Esistono diversi tipi di limitazione da prendere in considerazione.
Effetti per i quali il percorso di un raggio dipende dalla sua lunghezza d'onda
Si tratta di una classe di effetti per i quali è richiesto il rendering spettrale e nella risposta di Benedikt Bitterli sono già stati forniti numerosi esempi interessanti . Un semplice esempio è un prisma che divide la luce bianca in uno spettro, dando i colori dell'arcobaleno. Raggi di diversa lunghezza d'onda sono rifratti da diverse angolazioni mentre attraversano il prisma, provocando la luce che colpisce il muro dietro il prisma diviso nei suoi colori costituenti.
Ciò significa che nella vita reale, il brillare della luce gialla monocromatica attraverso un prisma provocherà la fuoriuscita della luce gialla, ma brillare una miscela di luce rossa e verde che si avvicina al giallo comporterà l'emergere di luce rossa e verde separata. Quando si esegue il rendering utilizzando solo 3 colori primari, la luce bianca si dividerà solo in quei tre colori, dando effetti arcobaleno che sembrano discontinui e la luce monocromatica che non dovrebbe dividersi affatto si dividerà nei suoi componenti di colore primario approssimativi. La divisione della luce bianca può essere migliorata utilizzando un numero maggiore di colori primari, ma ciò consentirà comunque di ravvicinare le discontinuità e i risultati per la luce monocromatica verranno comunque suddivisi, anche se in modo più stretto. Per risultati accurati, è necessario campionare uno spettro continuo,
Effetti di superficie che non possono essere catturati in un singolo fermo immagine
L'iridescenza , ad esempio, mostra un colore diverso per ciascun occhio in modo che un fermo immagine non abbia lo stesso aspetto dell'oggetto originale. Ci sono molti esempi quotidiani che potresti non notare all'inizio. Molti uccelli comuni hanno piume iridescenti anche se sembrano nere o grigie da lontano. Da vicino sono sorprendentemente colorati.
Un renderizzatore che utilizza solo 3 colori primari non sarà in grado di produrre la diffusione della luce in base alla lunghezza d'onda richiesta per questo effetto. Un renderizzatore spettrale può simulare correttamente la diffusione, ma l'effetto completo non può ancora essere catturato in una singola immagine. Anche una fotografia 2D non può catturarla correttamente, mentre una fotografia 3d di un oggetto iridescente darà quell'effetto luccicante poiché le fotografie corrispondenti agli occhi sinistro e destro saranno colorate in modo diverso. Questa è una limitazione delle immagini 2D anziché dello spazio colore RGB stesso. Tuttavia, anche in un'immagine 3d ci saranno colori nell'oggetto iridescente che non vengono visualizzati correttamente, a causa dell'incapacità di RGB di visualizzare i colori monocromatici come descritto di seguito.
Colori rilevabili dall'occhio umano che non possono essere visualizzati in RGB
RGB era storicamente dipendente dal dispositivo e quindi inaffidabile tra piattaforme. Ci sono miglioramenti percettivi uniformemente indipendenti dal dispositivo come lo spazio colore Lab , ma questi sono ancora tricromatici (con 3 componenti). Non è immediatamente ovvio il motivo per cui tre componenti non sono sufficienti per visualizzare tutti i colori che possono essere percepiti da un occhio tricromatico, ma questo documento lo spiega bene e in modo accessibile. Da pagina 7:
Ad esempio, utilizzando un moderno sistema di visualizzazione laser con primari monocromatici a 635 nm (rosso), 532 nm (verde) e 447 nm (blu), vediamo se possiamo simulare la percezione di una luce monocromatica a 580 nm (un colore arancione). Poiché lo stimolo arancione monocromatico eccita i coni verdastri e rossastri, è richiesto un contributo sia dalle primarie verdi che rosse, mentre non è richiesto alcun contributo dal primario blu. Il problema è che il primario verde eccita anche i coni bluastri, rendendo impossibile replicare esattamente lo stimolo arancione
Il diagramma delle sensibilità dei coni dell'occhio umano (anche a pagina 7) mostra l'ampiezza della sovrapposizione e aiuta a visualizzare questa spiegazione. Ho incluso un grafico simile da Wikipedia qui: (fare clic sul grafico per la posizione di Wikipedia)
In breve, la sovrapposizione tra la gamma di colori che può essere rilevata da ciascuno dei tre diversi coni (sensori di colore) dell'occhio umano significa che un colore monocromatico può essere distinto da una miscela approssimativa di colori primari, e quindi mescolare primario i colori non possono mai visualizzare accuratamente tutti i colori monocromatici.
