¿Por qué el rojo, el verde y el azul son los colores primarios de la luz?

TL:DR

¿Existen realmente los colores primarios en el mundo real?

No.

No hay colores primarios de luz, de hecho, no hay ningún color intrínseco en la luz (o cualquier otra longitud de onda de radiación electromagnética). Solo hay colores en la percepción de ciertas longitudes de onda de EMR por parte de nuestros sistemas ojo/cerebro.

¿O seleccionamos rojo, verde y azul porque esos son los colores a los que responden los conos de los ojos humanos?

Usamos sistemas de reproducción de tres colores porque el sistema de visión humana es tricromático , pero los colores primarios que usamos en nuestros sistemas de reproducción de tres colores no coinciden con cada uno de los tres colores, respectivamente, a los que cada uno de los tres tipos de conos en el la retina humana es la más sensible.

Respuesta corta

No existe el "color" en la naturaleza. La luz solo tiene longitudes de onda. Las fuentes de radiación electromagnética en ambos extremos del espectro visible también tienen longitudes de onda. La única diferencia entre la luz visible y otras formas de radiación electromagnética, como las ondas de radio, es que nuestros ojos reaccionan químicamente a ciertas longitudes de onda de radiación electromagnética y no reaccionan a otras longitudes de onda . Más allá de eso, no hay nada sustancialmente diferente entre "luz" y "ondas de radio" o "rayos X". Nada.

Nuestras retinas están formadas por tres tipos diferentes de conos, cada uno de los cuales responde mejor a una longitud de onda diferente de radiación electromagnética. En el caso de nuestros conos "rojo" y "verde", hay muy poca diferencia en la respuesta a la mayoría de las longitudes de onda de la luz. Pero al comparar la diferencia y cuál tiene una respuesta más alta, los conos rojo o verde, nuestros cerebros pueden interpolar hasta qué punto y en qué dirección hacia el rojo o hacia el azul, la fuente de luz es más fuerte.

El color es una construcción de nuestro sistema ojo-cerebro que compara la respuesta relativa de los tres tipos diferentes de conos en nuestras retinas y crea una percepción de "color" basada en las diferentes cantidades que cada conjunto de conos responde a la misma luz. Hay muchos colores que los humanos perciben que no pueden ser creados por una sola longitud de onda de luz. "Magenta", por ejemplo, es lo que crea nuestro cerebro cuando estamos expuestos simultáneamente a la luz roja en un extremo del espectro visible y a la luz azul en el otro extremo del espectro visible.

Los sistemas de reproducción de color tienen colores que se eligen para que sirvan como colores primarios, pero los colores específicos varían de un sistema a otro y dichos colores no corresponden necesariamente a las sensibilidades máximas de los tres tipos de conos en la retina humana. "Azul" y "Verde" están bastante cerca de la respuesta máxima de los conos S y M humanos, pero "Rojo" no está cerca de la respuesta máxima de nuestros conos L.

Respuesta extendida

La respuesta espectral de los filtros de color en los sensores enmascarados de Bayer imita de cerca la respuesta de los tres tipos diferentes de conos en la retina humana. De hecho, nuestros ojos tienen más "superposición" entre el rojo y el verde que la mayoría de las cámaras digitales.

Las 'curvas de respuesta' de los tres tipos diferentes de conos en nuestros ojos: _{Nota: La línea L "roja" alcanza un máximo de aproximadamente 565 nm, que es lo que llamamos 'amarillo-verde', en lugar de 640-650 nm, que es el color que llamamos "Rojo".}

Una curva de respuesta típica de una cámara digital moderna: _{Nota: La parte filtrada "roja" del sensor alcanza un máximo de 600 nm, que es lo que llamamos "naranja", en lugar de 640 nm, que es el color que llamamos "Rojo".}

Las longitudes de onda IR y UV son filtradas por elementos en la pila frente al sensor en la mayoría de las cámaras digitales. Casi toda esa luz ya se ha eliminado antes de que llegue a la máscara de Bayer. Por lo general, esos otros filtros en la pila frente al sensor no están presentes y la luz IR y UV no se eliminan cuando se prueba la respuesta espectral de los sensores. A menos que esos filtros se eliminen de una cámara cuando se usa para tomar fotografías, la respuesta de los píxeles debajo de cada filtro de color a, digamos, 870nm es irrelevante porque prácticamente ninguna señal de 800nm ​​o una longitud de onda más larga puede llegar a la máscara de Bayer.

