¿Por qué la luz monocromática de 450 nm se percibe como azul o violeta según su intensidad?

Esta es una característica general de la percepción humana de las mezclas azul-blancas. Se conoce como efecto Abney . No se limita a los colores azules muy monocromáticos (ni siquiera a los colores azules). Podemos observar este fenómeno relacionado con el azul incluso con luz de longitud de onda superior a 450 nm, por ejemplo, azul sRGB, cuya longitud de onda dominante es de aproximadamente 464 nm. Esto es lo que la mayoría de la gente sin duda llamaría azul, en notación HTML #0000ff:

Y aquí hay una mezcla de 60 % ^† de blanco con 40 % de azul (en notación HTML #cacaff):

Para mí, si no me he fijado en los tonos de violeta verdadero hace unos momentos, esta mezcla parece tener una cantidad considerable de violeta, más de lo que esperaría al ver el azul primario. Naturalmente, la luz de longitud de onda más corta debería dar una percepción aún más violeta, hasta que se vuelva violeta incluso en su forma pura.

^{† El porcentaje se proporciona en escala lineal, el color real presentado tiene corrección gamma para mostrarse en monitores sRGB.}

Esto simplemente corrobora la experiencia, pero de ninguna manera es una explicación de bioingeniería o biología.

Si observa, con el brazo extendido, cualquier LED discreto de 5 mm de alto brillo, su color parecerá cambiar después de unos minutos. No se trata de los efectos de visión nocturna (escotópicos/fóticos) de los conos a los bastones hacia el desplazamiento hacia el azul, sino más bien la respuesta protectora del cono a los indicadores de color estacionarios de alta densidad y hace que ese punto sea menos sensible.

Además, si uno mira fijamente el techo brillante o las luces de la calle durante varios minutos y luego mira hacia otro lado, verá una imagen fantasma remanente con ese espectro previamente dominante ahora suprimido, por lo que aparecerá en el color pastel inverso.

Parece que el espectro ha disminuido en ese punto, porque lo ha hecho, por una sensibilidad reducida de los conos en el ojo para detectar ese punto de luz. El tiempo de recuperación es aproximadamente el mismo tiempo o un poco más que se tarda en reaccionar. La retina humana contiene alrededor de 120 millones de bastones y 6 millones de conos.

Esto puede ser seguro siempre que la luz no se mantenga demasiado cerca del ojo y ciertamente no mire directamente a un rayo láser, sino a una imagen difusa.

Incluso algunos LED de 5 mm a 20 mA pueden ser tan intensos como para causar dolor rápidamente con el brazo extendido con una intensidad luminosa de >20 000 milicandelas medida por métodos estándar. Pero solo necesita ser tan brillante como la intensidad de la luz del techo de un auditorio para que ocurra este ejemplo de cambio de color.

Agregado

Cada uno depende del espectro de picos dominantes y subdominantes en el espectro que da como resultado el aparente cambio de apariencia. El 450nmD debe tener este espectro subdominante en un espectro monocromático para que ocurra este efecto. Debido a que nuestros ojos son logarítmicos, sin embargo, las densidades espectrales de las fuentes de luz monocromáticas se muestran en escala lineal, a menudo no se informa. Es decir, debe haber algún espectro rojo de 6xx nmD para que este azul parezca volverse púrpura cuando nuestros ojos atenúan el azul después de un período de observación intensa durante varios minutos.