¿Por qué percibimos una mezcla de pintura azul y amarilla como verde? [duplicar]

El color no es un fenómeno físico , es cómo los humanos perciben la luz de diferentes frecuencias/longitudes de onda. Si bien los conos son desarrollados por nuestros ancestros animales y los compartimos con otras especies, es muy posible (pero poco probable) que perciban la luz de 700 nm no como un "rojo" como nosotros, sino como una impresión completamente diferente. Lo que sí sabemos es que las personas no pueden percibir algunos tonos en absoluto (son daltónicos, una persona ciega al rojo y al verde nunca podrá percibir el rojo o el verde) y algunas especies y humanos extremadamente raros pueden ver más colores que nosotros. , tienen un receptor adicional ( tetracromacia ).

Volviendo a tu pregunta.
Solo estamos viendo la parte visible de las ondas electromagnéticas. Si ordenamos esta parte de la longitud de onda más baja a la longitud de onda más alta, vemos un espectro. Las curvas dentro de la imagen muestran la sensibilidad de los tres receptores diferentes que estamos usando.

Imagen tomada de en.wikipedia.org por BenRG, dominio público

Entonces, nuestro ojo percibe la luz con una longitud de onda de 575 nm, estimula los receptores L y M y nuestro cerebro la procesa como "amarilla". Pero también podemos usar dos longitudes de onda de 540 nm y 610 nm , variar su intensidad y obtener exactamente la misma impresión de "amarillo". Principalmente, tiene una amplia gama de posibilidades para mostrar exactamente el mismo color.

Creo que he dejado clara la diferencia entre la longitud de onda física y el color percibido . Una longitud de onda específica siempre crea un color, pero el mismo color puede crearse mediante muchas combinaciones posibles de longitudes de onda físicas.

En aras de la brevedad, ahora defino la parte con la longitud de onda más corta como luz "azul", la parte con la longitud de onda más larga como luz "roja" y la parte central como luz "verde". Puede ver en la imagen que no puede definir límites estrictos porque la sensibilidad de los receptores se superpone. Si la luz falta por completo, vemos "negro", si todos los componentes (azul, verde, rojo) son aproximadamente iguales en intensidad, lo llamamos "blanco".

Para los objetos luminosos, la creación de color es fácil de entender: emiten luz y nuestros ojos interpretan la mezcla de luz resultante. Los monitores usan luz de 476, 530 y 622 nm para aproximar cada entrada .

Pero la pintura y los objetos no luminosos en general necesitan luz para ser visibles. Se puede ver un monitor en una habitación oscura, pero todos los demás objetos son negros. Entonces, la única posibilidad de que los objetos no luminosos se perciban como coloridos es reflejar algunas longitudes de onda más que otras.

Digamos que nuestro objeto absorbe la luz "azul" por completo y arroja todo lo demás hacia atrás. lo ilumino

• con luz "azul", parece ser negro.
• con luz "verde", se ve verde.
• con luz "roja", se ve roja.
• con luz "blanca", el componente "azul" se elimina, solo queda "rojo" y "verde" ... se ve amarillo .

Ahora tengo otra pintura que absorbe completamente la luz "roja". lo vuelvo a iluminar

• con luz "roja", parece ser negro.
• con luz "verde", parece ser verde.
• con luz "azul", parece ser azul.
• con luz "blanca", se elimina el componente "rojo", solo queda "verde" y "azul", se ve como cian (un azul verdoso).

Un material que absorbe la luz "verde" se ve púrpura, para la impresión, vea las secciones superpuestas en la siguiente imagen. La primera imagen muestra lo que sucede si superpone luz luminosa (colores aditivos), la segunda imagen muestra lo que sucede si mezcla pintura (colores sustractivos).

Primera imagen tomada de en.wikipedia.org por SharkD, Public Domain; segunda imagen tomada de de.wikipedia.org por Quark67 CC BY-SA 2.5

Si mezclo los pigmentos de las pinturas, cada componente absorberá su(s) componente(s) de longitud de onda. En el caso de la pintura "azul" se absorbe principalmente la luz "roja", en el caso de la pintura "amarilla" se absorbe la mayor parte de la luz "azul", por lo que el color predominante restante es el verde . Esta es la razón exacta por la que las plantas se ven verdes porque las plantas absorben principalmente luz "roja" y "azul"; Las luces de las plantas emiten, por lo tanto, principalmente luz "roja" y "azul", el color de la luz de una planta se ve púrpura.

Si se absorben todos los componentes, la mezcla de amarillo, púrpura y cian debería dar negro. En la vida real, obtienes un marrón oscuro porque los pigmentos no se mezclan perfectamente, por lo que queda un tinte de color. Por esa razón usamos tinta negra en nuestras impresoras para imprimir en gris o negro.

Estás haciendo varias preguntas relacionadas aquí, así que permíteme abordar la más simple: ¿por qué una mezcla de luz azul y amarilla se ve verde, incluso si no tiene nada de verde?

Imagina que tienes una bañera con tres grifos, que dan agua caliente, tibia y fría. Si su única forma de probar la temperatura es metiendo la mano en el agua, entonces la salida de un grifo tibio solo se siente exactamente igual que una mezcla igual de grifos fríos y calientes, o una mezcla igual de los tres, etc. En particular, puede sentirse caliente incluso si el grifo de agua caliente está completamente cerrado.