• Sin la 'superposición' entre el rojo, el verde y el azul (o más precisamente, sin la forma superpuesta en que las curvas de sensibilidad de los tres tipos diferentes de conos en nuestras retinas se moldean a la luz con una sensibilidad máxima centrada en aproximadamente 565nm, 535nm y 420nm) no sería posible reproducir los colores de la forma en que percibimos muchos de ellos.
• Nuestro sistema de visión ojo/cerebro crea colores a partir de combinaciones y mezclas de diferentes longitudes de onda de luz, así como de longitudes de onda de luz individuales.
• No hay color que sea intrínseco a una determinada longitud de onda de la luz visible. Solo existe el color que nuestro ojo/cerebro asigna a una determinada longitud de onda o combinación de longitudes de onda de luz.
• Muchos de los distintos colores que percibimos no pueden ser creados por una sola longitud de onda de luz.
• Por otro lado, la respuesta de la visión humana a cualquier longitud de onda de luz particular que resulte en la percepción de un determinado color también se puede reproducir combinando la proporción adecuada de otras longitudes de onda de luz para producir la misma respuesta biológica en nuestras retinas.
• La razón por la que usamos RGB para reproducir el color no es porque los colores 'Rojo', 'Verde' y 'Azul' sean de alguna manera intrínsecos a la naturaleza de la luz. no lo son Usamos RGB porque el tricromatismo¹ es intrínseco a la forma en que nuestros sistemas ojo/cerebro responden a la luz.

El Mito de nuestros conos "Rojos" y el Mito de los filtros "Rojos" en nuestras mascarillas Bayer.

Donde mucha gente entiende que 'RGB' es intrínseco al sistema de visión humana se descarrila en la idea de que los conos L son más sensibles a la luz roja en algún lugar alrededor de 640nm. No son. (Tampoco lo son los filtros frente a los píxeles "rojos" en la mayoría de nuestras máscaras Bayer. Volveremos a eso más adelante).

Nuestros conos S ('S' denota más sensibles a 'longitudes de onda cortas', no 'de menor tamaño') son más sensibles a aproximadamente 420 nm, que es la longitud de onda de la luz que la mayoría de nosotros percibimos entre azul y violeta.

Nuestros conos M ('longitud de onda media') son más sensibles a aproximadamente 535 nm, que es la longitud de onda de la luz que la mayoría de nosotros percibimos como un verde ligeramente teñido de amarillo.

Nuestros conos L ('longitud de onda larga') son más sensibles a aproximadamente 565 nm, que es la longitud de onda de la luz que la mayoría de nosotros percibimos como amarillo-verde con un poco más de verde que de amarillo. ¡Nuestros conos L no son tan sensibles a la luz "roja" de 640 nm como a la luz "amarilla-verde" de 565 nm!

Como ilustra el primer gráfico simplificado de arriba, no hay mucha diferencia entre nuestros conos M y L. Pero nuestros cerebros usan esa diferencia para percibir el "color".

De comentarios de otro usuario a una respuesta diferente:

Imagina un extraterrestre que tiene el amarillo como color primario. Encontraría nuestras impresiones en color y pantallas deficientes. Ella pensaría que seríamos parcialmente daltónicos al no ver la diferencia entre el mundo que ella percibe y nuestras impresiones y pantallas en color.

En realidad, esa es una descripción más precisa de las sensibilidades de nuestros conos que son más sensibles a alrededor de 565 nm que describir la sensibilidad máxima de los conos L como "rojo" cuando 565 nm está en el lado "verde" de "amarillo". El color que llamamos "Rojo" se centra en aproximadamente 640 nm, que está al otro lado del "naranja" del "amarillo".

Por qué usamos tres colores en nuestros sistemas de reproducción de color

Para resumir lo que hemos cubierto hasta este punto:

No hay colores primarios de luz .

