Perché il rosso, il verde e il blu sono i colori primari della luce?

I colori non devono essere una miscela di rosso, verde e blu perché la luce visibile può essere qualsiasi lunghezza d'onda nell'intervallo di 390 nm-700 nm. I colori primari esistono davvero nel mondo reale? O abbiamo selezionato rosso, verde e blu perché quelli sono i colori a cui i coni degli occhi umani rispondono?

TL: DR

I colori primari esistono davvero nel mondo reale?

No.

Non ci sono colori primari di luce, infatti non esiste alcun colore intrinseco alla luce (o qualsiasi altra lunghezza d'onda della radiazione elettromagnetica). Esistono solo colori nella percezione di alcune lunghezze d'onda di EMR da parte dei nostri sistemi occhio / cervello.

O abbiamo selezionato rosso, verde e blu perché quelli sono i colori a cui i coni degli occhi umani rispondono?

Utilizziamo sistemi di riproduzione a tre colori perché il sistema di visione umana è tricromatico , ma i colori primari che utilizziamo nei nostri sistemi di riproduzione a tre colori non corrispondono a ciascuno dei tre colori, rispettivamente, a cui ciascuno dei tre tipi di coni nel la retina umana è più reattiva.

Risposta breve

Non esiste un "colore" in natura. La luce ha solo lunghezze d'onda. Anche le sorgenti di radiazioni elettromagnetiche alle estremità dello spettro visibile hanno lunghezze d'onda. L'unica differenza tra la luce visibile e altre forme di radiazione elettromagnetica, come le onde radio, è che i nostri occhi reagiscono chimicamente a determinate lunghezze d'onda della radiazione elettromagnetica e non reagiscono ad altre lunghezze d'onda . Oltre a ciò, non c'è nulla di sostanzialmente diverso tra "luce" e "onde radio" o "raggi X". Niente.

Le nostre retine sono costituite da tre diversi tipi di coni, ognuno dei quali risponde maggiormente a una diversa lunghezza d'onda della radiazione elettromagnetica. Nel caso dei nostri coni "rosso" e "verde" c'è una differenza molto piccola nella risposta alla maggior parte delle lunghezze d'onda della luce. Ma confrontando la differenza e che ha una risposta più alta, i coni rosso o verde, i nostri cervelli possono interpolare quanto lontano e in quale direzione verso il rosso o verso il blu, la sorgente luminosa è più forte.

Il colore è un costrutto del nostro sistema cerebrale oculare che confronta la risposta relativa dei tre diversi tipi di coni nelle nostre retine e crea una percezione di "colore" basata sulle diverse quantità che ciascun insieme di coni risponde alla stessa luce. Ci sono molti colori che gli umani percepiscono e che non possono essere creati da una singola lunghezza d'onda della luce. "Magenta", ad esempio, è ciò che i nostri cervelli creano quando siamo contemporaneamente esposti alla luce rossa su un'estremità dello spettro visibile e alla luce blu sull'altra estremità dello spettro visibile.

I sistemi di riproduzione del colore hanno colori scelti per servire come colori primari, ma i colori specifici variano da un sistema all'altro, e tali colori non corrispondono necessariamente alla sensibilità di picco dei tre tipi di coni nella retina umana. "Blu" e "Verde" sono abbastanza vicini alla risposta di picco dei coni S e dei coni M umani, ma "Rosso" non è affatto vicino alla risposta di picco dei nostri L-coni.

Risposta estesa

La risposta spettrale dei filtri colorati sui sensori mascherati Bayer imita da vicino la risposta dei tre diversi tipi di coni nella retina umana. In effetti, i nostri occhi hanno più "sovrapposizioni" tra rosso e verde rispetto alla maggior parte delle fotocamere digitali.

