Почему светофор имеет именно эти три цвета – красный, желтый и зеленый!?

Почему выбор цветов для светофоров пал на красный, жёлтый и зелёный? Принято считать, что это обусловлено двумя основными причинами. Одна из них находится в сфере явлений физики, другая в области психофизиологии человека.

Давайте сначала обратимся к истории создания светофора, и так:

Изобретателем первого электрического светофора считается Лестер Вайр из Солт-Лейк-Сити (штат Юта, США). В 1912 году он разработал, но вот к сожалению своему не запатентовал, светофор с двумя круглыми электрическими сигналами, красного и зелёного цвета.

5 августа 1914 года в Кливленде, штат Огайо, США, Американская светофорная компания «American Traffic Signal Company» установила на перекрёстке 105-й улицы и авеню Эвклида четыре электрических светофора конструкции Джеймса Хога. Они имели красный и зелёный сигнал и, переключаясь, издавали звуковой сигнал. Система управлялась полицейским, сидящим в стеклянной будке на перекрёстке. Светофоры задавали правила движения, аналогичные принятым в современной Америке: поворот направо осуществлялся в любое время при отсутствии помех, а поворот налево — на зелёный сигнал вокруг центра перекрёстка.

И только в  1918 году к двум цветам светофора – красному и зеленому, был добавлен еще один цвет – желтый. Трехцветные светофоры с использованием жёлтого сигнала были установлены в Детройте и Нью-Йорке.

В Европе аналогичные светофоры были впервые установлены в 1922 году в Париже на пересечении Рю де Риволи и Севастопольского бульвара. Еще в Гамбурге на площади Штефансплатц, а так же в Англии — в 1927 году в городе Вулвергемптоне.

В СССР первый светофор установили 15 января 1930 года в Ленинграде на пересечении проспектов 25 Октября и Володарского, ныне Невского и Литейного проспектов. А первый светофор в Москве появился 30 декабря того же года на углу улиц Петровка и Кузнецкий Мост.

В связи с историей светофора часто упоминают имя американского изобретателя Гаррета Моргана, запатентовавшего в 1922 году светофор оригинальной конструкции. Существует устойчивый миф о большом влиянии Моргана на развитие светофоров, однако в действительности он лишь один из многих изобретателей разнообразных светофоров начала XX века.

Ну так вот – почему же Лестер Вайр выбрал эти цвета, возможно в первую очередь им конечно же руководило психофизиологическое восприятие цвета человеком – красного как опасность и запрет, а зеленого как спокойствие и разрешение. Но так ли это на самом деле, давайте обратимся опять к истории и изыскании многих изобретателей первых светофоров и их наблюдениями за распространением света, разного спектра, в воздушной среде.

Рассмотрим все факторы по которым были выбраны эти три цвета – красный, желтый и зеленый!

ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ.

Как уже было сказано, первая это психофизиология – цвета по-разному воздействуют по своей выразительности.

Во многих публикациях на данную тему, да и в сети интернет публикуются утверждения, что красный цвет часто в природе для многих живых существ является сигналом очень близко находящейся опасности. Это очень странно – потому как учеными доказано, что большинство зверей дальтоники и не различают цветов. Ну и далее – как утверждают эти «издания», что  возможность переехать пешехода это опасная ситуация для двух участников на дороге и сигнал красного цвета возбуждает нервные центры водителя и пешехода, указывая о наличии близкой опасности! Возможно, но все-таки давайте исследуем эту тему далее.

Далее утверждается, что именно эти три цвета наиболее хорошо воспринимаются глазом человека по своим физическим параметрам и длине волны, присущей им. Да это именно так, потому что эти три цвета имеют самую большую, если можно так сказать, длину волны. Вот взгляните на видимый спектр цветов.

Из приведенного рисунка мы видим, что наши – красный, желтый и зеленый цвета находятся в самом начале видимого спектра, соответственно имеют самую большую длину волны.

