Si otro ser tuviera un sistema de percepción visual quadcromático o un sistema de percepción de longitud de onda verdadera, ¿percibirían los mismos colores de nuestras pantallas tricromáticas?

Por supuesto que no. La tetracromacia es real, puede ocurrir en humanos, y ella de hecho lo ve de otra manera:

En 2010, después de 20 años de estudio de mujeres con cuatro tipos de conos (tetracromáticos no funcionales), la neurocientífica Dra. Gabriele Jordan identificó a una mujer (sujeto cDa29) que podía detectar una mayor variedad de colores que los tricromáticos, correspondientes a un funcional tetracromático (o verdadero tetracromático).

(De Wikipedia )

Para responder a su pregunta principal:

¿Los extraterrestres con una percepción visual diferente podrían leer nuestras pantallas?

Lo más probable es que sí . Como puede notar, la mayor parte de la información en nuestras pantallas está codificada por brillo-oscuridad, no por colores reales. Entonces, si pueden registrar longitudes de onda en nuestro espectro visible, podrán leer nuestras cartas y navegar por nuestros sitios web.

Las células responden en bandas bastante amplias, por ejemplo en las aves:

Si los extraterrestres son de alguna manera similares, entonces no importa dónde esté exactamente el pico, podrán registrar luz o no luz. Por supuesto, cuanto más lejos de nuestros picos, más diferente se vería la imagen de la computadora de la del mundo real, porque la pantalla de la computadora solo emula las partes del mundo real que nosotros, los humanos, notamos, y no el espectro completo. Busque espectros de emisión y espectros de absorción de varias fuentes de luz y elementos para verlos. El artículo con un espectro de absorción plano se verá gris/blanco tanto para nosotros como para ellos. Los elementos que reflejan cantidades similares de nuestras frecuencias "pico" pero diferentes cantidades donde nuestras células no son tan sensibles se verán blanquecinos para nosotros, pero no para ellos. Y así.

Sensaciones y cantidades físicas

El color es una sensación : existe en la mente; no es una cantidad física, es decir, no existe en la naturaleza. Dado que el color es una sensación, todas las mediciones de color se realizan con referencia a un hipotético " observador estándar "."; la capacidad de discriminación de color de la mayoría de los hombres con una visión de color normal es algo más pobre que la del observador estándar, la de la mayoría de las mujeres es algo mejor. Es importante destacar que lo que se mide mediante una medición de color no coincide necesariamente con lo que percibe el cerebro: el la medición está relacionada con la sensación de color sólo para los objetos extensos, es decir, los objetos que subtienden una gran parte del campo visual, para los objetos más pequeños entran en juego otros mecanismos mentales que enredan la medición "objetiva". , vea las páginas de ilusión del profesor Akiyoshi Kitaoka , por ejemplo, página 13 .

Para objetos extensos (objetos que ocupan gran parte del campo visual), la sensación de color está relacionada con la cantidad física densidad espectral de la luz; la relación entre la densidad espectral de la luz y el color percibido es complicada pero predecible usando fórmulas medidas empíricamente. Para objetos más pequeños, el color percibido no se puede determinar a partir del espectro de potencia de la luz que proviene de esos objetos; solo teniendo en cuenta toda la escena se puede predecir el color (aproximadamente), y no existen buenas fórmulas.

RGB no es suficiente y no puede ser

La Comisión Internacional de Iluminación (CIE, Commission internationale de l'éclairage ) llevó a cabo un amplio conjunto de experimentos que determinaron que el observador estándar puede igualar cualquier color variando tres parámetros. (Esencialmente, los sujetos de prueba tenían que hacer coincidir el color de una fuente de luz con el color de otra fuente de luz que podía modificarse girando tres perillas). Los cálculos matemáticos mostraron que combinar tres fuentes de luz abstractas es suficiente para igualar cualquier color visible; desafortunadamente, los tres colores base abstractos que definen el espacio de color CIE 1931 XYZ no son físicos, es decir, no pueden existir. (Son un rojo mucho más rojo que el rojo visible más rojo, un azul mucho más azul que el azul visible más azul y un verde un poco más verde que el verde visible más verde).

En la práctica, aceptamos que cualquiera de los tres colores fundamentales visibles podrá reproducir solo una parte de los colores visibles o, si realmente queremos reproducir una parte mayor del color visible, aceptamos que necesitamos más de tres colores fundamentales. colores. Por ejemplo, la reproducción de color de alta calidad en papel se realiza mediante procesos hexacromáticos; para la reproducción del color en la pantalla, los televisores avanzados utilizan cuatro colores base.