Le "curve di risposta" dei tre diversi tipi di coni nei nostri occhi: _{Nota: i picchi "rossi" della linea L a circa 570 nm, che è ciò che chiamiamo "giallo-verde", anziché a 640-650 nm, che è il colore che chiamiamo "rosso".}

Una tipica curva di risposta di una moderna fotocamera digitale: _{Nota: la parte filtrata "rossa" del sensore raggiunge un picco a 600nm, che è ciò che chiamiamo "arancione", anziché 640nm, che è il colore che chiamiamo "rosso".}

Le lunghezze d'onda IR e UV sono filtrate dagli elementi nello stack di fronte al sensore nella maggior parte delle fotocamere digitali. Quasi tutta quella luce è già stata rimossa prima che la luce raggiungesse la maschera di Bayer. In genere, quegli altri filtri nella pila di fronte al sensore non sono presenti e la luce IR e UV non vengono rimosse quando i sensori vengono testati per la risposta spettrale. A meno che questi filtri non vengano rimossi da una fotocamera quando viene utilizzato per scattare fotografie, la risposta dei pixel sotto ciascun filtro colore, ad esempio, a 870nm è irrilevante perché virtualmente nessun segnale a lunghezza d'onda di 800 nm o più è consentito raggiungere la maschera Bayer.

• Senza la 'sovrapposizione' tra rosso, verde e blu (o più precisamente, senza il modo di sovrapposizione, le curve di sensibilità dei tre diversi tipi di coni nelle nostre retine sono modellate alla luce con sensibilità di picco centrata su 565nm, 540nm e 445nm) non sarebbe possibile riprodurre i colori nel modo in cui ne percepiamo molti.
• Il nostro sistema di visione occhio / cervello crea colori dalle combinazioni e miscele di diverse lunghezze d'onda della luce e da singole lunghezze d'onda della luce.
• Non esiste un colore intrinseco a una particolare lunghezza d'onda della luce visibile. C'è solo il colore che il nostro occhio / cervello assegna a una particolare lunghezza d'onda o combinazione di lunghezze d'onda della luce.
• Molti dei colori distinti che percepiamo non possono essere creati da una singola lunghezza d'onda della luce.
• D'altra parte, la risposta della visione umana a qualsiasi singola singola lunghezza d'onda della luce che provoca la percezione di un certo colore può anche essere riprodotta combinando il giusto rapporto di altre lunghezze d'onda della luce per produrre la stessa risposta biologica nelle nostre retine.
• Il motivo per cui utilizziamo RGB per riprodurre il colore non è perché i colori "Rosso", "Verde" e "Blu" sono in qualche modo intrinsechi alla natura della luce. Non lo sono. Usiamo RGB perché il tricromatismo¹ è intrinseco al modo in cui i nostri sistemi occhio / cervello rispondono alla luce.

Il mito dei nostri coni "rossi" e il mito dei "rossi" filtra sulle nostre maschere Bayer.

Laddove la maggior parte della comprensione da parte della gente di "RGB" come intrinseca al sistema di visione umano scappa dalle rotaie è nell'idea che i coni a L siano più sensibili alla luce rossa da qualche parte intorno a 640 nm. Non sono. (Né sono i filtri davanti ai pixel "rossi" sulla maggior parte delle nostre maschere Bayer. Torneremo su quello qui sotto.)

I nostri coni a S ("S" indica la più sensibile alle "lunghezze d'onda corte", non "più piccole") sono più sensibili a circa 445 nm, che è la lunghezza d'onda della luce che la maggior parte di noi percepisce come una versione leggermente più blu del rosso .

I nostri coni M ('media lunghezza d'onda') sono più sensibili a circa 540 nm, che è la lunghezza d'onda della luce che molti di noi percepiscono come un verde leggermente blu.

I nostri coni a L ('lunghezza d'onda lunga') sono più sensibili a circa 565 nm, che è la lunghezza d'onda della luce che molti di noi percepiscono come giallo-verde con un po 'più verde del giallo. I nostri coni a L non sono per nulla sensibili alla luce "rossa" a 640 nm di quanto non lo siano alla luce "giallo-verde" a 565 nm!

Come illustra il primo grafico semplificato sopra, non c'è molta differenza tra i nostri M-coni e L-coni. Ma i nostri cervelli usano questa differenza per percepire il "colore".

Dai commenti di un altro utente a una risposta diversa:

Immagina un alieno extraterrestre che ha il giallo come colore primario. Avrebbe trovato carenti le nostre stampe a colori e gli schermi. Penserebbe che saremmo parzialmente daltonici non vedendo la differenza tra il mondo che percepisce e le nostre stampe e schermi a colori.