Es la naturaleza tricromática de la visión humana lo que permite que los sistemas de reproducción tricolor imiten con mayor o menor precisión la forma en que vemos el mundo con nuestros propios ojos. Percibimos una gran cantidad de colores.

Lo que llamamos colores "primarios" no son los tres colores que percibimos para las tres longitudes de onda de luz a las que cada tipo de cono es más sensible.

Los sistemas de reproducción de color tienen colores que se eligen para que sirvan como colores primarios, pero los colores específicos varían de un sistema a otro, y dichos colores no se corresponden directamente con las sensibilidades máximas de los tres tipos de conos en la retina humana.

Los tres colores, cualesquiera que sean, utilizados por los sistemas de reproducción no coinciden con las tres longitudes de onda de luz a las que cada tipo de cono de la retina humana es más sensible. Ni los sistemas cian, amarillo, magenta ni los sistemas rojo, verde y azul coinciden con las sensibilidades máximas de nuestros conos.

Si, por ejemplo, quisiéramos crear un sistema de cámara que proporcionara imágenes de "color preciso" para perros, necesitaríamos crear un sensor que esté enmascarado para imitar la respuesta de los conos en las retinas de los perros , en lugar de uno que imite la conos en retinas humanas. Debido a que solo hay dos tipos de conos en las retinas de los perros, ven el "espectro visible" de manera diferente a nosotros y pueden diferenciar mucho menos entre longitudes de onda de luz similares que nosotros. Nuestro sistema de reproducción de color para perros solo necesitaría estar basado en dos, en lugar de tres, filtros diferentes en nuestras máscaras de sensores.

El cuadro anterior explica por qué pensamos que nuestro perro es tonto al pasar corriendo junto a ese nuevo juguete rojo brillante que acabamos de tirar en el jardín: apenas puede ver las longitudes de onda de la luz que llamamos "roja". A un perro le parece que un marrón muy tenue se ve a los humanos. Eso, combinado con el hecho de que los perros no tienen la capacidad de enfocar a distancias cortas como lo hacen los humanos (usan su poderoso sentido del olfato para eso) lo deja en clara desventaja ya que nunca olió el nuevo juguete que acabas de sacar. del embalaje en el que vino.

De vuelta a los humanos.

El mito de "solo" rojo, "solo" verde y "solo" azul

Si pudiéramos crear un sensor para que los píxeles filtrados "azules" fueran sensibles a solo 420 nm de luz, los píxeles filtrados "verdes" fueran sensibles a solo 535 nm de luz y los píxeles filtrados "rojos" fueran sensibles a soloLa luz de 565 nm no produciría una imagen que nuestros ojos reconocerían como algo parecido al mundo tal como lo percibimos. Para empezar, se bloquearía casi toda la energía de la "luz blanca" para que no llegue al sensor, por lo que sería mucho menos sensible a la luz que nuestras cámaras actuales. Cualquier fuente de luz que no emitiera o reflejara luz en una de las longitudes de onda exactas enumeradas anteriormente no sería medible en absoluto. Entonces, la gran mayoría de una escena sería muy oscura o negra. También sería imposible diferenciar entre objetos que reflejan MUCHA luz a, digamos, 490nm y ninguna a 615nm de objetos que reflejan MUCHA luz a 615nm pero ninguna a 490nm si ambos reflejan la misma cantidad de luz a 535nm y 565nm . Sería imposible diferenciar muchos de los distintos colores que percibimos.

