Đèn giao thông dùng ba màu đỏ, vàng, xanh vì nó thừa hưởng quy ước của tín hiệu đường sắt thế kỷ 19: đỏ là nguy hiểm, phải dừng; xanh là đường thông; màu vàng hổ phách được thêm vào sau để báo sắp chuyển. Đỏ được chọn vì dễ nhận ra, gắn với lửa và máu, và nổi bật trên nền cảnh vật. Xanh thay cho màu trắng từng dùng để báo "đi" vì màu trắng quá dễ lẫn với đèn đường và ánh sao.
Đèn giao thông đầu tiên trên đường phố được dựng ở London năm 1868, dùng đèn khí đốt, và chỉ hoạt động được vài tuần trước khi gặp sự cố. Phải đến đầu thế kỷ 20, khi xe hơi tràn ra đường ở Mỹ, đèn điện mới thực sự phổ biến. Bài này đi qua từng màu, vị trí cố định của đèn, cách đèn được thiết kế cho người mù màu, và vì sao người Nhật gọi đèn xanh là "đèn lam".
Đèn giao thông đầu tiên: London năm 1868
Tháng 12 năm 1868, một cột tín hiệu được dựng ở ngã tư gần toà nhà Quốc hội Anh tại London. Thiết kế của kỹ sư đường sắt John Peake Knight, nó mượn nguyên kiểu cột tín hiệu có cánh tay của nhà ga: ban ngày cánh tay giơ ngang nghĩa là dừng, hạ xuống nghĩa là được đi. Ban đêm, người ta dùng đèn khí đốt hai màu đỏ và xanh. Một cảnh sát đứng dưới chân cột kéo cần để đổi tín hiệu.
Chỉ vài tuần sau, đầu năm 1869, đường ống khí bị rò và đèn phát nổ, làm người cảnh sát điều khiển bị thương. Dự án bị dừng, và London không có đèn tín hiệu giao thông thêm nhiều chục năm. Câu chuyện này hay được kể như một ví dụ về một ý tưởng đúng nhưng đến sớm hơn công nghệ cần cho nó: chưa có điện ổn định, và đường phố chủ yếu là xe ngựa, chưa đủ đông để buộc phải có đèn.
Khi ô tô phổ biến ở Mỹ đầu thế kỷ 20, tai nạn ở ngã tư tăng nhanh. Năm 1914, thành phố Cleveland lắp một hệ thống đèn điện hai màu đỏ và xanh, có chuông báo khi đổi màu. Vài năm sau, ở Detroit, đèn ba màu với màu vàng ở giữa được đưa vào dùng. Từ đó, đèn ba màu lan dần ra các thành phố lớn trên thế giới.
Vì sao đỏ là dừng
Trước khi có đèn giao thông, đường sắt đã dùng đèn đỏ làm tín hiệu nguy hiểm từ những năm 1830 và 1840. Người lái tàu, người gác ghi và người lái xe sau này đều đã quen với nghĩa đó, nên đèn giao thông chỉ việc mượn lại. Đỏ cũng gắn với lửa, máu, cảnh báo trong rất nhiều nền văn hoá, nên nghĩa "nguy hiểm" dễ nhớ.
Về mặt vật lý, hay có câu giải thích rằng ánh sáng đỏ có bước sóng dài nên "đi xa hơn" trong sương mù. Ý này đúng một phần: trong không khí sạch hoặc có hạt rất nhỏ, ánh sáng bước sóng ngắn như xanh lam bị tán xạ mạnh hơn nhiều, đó cũng là lý do bầu trời có màu xanh. Nhưng với sương mù dày, giọt nước lớn tán xạ gần như đều mọi màu, nên lợi thế của màu đỏ không lớn như người ta tưởng. Lý do chính khiến đỏ được chọn vẫn là thói quen đường sắt và độ tương phản: rất ít thứ trong cảnh quan đường phố có màu đỏ rực.
Có thêm một chi tiết thú vị: mắt người nhận ra màu đỏ khá tốt ở vùng nhìn trung tâm, và đèn đỏ thường được làm to hơn hoặc sáng hơn ở nhiều nơi để chắc người lái xe không bỏ sót. Ở nhiều nước, đèn đỏ đặt ở trên cùng của cột đèn đứng cũng là để nó ít bị xe tải cao phía trước che khuất.
