Почему длина волны фиолетового цвета меньше длины волны синего цвета?

Цвет — двузначное понятие, разное по физике и по восприятию.

В физике существует однозначное соответствие между цветом видимого спектра и частотой света.

Весь электромагнитный спектр охватывает многие частоты выше и ниже видимого, которые представляют собой цвета, наблюдаемые в радуге.

Второе значение/определение цвета исходит из биологии, так как он воспринимается мозгом как смесь частот.

Электромагнитный спектр с выделенным видимым светом

Ты говоришь:

Так что по моей логике он должен лежать между красным и синим в спектре. Но это не так, его длина волны меньше длины волны синего.

Как это возможно?

Потому что смесь частот, которая воспринимается мозгом как заданный цвет, видна на диаграмме. Мозг видит цвета одной частоты, как показано на первом рисунке, но когда частоты добавляются, появляются новые цвета и буквы.

Поскольку диаграмма не является простой функцией, случается так, что фиолетовый не следует упрощенному правилу, которого вы ожидаете. В Википедии есть статья о цветовом зрении.

Я хотел бы оспорить вашу идею о том, что тот факт, что смесь красного и синего дает что-то, напоминающее фиолетовый, подразумевает, что фиолетовый должен быть между красным и синим.

На практике из такой смеси получается фиолетовый оттенок. См. рисунок ниже. Здесь черная пунктирная линия от синего к красному покрывает цвета, которые можно получить, изменяя количество красного и синего в смеси. Чистейший фиолетовый находится в самой нижней части границы цветной формы (видимой гаммы).

С другой стороны, если вы смешаете фиолетовый и небесно-голубой, вы можете получить набор цветов, охваченный зеленой пунктирной линией на диаграмме. Обратите внимание, что синий входит в число цветов, которые можно получить из этой смеси.

Эти два факта противоречат друг другу? Нет. Большинство цветов не являются спектральными: они ненасыщенные. Вместе они заполняют двухмерную форму, внутренние точки которой можно найти в виде смесей пар спектральных цветов. И пары не уникальны: например, вы можете получить белый, смешивая оранжевый и небесно-голубой, или смешивая желтый и ярко-синий, и т. д. Итак, то, что вы называете фиолетовым, не является точкой в ​​этой гамме — скорее, это область. , где вы можете выбрать любую точку и по-прежнему называть ее фиолетовой.

Вы запутались, и я понимаю, потому что даже на этом сайте вы можете прочитать такие фразы, как «наши глаза имеют колбочки для красного, зеленого и синего света» и «красный свет активирует красные колбочки».

Прием

1. Это распространенное заблуждение, что рецепторы в наших глазах устроены так, что различные типы колбочек соответствуют только красному, зеленому и синему свету. На самом деле три типа колбочек чувствительны к диапазону коротких, средних и длинных (в зависимости от того, где они расположены на видимой шкале) длин волн. Очень важно понимать, что они охватывают диапазон длин волн и что они перекрываются.

https://en.wikipedia.org/wiki/Спектральная_чувствительность

Даже если бы вы захотели задать для них произвольное общепринятое цветовое кодирование, вам пришлось бы поставить желтый, зеленый и синий вместо RGB. Но у этих колбочек есть диапазон чувствительности, и несколько типов колбочек могут быть чувствительны к фотонам с одной и той же длиной волны. Во всем видимом диапазоне длин волн нет ни одной позиции, где только один тип колбочек был бы чувствительным, то есть фотон каждой отдельной длины волны активировал несколько типов колбочек.

2. Это еще одно заблуждение, что всякий раз, когда монохроматический свет попадает в наши глаза, активируется только один тип колбочек. На самом деле всякий раз, когда свет падает на наши глаза, монохроматический он или нет, активируются несколько типов колбочек, просто уровень активации разный для фотонов с разной длиной волны. Всякий раз, когда в наши глаза попадает монохроматический красный свет, даже если все фотоны имеют одинаковую длину волны, они активируют как Длинную, так и Среднюю колбочки. Чем активнее активируется длинная колбочка, тем более красноватым становится оттенок, чем активнее активируется колбочка среднего диапазона, тем более оранжевый/желтоватый оттенок воспринимается нашим мозгом.

Восприятие

Наш мозг воспринимает цвета как комбинацию сигналов от колбочек, и именно наш мозг воспринимает фиолетовый как комбинацию сигналов от Коротких и Длинных колбочек. Чем больше активируются Короткие колбочки, тем более фиолетовый оттенок цвета воспринимается мозгом, чем активнее активируются Длинные колбочки, тем более голубоватый оттенок воспринимается мозгом. Вот и ответ на ваш вопрос, фиолетовый — это конец спектра, где доминирует активность Короткой колбочки. На самом деле вам нужно добавить активность длинного конуса, чтобы уйти от конца спектра и двигаться к синему.

Слишком верно то, что определенный цвет, воспринимаемый мозгом, может быть получен множеством различных комбинаций сигналов от трех типов колбочек.

На самом деле наша сетчатка имеет три специфических колбочки для улавливания и идентификации света. Эти колбочки отвечают за красный, зеленый и синий цвета. Специальной колбочки для распознавания фиолетового цвета не существует, но когда одновременно активируются красная и синяя колбочки, мы воспринимаем фиолетовый цвет. Если подумать, фиолетовый содержит немного больше энергии, чем синий, что означает более высокую частоту и меньшую длину волны. Таким образом, если вы добавите самый низкий энергетический цвет, который мы можем видеть (красный), к самому высокому, который мы можем видеть (синий), вы получите немного больше, чем синий (фиолетовый!). Надеюсь, это поможет!

Ваш вопрос сводится к «Почему свет на коротковолновом конце видимого спектра воспринимается как фиолетовый?»; и он основан на предположении, что мы воспринимаем цвет длины волны как нечто среднее воспринимаемого цвета количества света в соседних частях спектра.

Предположение не верное. Наша сетчатка имеет три типа световых рецепторов (каждый из которых чувствителен к разным перекрывающимся частям спектра) и кодирует полученный спектр с точки зрения степени активации этих рецепторов. Это закодированное представление отправляется в наш мозг, где мы интерпретируем его как цвет. Эта статьяописывает его хорошо и конкретно касается восприятия фиолетового. Короче говоря, наша зрительная система эволюционировала, чтобы кодировать эту конкретную часть спектра по-разному, с точки зрения сочетания реакций рецепторов синего и красного, а не, например, только синего или синего и зеленого. Синие, зеленые и красные рецепторы в той или иной степени реагируют в коротковолновом диапазоне, но соотношение их ответов в этом диапазоне совершенно иное, чем в других частях спектра, поэтому наша зрительная система может кодировать этот диапазон (для одной длины волны) по-разному.

Обратите внимание, что можно «обмануть» наши глаза, заставив их воспринимать фиолетовый цвет , как если бы присутствовали короткие волны, представляя смесь длин волн, которая стимулирует датчики R, G и B в правильном соотношении.