Incluso si creamos un sensor para que los píxeles filtrados "azules" solo fueran sensibles a la luz por debajo de 480 nm, los píxeles filtrados "verdes" solo fueran sensibles a la luz entre 480 nm y 550 nm, y los píxeles filtrados "rojos" solo fueran sensibles a luz por encima de 550nm no seríamos capaces de capturar y reproducir una imagen que se asemeje a lo que vemos con nuestros ojos. Aunque sería más eficiente que un sensor descrito anteriormente como sensible a solo 420 nm, solo 535 nm y solo 565 nm de luz, sería mucho menos sensible que las sensibilidades superpuestas proporcionadas por un sensor enmascarado de Bayer.La naturaleza superpuesta de las sensibilidades de los conos en la retina humana es lo que le da al cerebro la capacidad de percibir el color a partir de las diferencias en las respuestas de cada tipo de cono a la misma luz. Sin esas sensibilidades superpuestas en el sensor de una cámara, no podríamos imitar la respuesta del cerebro a las señales de nuestras retinas. No podríamos, por ejemplo, discriminar en absoluto entre algo que refleja una luz de 490 nm y algo que refleja una luz de 540 nm. De la misma manera que una cámara monocromática no puede distinguir entre longitudes de onda de luz, sino solo entre intensidades de luz, no podríamos discriminar los colores de nada que esté emitiendo o reflejando solo longitudes de onda que caen todas dentro de solo una de los tres canales de color.

Piense en cómo es cuando estamos viendo bajo una luz roja de espectro muy limitado. Es imposible notar la diferencia entre una camisa roja y una blanca. Ambos aparecen del mismo color a nuestros ojos. Del mismo modo, bajo luz roja de espectro limitado, todo lo que sea de color azul se verá muy parecido a si fuera negro porque no refleja nada de la luz roja que brilla sobre él y no hay luz azul que brille sobre él para ser reflejada.

Toda la idea de que el rojo, el verde y el azul serían medidos discretamente por un sensor de color "perfecto" se basa en conceptos erróneos que se repiten a menudo sobre cómo las cámaras enmascaradas de Bayer reproducen el color (el filtro verde solo permite el paso de la luz verde, el filtro rojo solo permite el paso de la luz). semáforo en rojo para pasar, etc.). También se basa en una idea errónea de lo que es 'color'.

Cómo reproducen el color las cámaras enmascaradas de Bayer

Los archivos sin procesar realmente no almacenan ningún color por píxel. Solo almacenan un único valor de brillo por píxel.

Es cierto que con una máscara de Bayer sobre cada píxel, la luz se filtra con un filtro "Rojo", "Verde" o "Azul" sobre cada píxel. Pero no hay un límite estricto donde solo la luz verde pasa a un píxel filtrado verde o solo la luz roja pasa a un píxel filtrado rojo. hay muchode superposición.² Mucha luz roja y algo de luz azul atraviesan el filtro verde. Una gran cantidad de luz verde e incluso un poco de luz azul pasa a través del filtro rojo, y los píxeles que se filtran con azul registran algo de luz roja y verde. Dado que un archivo sin procesar es un conjunto de valores de luminancia únicos para cada píxel en el sensor, no hay información de color real en un archivo sin procesar. El color se obtiene comparando píxeles contiguos que se filtran por uno de los tres colores con una máscara de Bayer.

Cada fotón que vibra a la frecuencia correspondiente para una longitud de onda 'roja' que pasa el filtro verde se cuenta de la misma manera que cada fotón que vibra a una frecuencia para una longitud de onda 'verde' que pasa al mismo pozo de píxeles.³

Es como colocar un filtro rojo frente a la lente cuando se filma una película en blanco y negro. No resultó en una foto roja monocromática. Tampoco da como resultado una foto en blanco y negro donde solo los objetos rojos tienen brillo. Más bien, cuando se fotografían en blanco y negro a través de un filtro rojo, los objetos rojos aparecen con un tono de gris más brillante que los objetos verdes o azules que tienen el mismo brillo en la escena que el objeto rojo.

La máscara de Bayer frente a los píxeles monocromáticos tampoco crea color. Lo que hace es cambiar el valor tonal (qué tan brillante o qué tan oscuro se registra el valor de luminancia de una longitud de onda de luz en particular) de varias longitudes de onda en diferentes cantidades. Cuando se comparan los valores tonales (intensidades de gris) de los píxeles adyacentes filtrados con los tres filtros de color diferentes utilizados en la máscara de Bayer, los colores pueden interpolarse a partir de esa información. Este es el proceso al que nos referimos como demostración .

¿Qué es 'Color'?