Vì sao màu xanh thay cho màu trắng, và màu vàng đến sau
Ở giai đoạn đầu, nhiều tuyến đường sắt dùng màu trắng để báo "đường thông", màu xanh để báo "đi chậm, chú ý". Vấn đề là ánh sáng trắng quá phổ biến: đèn đường, đèn nhà dân, thậm chí một ngôi sao sáng ở đường chân trời cũng có thể bị nhìn nhầm thành tín hiệu. Có những câu chuyện được kể lại về việc kính đỏ của đèn tín hiệu bị vỡ hoặc rơi ra, để lộ ngọn đèn trắng bên trong, khiến tàu chạy qua khi lẽ ra phải dừng. Những sự cố kiểu này thúc đẩy ngành đường sắt bỏ màu trắng.
Màu xanh được chuyển sang nghĩa "đi", còn nghĩa "chú ý" cần một màu mới đủ khác cả đỏ lẫn xanh. Màu vàng hổ phách được chọn vì dễ phân biệt, sáng và vẫn mang sắc ấm gần với cảnh báo. Đèn giao thông kế thừa bộ ba này: đỏ dừng, vàng chuẩn bị, xanh đi.
Năm 1968, Công ước Viên về biển báo và tín hiệu đường bộ được ký kết, chuẩn hoá ý nghĩa ba màu cho các nước tham gia, để người lái xe qua biên giới không bị bối rối. Việt Nam áp dụng cùng quy ước: đèn xanh được đi, đèn vàng phải dừng trước vạch trừ khi đã đi quá vạch, đèn đỏ phải dừng, đèn vàng nhấp nháy là được đi nhưng phải chú ý. Chi tiết cụ thể nên đọc theo luật giao thông đường bộ hiện hành.
Vì sao đèn đỏ luôn ở trên: thiết kế cho người mù màu
Khoảng 8% nam giới và dưới 1% nữ giới gốc Bắc Âu có dạng mù màu đỏ xanh lục, theo các thống kê nhãn khoa thường được dẫn; tỷ lệ ở người châu Á thấp hơn một chút nhưng vẫn đáng kể. Với họ, đỏ và xanh lá có thể trông gần giống nhau. Đèn giao thông giải quyết chuyện này bằng nhiều lớp:
- Vị trí cố định. Cột đèn đứng gần như luôn đặt đỏ trên cùng, vàng giữa, xanh dưới cùng. Cột đèn ngang thường đặt đỏ ở phía gần giữa đường. Người mù màu đọc tín hiệu bằng vị trí đèn đang sáng, không cần phân biệt màu.
- Màu xanh ngả lam. Đèn "xanh" ở nhiều nước thực ra là xanh lơ ngả lam, không phải xanh lá thuần. Sắc lam giúp người mù màu đỏ xanh lục phân biệt rõ hơn với đỏ.
- Đèn đếm ngược và hình mũi tên. Ở Việt Nam và nhiều nước, đèn có thêm đồng hồ đếm giây và mũi tên chỉ hướng, cho thêm thông tin không phụ thuộc màu.
- Âm thanh cho người đi bộ. Nhiều đèn qua đường có tiếng bíp nhanh dần, giúp người khiếm thị biết lúc an toàn.
- Hình dạng riêng. Ở một số nơi, đèn được làm thêm hình vuông, tam giác hay hình thoi cho từng màu, dù cách này ít phổ biến.
Nhờ vậy, người mù màu vẫn lái xe được ở hầu hết các nước. Điều cần chú ý là đèn ngang ở nơi lạ, hoặc đèn vàng nhấp nháy lúc đêm khuya, khi vị trí không còn là manh mối rõ ràng.
Đèn "xanh" ở Nhật Bản và chuyện tên gọi màu
Ở Nhật Bản, người ta gọi đèn xanh là "ao", từ thường được dịch là màu lam. Tiếng Nhật xưa dùng "ao" cho cả sắc xanh lam lẫn xanh lá, giống như tiếng Việt dùng chữ "xanh" cho cả bầu trời lẫn lá cây. Khi đèn giao thông được đưa vào, giấy tờ chính thức gọi là đèn "ao", trong khi đèn thật có màu xanh lá theo chuẩn quốc tế. Sự lệch giữa tên gọi và màu thật này gây tranh luận nhiều năm.
Cách giải quyết được kể lại là các cơ quan chức năng chọn màu xanh ngả lam nhất mà chuẩn quốc tế còn cho phép, để màu đèn gần với chữ "ao" hơn mà vẫn đúng quy ước toàn cầu. Đèn xanh ở Nhật vì vậy trông lam hơn ở nhiều nước khác. Câu chuyện cho thấy ngôn ngữ có thể tác động ngược lại thiết kế đồ vật.