Questa è in realtà una descrizione più accurata delle sensibilità dei nostri coni che sono più sensibili a circa 565 nm rispetto alla descrizione della sensibilità di picco dei coni L come "rosso" quando 565nm si trova sul lato "verde" di "giallo". Il colore che chiamiamo "rosso" è centrato su circa 640 nm, che è sull'altro lato di "arancione" da "giallo".

Perché utilizziamo tre colori nei nostri sistemi di riproduzione del colore

Per ricapitolare ciò che abbiamo coperto fino a questo punto:

Non ci sono colori primari di luce .

È la natura tricromatica della visione umana che consente ai sistemi di riproduzione tricolore di imitare più o meno accuratamente il modo in cui vediamo il mondo con i nostri occhi. Percepiamo un gran numero di colori.

Ciò che chiamiamo colori "primari" non sono i tre colori che percepiamo per le tre lunghezze d'onda della luce a cui ogni tipo di cono è più sensibile.

I sistemi di riproduzione del colore hanno colori scelti per servire come colori primari, ma i colori specifici variano da un sistema all'altro e tali colori non corrispondono direttamente alle sensibilità di picco dei tre tipi di coni nella retina umana.

I tre colori, qualunque essi siano, utilizzati dai sistemi di riproduzione non corrispondono alle tre lunghezze d'onda della luce a cui ciascun tipo di cono nella retina umana è più sensibile.

Se, ad esempio, volessimo creare un sistema di telecamere in grado di fornire immagini "accurate ai colori" per i cani, avremmo bisogno di creare un sensore mascherato per imitare la risposta dei coni nelle retine dei cani , piuttosto che uno che imita il coni nelle retine umane. A causa dei soli due tipi di coni nelle retine dei cani, essi vedono lo "spettro visibile" in modo diverso da noi e possono differenziare molto meno tra lunghezze d'onda della luce simili a quelle che possiamo. Il nostro sistema di riproduzione del colore per cani dovrebbe basarsi solo su due, anziché tre, filtri diversi sulle nostre maschere dei sensori.

La tabella sopra spiega perché pensiamo che il nostro cane sia stupido per aver superato il nuovissimo giocattolo rosso brillante appena lanciato nel cortile: riesce a malapena a vedere le lunghezze d'onda della luce che chiamiamo "rosso". Sembra un cane come un marrone molto fioco sembra agli umani. Ciò, combinato con il fatto che i cani non hanno la capacità di concentrarsi a distanza ravvicinata come fanno gli umani - usano il loro potente senso dell'olfatto per questo - lo mette in netto svantaggio poiché non ha mai annusato il nuovo giocattolo che hai appena tirato fuori della confezione in cui è entrata.

Di nuovo agli umani.

Il mito di "solo" rosso, "solo" verde e "solo" blu

Se si potrebbe creare un sensore in modo che i "blu" pixel filtrati erano sensibili a solo 445nm luce, "verde" pixel filtrati erano sensibili a solo 540nm luce, ed i pixel "rosso" filtrati erano sensibili a soloUna luce di 565 nm non produrrebbe un'immagine che i nostri occhi riconoscerebbero come qualcosa che assomiglia al mondo quando lo percepiamo. Per cominciare, quasi tutta l'energia della "luce bianca" sarebbe bloccata dal raggiungere mai il sensore, quindi sarebbe molto meno sensibile alla luce rispetto alle nostre attuali telecamere. Qualsiasi fonte di luce che non emettesse o riflettesse la luce su una delle lunghezze d'onda esatte sopra elencate non sarebbe affatto misurabile. Quindi la stragrande maggioranza di una scena sarebbe molto scura o nera. Sarebbe anche impossibile distinguere tra oggetti che riflettono MOLTA luce a, diciamo, 490nm e nessuno a 615nm da oggetti che riflettono MOLTA luce a 615nm ma nessuno a 490nm se entrambi riflettessero le stesse quantità di luce a 540nm e 565nm . Sarebbe impossibile distinguere molti dei diversi colori che percepiamo.