Igualar ciertas longitudes de onda de luz con el "color" que los humanos perciben en esa longitud de onda específica es una suposición un poco falsa. El "color" es en gran medida una construcción del sistema ojo/cerebro que lo percibe y en realidad no existe en absoluto en la porción del rango de radiación electromagnética que llamamos "luz visible". Si bien es cierto que la luz que es solo una única longitud de onda discreta puede ser percibida por nosotros como un cierto color, es igualmente cierto que algunos de los colores que percibimos no son posibles de producir con luz que contiene solo una sola longitud de onda.

La única diferencia entre la luz "visible" y otras formas de EMR que nuestros ojos no ven es que nuestros ojos responden químicamente a ciertas longitudes de onda de EMR mientras que no responden químicamente a otras longitudes de onda. Las cámaras enmascaradas de Bayer funcionan porque sus sensores imitan la forma tricromática en que nuestras retinas responden a las longitudes de onda visibles de la luz y cuando procesan los datos sin procesar del sensor en una imagen visible, también imitan la forma en que nuestros cerebros procesan la información obtenida de nuestras retinas. Pero nuestros sistemas de reproducción de color rara vez, si acaso, usan tres colores primarios que coincidan con las tres longitudes de onda de luz respectivas a las que los tres tipos de conos en la retina humana son más sensibles.

_{¹ Hay muy pocos humanos raros , casi todos mujeres, que son tetracromáticos con un tipo adicional de cono que es más sensible a la luz en longitudes de onda entre "verde" (535 nm) y "rojo" (565 nm). La mayoría de estos individuos son tricromáticos funcionales . Sólo una de esas personas ha sido identificada positivamente como tetracromática funcional . El sujeto pudo identificar más colores (en términos de distinciones más finas entre colores muy similares, el rango en ambos extremos del 'espectro visible' no se amplió) que otros humanos con visión tricromática normal.}

_{² Tenga en cuenta que los filtros "rojos" suelen ser de un color amarillo anaranjado más cercano al "rojo" que los filtros "verdes" ligeramente verde amarillentos, pero en realidad no son "rojos". Es por eso que el sensor de una cámara se ve azul verdoso cuando lo examinamos. La mitad de la máscara de Bayer es de un verde ligeramente teñido de amarillo, una cuarta parte es de un azul teñido de violeta y una cuarta parte es de un color amarillo anaranjado. No hay filtro en una máscara de Bayer que en realidad es el color que llamamos "Rojo", a pesar de todos los dibujos en Internet que usan "Rojo" para representarlos.}

³ Existen diferencias muy pequeñas en la cantidad de energía que transporta un fotón en función de la longitud de onda a la que vibra. Pero cada sensel (píxel bien) solo mide la energía. No discrimina entre fotones que tienen un poco más o un poco menos de energía, simplemente acumula la energía que liberan todos los fotones que lo golpean cuando caen sobre la oblea de silicio dentro de ese sensor.

Terminamos con RGB porque son una coincidencia razonable con la forma en que funcionan los tres tipos de conos en nuestros ojos. Pero no existe un conjunto particularmente privilegiado de opciones de longitud de onda para rojo, verde y azul. Siempre que elija longitudes de onda que se ajusten bien a un conjunto de conos cada una, puede mezclarlas para crear una amplia gama de colores.

La forma en que se miden los colores para la gestión del color utiliza valores triestímulo XYZ, básicamente, un equivalente de las respuestas de cono en el ojo. Cualquier combinación de longitudes de onda/brillo que produzca el mismo valor XYZ tendrá el mismo aspecto.

Elegir un conjunto de longitudes de onda que activan principalmente un tipo de cono y activan los otros dos lo menos posible permite la mayor gama de colores. Cambiar un poco las longitudes de onda (y, por lo tanto, cambiar las respuestas de los conos) dará una gama de colores ligeramente diferente que se puede lograr.

Por lo tanto, no existe un conjunto único de longitudes de onda precisas para los colores primarios, como tampoco lo hay para los colores de pintura sustractivos.

