எனப் பொருள் தரும் இலத்தீன் சொல்) என்ற சொல்லை முதலில் பயன்படுத்தினார் பயன்படுத்தினார். கர்ட்டு, தனது தியரி ஆஃப் கலர்ஸ் என்ற புத்தகத்திலும் ஸ்கோப்பன்னர் (Schopenhauer) தனது ஆன் விஷன் அண்ட் கலர்ஸ் (On Vision and Colors) என்ற புத்தகத்திலும், "ஸ்பெக்ட்ரம்" [Spektrum] என்ற சொல்லை ஒளியியல் ரீதியாக ஏற்படும் ஒரு மாயத் தோற்றம் போன்ற ஒளியியல் நிலைப்பை குறிக்கவே பயன்படுத்தினர். நியூட்டன், சூரிய ஒளியின் மெல்லிய கற்றை ஒன்று ஒரு கண்ணாடி முப்பட்டகத்தில் ஒரு குறிப்பிட்ட கோணத்தில் படும் போது, அதில் ஒரு பகுதி ஒளிக் கற்றைகள் எதிரொளிப்பதையும் ஒரு சில கற்றைகள் கண்ணாடியில் புகுந்து சென்று வெவ்வேறு நிறங்களைக் கொண்ட பட்டைகளைத் தோற்றுவிப்பதையும் கண்டார். நியூட்டன், ஒளியானது வெவ்வேறு நிறங்களாலான "ஒளித்துகள்களால்" (கார்ப்பசல்) (துகள்கள்) ஆனது. மேலும் ஒளி ஊடுருவக்கூடிய பருப்பொருளில், ஒளியின் வெவ்வேறு நிறங்கள் வெவ்வேறு வேகத்தில் நகர்கின்றன. இந்நிகழ்வின் போது கண்ணாடியில் சிவப்பு ஒளியானது ஊதாவை விட வேகமாக நகர்கிறது என்ற கருதுகோளை முன்மொழிந்தார். இதன் விளைவாக, முப்பட்டகத்தின் வழியாகச் செல்லும் போது சிவப்பு ஒளியானது ஊதாவை விட குறைவாகவே வளைகிறது (ஒளிவிலகலடைகிறது), இதனால் நிறமாலை உருவாகிறது.

நியூட்டன் நிறமாலையை ஏழு பெயர்களைக்கொண்ட தனித்தனி நிறங்களாகப் பிரித்தார்: சிவப்பு, ஆரஞ்சு, மஞ்சள், பச்சை, நீலம், கருநீலம் (இண்டிகோ) மற்றும் ஊதா. (பள்ளி மாணவர்கள் இந்த வரிசையை நினைவில் கொள்ள ROY G. BIV அல்லது ரிச்சர்டு ஆஃப் யார்க் கேவ் பேட்டில் இன் வெயின் (Richard Of York Gave Battle In Vain) என்ற நினைவாற்றல் பேணும் வாக்கியத்தைக் கொண்டு நினைவில் கொண்டனர்.) நிறங்களுக்கும், இசை சுவரங்களுக்கும், சூரிய மண்டலத்திலுள்ள அறியப்பட்ட பகுதிகளுக்கும் வாரத்தின் நாட்களுக்கும் ஒரு தொடர்பு இருக்கிறது என்னும் பண்டைய கிரேக்க சோஃபிஸ்ட்டுகளின் நம்பிக்கையின் அடிப்படையிலேயே அவர் இவ்வாறு ஏழு நிறங்கள் உள்ளதெனக் கருதினார்.[10][12] மனிதக் கண்ணானது மற்ற நிறங்களுடன் ஒப்பிடுகையில் இண்டிகோவின் அதிர்வெண்களை அதிகம் உணரும் திறன் கொண்டது. இதனால் அதிக பார்வைத் திறன் உள்ளவர்களால் இண்டிகோவையும் ஊதாவையும் பிரித்தறிய முடியாது. இந்தக் காரணத்தினாலேயே ஐசாக் அசிமோவ் (Isaac Asimov) உள்ளிட்ட விவரணையாளர்கள், இண்டிகோவை ஒரு தனிப்பட்ட நிறமாகக் கருதக்கூடாது, அதை ஊதா அல்லது நீலத்தின் ஒரு மாறுநிறமாகவே கருத வேண்டும் எனப் பரிந்துரைத்துள்ளனர்.

யோகான் உல்புகேங்கு வான் கர்ட்டு (Johann Wolfgang von Goethe), தொடர் நிறமாலை என்பது ஒரு கூட்டு நிகழ்வாகும் என வாதிட்டார். நியூட்டன், இந்த நிகழ்வை மட்டும் தனித்துக் காண்பிப்பதற்காக ஒளிக் கதிரைக் குறுகலாக்கினார், கர்ட்டு அகலமான துளை நிறமாலையை உருவாக்குவதில்லை, ஆனால் அதற்கு மாறாக இடையிடையே வெள்ளை நிறத்துடன் சிவப்பு-மஞ்சள் மற்றும் நீல-சியான் விளிம்புகள் காணப்பட்டன. இந்த விளிம்புகள் ஒன்றின் மீது ஒன்று பொருந்துமளவு நெருக்கமாக அமையும் போது நிறமாலை தோன்றுகிறது.