Anche se abbiamo creato un sensore in modo che i pixel filtrati "blu" fossero sensibili solo alla luce inferiore a circa 480 nm, i pixel filtrati "verdi" erano sensibili solo alla luce tra 480 nm e 550 nm e i pixel filtrati "rossi" erano sensibili solo a luce sopra i 550 nm non saremmo in grado di catturare e riprodurre un'immagine che ricorda ciò che vediamo con i nostri occhi. Sebbene sarebbe più efficiente di un sensore sopra descritto sensibile a soli 445 nm, solo 540 nm e solo 565 nm di luce, sarebbe comunque molto meno sensibile delle sensibilità sovrapposte fornite da un sensore mascherato Bayer.La natura sovrapposta delle sensibilità dei coni nella retina umana è ciò che dà al cervello la capacità di percepire il colore dalle differenze nelle risposte di ciascun tipo di cono alla stessa luce. Senza tali sensibilità sovrapposte nel sensore di una fotocamera, non saremmo in grado di imitare la risposta del cervello ai segnali delle nostre retine. Ad esempio, non saremmo in grado di discriminare tra qualcosa che riflette la luce a 490 nm da qualcosa che riflette una luce a 540 nm. Allo stesso modo in cui una fotocamera monocromatica non è in grado di distinguere tra le lunghezze d'onda della luce, ma solo tra le intensità della luce, non saremmo in grado di discriminare i colori di tutto ciò che emette o riflette solo le lunghezze d'onda che rientrano tutte in una sola i tre canali di colore.

Pensa a com'è quando vediamo una luce rossa a spettro molto limitato. È impossibile dire la differenza tra una camicia rossa e una bianca. Entrambi appaiono dello stesso colore ai nostri occhi. Allo stesso modo, sotto la luce rossa a spettro limitato tutto ciò che è di colore blu sembrerà molto simile al nero perché non riflette la luce rossa che brilla su di essa e non c'è luce blu che brilla su di essa da riflettere.

L'idea che il rosso, il verde e il blu sarebbero misurati in modo discreto da un sensore di colore "perfetto" si basa su ripetute idee sbagliate su come le telecamere mascherate Bayer riproducono il colore (il filtro verde consente solo il passaggio della luce verde, il filtro rosso consente solo passaggio della luce rossa, ecc.). Si basa anche su un malinteso su cosa sia il "colore".

Come le telecamere mascherate Bayer riproducono il colore

I file raw non memorizzano realmente alcun colore per pixel. Memorizzano solo un singolo valore di luminosità per pixel.

È vero che con una maschera Bayer su ogni pixel la luce viene filtrata con un filtro "Rosso", "Verde" o "Blu" su ogni pixel. Ma non c'è un taglio netto in cui solo la luce verde passa a un pixel filtrato verde o solo la luce rossa arriva a un pixel filtrato rosso. Ce n'è moltodi sovrapposizione.² Molta luce rossa e un po 'di luce blu attraversano il filtro verde. Molta luce verde e persino un po 'di luce blu attraversano il filtro rosso e una luce rossa e verde viene registrata dai pixel che vengono filtrati con il blu. Poiché un file non elaborato è un insieme di singoli valori di luminanza per ciascun pixel sul sensore, non vi sono informazioni sul colore effettive in un file non elaborato. Il colore viene derivato confrontando i pixel adiacenti che vengono filtrati per uno dei tre colori con una maschera Bayer.

Ogni fotone che vibra alla frequenza corrispondente per una lunghezza d'onda "rossa" che lo fa oltre il filtro verde viene contato esattamente come ogni fotone che vibra a una frequenza per una lunghezza d'onda "verde" che lo rende bene nello stesso pixel.

È come mettere un filtro rosso davanti all'obiettivo quando si riprendono pellicole in bianco e nero. Non ha provocato una foto rossa monocromatica. Inoltre, non si ottiene una foto in bianco e nero in cui solo gli oggetti rossi hanno luminosità. Piuttosto, quando fotografati in bianco e nero attraverso un filtro rosso, gli oggetti rossi appaiono di una tonalità più grigia di grigio rispetto agli oggetti verdi o blu che hanno la stessa luminosità nella scena dell'oggetto rosso.

