Percepción humana del color: se necesita un resumen

Soy diseñador gráfico y realmente quiero tener conocimiento sobre la percepción humana del color, pero cuanto más busco y más leo, más difícil parece ser este tema. La física no es mi lado fuerte, así que necesito a alguien que verifique lo que (creo que) sé hasta ahora y me diga si está bien o mal, y responda mis preguntas adicionales.

A continuación se muestra lo que pienso después de leer muchos y muchos artículos y ver algunos videos (a veces con respuestas opuestas o simplifica demasiado):


1. Naturaleza de la luz

a) El rayo de luz blanca consiste en ondas de diferentes longitudes.

b) Diferentes longitudes de onda le dan al cerebro una impresión diferente de color.

c) Podemos verlo cuando un rayo de luz se divide en las ondas constituyentes de las gotas de lluvia o cuando atraviesa material con mayor densidad como un prisma de vidrio. En esos casos, podemos observar el espectro de luz visible que consiste en longitudes de onda separadas que dan impresiones de colores: violeta, azul, cian, verde, amarillo, naranja, rojo.

2. Absorción y reflexión

a) Las superficies de los objetos absorben y reflejan algunas de las ondas de longitud de los rayos de luz blanca.

b) El objeto que aparece en rojo absorbe todas las demás longitudes de onda y refleja solo una onda del rango de longitudes altas.

c) El objeto que aparece en verde absorbe todas las demás longitudes de onda y refleja solo una onda de rango medio.

d) El objeto que aparece azul absorbe todas las demás longitudes de onda y refleja solo una onda del rango más bajo.

e) El objeto que aparece amarillo absorbe todas las otras longitudes de onda y refleja solo una onda del rango entre el rango medio y el rango más alto.

f) El objeto que aparece en cian absorbe todas las demás longitudes de onda y refleja solo una onda del rango entre el rango más bajo y el rango medio.

g) Los objetos que aparecen en magenta absorben todas las longitudes de onda medias y reflejan simultáneamente dos ondas de los rangos más bajo y más alto. (← correcto?)

h) El objeto que parece negro absorbe todas las longitudes de onda y no refleja la luz.

i) El objeto que parece blanco no absorbe ninguna de las longitudes de onda y refleja todas juntas (refleja todo el rayo de luz blanca).

3. Percepción

a) En el ojo en la retina hay receptores llamados conos y rods. Los conos son responsables de la interpretación del color.

b) Hay tres tipos de conos: receptores de longitudes de onda pequeñas [S] (principalmente sensibles para rangos que dan impresiones de tonos azules), receptores de longitudes de onda medias [M] (principalmente sensibles para rangos que dan impresiones de tonos verdes), receptores de longitudes de onda grandes [ L] (principalmente sensible para los rangos que dan impresiones de tonos rojos pero tienen un rango pequeño que da impresiones de tonos violetas).

c) Los rangos de conos se superponen parcialmente.

d) Lightray, dependiendo de su composición después del reflejo del objeto, puede estimular uno, dos o los tres conos.

e) El objeto rojo/verde/azul puro refleja la onda L/M/S pura y estimula solo uno de los conos a la vez: rojo/verde/azul.

f) Las longitudes de onda que se encuentran entre los rangos superpuestos de los conos los estimula a ambos, por ejemplo. la longitud de onda responsable de la impresión de color amarillo activa los conos M ("verde") y L ("rojo"), y la longitud de onda responsable de la impresión de color cian activa los conos S ("azul") y M ("verde").

g) De alguna manera, la impresión de color magenta ("rosa brillante" o "púrpura intenso" como se puede decir, diferente del violeta) aparece cuando los conos S y L se activan por una longitud de onda desde el rango más bajo y una longitud de onda desde el rango más alto. La impresión magenta no es causada por una longitud de onda en particular, por eso no aparece en el espectro visible y el arco iris. (← ¿verdad?)

h) Aparece una impresión blanca cuando los tres conos se estimulan con la misma intensidad alta.

i) Aparece una impresión gris cuando los tres conos se estimulan con la misma intensidad media.

j) Aparece una impresión negra cuando los tres conos no están estimulados (el objeto absorbe todas las longitudes de onda y no refleja ninguna de ellas al ojo).

k) Otros colores que podemos nombrar como marrón, rosa claro, etc. que no podemos encontrar en el espectro visible son en realidad variaciones de los colores incluidos en el espectro pero con diferente saturación y luminosidad. (← ¿verdad?)