19 ஆம் நூற்றாண்டின் முற்பகுதியில், கட்புலனாகும் நிறமாலை பற்றிய கருத்து மேலும் வரையறுக்கப்பட்டதாக மாறியது. வில்லியம் எர்சல்(William Herschel) (அகச்சிவப்பு) மற்றும் யோகான் வில்லியம் ரிட்டர் (Johann Wilhelm Ritter) (புற ஊதா), தாமஸ் யங் (Thomas Young), தாமஸ் யோகான் சீபக் (Thomas Johann Seebeck) மற்றும் பலர் கட்புலனாகும் ஒளி வரம்புக்கு அப்பாலமைந்துள்ள ஒளியைப் பற்றிக் கண்டறிந்ததே அதற்குக் காரணமானது. 1802 ஆம் ஆண்டு யங் தான் முதல் முதலில், ஒளியின் வெவ்வேறு நிறங்களின் அலைநீளங்களை அளவிட்டார்.

கட்புலனாகும் நிறமாலைக்கும் நிறப்பார்வைக்கும் உள்ள தொடர்பு பற்றி தாமஸ் யங் மற்றும் ஹெர்மன் வான் ஹெல்ம்ஹோட்ஸ் (Hermann von Helmholtz) ஆகியோர் 19 ஆம் நூற்றாண்டில் ஆராய்ந்தனர். அவர்களின் நிறப்பார்வையின் கோட்பாடு, கண்ணானது ஒவ்வொரு நிறத்தையும் உணர்ந்தறிய வெவ்வேறு உணர்விகளைப் பயன்படுத்துகிறது எனக் கூறியது.

ஒற்றை அதிர்வெண் அல்லது அலைநீளம் கொண்ட (ஒற்றை நிற ஒளி) கட்புலனாகும் ஒளியால் உருவாகக்கூடிய நிறங்கள் தூய நிறமாலை நிறங்கள் எனக் குறிப்பிடப்படுகின்றன. நிறமாலையானது ஒரு நிறத்திற்கும் அடுத்த நிறத்திற்கும் குறிப்பிட்ட எல்லை ஏதுமின்றி தொடர்ச்சியானதாக இருப்பினும், அவற்றின் வரம்புகளை ஒரு தோராயமான அளவுகளில் குறிப்பிடுகிறோம்.

நிறமாலையியல்

நிறமாலையியல் என்பது குறிப்பிட்ட பொருள் உறிஞ்சும் அல்லது வெளிவிடும் நிறத்தின் நிறமாலையை அடிப்படையாகக் கொண்டு அவற்றைப் பற்றி ஆய்வு செய்வதே நிறமாலையியலாகும். நிறமாலையியலானது வானியலில் பயன்படும் முக்கியமான சோதனை உத்தியாகும், இத்துறையில் விஞ்ஞானிகள் தொலைவிலுள்ள பொருள்களின் பண்புகளைப் பற்றி அறிய நிறமாலையியல் முறைகளையும் கருவிகளையும் பயன்படுத்துகின்றனர். வழக்கமாக, வானியல் நிறமாலையியலில் மிக அதிக நிறமாலை தெளிவுத்திறன்களில் நிறமாலைகளைப் பெற உயர் பிரிதிறன் விளிம்பு விளைவுக் கீற்றணிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. சூரியனின் நிறமாலையை பகுப்பாய்வு செய்த போது தான் முதன் முதலில் ஹீலியம் கண்டறியப்பட்டது. உமிழ்வு வரிகள் மற்றும் உட்கவர் வரிகள் ஆகியவற்றை ஆராய்வதன் மூலம் வானியல் பொருள்களிலுள்ள வேதித் தனிமங்களைக் கண்டுபிடிக்கலாம். நிறமாலை வரிகள் நகர்வைப் பயன்படுத்தி, மிக வேகமாக நகரும் தொலைதூரப் பொருள்களின் சிவப்பு நகர்வு அல்லது நீல நகர்வு ஆகியவற்றை அளவிடலாம். சில மீட்டர்கள்/வினாடி என்ற அளவுக்கு குறைவான ஆரத் திசைவேகத்தில் விண்மீன்களில் ஏற்படும் மாற்றங்களைக் காட்டுகின்ற தெளிவுத்திறனில், அவற்றின் டாப்ளர் நகர்வை பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம் முதல் சூரியக் குடும்பத்திற்கு வெளியேயுள்ள கோள்கள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டன. விண்மீன்களின் மீதான கோள்களின் ஈர்ப்புவிசை தாக்கத்தினால் கோள்கள் இருப்பது தெரியவருகிறது.

நிறக் காட்சி நிறமாலை

நிறக்காட்சிகள் (எ.கா., கணினித் திரைகள் மற்றும் தொலைக்காட்சிகள்) சிவப்பு, பச்சை மற்றும் நீலம் நிறங்களை கலந்து அவற்றுக்குரிய நிற முக்கோணங்களை உருவாக்குகின்றன. இதனால் அவை ஏதேனும் நிற முக்கோணத்திற்கு அப்பாலுள்ள நிறமாலை நிறங்களை தோராயமாக மட்டுமே காண்பிக்க முடியும்.

காட்சி சாதனத்தின் நிற வரம்புக்கு அப்பாலுள்ள நிறங்கள் எதிர்மறை மதிப்புகளை உருவாக்குகின்றன. நிறமாலையின் நிறங்களை துல்லியமாக மீண்டும் காண்பிக்க வேண்டுமானால் நிறமாலைகளை கிரே நிற பின்புலத்தில் பயன்படுத்தி எதிர்மறை மதிப்புகளைத் தவிர்க்க வேண்டும். இதனால் கிரே நிற பின்புலத்தில் நிறமாலையைக் காண்பது போன்ற துல்லியமான உருவாக்கம் நிகழ்கிறது.