La maschera Bayer di fronte ai pixel monocromatici non crea neanche colore. Ciò che fa è cambiare il valore tonale (quanto è luminoso o quanto scuro viene registrato il valore di luminanza di una particolare lunghezza d'onda della luce) di varie lunghezze d'onda di quantità diverse. Quando vengono confrontati i valori tonali (intensità del grigio) dei pixel adiacenti filtrati con i tre diversi filtri colorati utilizzati nella maschera Bayer, i colori possono essere interpolati da tali informazioni. Questo è il processo che chiamiamo demosaicing .

Che cos'è il "colore"?

L'equazione di alcune lunghezze d'onda della luce con il "colore" umano percepisce che la lunghezza d'onda specifica è un po 'una falsa ipotesi. Il "colore" è molto un costrutto del sistema occhio / cervello che lo percepisce e in realtà non esiste affatto nella porzione della gamma di radiazioni elettromagnetiche che chiamiamo "luce visibile". Mentre è il caso che la luce che è solo una singola lunghezza d'onda discreta possa essere percepita da noi come un certo colore, è altrettanto vero che alcuni dei colori che percepiamo non possono essere prodotti dalla luce che contiene solo una singola lunghezza d'onda.

L'unica differenza tra luce "visibile" e altre forme di EMR che i nostri occhi non vedono è che i nostri occhi rispondono chimicamente a determinate lunghezze d'onda di EMR pur non rispondendo chimicamente ad altre lunghezze d'onda. Le fotocamere mascherate Bayer funzionano perché i loro sensori imitano il modo tricromatico in cui le nostre retine rispondono alle lunghezze d'onda visibili della luce e quando elaborano i dati grezzi dal sensore in un'immagine visualizzabile, imitano anche il modo in cui i nostri cervelli elaborano le informazioni acquisite dalle nostre retine. Ma i nostri sistemi di riproduzione del colore raramente, se mai, usano tre colori primari che corrispondono alle tre rispettive lunghezze d'onda della luce a cui i tre tipi di coni nella retina umana sono i più sensibili.

_{¹ Vi sono pochissimi umani rari , quasi tutti femmine, che sono tetracromatici con un ulteriore tipo di cono più sensibile alla luce a lunghezze d'onda tra il verde (540nm) e il rosso (565nm). La maggior parte di questi individui sono tricromatici funzionali . Solo una di queste persone è stata identificata positivamente come tetracromia funzionale . Il soggetto potrebbe identificare più colori (in termini di distinzioni più sottili tra colori molto simili - la gamma ad entrambe le estremità dello "spettro visibile" non era estesa) rispetto ad altri umani con una normale visione tricromatica.}

_{² Tieni presente che i filtri "rossi" sono in genere di solito un colore giallo-arancio che è più vicino al "rosso" rispetto ai filtri "verdi" blu-verdastri, ma in realtà non sono "rossi". Ecco perché un sensore della fotocamera sembra blu-verde quando lo esaminiamo. La metà della maschera Bayer è un verde leggermente blu, un quarto è un viola blu e un quarto è di colore giallo-arancio. Non esiste un filtro su una maschera Bayer che sia in realtà il colore che chiamiamo "Rosso", nonostante tutti i disegni su Internet che usano "Rosso" per rappresentarli.}

³ Vi sono differenze minime nella quantità di energia che un fotone trasporta in base alla lunghezza d'onda alla quale sta vibrando. Ma ogni sensel (pixel bene) misura solo l'energia, non discrimina tra i fotoni che hanno leggermente più o leggermente meno energia, accumula semplicemente l'energia che tutti i fotoni che colpiscono rilasciano quando cadono sul wafer di silicio all'interno quel sensel.

Abbiamo finito con RGB perché sono una corrispondenza ragionevole al modo in cui funzionano i tre tipi di coni nei nostri occhi. Ma non esiste un set particolarmente privilegiato di opzioni di lunghezza d'onda per Rosso, Verde e Blu. Fintanto che scegli lunghezze d'onda adatte a un set di coni ciascuna, puoi mescolarle per creare una vasta gamma di colori.