La vista es única entre los sentidos porque es así de "infiel".

• El sonido puede ocupar un rango continuo de frecuencias. Tenemos miles de células ciliadas de diferentes tamaños, cada una de las cuales selecciona un pequeño rango de frecuencia diferente.
• El olor se debe a una enorme variedad de moléculas diferentes. Disponemos de miles de receptores diferentes que detectan cada tipo de forma individual.
• La luz puede ocupar un rango continuo de frecuencias. Tenemos tres receptores diferentes , cada uno de los cuales es sensible a una amplia gama de frecuencias.

Siguiendo con la analogía de la bañera, otros sentidos son como leer los grifos individuales. La vista es más como probar el agua. Así que no sorprende que diferentes combinaciones de ondas electromagnéticas puedan producir el mismo color subjetivo.

Es porque los receptores sensibles al verde de su ojo son estimulados por esos colores más que los otros tipos de receptores.

Cada uno de los tres tipos de receptores de color tiene una curva superpuesta de sensibilidad al color.

Desde gsu.edu

En una buena primera aproximación: el espacio de mezclas de frecuencias de luz es de dimensión infinita. (Es decir, hay un número infinito de frecuencias, y para especificar la mezcla, debe especificar la cantidad de cada una de esas frecuencias infinitas que hay en la mezcla; esa es una colección infinita de números).

Pero el espacio de los colores percibidos es tridimensional: para especificar un color percibido, debe especificar la fuerza con la que se activa cada uno de los tres tipos de receptores. Son tres números.

Entonces, su sistema visual está proyectando un espacio de dimensión infinita en un espacio tridimensional. Cuando un mapa lineal reduce la dimensión, necesariamente envía múltiples puntos al mismo lugar. Entonces debe haber (¡muchas!) combinaciones diferentes de luz que parecen idénticas a su sistema visual.

1. Lo básico que hace la pintura es absorber la luz, no reflejarla. Refleja lo que no absorbe. Es por eso que puede mezclar algunos colores de pintura y obtener negro: cada uno absorbe algunas longitudes de onda y juntos absorben toda la luz visible y no reflejan nada. No se combinarán para reflejar toda la luz y aparecer como blanco.

   Así que la pintura azul absorbe todos menos una gama de colores alrededor del azul, y la pintura amarilla absorbe todos menos una gama de colores alrededor del amarillo. Si los mezcla, absorberán todo, excepto un rango estrecho que está cerca del azul pero también cerca del amarillo, y esas longitudes de onda aparecen en verde. (Obtendrá un verde más brillante si mezcla amarillo y cian ; la pintura azul absorbe demasiada luz verde. La tinta utilizada en la mayoría de las impresoras a color es cian, magenta y amarillo).

2. Para describir completamente un perfil de luz, debe describir la intensidad de cada una de las infinitas longitudes de onda posibles. Sin embargo, solo hay 3 tipos de receptores de color en el ojo, cada uno con su propia sensibilidad a diferentes longitudes de onda. Así que diferentes perfiles de luz pueden parecer iguales, si activan los 3 receptores de la misma manera. Por ejemplo, una combinación de 535nm y 575nm activa el receptor de la misma manera que la luz pura de 555nm, por lo que se percibirán como del mismo color.

   Esto es más fácil de entender si sabes algo de álgebra lineal (y si no, ¡deberías!). El perfil de luz se puede ver como un vector en un espacio de dimensión infinita. Las funciones de respuesta de los receptores son 3 vectores en este espacio. La activación de un receptor es el producto escalar del perfil de luz y la función de activación de este receptor. El color percibido es el vector tridimensional compuesto por los 3 niveles de activación. Pensado de otra manera, el color es la proyección del perfil de luz en el subespacio tridimensional atravesado por las 3 funciones de activación. Dos perfiles de luz cuya diferencia sea ortogonal a este espacio, se percibirán del mismo color.

   La idea de que la luz se compone de 3 colores rojo, verde y azul surge del hecho de que la mayoría de los colores perceptibles se pueden encontrar mediante combinaciones cónicas de estos tres colores. Pero no todo; por ejemplo, no hay forma de combinar verde y azul para obtener exactamente el mismo efecto que el cian puro, solo puede obtener una aproximación.

3. En teoría, es probable que diferentes personas tengan funciones de activación ligeramente diferentes; entonces habrá dos perfiles de luz que la persona A percibe como iguales y la persona B percibe como diferentes. Pero no conozco investigaciones que sugieran que tal diferencia existe en un grado significativo.

   Esto ya no es cierto si comparamos a los humanos con otros animales. Los perros, por ejemplo, solo tienen un espacio de color bidimensional; son lo que se llama "daltónicos rojo-verde", el rojo y el verde se ven totalmente diferentes para nosotros pero se ven iguales para ellos. En el otro extremo del espectro, algunos insectos tienen espacios de color con cientos de dimensiones, lo que les permite hacer distinciones que no podíamos esperar.

4. Para ilustrar aún más el punto, y para no quedarme atrás de todas las otras respuestas con imágenes bonitas, les presento el diagrama de espacio de color CIE: