¿Por qué el Sol no aparece verde a nuestros ojos?

El espectro del Sol visto al nivel del mar se puede ver en https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Solar_Spectrum.png para que podamos ver que las longitudes de onda alrededor del verde al amarillo son las que están más presentes. El ojo humano parece ser más sensible a las longitudes de onda verdes (alrededor de 555 nm, que es verde claro) en comparación con otros: consulte https://en.wikipedia.org/wiki/Color_vision#/media/File:Eyesensitivity.svg .

Sin embargo, el Sol aparece mayormente blanco/amarillento. no entiendo porque La sensibilidad del ojo humano para el naranja/amarillo/azul es menor que para el verde. Mucho menor en el caso de longitud de onda roja. Entonces, aunque el espectro es un continuo de todas estas longitudes de onda, ¿por qué el ojo es engañado hacia el blanco?

¿Y por qué más hacia el amarillo que hacia el verde?

Gracias.

Podemos, de hecho, ver el sol vestido de verde a veces. Consulte en.wikipedia.org/wiki/Green_flash

Respuestas (4)

Tenga en cuenta la escala vertical en los dos gráficos que proporcionó: el espectro solar al nivel del mar se proporciona como una intensidad (potencia por área) y es casi plano en la mayor parte del rango visual. La sensibilidad del ojo se da como un porcentaje, que la página de wikipedia donde se usa no explica más allá de llamarlo "normalizado" y "sensibilidad de brillo relativo". Si este porcentaje es similar a una eficiencia cuántica, la probabilidad de que se detecte cualquier fotón, existe una posible explicación muy natural para este efecto: si en lugar de una intensidad basada en la potencia, usamos una intensidad basada en el número de fotones para el espectro solar, su máximo será a energías de fotones más bajas (colores más rojos) donde la misma potencia corresponde a más fotones.

Las percepciones siempre son engañosas: ni nuestros ojos ni nuestro cerebro tienden a funcionar de la manera que uno podría esperar ingenuamente, en muchas formas. Por lo tanto, gran parte de la explicación completa podría no depender mucho de la física (de fotones) en absoluto.

No creo que el porcentaje sea similar a la eficiencia cuántica, por lo que el hecho de que exista la posibilidad de que haya muchos más "fotones rojos" que "fotones verdes" que lleguen a nuestra retina no implica que veamos una cantidad igual de rojo y verde y por lo tanto una luz blanca del sol. La razón por la que no creo que sea así es porque los láseres verde y rojo tienen la misma potencia. El láser verde parece mucho más brillante que los láseres rojos, incluso si su potencia es la misma, por lo tanto, muchos más "fotones rojos". El ojo tiene una sensibilidad mucho mayor a la luz verde. Así que todavía no sé la respuesta a mi pregunta...
No hay contradicción aquí: si toma un láser rojo de 670 nm, de acuerdo con el gráfico de sensibilidad del ojo al que se vinculó, el ojo solo tiene un 10% de sensibilidad para esa longitud de onda (una reducción de un factor de 10), que domina los fotones/ diferencia de energía que le da alrededor de 1,2 veces más fotones a 670 nm en comparación con 555 nm. Para la luz amarilla, digamos a 580 nm, el ojo aún tiene casi el 90 % de su sensibilidad máxima según. a ese gráfico, y la historia bien puede ser diferente. La impresión sensorial general es obviamente una combinación (posiblemente no lineal) de todas las regiones espectrales contribuyentes.
Tienes razón. Por cierto, creo que descubrí la respuesta a mi pregunta original: el espectro solar, tal como se ve en la superficie de la Tierra, tiene mucho menos violeta y azul que verde y rojo según el primer enlace que publiqué. Entonces, mezclar todos los colores debería ser un poco como mezclar principalmente verde y rojo (y amarillo/naranja) que mezclar azul/verde/rojo, de ahí el color amarillento que vemos en lugar de verdoso o blanco.
Sí, eso funciona en la dirección correcta y, por lo tanto, es plausible. Además, en comparación con un espectro solar que puede estar integrado en todo el cielo, el sol tendrá aún menos azul considerando la contribución del resto del cielo.

¿Y por qué más hacia el amarillo que hacia el verde?

La visión humana y la percepción de los colores es un proceso complejo. Es seguro decir que los humanos no son muy buenos para determinar la distribución espectral real de la luz que ven. La luz del sol puede muy bien tener una distribución de frecuencia que tenga un máximo en verde y los humanos aún pueden verla con una coloración diferente. Esto se debe a que la distribución de frecuencias caracteriza el cuadrado de la componente de Fourier del campo eléctrico de la luz solar y esto no necesariamente tiene una relación simple con la forma en que los humanos perciben los colores de la luz que no es monocromática, como la luz solar.

La percepción humana del color depende de manera no trivial de todo el espectro de la luz, no solo de la parte donde se encuentra el máximo.