Lo que me parece sorprendente: el físico francés Gabriel Lippmann ideó un método de fotografía en color en 1891 que usaba solo película en blanco y negro, sin filtros, colorantes ni pigmentos. Construyó placas de vidrio con un espejo en el reverso y las recubrió con una emulsión transparente que consistía en cristales de haluro de plata superdiminutos. Los rayos de luz atraviesan la emulsión, golpean el espejo y luego vuelven a entrar, exponiendo la placa por segunda vez desde atrás. El primer tránsito es insuficiente para exponer, el segundo proporciona la energía luminosa necesaria. La imagen resultante es un apilamiento de plata metálica. El posicionamiento de esta plata se estratifica en función de la longitud de onda de la luz expuesta. Cuando la placa se ilumina desde atrás, la luz que ahora atraviesa la placa solo puede pasar si coincide exactamente con la frecuencia de la luz de exposición. El resultado es una hermosa imagen a todo color. Debido a que hacer esta imagen es difícil y debido a las dificultades encontradas al hacer una copia, este proceso se quedó en el camino.

El Dr. Edwin Land, famoso por Polaroid, como parte de su investigación para diseñar una película en color instantánea, repitió el método de James Clark Maxwell que hizo la primera imagen en color de 1855. Maxwell usó filtros rojo, verde y azul. Land pudo repetir la misma imagen usando solo rojo y blanco, sin embargo, su película de color Polaroid se basó en la filtración de rojo, verde y azul.

Los científicos que trabajaban para hacer un sistema de televisión en color pudieron enviar imágenes en color (sin embargo, en colores falsos) en televisores normales en blanco y negro. Iluminaron la imagen a diferentes velocidades, esto estimuló el ojo/cerebro para ver imágenes en color.

Qué tal esto para extraño: En 1850 Levi L Hill, un ministro bautista, daguerrotipista en Westkill, Nueva York, hizo una demostración de placas de daguerrotipo en color. Estos fueron vistos por el editor de Daguerreian Journal y le ofrecieron a Hill $ 100,000 si los publicaba. En 1852 publicó, pero el periódico era demasiado confuso para ser de valor. No cabe duda de que lo ha conseguido. Nada menos que Samuel Morse, famoso por More Code, fue testigo de este proceso. No sobrevivió ninguna muestra, sin embargo, otros daguerrotipistas afirman que accidentalmente produjeron una imagen a todo color. Que yo sepa, el color de un daguerrotipo nunca más se repitió. La especulación es que este fue un proceso de interferencia similar al que había logrado Lippmann.

La impresión en color moderna unifica los tres primarios sustractivos que son cian (verde + azul), magenta (rojo + azul) y amarillo (rojo + verde). Esto se debe a que las impresiones se ven a través de la luz de una fuente cercana. Esta luz atraviesa el tinte o pigmento que es transparente, golpea una subbase blanca, se refleja y atraviesa los tintes por segunda vez. Esto funciona porque el cian bloquea el rojo, el magenta bloquea el verde y el amarillo bloquea el azul. Son las intensidades de estos primarios sustractivos lo que presenta a nuestro ojo, una imagen en color. El negativo en color y la película de diapositivas también utilizan primarios sustractivos. Estos modulan la luz que atraviesa la película formando una imagen en color.

La atmósfera terrestre filtra un alto porcentaje de la energía electrométrica que nos bombardea desde el espacio exterior. Dicho esto, nuestra atmósfera es altamente transparente en un rango estrecho, alrededor de una octava de ancho, 400 milimicrones (millonésima de milímetro) a 700 milimicrones. No cabe duda de que la vista de la humanidad evolucionó debido a esta gama de transparencias.

Se han propuesto y descartado muchas teorías de la visión del color. Sin embargo, como resultado de incontables miles de experimentos, se ha descubierto que la mayoría de los colores pueden combinarse con mezclas adecuadas de rojo, verde y azul; por lo tanto, estos colores se denominan colores de luz primarios.

En el estudio de la patología de la visión se han identificado tres tipos de células sensibles al color. Estos se llaman células cónicas debido a su forma. Además, se ha descubierto que estas células contienen pigmentos que concuerdan con los colores a los que son sensibles. Recientemente, se descubrió que el 12 % de las mujeres disfrutan de una visión cromática mejorada debido a un cuarto tipo de células cónicas que les otorga una gama mucho más amplia de tonos perceptibles. La lección es que esta es una ciencia en curso.

