Deskripsi: Pengertian spektrum warna, teori warna newton, jenis-jenis.
Pernah memperhatikan pelangi setelah hujan? Fenomena itu bukan sekadar pemandangan indah, melainkan hasil dari proses pembiasan cahaya matahari yang terurai menjadi berbagai warna dengan panjang gelombang berbeda.
Kumpulan warna inilah yang disebut spektrum warna — rentang warna yang tampak oleh mata manusia ketika cahaya putih diuraikan. Setiap warna memiliki panjang gelombang dan frekuensi tersendiri; dari merah yang paling panjang hingga ungu yang paling pendek.
Dengan memahami apa itu spektrum warna, kita bisa tahu mengapa cahaya tampak berwarna, bagaimana spektrum cahaya terbentuk, serta mengapa warna-warna ini menjadi dasar dari berbagai bidang — mulai dari fotografi, desain, hingga penelitian ilmiah.
Mari kita bahas lebih dalam mengenai spektrum warna cahaya, urutannya, serta karakteristik gelombang dari tiap warna berikut ini.
Apa itu Spektrum Warna?
Spektrum warna berkaitan langsung dengan cahaya tampak — yaitu bagian dari spektrum gelombang elektromagnetik yang bisa dilihat oleh mata manusia. Rentang cahaya tampak ini berada pada panjang gelombang sekitar 400 hingga 700 nanometer (nm).
Fenomena ini terjadi ketika cahaya putih, seperti cahaya matahari, mengalami pembiasan atau dispersi. Ketika sinar tersebut menembus butiran air di udara setelah hujan, gelombang cahaya dibelokkan dan terurai menjadi warna-warna berbeda sesuai panjang gelombangnya.
Hasilnya adalah deretan warna yang kita kenal dengan urutan merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu — atau lebih mudah diingat dengan istilah mejikuhibiniu.
Setiap warna dalam spektrum ini memiliki karakteristik panjang gelombang tersendiri. Merah memiliki gelombang paling panjang sekitar 700 nm, sedangkan ungu memiliki gelombang paling pendek, mendekati 400 nm. Semakin pendek gelombangnya, semakin tinggi pula frekuensi dan energinya.
Spektrum warna inilah yang menjadi dasar dari segala warna yang kita lihat — baik di pelangi, layar digital, maupun sistem pencahayaan modern.
Untuk lebih mudah memahaminya, lihatlah tabel spektrum warna berikut ini.
Sebelum masuk ke detail teknisnya, perlu ada penjelasan singkat supaya pembaca tidak loncat: berikut kita kupas bagaimana setiap warna pada spektrum berkaitan dengan panjang gelombang dan frekuensi—informasi penting untuk memahami asal warna pada pelangi, layar, atau eksperimen prismatik.
Panjang Gelombang dan Frekuensi Tiap Warna
Spektrum warna berkaitan langsung dengan panjang gelombang dan frekuensi cahaya. Cahaya tampak menempati sebagian kecil dari spektrum gelombang elektromagnetik—dengan kisaran sekitar ~380–700 nanometer (nm) (sering juga disederhanakan menjadi 400–700 nm tergantung literatur). Ketika cahaya putih terurai, setiap warna muncul karena memiliki panjang gelombang dan frekuensi yang berbeda.
Secara umum berlaku hubungan dasar gelombang: frekuensi (f) = kecepatan cahaya (c) / panjang gelombang (λ). Semakin panjang gelombangnya, semakin rendah frekuensi dan energi; sebaliknya, semakin pendek panjang gelombang, semakin tinggi frekuensi dan energi.
| Warna | Perkiraan Panjang Gelombang (nm) | Perkiraan Frekuensi |
|---|---|---|
| Merah | 620–700 nm | 428.6–483.9 THz |
| Jingga | 590–620 nm | 483.9–508.5 THz |
| Kuning | 570–590 nm | 508.5–526.3 THz |
| Hijau | 495–570 nm | 526.3–606.1 THz |
| Biru | 450–495 nm | 606.1–666.7 THz |
| Nila (indigo) | 425–450 nm | 666.7–705.9 THz |
| Ungu (violet) | 380–425 nm | 705.9–789.5 THz |
Catatan: nilai pada tabel adalah perkiraan yang umum dipakai untuk keperluan pendidikan. Rentang pasti dapat sedikit berbeda tergantung sumber referensi dan definisi batas spektrum tampak yang digunakan.