Il modo in cui i colori vengono misurati per la gestione del colore utilizza i valori di tristimolo XYZ, fondamentalmente un equivalente delle risposte dei coni negli occhi. Qualsiasi combinazione di lunghezze d'onda / luminosità che producono lo stesso valore XYZ avrà lo stesso aspetto.

Scegliere una serie di lunghezze d'onda che innescano ciascuna principalmente un tipo di cono e attivano le altre due il meno possibile consente la più ampia gamma di colori. Cambiando un po 'le lunghezze d'onda (e quindi spostando le risposte del cono) si otterrà una gamma leggermente diversa di colori che è possibile ottenere.

Quindi non esiste un set unico di lunghezze d'onda precise per i colori primari, così come non lo è per i colori sottrattivi.

Ciò che trovo straordinario: il fisico francese Gabriel Lippmann, nel 1891, ideò un metodo fotografico a colori che utilizzava solo film in bianco e nero, senza filtri, senza coloranti e senza pigmenti. Costruendo lastre di vetro con uno specchio sul retro, le rivestì con un'emulsione chiara costituita da cristalli di alogenuro d'argento super piccoli. I raggi luminosi attraversano l'emulsione, colpiscono lo specchio, quindi rientrano, esponendo la piastra una seconda volta dalla parte posteriore. Il primo transito è insufficiente per esporre, il secondo fornisce l'energia luminosa necessaria. L'immagine risultante è una pila di argento metallico. Il posizionamento di questo argento è stratificato in base alla lunghezza d'onda della luce esposta. Quando la piastra è illuminata dalla parte posteriore, la luce che ora attraversa la piastra può passare solo se corrisponde esattamente alla frequenza della luce di esposizione. Il risultato è una bellissima immagine a colori. Poiché creare questa immagine è difficile e a causa delle difficoltà incontrate durante la copia, questo processo è caduto a margine.

Il Dr. Edwin Land, di fama Polaroid, nell'ambito della sua ricerca sulla progettazione di un film a colori istantaneo, ripeté il metodo di James Clark Maxwell che fece la prima foto a colori del 1855. Maxwell usava filtri rossi, verdi e blu. Land è stato in grado di ripetere la stessa immagine usando solo il rosso e il bianco, tuttavia la sua pellicola a colori Polaroid era basata sulla filtrazione rossa, verde e blu.

Gli scienziati che lavoravano per realizzare un sistema TV a colori erano in grado di inviare immagini a colori (falsi colori) su normali televisori in bianco e nero. Stroboscopicavano l'immagine a velocità diverse, questo stimolava l'occhio / il cervello a vedere immagini colorate.

Che ne dici di strano: nel 1850 Levi L Hill, un ministro battista, un Dagherrotipista a Westkill, New York, dimostrò le tavole a colori del Dagherrotipo. Questi sono stati visti dall'editore del Daguerreian Journal e Hill ha offerto $ 100.000 se ha pubblicato. Nel 1852 pubblicò, ma il giornale era troppo sconclusionato per essere di valore. Non c'è dubbio che ci sia riuscito. Nient'altro che Samuel Morse, di fama More Code, ha assistito a questo processo. Nessun campione è sopravvissuto, tuttavia gli altri Daguerreotypists hanno clandestinamente prodotto un'immagine a colori. Per quanto ne so, il colore di un Dagherrotipo non è mai stato più ripetuto. La speculazione è che si è trattato di un processo di interferenza simile a quello che Lippmann aveva realizzato.

La moderna stampa a colori unisce le tre primarie sottrattive che sono ciano (verde + blu), magenta (rosso + blu) e giallo (rosso + verde). Questo perché le stampe vengono visualizzate tramite la luce da una fonte vicina. Questa luce attraversa il colorante o il pigmento che è trasparente, colpisce una base bianca, si riflette sulla schiena e attraversa i coloranti per la seconda volta. Questo funziona perché il ciano è un bloccante rosso, il magenta è un bloccante verde e il giallo è un bloccante blu. Sono le intensità di queste primarie sottrattive che presentano ai nostri occhi un'immagine a colori. Il negativo a colori e il film per diapositive usano anche primari sottrattivi. Questi modulano la luce che attraversa il film formando un'immagine a colori.