Esa es una pregunta interesante, que puede generar comentarios profundos.

Hay varios aspectos a considerar.

• El primer aspecto es la física de los colores . Podemos observar el espectro visible y ver que R, G y B 1) tienen la superficie más significativa y 2) están igualmente espaciados entre sí 3) el espectro como una línea se puede ver como un círculo, en el que el púrpura es construido a partir de azul y rojo, y en ese caso 2) es más completamente válido. Así que hay dos fenómenos aquí: 3) la importancia de los colores seleccionados y 4) la expresividad de esos 3 colores para expresar el espectro completo por adición.

Wikipedia/espectro visible

• El segundo aspecto es la bioquímica y ecología de los colores . Los campos electromagnéticos como los fotones tienen un color específico (longitud de onda) están relacionados con un rango específico de fenómenos moleculares, como la vibración átomo-átomo, la vibración del ángulo ligado, la absorción química ( transiciones de electrones HOMO-LUMO ) por moléculas orgánicas o organometálicas. moléculas (que es exactamente cómo los colores se hacen en la naturaleza, así como por los humanos con pigmentos y colorantes), y su aparición en la naturaleza (la aparición como un fenómeno clave en la teoría de la selección natural de Darwin) no es, que yo sepa, algo que tenga argumentos específicos. y eso se discutió en la ciencia. La aparición de detectores de color es otro fenómeno que puede estar (probablemente) relacionado con lasurgimiento a la expresividad del color . La naturaleza está compuesta principalmente (en tiempo de evolución y en importancia) de plantas, que son verdes, por lo tanto, la capacidad de distinguir diferentes verdes tiene su importancia (para la supervivencia), y nosotros, los humanos, todavía tenemos una mayor sensibilidad hacia los verdes que hacia todos los demás colores. . La forma en que los humanos nos caracterizamos por tener ojos con cierta capacidad para ver los colores es el resultado de esta evolución, junto con la química ( los colores que emergen naturalmente ) de la naturaleza, el comportamiento (de las plantas y los animales). Específicamente, Nature seleccionó esos tres colores (como los nombramos), pero esta es una diferencia cualitativa, la diferencia cuantitativa ocurre principalmente en los verdes y la intensidad de la luz (vemos más la luminosidad que el color real).

• La elaboración humana de los colores primarios está más influenciada por la física, el intento de hacer una teoría y la expresividad que por nuestras habilidades naturales. Esto tiene sus límites ya que los sensores y las pantallas tienen una expresividad menor que la naturaleza y una capacidad de detección en los greens menor que la nuestra, y a medida que avanza la tecnología mejora la expresividad en los greens (así como en la luminosidad con las pantallas HDR). Aunque los sensores de la cámara tienen el doble de sensores verdes que los de otros colores. Es posible que si estuviéramos grabando más de 3 gamas de colores, pero digamos 6 (por ejemplo, en un sensor foveon, probablemente no en un sensor bayer), tendríamos mucho mejor grabación y representación de la realidad. En pocas palabras, los colores primarios son más convenientes en muchos aspectos que una realidad absoluta.Si pudiéramos ver infrarrojos como pocas especies de serpientes, podríamos necesitar agregar un cuarto color primario a las pantallas y sensores de cámara.

No. Esto es particularmente irritante para las reparaciones de automóviles, ya que lo que parece una combinación de colores perfecta bajo la luz del sol podría estar apagado en condiciones nubladas y puede verse totalmente irregular bajo las luces de la calle con vapor de sodio.

La situación es particularmente mala para los colores/pinturas reflectantes (por no hablar de los colores luminiscentes que "reflejan" en longitudes de onda diferentes de las que reciben, populares como "blanqueadores" en los detergentes para ropa), ya que son el vínculo entre el espectro continuo de una fuente de luz y las curvas de receptividad de los conos oculares, pero ya es un problema para la luz de color de las escenas captadas por sensores (o material fotográfico) que no coincide con las curvas de sensibilidad del ojo humano. Eso es lo que nos da cosas como ajustes de "balance de blancos" y filtros de tragaluz.