En particular, el espacio de color sRGB comúnmente utilizado puede reproducir menos de la mitad de los colores visibles, lo cual es comprensible dado que sus colores primarios se eligen para que coincidan con los colores de los fósforos disponibles para las pantallas de TV en color en la década de 1950. En particular, el primario verde de sRGB es muy pobre; sRGB simplemente no puede reproducir verdes saturados luminosos.

Diagrama de cromaticidad CIE 1931 xy que muestra la gama del espacio de color sRGB y la ubicación de los primarios . Por Spigget, disponible en Wikipedia bajo CC BY-SA 3.0.

(Existen monitores de computadora y televisores que pueden reproducir una gama más amplia que sRGB; pero el problema es que (1) son muy costosos y (2) la gran mayoría de los medios visuales están codificados en sRGB. Busque "gama amplia" monitores, que no son lo mismo que los monitores de "color profundo". Incluso los monitores que pueden reproducir fielmente más del 95% de la gama sRGB son bastante caros).

Entonces, ¿cómo es que podemos usar sRGB?

Recuerda que el color no es una cantidad física, sino una sensación que existe en la mente. La percepción del color rara vez es absoluta; en la mayoría de las situaciones prácticas, lo que cuenta es el contraste de color. Como consecuencia, las cámaras y el software de manipulación de imágenes que utilizan el espacio de color sRGB hacen trampa asignando los colores visibles a la gama representable más pequeña. Como representación común en la interfaz de usuario, es posible que vea que algunos controladores de impresoras a color ofrecen una selección de intenciones al reproducir colores; Las opciones comunes incluyen imágenes (asignación de todos los colores a la gama del dispositivo) y presentaciones (recorte de colores a la gama del dispositivo).

¿Cómo percibiría un extraterrestre nuestras pantallas?

Toda la discusión anterior pretendía transmitir que la percepción del color es diferente para diferentes humanos, no se necesitan extraterrestres. Pero volviendo a la pregunta: obviamente somos incapaces de imaginar las sensaciones de un extraterrestre que tiene un sistema de visión de color con más estímulos primarios que el nuestro; pero podemos hacer un intento de analogía.

A todos los diseñadores de interfaces de usuario se les enseña que el daltonismo es una cosa, y que aproximadamente el 10% de los hombres humanos tienen una visión del color inferior a la estándar; por esta razón, las personas daltónicas siempre deben verificar la facilidad de uso de las interfaces de usuario, y existen innumerables programas de software que intentan simular lo que ve una persona daltónica.

Una escena de playa en colores naturales y daltonismo rojo-verde simulado. Trabajo propio de AlexP, daltonismo simulado realizado con el simulador de daltonismo de Etre .

Podemos imaginar intuitivamente que para el extraterrestre multicromático nuestras pantallas tendrán una relación similar con una imagen a todo color de un extraterrestre que las imágenes simuladas de daltonismo tienen con nuestras imágenes a todo color humano. Esta es una gran simplificación, obviamente. Un ejemplo inmediato de por qué esto es una simplificación excesiva: imagine que el extraterrestre ve el amarillo como un color primario, mientras que los humanos no pueden, no podemos distinguir entre una mezcla de rojo y verde y amarillo monocromático; para el extraterrestre, todos los amarillos de la imagen aparecerán como extraños cambios de color.

Pero, ¿podrían leer la pantalla?

Bueno, eso realmente depende de qué parte del espectro electromagnético perciban como luz visible. Si su luz visible se superpone con la nuestra entonces sí, podrán leer texto negro sobre blanco (o texto blanco sobre negro), aunque para ellos el blanco puede no ser blanco sino algún color. Incluso pueden ser capaces de leer algunas combinaciones de colores que son hostiles para un lector humano, como el infame texto magenta sobre fondo verde...

Mirando la Tierra y los animales con los que compartimos este planeta, ya se ha demostrado que otros animales con diferente perspectiva de color, como pulpos, perros, gatos y otros, pueden observar las pantallas de televisión y reaccionar a lo que sucede en ellas:

• Se han visto perros persiguiendo pelotas virtuales que un lanzador de béisbol lanza a la pantalla.
• Se han visto gatos tratando de atrapar ratones o pájaros que aparecen en un monitor.
• Se han visto pulpos en entornos de laboratorio para poder interpretar las imágenes que se muestran en un monitor y responder a ellas.
• Durante la Segunda Guerra Mundial, se realizaron una serie de pruebas con palomas en bombas que tocaban monitores para guiar las bombas a su destino.

Ahora, estos no son extraterrestres, pero tienen una percepción visual diferente a la de los humanos. El requisito principal es que la especie evolucionó en un entorno donde la luz más predominante está en el espectro de luz visible para los humanos. Un extraterrestre que creció percibiendo principalmente luz infrarroja o ultravioleta tendría menos probabilidades de ver nuestros monitores, simplemente porque esos monitores están diseñados para tener una salida uniforme en los otros espectros.

