¿Pueden los conos "rojos" realmente ver mucha luz roja?

Esta es una buena pregunta. Lo primero que hay que tener en cuenta es que la visión humana del color es muy compleja y todavía poco conocida. Si visita la página de wikipedia en RGB, encontrará que esto menciona correctamente que los conos S, M y L responden más a las longitudes de onda violeta, verde y amarilla respectivamente (lo que responde a su primera pregunta: llamar a los conos rojo, verde y azul es principalmente por razones históricas , porque no hay longitudes de onda reales que solo activen un solo cono, es difícil decir de qué color es un cono). Entonces, ¿por qué usamos fósforos rojos, verdes y azules? Se puede encontrar una respuesta práctica mirando el CIE 1931espacio de color: esto fue esencialmente un intento de descubrir cómo se pueden sumar diferentes cantidades de un pequeño número de longitudes de onda para hacer que el resultado sea indistinguible de cualquier longitud de onda deseada (lea la página vinculada si desea más información, también eche un vistazo aquí ). El resultado encontrado fue que las funciones de coincidencia de color deberían parecerse al siguiente gráfico (lo que muestra es la cantidad de luz roja, verde y azul que se requiere para simular una longitud de onda):

Puede ver que esto es similar a las respuestas de los conos excepto por el pico en el rojo (que corresponde al violeta que parece rojo-azul):

Para responder a la pregunta en su título, los glóbulos rojos ven la mayor cantidad de luz roja de cualquier cono, pero no es allí donde ven la mayor cantidad de luz. Aquí hay un conjunto de ejemplo de espectros de los fósforos rojo, verde y azul en un CRT:

Para responder a su pregunta sobre por qué usamos rojo, verde y azul en primer lugar (en lugar de amarillo-verde-azul o rojo-verde-violeta), es bueno entender por qué las funciones CIE 1931 tienen esa forma en primer lugar. La página RGB de wikipedia menciona que:

...los buenos primarios son estímulos que maximizan la diferencia entre las respuestas de las células cónicas de la retina humana a la luz de diferentes longitudes de onda y que, por lo tanto, forman un gran triángulo de color.

Esto llega a la razón fundamental, que es que generalmente se cree que no percibimos los colores en términos de las actividades de cada cono, sino en términos de las diferencias entre esas señales (como dice aquí ), un proceso opuesto . La siguiente imagen ilustra una versión simplificada de cómo se cree que funcionan las señales del oponente en el procesamiento de la visión del color, de modo que las señales resultantes son un eje negro-blanco, amarillo-azul y rojo-verde:

Esta imagen muestra las formas teorizadas de las curvas de respuesta de estas funciones oponentes (ver aquí para un interesante artículo histórico sobre esta teoría y aquí para más detalles y algunas predicciones de la teoría):

Es posible que en el último gráfico sea evidente por qué el gráfico de color CIE 1931 tiene la forma que tiene, ya que vemos el rojo como una distribución bimodal con una distribución de verde en el medio, y una gran distribución de azul en longitudes de onda cortas y el amarillo es rojo. + verde. (Dicho sea de paso, esto también explica por qué también percibimos el amarillo como un color primario: vea los 4 puntos resaltados R, Y, G y B donde una curva pasa por 0). Puede encontrar información adicional sobre los correlatos neurológicos y psicológicos de la visión del color aquí y aquí y más detalles teóricos técnicos aquí .

El resultado de todo esto es que el rojo, el verde y el azul son los 3 mejores colores para usar como base para la mezcla de colores aditivos, pero no porque sean a los que los conos L, M y S sean más sensibles. Más bien se debe a que se ha demostrado que estos colores particulares caen donde hay una diferencia máxima entre las señales del cono y porque pueden representar con precisión todos los colores en nuestro espacio de color como lo ilustra CIE 1931 (debido a que están muy espaciados y todos los colores son percibidos). fácilmente como ha mencionado en los puntos 2 y 3 de su pregunta). Efectivamente, las razones son complicadas y tienen que ver con el procesamiento neurológico de las señales de color y las diferencias entre las señales más que con las señales directas en sí mismas.

Al abordar esto como un artista y diseñador experto que también entiende sobre la visión del color tricromático, veo que la respuesta anterior es buena, pero los científicos a menudo tienen una forma demasiado compleja de explicar las cosas. Yo lo hubiera dicho en los siguientes términos. Como muestra el primer gráfico anterior, la mayoría de las longitudes de onda estimulan dos o tres de nuestros conos hasta cierto punto. Como dice la respuesta científica anterior, los mejores colores primarios son aquellos que dan la mayor separación/distinción de color. Por lo tanto, tiene sentido tomar el primer primario como ROJO, definido como el color que SOLO puede ser visto por el cono rojo (los conos azul y verde son insensibles en el extremo de onda larga del espectro visible); como se ve en el segundo diagrama, esto es desde 650 nm hacia arriba. También tiene sentido tomar la segunda primaria como AZUL/VIOLETA, definido como el color que SOLAMENTE puede ser visto por el cono azul/violeta, que ocurre en el extremo de onda corta del espectro, alrededor de 400 nm. Finalmente, debe elegir VERDE, que es el color que, por definición, NO es azul/violeta NI rojo (ninguno de los cuales contiene verde), el color medio. Tenga en cuenta que aunque el rojo no tiene verde, el verde contiene rojo, tal como lo percibimos con los conos verde (M) y rojo (L). Las tres opciones anteriores dan la mejor separación. El verde es más distintivo a unos 546 nm, donde el cono azul pierde la mayor parte de su sensibilidad. Mi punto final es sobre violeta. Las teorías del color siempre afirman que 1) el violeta es lo mismo que el índigo o el azul oscuro, y 2) el púrpura no es violeta y no está en el espectro (un 'hecho' que se muestra en el gráfico CIE). Mis ojos me dicen que ambas afirmaciones son falsas. El color violeta es, para mis ojos, un tono brillante y vibrante al que muchas personas también se refieren como 'púrpura' y que evidentemente ESTÁ en el espectro; Lo veo en cada arcoíris. Para mí está claro que yo, junto con todas las demás personas que ven el color como yo, percibimos con mayor sensibilidad en el extremo de onda corta del espectro de lo que los libros de texto nos hacen creer. He estado investigando sobre esto durante algunos años, que espero publicar eventualmente, pero supongo que esto es un efecto secundario de ser portador del gen de la deuteranomalía (un tipo de daltonismo RG) que se aplica solo a las mujeres (de ahí el hecho, tienden a ser las mujeres las que se entusiasman con los violetas y magentas brillantes). Entonces, en mi opinión (y de acuerdo con mis investigaciones en curso), los colores primarios correctos son RGV: rojo, verde y violeta. También se ha encontrado el gen de la deuteranomalía, en un caso,https://doi.org/10.1167/10.8.12 ), por lo que podría ser que para algunos portadores de deuteranomalía los colores primarios sean en realidad RYGV y este es otro tema de mi investigación. Póngase en contacto conmigo si desea trabajar conmigo en esto: rahbeckett@gmail.com.