Mandaat praktis
Pemahaman tentang panjang gelombang warna bukan sekadar teori—ada banyak aplikasi nyata:
- Fotografi & sensor kamera: sensor menangkap rentang berbeda dan memetakan ke ruang warna (RGB).
- Desain & layar: layar menggunakan model aditif (RGB) yang mereproduksi warna dengan menggabungkan cahaya pada panjang gelombang tertentu.
- Spektroskopi & astronomi: analisis spektrum cahaya membantu mengidentifikasi komposisi bahan dan objek jauh seperti bintang.
Selanjutnya, kita bisa masuk ke bagian yang lebih teknis: mengapa hitam dan putih bukan bagian spektrum warna, serta perbedaan antara spektrum (cahaya) dan pigmen (cat)—supaya pembaca paham perbedaan antara warna cahaya dan warna materi.
Teori Spektrum Warna Newton
Sebelumnya, telah disebutkan bahwa spektrum warna merupakan bagian dari cahaya tampak.
Cahaya tampak adalah spektrum elektromagnetik yang dapat diamati oleh mata secara langsung, dapat juga disebut sebagai cahaya putih.
Cahaya tampak ini terdiri dari tujuh warna seperti yang telah disebutkan di atas.
Hal tersebut pertama kali dikemukakan oleh Sir Issac Newton di dalam bukunya berjudul “Optics” pada tahun 1704.
Menurut teori Newton, sumber warna ialah cahaya. Hal tersebut ia buktikan dengan sebuah penelitian.
Newton melakukan eksperimen, dimana dalam ruang gelap sinar matahari disorotkan melalui lubang kecil yang kemudian mengenai prisma dan memantulkan cahaya berwarna seperti pelangi.
Susunan warna cahaya tersebut selanjutnya dikenal sebagai spektrum dalam cahaya.
Warna Spektral dan Non-Spektral
Ketujuh warna yang dihasilkan dari dispersi cahaya matahari juga disebut sebagai warna spektral atau murni. Disebut sebagai warna spektral karena memiliki panjang gelombang sendiri.
Selain itu, juga disebut sebagai warna monokromatik, karena bukan hasil dari gabungan warna lain.
Nah, selain warna spektral ada juga sebutan warna non spektral, yakni warna-warna yang terbentuk dari beberapa warna monokromatik.
Warna yang dihasilkan tidak dapat menunjukkan gelombang warna pada cahaya tampak tertentu.
Seperti saat Anda memandang layar ponsel yang berwarna kuning.
Sejatinya, warna kuning yang ditampakkan bukanlah bagian dari cahaya tampak, melainkan gabungan antara warna hijau dan merah.
Mengapa Merah, Hijau, dan Biru?
Kebanyakan monitor benda-benda elektronik menampakkan warna non spektral yang terbentuk dari 3 warna, yakni merah, hijau, dan biru (RGB).
Mengapa menggunakan warna tersebut?
Jawabannya ialah karena retina mata kita memiliki yang salah satu reseptor cahaya, yakni sel kerucut yang bertugas sebagai reseptor saat terang dan memiliki kepekaan terhadap warna.
Sel kerucut terbagi menjadi 3 jenis. Masing-masing sel tersebut memiliki peran sebagai berikut.
- Pendek (S), memiliki kepekaan terhadap cahaya dengan panjang gelombang 420 – 440 nanometer, yakni warna biru.
- Menengah (M), memiliki kepekaan terhadap cahaya dengan panjang gelombang 534 – 545 nanometer, yakni warna hijau.
- Panjang (L), peka terhadap cahaya dengan panjang gelombang 564 – 580 nanometer, yakni warna merah.
Kesimpulan
Setiap mata manusia memiliki kepekaan terhadap panjang gelombang spektrum warna yang berbeda-beda. Inilah yang menyebabkan kepekaan seseorang terhadap warna berbeda satu sama lain.
Itulah penjelasan singkat tentang spektrum warna serta berbagai hal yang terkait dengannya.
Dapat disimpulkan bahwa warna pelangi merupakan hasil pembiasan dari cahaya putih, sedangkan warna dari layar monitor merupakan gabungan dari beberapa warna dari cahaya tampak.
Semoga penjelasan di atas cukup membantu Anda.