Un ejemplo diario bien conocido de esto es percibir el color de la luz emitida por los píxeles RGB de un televisor/monitor de computadora. Cuando observa la barra brillante de arriba, probablemente vea amarillo brillante, pero de hecho, el componente de Fourier del campo eléctrico de la luz que proviene de este rectángulo tiene un componente casi insignificante en la frecuencia correspondiente a la luz monocromática amarilla. La percepción del amarillo se logra con la combinación de luz roja, verde y azul regulada a las intensidades apropiadas.

Entiendo. Pero la distribución de longitudes de onda es bastante plana, aunque muestra un máximo en las longitudes de onda verdes, agregando el hecho de que la sensibilidad de nuestros ojos es mucho mayor para la luz verde que para cualquier otro color, todavía no entiendo por qué el Sol no parece verdoso en lugar de amarillento. Una explicación que podría adivinar es que, de alguna manera, hay mucha menos luz violeta/azul del Sol que otros colores (-> la distribución de longitudes de onda no es tan plana) y, por lo tanto, la mezcla de colores sería más hacia el verde/rojo (por lo tanto amarillo) que azul/verde/rojo (blanco). Esa es mi explicación hasta ahora.
No hay una base confiable para aferrarse a la idea de que las personas deben registrar el color de la radiación térmica con función espectral. ρ ( λ ) como perteneciente a la familia de colores basada en el color registrado para la luz monocromática de longitud de onda igual a la posición del máximo de ρ . La función espectral es un concepto técnico, no es único (por ejemplo, la posición del máximo de distribución de longitud de onda no corresponde a la posición del máximo en la distribución de frecuencia) no es lo mismo) y no tiene nada que ver con la visión humana.
El hecho de que la radiación térmica tenga una función espectral más plana F que los elementos RGB no plantea ninguna razón aparente para que esperemos que la radiación térmica sea más fácil de evaluar espectralmente por la visión humana. Puede ser más sensible a la luz verde en un experimento controlado donde se mida tal sensibilidad, pero esto no implica que debamos ver la luz solar espectralmente amplia como verde. la integral de F λ ) sobre el rango de longitudes de onda puede ser más importante que la posición de su máximo.

Principalmente trabajando con este artículo de wikipedia , por lo que es mejor confirmar la información.

Del artículo, "El color amarillo, por ejemplo, se percibe cuando los conos L se estimulan un poco más que los conos M..." (Más preguntas aquí probablemente se hagan mejor en Biology StackExchange) Muy parecido a lo que dice Ján Lalinský , la percepción del color en humanos tiene muchos comportamientos no triviales: la respuesta de longitud de onda única no es generalizable a la respuesta de amplio espectro.

Mirando los espectros de respuesta normalizados, los conos L y M tienen respuestas muy amplias, que se extienden más de 100 nm en cualquier dirección. Las células L también parecen tener una respuesta más amplia, lo que podría hacer que se activen más fuerte en luz de amplio espectro de intensidad uniforme.

Aparte de eso, según el espectro de la luz solar en la superficie de la Tierra (tomado en un punto, pero debería ser más o menos similar en todas partes), mientras que hay una caída lenta que va del verde al rojo, hay una caída muy pronunciada que va de cian a violeta. Por lo tanto, dado que las células M responden más al azul-púrpura que las células L, esto probablemente supere la caída de intensidad más débil en el cambio general del rango de respuesta de las células L hacia el rango rojo de la luz solar.

Cualquiera de los efectos, o quizás una combinación, produciría la estimulación ligeramente más fuerte de los conos L que de los conos M necesarios para producir la sensación de luz amarilla.

Solo estoy reescribiendo lo que escribí en un comentario para que sea más visible, ya que creo que descubrí la respuesta: el espectro solar como se ve en la superficie de la Tierra tiene mucho menos violeta y azul que verde y rojo según el primer enlace. al corriente. Entonces, mezclar todos los colores debería ser un poco como mezclar principalmente verde y rojo (y amarillo/naranja) que mezclar azul/verde/rojo, de ahí el color amarillento que vemos en lugar de verdoso o blanco.

Si estuvieras flotando en el espacio, el Sol se vería blanco. La razón por la que se ve más amarilla que blanca es por la atmósfera, que dispersa las longitudes de onda azules mucho más eficientemente que las rojas. Esta es la razón por la que el Sol se vuelve más rojo a medida que se pone (ya que su luz atraviesa más atmósfera), y también por la que el cielo es azul (ya que los fotones azules se dispersan por todo el cielo).
@pela No creo que eso sea correcto. El sol se considera una estrella AMARILLA, es de clase G. Las estrellas blancas son de clase A.
@AmbroseSwasey: De hecho, el Sol es blanco, pero tiene razón en que está "en el borde" de las estrellas amarillas en la mayoría de los diagramas de recursos humanos. Pero el código de colores está definido de forma vaga, como si dependiera de los receptores humanos. Si, por ejemplo, codifica por colores según el lugar donde emite la mayor parte de su luz, el Sol es una estrella verde.
¿Por qué el Sol no aparece verde a nuestros ojos?
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