L'atmosfera terrestre filtra un'alta percentuale di energia elettrometrica che ci bombarda dallo spazio. Detto questo, la nostra atmosfera è altamente trasparente per un intervallo ristretto, circa un'ottava in larghezza, da 400 millimicron (milionesimo di millimetro) a 700 millimicron. Non ci sono dubbi sul fatto che la vista dell'umanità si sia evoluta a causa di questa gamma di trasparenze.

Molte teorie sulla visione dei colori sono state proposte e scartate. Tuttavia, a seguito di innumerevoli migliaia di esperimenti, è stato scoperto che la maggior parte di tutti i colori possono essere abbinati a opportune miscele di rosso, verde e blu, quindi questi colori sono etichettati come i colori chiari primari.

Nello studio della patologia della visione, sono stati identificati tre tipi di cellule, sensibili al colore. Queste sono chiamate cellule coniche a causa della loro forma. Inoltre, è stato scoperto che queste cellule contengono pigmenti che concordano con i colori a cui sono sensibili. Proprio di recente, è stato scoperto che il 12% delle donne è benedetto con una migliore visione dei colori a causa di un quarto tipo di cellula a cono che garantisce loro una gamma notevolmente ampliata di tonalità riconoscibili. La lezione è che questa è una scienza in corso.

Questa è una domanda interessante, che può sollevare commenti profondi.

Ci sono molti aspetti da considerare.

• Il primo aspetto è la fisica dei colori . Possiamo osservare lo spettro visibile e vedere che R, G e B sono 1) con la superficie più significativa e 2) sono equidistanti tra loro 3) lo spettro come una linea può essere visto come un cerchio, in cui il viola è costruito da blu e rosso, e in quel caso 2) è più completamente valido. Quindi ci sono due fenomeni qui: 3) l'importanza dei colori selezionati e 4) l'espressività di quei 3 colori per esprimere l'intero spettro con l'aggiunta.

Wikipedia / spettro visibile

• Il secondo aspetto è la biochimica e l'ecologia dei colori . I campi elettromagnetici come fotoni hanno un colore specifico (lunghezza d'onda) sono correlati a una gamma specifica di fenomeni molecolari, come vibrazione atomo-atomo, vibrazione dell'angolo associato, assorbimento chimico ( transizioni di elettroni HOMO-LUMO ) da molecole organiche o organo-metalliche le molecole (che è esattamente il modo in cui i colori sono fatti in Natura, così come dagli umani con pigmenti e coloranti) e la loro apparizione in natura (l'emergenza come un fenomeno chiave nella teoria della selezione naturale di Darwin) non è a mia conoscenza qualcosa che abbia argomenti specifici e questo è stato discusso nella scienza. L' emergere di rilevatori di colore è un altro fenomeno che può essere (probabilmente è) correlato alemergere all'espressività del colore. La natura è composta principalmente (nel tempo di evoluzione e in importanza) dalle piante, che sono verdi, quindi la capacità di distinguere i diversi verdi ha la sua importanza (per la sopravvivenza), e noi umani abbiamo ancora una maggiore sensibilità verso i verdi rispetto a tutti gli altri colori . Il modo in cui noi umani siamo caratterizzati da occhi con una certa capacità di vedere i colori è il risultato di questa evoluzione, insieme alla chimica ( colori che emergono naturalmente ) della natura, del comportamento (delle piante e degli animali). Nello specifico, la Natura ha selezionato quei tre colori (come li chiamiamo), ma questa è una differenza qualitativa, la differenza quantitativa avviene principalmente sui verdi e sull'intensità della luce (vediamo più la luminosità che il colore reale).