Tiếng Việt cũng có nét tương tự: người Việt nói "đèn xanh" mà không cần nói rõ xanh lá hay xanh lam. Trong văn nói, có người còn gọi là "đèn xanh lá" để phân biệt khi giải thích cho trẻ nhỏ. Còn khi dạy trẻ qua đường, nên dạy cả màu lẫn vị trí: đèn dưới cùng sáng mới được đi, và vẫn nhìn trái nhìn phải trước khi bước.
Đèn giao thông thời nay thay đổi gì
Bóng đèn sợi đốt đã được thay dần bằng đèn LED, sáng hơn, tốn ít điện hơn và bền hơn nhiều năm. Ở các nước có tuyết, LED gây ra một vấn đề bất ngờ: vì toả ít nhiệt, nó không làm tan tuyết bám trên mặt đèn như bóng sợi đốt, nên đôi khi người lái xe không thấy tín hiệu. Một số nơi phải thêm tấm sưởi hoặc mái che đặc biệt.
Đèn ngày càng "thông minh" hơn: cảm biến đếm xe, camera, phần mềm điều phối theo làn sóng xanh để xe đi đúng tốc độ gặp đèn xanh liên tiếp, và ưu tiên cho xe cứu thương, xe buýt. Ở nhiều đô thị Việt Nam, đèn đếm ngược đã quen thuộc với người đi xe máy, giúp người lái quyết định dừng sớm hơn thay vì vượt vội.
Dù công nghệ đổi, ba màu vẫn giữ nguyên hơn trăm năm. Lý do tương tự như nhiều đồ vật khác: một quy ước an toàn cần mọi người hiểu giống nhau ngay lập tức, nên giá trị của sự quen thuộc lớn hơn mọi cải tiến về màu sắc. Bất kỳ ai đề xuất đổi màu đèn giao thông đều sẽ phải trả lời câu hỏi: trong giai đoạn chuyển tiếp, ai sẽ chịu những vụ tai nạn do nhầm lẫn?
Câu hỏi thường gặp
Đèn vàng có nghĩa là được tăng tốc để vượt qua không?
Không. Đèn vàng báo hiệu sắp chuyển sang đỏ, người lái phải dừng trước vạch dừng, trừ khi đã đi quá vạch hoặc dừng gấp sẽ nguy hiểm. Tăng tốc để vượt đèn vàng là một nguyên nhân gây tai nạn ở ngã tư.
Đèn vàng nhấp nháy khác gì đèn vàng sáng liên tục?
Đèn vàng nhấp nháy thường bật vào giờ thấp điểm hoặc khi đèn tạm không điều khiển, nghĩa là được đi nhưng phải giảm tốc, quan sát và nhường đường theo quy tắc. Đèn vàng sáng liên tục là chuẩn bị chuyển đỏ, phải dừng lại.
Người mù màu có được thi bằng lái xe không?
Tuỳ quy định từng nước và từng hạng bằng. Ở nhiều nơi, người mù màu nhẹ vẫn được cấp bằng xe cá nhân, nhưng một số nghề lái chuyên nghiệp đòi hỏi kiểm tra màu chặt hơn. Ở Việt Nam, nên hỏi cơ sở khám sức khoẻ lái xe về tiêu chuẩn hiện hành.
Vì sao một số nơi cho rẽ phải khi đèn đỏ?
Rẽ phải khi đèn đỏ giúp giảm ùn ứ ở các ngã tư ít người đi bộ. Nhưng đây không phải quy tắc mặc định ở mọi nơi; ở Việt Nam, người lái chỉ được rẽ khi có biển báo hoặc đèn mũi tên cho phép, và vẫn phải nhường người đi bộ.
Đèn giao thông có từng dùng màu khác ngoài đỏ, vàng, xanh không?
Đèn cho người đi bộ thường dùng hình người màu đỏ và xanh, đèn cho tàu điện hay xe buýt ở một số thành phố dùng ký hiệu trắng như thanh ngang, thanh dọc. Đèn trắng còn gặp ở đường sắt. Nhưng với ô tô và xe máy, ba màu đỏ, vàng, xanh là chuẩn chung.
Tại sao có ngã tư đèn đỏ rất lâu, có ngã tư lại rất nhanh?
Thời gian mỗi pha được tính theo lưu lượng xe từng hướng, số làn, người đi bộ và cả độ rộng giao lộ. Ngã tư lớn cần pha dài hơn để xe kịp qua. Ở nơi có cảm biến, thời gian còn thay đổi theo giờ cao điểm.