Los productores de varios tipos de pinturas y pigmentos (y luces) no pueden darse el lujo de mirar solo tres puntos en el espectro: tienen filtros especiales basados ​​en cuadrículas para obtener una vista más detallada del espectro de color.

Los museos de bellas artes todavía tienden a usar luz incandescente, ya que tiende a coincidir mejor con el espectro de la luz solar, y esa es la luz con la que se seleccionaban y juzgaban los pigmentos originales en el pasado.

Si tuviéramos células que emitieran señales en amarillo (longitud de onda de aproximadamente 580 nm) en nuestros ojos, entonces el amarillo sería el color primario de la luz.

Sin embargo, no lo hacemos. Por lo tanto, percibimos el amarillo de manera diferente, es decir, cuando las celdas de cono para el rojo y el verde se activan simultáneamente. Hay varias maneras en que esto puede suceder:

• Tenemos una fuente de luz de longitud de onda de unos 580nm. Digamos que es una flor amarilla a la luz del sol. Vemos esto como amarillo porque nuestra percepción del color no es precisa. Las células sensibles a la luz en la retina también señalan cuando la longitud de onda no es exactamente la correcta. Así que la luz amarilla estimula tanto el rojo como el verde. Para las células que son estimuladas por la luz roja, la luz amarilla está ligeramente apagada pero no demasiado. Del mismo modo para el verde. Entonces, tanto el rojo como el verde están señalados y lo percibimos como amarillo.

• Tenemos dos fuentes de luz, una roja y otra verde. Digamos que estos son píxeles en la pantalla de una computadora. Si observa un píxel amarillo con una lupa, descubrirá dos pequeños puntos, uno verde y otro rojo. Por eso, tanto el verde como el rojo están señalados y lo percibimos como amarillo.

• También es posible una mezcla de ambos, por ejemplo tres fuentes de luz, roja, amarilla y verde; o un espectro de luz suave u ondulado. Todo lo que importa es que tanto el rojo como el verde se estimulan para producir la percepción del amarillo.

Estas formas son muy diferentes, pero las percibimos indistintamente como amarillas.

Imagina un extraterrestre que tiene el amarillo como color primario. Encontraría nuestras impresiones en color y pantallas deficientes. Ella pensaría que seríamos parcialmente daltónicos al no ver la diferencia entre el mundo que ella percibe y nuestras impresiones y pantallas en color.

Esto significa que los colores primarios de la luz son solo artefactos de nuestra percepción del color.

¿Existen realmente los colores primarios en el mundo real?

Por supuesto que sí, al igual que las notas de nuestras escalas musicales realmente existen en el mundo real como ondas sonoras que llegan a nuestros oídos. Pero existe mucho más que no asignamos de manera similar a los conceptos de nuestra percepción y tratamos de reproducirlos de una manera adecuada para imitarlos.

Considere la pesadilla de un fabricante de televisores en color encargado de atender a una base de clientes de camarones mantis: en total, tienen 12 canales de recepción de color diferentes, que no solo incluyen frecuencias de luz considerables en el espectro ultravioleta, sino también varios tipos diferentes de polarización. Crear un camuflaje capaz de ocultarse de estos depredadores es una tarea abrumadora.

Nuestros receptores no están sintonizados específicamente para responder a las señales R, G, B, pero son 3 tipos diferentes que tienen diferentes curvas de respuesta, y las diferencias más significativas en las curvas de respuesta están en las regiones asociadas con los conceptos R, G, B. Las curvas de respuesta reales de las matrices de filtros de color difieren entre los fabricantes y los modelos parciales, y deben combinarse con los algoritmos de balance de blancos y mapeo RGB apropiados.

Esto es diferente a los tiempos de las películas, donde la experiencia en el procesamiento del color no era asunto del fabricante de la cámara (aparte de evitar la aberración cromática), sino el trabajo de los fabricantes de películas (y papel fotográfico) y sus procesos de laboratorio autorizados, lo que generaba departamentos especializados más grandes. centrado en la percepción y el procesamiento del color.