Las respuestas anteriores explican bien la física que está detrás de la visión del color. Sobre la base de estos principios físicos, me gustaría profundizar en los casos interesantes en los que los extraterrestres no pueden leer el contenido de la pantalla que los humanos sí pueden, como sugiere el título de la pregunta.

Caso trivial: sus ojos no responden a nuestro espectro de longitud de onda

Como se mencionó en publicaciones anteriores, obviamente no pueden leer nuestras pantallas si sus ojos no responden al espectro de nuestras pantallas. Por ejemplo, podemos imaginar una forma de vida que vive en el entorno rico en energía de un agujero negro. Probablemente tendrían receptores ópticos adecuados para ese rango de longitud de onda, y no tanto para nuestras longitudes de onda ópticas.

El caso más interesante surge cuando su visión del color (supongamos que también tienen visión multicromática) es sensible en nuestra región óptica.

Espectro óptico de agujero negro. Imagen de: http://astrophysics.fi/index.php?p=bhc_descr . El espectro óptico que es visible para los humanos es de alrededor de 2 * 10 ^ -3 eV en ese gráfico

Flatbands: ¡La misma luminosidad es invisible!

Así que sigamos con nuestro ejemplo de extraterrestres que viven cerca de agujeros negros. Para tener ojos que sean sensibles a nuestro espectro de luz visible, necesitan ojos de banda ancha extrema. Por lo tanto, es bastante probable que nuestro espectro de luz visible sea tan delgado que parezca un solo color.

Lo mismo ocurre si nuestro espectro visible está en el borde mismo de su espectro visible: solo un receptor sería receptivo y vería todo en el mismo color, de la misma manera que percibimos todos los colores rojos por encima de 630 nm como el mismo rojo.

Ahora, volviendo a las pantallas de las computadoras, esto significaría que no pueden distinguir entre colores que tienen la misma luminosidad pero diferente croma (para nosotros). Entonces, si quisiéramos ocultar el contenido de la pantalla de nuestra computadora a sus ojos, tendríamos que mostrar todo con diferentes colores con la misma luminosidad. Eso haría que sea aburrido para los humanos leer, ¡pero podría funcionar!

Ojos de alto rango dinámico: ¡Las sombras son invisibles!

Podemos hacer un argumento similar para los ojos con un rango de sensibilidad muy alto para los receptores visibles. Si viven muy cerca de una estrella, sus ojos pueden estar equipados para intensidades de luz mucho más altas que los nuestros. También pueden tener una visión para intensidades más bajas, sin embargo, esa visión podría no estar tan bien equipada como nuestra visión para distinguir entre pequeñas diferencias de intensidad. El texto gris sobre fondo blanco puede parecer gris oscuro para ellos.

Para agregar a las respuestas anteriores ...

En principio, si comparten el mismo rango de frecuencias visuales, podrán ver la pantalla.

Hasta cierto punto , los colores funcionarán incluso si tienen diferentes colores primarios. Es decir, los colores cromáticos (aquellos en el borde del diagrama de herradura o en un arco iris) serán simulados por cualquier elección de frecuencias puras a cada lado del mismo. Si también tienen una pequeña cantidad de primarias, obtendrán la idea correcta. Si tienen muchos primarios distintos con filtros de banda estrecha, no funcionará y, en cambio, percibirán diferentes colores no naturales.

Para los morados, todas las apuestas están canceladas.

Las diferentes frecuencias que ofrecen distintas percepciones pueden ser muy diferentes de nosotros. Considere un mapa codificado con colores en el rango de frecuencias que aparecen rojo-naranja-amarillo. Las marcas frías y calientes en el mapa son completamente distintas, ya que el rojo y el amarillo son colores diferentes para nosotros. Ahora, el mismo rango de valores transpuestos un poco hacia arriba tendría la misma diferencia de frecuencia entre alta y baja, pero todo parece azul para nosotros, y tenemos una pobre discriminación de azules.

Alguien podría elegir dos frecuencias muy diferentes y suponer que deben ser de diferentes colores, para cualquier persona. Pero nuestra visión forma una rueda de colores con un bucle púrpura que va del violeta al rojo. Una especie con más colores primarios podría tener un par de bucles diferentes de percepción del color o, lo que es peor, normalmente no buscan pigmentos de banda ancha en la vida real, sino que se dejan engañar por los colores primarios monocromáticos que se utilizan en nuestras pantallas.

Por lo tanto, hay mucho espacio para que funcione principalmente, pero tenga problemas inesperados y sorprendentes en casos específicos.