Questa differenza di solito non si nota nella vita di tutti i giorni poiché la maggior parte dei nostri ambienti emettono o riflettono la luce attraverso una vasta gamma di frequenze anziché singoli colori monocromatici. Tuttavia, un'eccezione notevole sono le lampade al sodio. Se vivi in una parte del mondo che utilizza questi lampioni giallo arancione, la luce emessa è monocromatica e apparirà leggermente diversa da una fotografia stampata o un'immagine su uno schermo. La lunghezza d'onda della luce di sodio sembra essere di 580 nm dall'esempio sopra citato. Se non vivi in un posto che ha lampioni di sodio, puoi vedere la stessa luce a lunghezza d'onda spruzzando un sale da tavola finemente tritato (cloruro di sodio) su una fiamma. I scintillanti punti di luce gialli non possono essere catturati con precisione su pellicola o visualizzati su uno schermo. Qualunque siano i tre colori primari che scegli,
Si noti che questa limitazione si applica allo stesso modo alla miscelazione di 3 colori primari di vernice, all'utilizzo di 3 sostanze chimiche fotoreattive su una pellicola della fotocamera o alla fotografia con una fotocamera digitale con 3 diversi sensori di colore o un singolo sensore con 3 diversi filtri di colore primario. Non è solo un problema digitale e non si limita solo allo spazio colore RGB. Anche i miglioramenti introdotti dallo spazio colore Lab e dalle sue varianti non possono recuperare i colori mancanti.
Effetti vari
Riflessi diffusi multipli (sanguinamento del colore)
Se una superficie opaca dai colori vivaci si trova vicino a una superficie opaca bianca, la superficie bianca mostrerà parte del colore dell'altra superficie. Questo può essere modellato ragionevolmente bene usando componenti puramente rossi, verdi e blu. La stessa combinazione di rosso, verde e blu che ha dato il colore della superficie colorata può riflettere la superficie bianca e mostrare di nuovo parte di quel colore. Tuttavia, questo funziona solo se la seconda superficie è bianca. Se anche la seconda superficie è colorata, il sanguinamento del colore sarà inaccurato, in alcuni casi drasticamente.
Immagina due superfici che hanno un colore simile. Uno riflette una gamma ristretta di lunghezze d'onda attorno al giallo. L'altro riflette una vasta gamma di lunghezze d'onda tra rosso e verde e, di conseguenza, appare anche giallo. Nella vita reale, la luce che mostra su una superficie a causa dell'altra non sarà simmetrica. La maggior parte della luce che raggiunge l'ampia gamma di lunghezze d'onda dall'altra verrà riflessa di nuovo, poiché la ristretta gamma di lunghezze d'onda in entrata è tutta all'interno della gamma più ampia. Tuttavia, la maggior parte della luce che raggiunge la superficie della gamma di lunghezze d'onda stretta dall'altra sarà al di fuori della gamma stretta e non verrà riflessa. In un renderer RGB, entrambe le superfici saranno modellate come una miscela di rosso monocromatico e verde monocromatico, senza differenze di luce riflessa.
Questo è un esempio estremo in cui la differenza sarà immediatamente evidente all'occhio, ma ci sarà almeno una sottile differenza nella maggior parte delle immagini che includono il sanguinamento del colore.
Materiali che assorbono una lunghezza d'onda e ne emettono un'altra
La risposta di joojaa descrive l'assorbimento della luce ultravioletta da parte della neve, da riemettere come luce visibile. Non avevo mai sentito parlare di questo evento con la neve prima (e frustrantemente non sono stato in grado di trovare alcuna prova per sostenerlo - anche se spiegherebbe perché la neve è "più bianca del bianco"). Tuttavia, ci sono molte prove che ciò accada con una vasta gamma di altri materiali, alcuni dei quali vengono aggiunti a vestiti che lavano detersivi e carta, per dare bianchi più luminosi. Ciò consente alla luce visibile totale in uscita da una superficie di essere superiore alla luce visibile totale ricevuta da quella superficie, che di nuovo non è modellata bene usando solo RGB. Se vuoi saperne di più, il termine da cercare è Fluorescenza .
Occhi con più di 3 colori primari
Ci sono animali che hanno più di 3 tipi di coni nei loro occhi, permettendo loro di percepire più di 3 colori primari. Ad esempio, molti uccelli, insetti e pesci sono tetracromatici , percependo quattro colori primari. Alcuni sono persino pentacromatici , percependo cinque. La gamma di colori che tali creature possono vedere minano la gamma visualizzabile usando solo RGB. Molto al di là di loro c'è il gambero di mantide , che è un dodecacromat, che vede i colori basati su 12 coni diversi. Nessuno di questi animali sarebbe soddisfatto da un display RGB.
Ma più seriamente, anche per le immagini destinate agli occhi umani, si ritiene che ci siano tetracromatici umani che vedono in 4 colori primari, e forse alcuni che vedono fino a 5 o 6. Al momento, tali persone non sembrano essere presenti in numero sufficiente per rendere commercialmente possibili display con più di 3 colori primari, ma se in futuro diventa più facile identificare quanti colori primari una persona può vedere, questo può diventare un tratto attraente che si diffonde in tutta la popolazione nelle generazioni future. Quindi, se vuoi che i tuoi pronipoti apprezzino il tuo lavoro, potresti aver bisogno di renderlo compatibile con un monitor esacromatico ...
Non molto pertinente a questa domanda, ma correlato: se vuoi vedere colori che non sono disponibili nel mondo reale o nelle immagini RGB, dai un'occhiata a Chimerical Colors ...
