Mae pob un ohonom yn gwybod fod gan wrthrychau wahanol liwiau. Pam? Beth sy'n rhoi lliw penodol i rywbeth?

Wrth inni edrych ar wrthrychau yng ngolau'r haul, rydym yn edrych arnynt gan ddefnyddio golau gwyn o'r haul.

Yr hyn sy'n arbennig am olau gwyn yw iddo gael ei ffurfio o lawer o wahanol liwiau. Gellir gweld hyn wrth i ddefnynnau dŵr yn yr awyr rannu'r golau i ffurfio enfysau naturiol. Gallwn hefyd atgynhyrchu'r effaith gan ddefnyddio prism, fel y gwelir isod.

Ffigur 1: Fectorau Haniaethol gan Vecteezy

Wrth i'r golau gwyn fwrw gwrthrych, caiff rhai o'r lliwiau eu hamsugno a rhai eu hadlewyrchu. Y lliw sy'n cael ei adlewyrchu a welwn ni.

Er enghraifft: Mae pêl goch yn adlewyrchu'r lliw coch o'r golau gwyn ac yn amsugno'r lleill i gyd.

Ond beth am ddu?

Byddwch yn gwybod, mae'n debyg nad lliw go iawn yw du, oherwydd ei fod yn amsugno'r holl olau gwyn, sy'n golygu nad oes lliwiau yn cael eu hadlewyrchu.

Mae hyn yn golygu mai diffyg golau yw du

Ydych chi erioed wedi sylwi bod rhywbeth yn edrych yn lliw gwahanol y tu allan nag ydyw o dan oleuadau y tu mewn?

Mae'n bosib eich bod chi hefyd wedi sylwi ar newid mewn lliw yng ngolau gwahanol ystafelloedd.

Pam?

Mae goleuadau tu mewn yn wahanol i olau'r haul. Mae rhai yn fwy glas, ac eraill yn fwy melyn. O ganlyniad, mae'r ystod o liwiau y gall gwrthrych eu hamsugno a'u hadlewyrchu ychydig yn wahanol.

Gadewch inni edrych ar sut mae newidiadau lliw amlwg yn effeithio ar sut byddwn yn gweld pethau.

Gweithgaredd:

Pam mae'r postyn a'r bêl yn edrych yr un lliw mewn golau glas neu wyrdd?

Ceisiwch ganfod gwrthrychau o wahanol liw sy'n dryloyw. Edrychwch drwyddynt ac archwilio sut mae gwrthrychau o wahanol liw yn ymddangos.

Rydym newydd edrych ar sut mae lliw yn cael ei gynhyrchu trwy adlewyrchu ac amsugno gwahanol liwiau golau.

Nawr, beth am inni edrych ar sut rydym yn 'gweld' lliwiau.

A fyddech chi'n cael eich synnu pe bawn ni'n dweud wrthych chi mai tri lliw yn unig all y llygad dynol eu canfod? Mae'n wir.

Mae cymysgu lliwiau golau yn wahanol iawn i gymysgu lliwiau paent.

Mewn celf, y lliwiau sylfaenol (y mae pob lliw arall yn cael eu cymysgu ohonyn nhw) yw; coch, glas a melyn.

Mae ein llygaid yn gweld mewn tri lliw golau sylfaenol; coch, gwyrdd a glas, ac rydym yn prosesu eu cymysgu i greu'r holl liwiau y gallwn eu gweld.

Mae'r diagram isod yn enghraifft sylfaenol o sut mae'r tri lliw a welwn yn gorgyffwrdd i ffurfio lliwiau eraill

Arhoswch funud, a ydym ni'n ceisio dweud wrthych ein bod yn gweld melyn trwy gymysgedd o goch a gwyrdd?

Arddangosiad

Beth am inni gynnal arbrawf i brofi hyn.

Noder: os ydych yn ddall i liwiau neu'n defnyddio sgrîn sy'n hidlo lliwiau, ni fydd yr arddangosiad hwn yn gweithio yn ôl ei fwriad.

Gwelir isod lun sy'n dangos lliwiau sylfaenol ac eilaidd golau.