Далее мы расскажем к чему мы привели этот пример, а пока продолжим рассматривать далее объяснения о том, что пишут издания. Далее нам объясняется, что ощущение цветности красного и зеленного сигналов, как запрещающего и запрещающего движение, должно четко идентифицироваться без возможности ошибки. Что и наблюдается. Даже дальтоники не разбирающие цветов по тональности серого могут безошибочно реагировать на цвет светофора красный или зеленый! Хм! Почему же тогда запрещают иметь водительское удостоверение с таким заболеванием!? – сразу возникает вопрос! Но статьи быстро реабилитируются и объясняют это таким образом, что – «…хотя это определение физическим дефектом зрения человека сильно ослаблено. Потому и существует запрет на вождение с таким заболеванием…».

Ну и последующее объяснение о зеленом цвете: «…следует четко понимать, что зрение человека на свет различной длины световой волны реагирует с большей или меньшей чувствительностью. Выбор разрешающего зеленого света обусловлен максимальной приближенностью этого цвета к уровню наиболее ясно воспринимаемой части спектра. Он виден в отличие других цветов светофора с максимально большего расстояния, потому, как наибольшая чувствительность глаза при 555 нм. А восприятие зеленого цвета, имеющего диапазон значений 500-550 нм спектра, в различное время суток не падает ниже 0.5 от максимального значения чувствительности, как при дневном, так и сумеречном наблюдении…»

Вот тут мы немного не согласимся и объясним, по какой причине мы привели выше пример с видимым цветовым спектром.

ФИЗИКА ЦВЕТА. РАССЕИВАНИЕ.

На самом деле цвета зеленый, желтый и красный, при проектировании светофора были выбраны отчасти из-за того, что красный воспринимается как опасность, желтый – как концентрация внимания, а зеленый – как разрешение. Вопрос стоял в диапазоне видимости при разных погодных условиях. И в учет бралось такое понятие как рассеивание света.

В учет бралось такое понятие как рассеивание Рэлея. Что это такое!? Это упругое рассеивание света или другого электромагнитного излучения объектами или поверхностями, намного меньшими, чем длина волны падающего света. Это часто может происходить на прозрачных твердых частицах и жидкостях, но более распространено в газах. Этот тип рассеяния происходит в лучах синего цвета неба в течение дня. Рассеяние Рэлея обратно пропорционально четвертой степени длины волны, что означает, что более короткая длина волны синего света будет рассеяна более сильно, чем более длинные длины волны (например, зеленый и красный цвета). Что и бралось в учет. Эту зависимость вывел британский физик Джон Рэлей еще в 1871 г. На этой зависимости и основывали свой выбор все изобретатели светофоров, потому как мы знаем воздух как днем, так и ночью содержит капли взвешенной жидкости. По этой причине и бралось в учет рассеивание Рэлея.

Т.е. все намного проще, чем восприятие цветов. Все дело в физике цвета.  Из рисунка мы видим, что красный, желтый и зеленый цвета рассеиваются меньше, чем другие цвета. Из этого можно сделать вывод, что в плохую погоду – туман или дождь, красный цвет светофора будет виден дальше всех, желтый рассеется чуть быстрее, ну а зеленый будет видим на менее дальнее расстояние, чем его два «старших брата». Меня лично – как человека просто интересующегося всем, очень удивили  многие публикации в сети интернет, которые я изначально читал, готовя эту статью, утверждающие, что именно зеленый цвет будет виден дальше всех! Но основываясь на физике цвета и на зависимости Джона Релейя, мы видим, что будет все совсем наоборот!

Так что причина выбора именно этих трех цветов светофора, оказывается намного приземленнее чем это представляют другие – а именно в свойствах разных цветов и их рассеивании в воздушной среде! Люди переживали за безопасность дорожного движения и видимости сигналов светофора на более дальнее расстояние при различных погодных условиях – будь то ясная погода, туман или дождь (которыми богата Англия), снег, град и другие погодные явления, свет от «регулировщика движения» светофора, должен быть виден как можно дальше!

 Я думаю если бы синий цвет – цвет спокойствия, рассеивался хуже всех и его было видно на более дальнее расстояние, то выбор пал бы именно на этот цвет, а не на красный. И тут уж формула «опасности цвета» не подходила бы.