Por favor, si alguno de ustedes estudió física, óptica, biología, sabe del tema me puede ayudar a entender esto se lo agradecería mucho. Estoy buscando estas respuestas desde hace mucho tiempo.

Déjame saber si esto de arriba es correcto. Siéntase libre de usar ejemplos simples y comparaciones como si se lo estuviera explicando al niño.

La percepción del color es aún más complicada que eso. El cerebro procesa toda una escena. Entonces vemos "gris" en una fotografía BW incluso cuando se ve con luz de color. Véase por ejemplo el debate sobre ese vestido. en.wikipedia.org/wiki/El_vestido
Debe leer The Retinex Theory of Color Vision y artículos posteriores sobre el tema.
Desafortunadamente, el relojero ciego no diseñó este sistema para que fuera fácil. La complejidad que está encontrando se debe a que el sistema es complejo.

Respuestas (1)

Parece que tienes una comprensión decente sobre el tema, pero hay algunos errores. Sólo señalaré los puntos que son parcialmente correctos e incorrectos.

i)De 2b a 2g- Los objetos no reflejan una sola longitud de onda, sino un rango de longitudes de onda, cada una con diferentes intensidades. Una camisa roja, por ejemplo, absorbe todas las longitudes de onda que no sean rojas y refleja un rango de longitudes de onda rojas (NOTA: las longitudes de onda reflejadas son una función de la temperatura). La longitud de onda (color) que acabamos viendo es la que se refleja con máxima intensidad. Esto se aplica a todos los colores. No estoy seguro de a qué 'rango' te refieres, pero cada color tiene su longitud de onda correspondiente en el espectro visible.

ii) 3h, 3i y 3j: todos los tonos de gris, incluidos el blanco y el negro (colores acromáticos), son procesados ​​por las células de bastón, no por las células de cono. El tono depende del nivel de activación de las células.

iii) 3g y 3k- Todos los colores visibles al ojo humano están presentes en el espectro visible (de ahí el nombre). La 'suma' de colores es obra de nuestro cerebro. Nuestro cerebro ha sido programado para registrar un poco de verde y un poco de rojo juntos como lo que percibimos como color amarillo. Por lo tanto, hay dos tipos de 'amarillo': el amarillo verdadero que es ligero en el rango de 570 nm a 590 nm y el amarillo falso que se ve en la pantalla de una computadora. Esto se aplica a todos los colores excepto a los que forman los picos de las celdas cónicas.

En resumen, nuestro cerebro ha trazado una tabla en la que cada combinación única de niveles de activación de los tres conos y los bastones da un color diferente que terminamos 'viendo'. También sepa que esta combinación de colores con luz se conoce como mezcla sustractiva de colores. Si mezcla las mismas pinturas, obtendrá un color diferente porque eso sucede a través de la mezcla de colores aditivos (rojo+verde=marrón y no amarillo).

Sin embargo, solo soy un estudiante de secundaria y la mecánica real de la percepción del color es mucho más complicada, como comentó Pieter. Lo que he mencionado son los conceptos básicos que deberían ser suficientes para fines de comprensión. Por favor, siéntase libre de hacer cualquier pregunta en los comentarios :)

3c, e, f: hay mucha más superposición en las curvas de sensibilidad de lo que el OP parece estar imaginando; sólo en los extremos del espectro se excita un solo pigmento; y deliberadamente longitud de onda que describiríamos como colores "puros" excitan múltiples pigmentos.
Ah ... su párrafo (ii) es mayormente incorrecto. Los bastones están saturados de luz brillante y no contribuyen notablemente a la visión humana en esas condiciones, pero aún se pueden ver tonos de gris.
El OP menciona en 3i y 3j que la luz no está en su máxima intensidad que es cuando entran en juego las varillas.
Pero lo que escribiste está mal. Rutinariamente ve un tono de gris cuando sus varillas están saturadas. El comportamiento de las varillas explica por qué no ves o apenas ves los colores en condiciones de luz muy tenue. No explica por qué puedes ver gris en luz brillante.
@dmckee --- gatito ex-moderador♦ Parecías estar bien informado. Después de leer mi resumen, ¿crees que entiendo bien el tema o no hay nada mal? Quiero saberlo, y no sólo para mí. Trabajé como profesor en una escuela de arte y tal vez algún día quiera volver a hacer esto, y quiero estar seguro de que no les diré tonterías a mis alumnos cuando explique la teoría del color.