Rydym wedi rhoi'r rhain ar gefndir gwyn. Rydym yn gwybod bod gwyn yn adlewyrchu unrhyw liw, a phob lliw, ac fe fydd, felly yn dangos i chi pa liw golau rydym yn 'sgleinio' ar y llun

Er mwyn troi'r gweithgaredd yn arbrawf, lluniwch dabl canlyniadau a fydd yn eich galluogi i ddangos pa liw y mae pob sgwâr yn ymddangos dan bob lliw golau.

Byddai nawr yn adeg dda i geisio rhagfarnu beth fydd yn digwydd, yn eich barn chi.

Ar gyfer yr arbrawf, defnyddiwch y botymau isod i newid y golau i wylio.

Hyderwn fod yr ymarfer hwn wedi eich helpu i ddeall sut rydym yn gweld golau.

Sut gallech chi ddefnyddio'r canlyniadau hyn i brofi ein bod yn gweld melyn trwy gymysgedd o olau coch a gwyrdd?

Gweithgaredd Estynedig

Er mwyn cynhyrchu'r gwahanol effeithiau golau ar gyfer y lluniau uchod, fe wnaethom ddefnyddio meddalwedd am ddim: LibreOffice Draw

Fe wnaethom gymryd y lluniau gwreiddiol a newid y golau gan ddefnyddio'r hidlyddion rgb.

Er enghraifft, er mwyn iddo edrych fel pe bai o dan olau coch, fe wnaethom leihau'r gwyrdd a'r glas i -100% a chynyddu'r coch i 100%, cyn gosod y disgleirdeb i -75%.

Gan ddefnyddio'r meddalwedd hwn, neu feddalwedd arall sy'n newid lluniau yn yr un modd, rhowch gynnig ar chwarae gyda rhai o'ch ffotograffau neu'ch lluniau chi.

Pa mor ddieithr allwch chi wneud i dirwedd edrych trwy newid y golau yn unig?

Mae pob croeso i chi rannu eich canlyniadau ag eraill trwy eu hanfon at nar25@aber.ac.uk.

Byddai ein byd yn edrych yn wahanol iawn pe bai'r lliw rydym yn ei gael o'r haul yn lliw arall ac eithrio gwyn.

Y broblem yw nad yw pob planed yn derbyn golau gwyn ar eu harwyneb. Mae atmosfferau'r planedau yng nghysawd yr haul yn wahanol iawn i'n hatmosffer ni a gall y rhain newid lliw'r golau.

O ganlyniad, pan fyddwn yn anfon cerbydau i blanedau eraill i dynnu lluniau â chamera, a saethu fideos, mae'n bosib nad ydym yn gweld y lliwiau cywir.

Nid oes gennym wybodaeth ddigon manwl am liw y golau ar y planedau hyn er mwyn eu dileu'n llwyr ar luniau.

Archwilio Mawrth

Caiff lluniau NASA o arwyneb Mawrth (o'u crwydriaid) eu newid gan ddefnyddio rhagfynegiadau arbenigol ar gyfer eu lliwio.

Mae ffisegwyr ym Mhrifysgol Aberystwyth yn helpu i greu camera ar gyfer crwydryn y dyfodol (Crwydryn EXOMars Rosalind Franklin) i dynnu lluniau gwir liw arwyneb Mawrth.

Bydd hyn yn ein helpu i brofi/gwrthbrofi'r rhagfynegiadau o ran lliw a ddefnyddiwyd wrth archwilio'r arwyneb yn y gorffennol.

Gwelir isod lun o'r Crwydryn Barnes (model maint llawn o'r Rosalind Franklin) sy'n cael ei ddefnyddio ar gyfer ymchwil ym Mhrifysgol Aberystwyth

Sut mae'n gweithio?

Mae ein hymchwilwyr wedi creu siart liwiau bach (a elwir yn darged graddnodi) i'w osod ar y crwydryn. Rydym yn gwybod yn iawn pa liwiau yw'r rhain. Felly, pan fydd y crwydryn yn cyrraedd Mawrth, gall ddefnyddio'r lliwiau hysbys hyn i hidlo'r gwahaniaethau o ran golwg a achosir gan y golau dieithr.