• La creazione umana dei colori primari è più influenzata dalla fisica, dal tentativo di fare una teoria e dall'espressività piuttosto che dalle nostre capacità naturali. Ciò ha i suoi limiti in quanto i sensori e gli schermi hanno una espressività inferiore rispetto alla natura e capacità di rilevamento inferiori nei verdi di noi, e mentre la tecnologia avanza, l'espressività nei verdi migliora (così come nella luminosità con gli schermi HDR). Anche se i sensori della fotocamera hanno il doppio dei sensori verdi rispetto agli altri colori. È possibile che se stessimo registrando più di 3 gamme di colori ma dicessimo 6 (ad esempio in un sensore foveon, probabilmente non in un sensore bayer), avremmo una registrazione e un rendering molto migliori della realtà. In breve, i colori primari sono più convenienti sotto molti aspetti rispetto a una realtà assoluta. Se fossimo in grado di vedere gli infrarossi come poche specie di serpenti, potremmo aver bisogno di aggiungere un 4 ° colore primario a schermi e sensori della fotocamera.

No. Questo è particolarmente esaltante per le riparazioni delle auto poiché quella che sembra una perfetta combinazione di colori alla luce del sole potrebbe già essere spenta in condizioni nuvolose e potrebbe apparire totalmente irregolare sotto i lampioni a vapore di sodio.

La situazione è particolarmente grave per i colori / le vernici riflettenti (per non parlare dei colori luminescenti che "riflettono" a lunghezze d'onda diverse da quelle che stanno ricevendo, popolari come "sbiancanti" nei detergenti per bucato) poiché sono il legame tra lo spettro continuo di una sorgente luminosa e le curve di ricettività dei coni degli occhi, ma è già un problema per la luce colorata proveniente da scene riprese da sensori (o materiale fotografico) che non corrisponde alle curve di sensibilità dell'occhio umano. Questo è ciò che ci dà cose come impostazioni di "bilanciamento del bianco" e filtri per lucernario.

I produttori di vari tipi di vernici e pigmenti (e luci) non possono permettersi di guardare solo tre punti dello spettro: hanno speciali filtri a griglia per ottenere una visione più dettagliata dello spettro dei colori.

I musei di belle arti tendono ancora a usare la luce a incandescenza poiché tende a corrispondere meglio allo spettro della luce solare, e questa è la luce con cui i pigmenti originali in passato sono stati selezionati e giudicati.

Se avessimo cellule che segnalano il giallo (lunghezza d'onda di circa 580 nm) nei nostri occhi, il giallo sarebbe un colore primario di luce.

Comunque non lo facciamo. Pertanto percepiamo il giallo in modo diverso, vale a dire quando le cellule dei coni per il rosso e il verde vengono attivate contemporaneamente. Esistono diversi modi in cui ciò può accadere:

• Abbiamo una sorgente luminosa di lunghezza d'onda di circa 580nm. Diciamo che è un fiore giallo alla luce del sole. Lo vediamo come giallo perché la nostra percezione del colore non è precisa. Le cellule sensibili alla luce nella retina segnalano anche quando la lunghezza d'onda non è esattamente corretta. Quindi la luce gialla stimola sia il rosso che il verde. Per le cellule che sono stimolate per la luce rossa, la luce gialla è leggermente spenta ma non troppo. Allo stesso modo per il verde. Quindi sia il rosso che il verde sono segnalati e lo percepiamo come giallo.

• Abbiamo due fonti di luce, una rossa e l'altra verde. Diciamo che questi sono pixel sullo schermo di un computer. Se guardi un pixel giallo con una lente d'ingrandimento scoprirai due piccoli punti, uno verde e uno rosso. Per questo motivo sia il verde che il rosso vengono segnalati e lo percepiamo come giallo.

• È anche possibile una miscela di entrambi, ad esempio tre fonti di luce, rosso, giallo e verde; o uno spettro di luce regolare o ondulato. Tutto ciò che conta è che il rosso e il verde siano entrambi stimolati a produrre la percezione del giallo.

Questi modi sono molto diversi, ma li percepiamo indiscriminatamente come gialli.

Immagina un alieno extraterrestre che ha il giallo come colore primario. Avrebbe trovato carenti le nostre stampe a colori e gli schermi. Penserebbe che saremmo parzialmente daltonici non vedendo la differenza tra il mondo che percepisce e le nostre stampe e schermi a colori.

Ciò significa che i colori primari della luce sono solo artefatti della nostra percezione del colore.