Dyma'r targed graddnodi lliwiau:

Llun gan: M. de la Nougerede, UCL/MSSL 2019.

We all know about how objects have different colours. Why? What makes something a certain colour?

When we look at objects in sunlight, we are looking at them using white light from the sun.

What is so special about white light is that it is made up of lots of different colours. This can be seen when water droplets in the air split the light to form natural rainbows. We can also replicate the effect using a prism, as shown below.

Figure 1: Abstract Vectors by Vecteezy

When the white light hits an object, some of the colours are absorbed and some are reflected. We see the reflected colour.

For example: A red ball reflects the red colour from the white light and absorbs all the others.

But what about black?

You have probably heard that black is not really a colour, this is because it absorbs all the white light, meaning no colours are reflected.

This means that black is the absence of light

Have you ever noticed how something looks a different colour outside than it does under indoor lights?

Perhaps you've also noticed a change in colour in different room lights.

Why is this?

Indoor lights differ from sunlight. Some are more blue, some more yellow. This means that the range of colours an object can absorb and reflect are slightly different.

Let us look at how obvious light colour changes effect how we see things.

We have now looked at how colour is produced through the reflection and absorption of different colours of light.

Now, let us look at how we 'see' colours.

Would you be surprised if we told you that the human eye has the ability to detect only three colours? It's true.

Mixing light colours is very different to mixing paint colours.

In art, the primary colours (from which all other colours are mixed) are; red, blue and yellow.

Our eyes see in three primary light colours; red, green and blue, and we process their mixing to create all the colours we can see.

The below diagram gives a basic example of how the three colours we see overlap to form others

Wait a minute, are we trying to tell you that we see yellow through a mixture of red and green?

Demonstration

Let us try an experiment to prove this.

Please note: If you are colour-blind or are using a colour filtered screen, this demonstration will not work as intended.

Below is an image showing the primary and secondary colours of light.

We have put these on a white background. We know that white will reflect any and all colours, so it will show you which colour light we are 'shining' onto the image

To make this into an experiment, draw a table of results that will allow you to show what colour each square appears under each colour of light.

Now would be a good time to try and predict what you think will happen.

For the experiment use the below buttons to change the viewing light.

Hopefully this exercise has helped you understand how we see light.

How could you use these results to prove that we see yellow through the mixture of red and green light?

Extension Activity

To produce the different light effects for the above images we used the free software: LibreOffice Draw

We took the original images and altered the lighting using the rgb filters.

For example, to make it appear as under red light we reduced green and blue to -100% and increased red to 100%, before setting the brightness to -75%.

Using this, or another image altering software with the same ability, play with some of your own photos or images.

How alien can you make a landscape look just by altering the lighting?

Feel free to share your results with others by sending them to nar25@aber.ac.uk.

Our world would look very different if the light we got from the sun was any colour other than white.

The problem is, not all planets get white light at their surface. For planets in our own solar system, their atmospheres are very different to ours and these can change the colour of the light.

This means that when we send vehicles to other planets to take camera images and videos, the colours we see may not be correct.

We don't know what colour the light is on these planets accurately enough to just cancel them out completely on images.

Mars Exploration

NASA's surface images of Mars (from their rovers) are altered using expert predictions for colouring.

Physicists at Aberystwyth University are helping to make a camera for a future rover (the Rosalind Franklin EXOMars Rover) to take pictures of the true colour of the Martian surface.

This will help prove/disprove colour predictions used for previous surface exploration.

Below is an image of the Barnes Rover (a full-size model of the Rosalind Franklin) used for research at Aberystwyth University

How does it work?

Our researchers have created a little colour-chart (called a calibration target) to fit onto the rover. We know exactly what these colours are. So when the rover reaches Mars, it can then use these known colours, to filter out the differences in appearance caused by the alien lighting.

This is what the colour calibration target looks like:

Image Credit: M. de la Nougerede, UCL/MSSL 2019.