Сколько атомов нужно нам, чтобы воспринимать цвет?

Атомы по отдельности не имеют цвета, но когда есть большое количество атомов, мы видим объекты цветными, что приводит к вопросу: по крайней мере, сколько атомов требуется, чтобы мы увидели цвет?

Вы спрашиваете о восприятии цвета глазом, когда свет исходит непосредственно от источника?
Интересный вопрос, не очень понятный, но ответы ниже показывают, что его стоит задать. Вы должны спросить себя, что вы подразумеваете под «цветом». Цвет — это не внутреннее свойство чего бы то ни было, это визуальное свойство, то, что происходит, событие. В случае, на который вы указываете, вы не можете игнорировать световой фактор, «сколько атомов» не является достаточным условием, чтобы спрашивать то, что вы спрашиваете. Имейте в виду, что «атомы» (или молекулы) могут излучать и/или отражать свет.
Почему вы говорите, что атомы не имеют цвета?
На самом деле я не думаю, что это то, к чему вопрос. Я думаю, дело в том, что большинство материалов проявляют цвета, зависящие от их структуры, в масштабах , превышающих размер атома . Вы можете посмотреть на спектры отдельных атомов, но если это не атомы металлов, это, вероятно, мало что вам скажет.
arxiv.org/abs/1604.08020 рассеяние одиночного фотона на одном атоме.
На мой взгляд, это вопрос для обмена стеками по биологии, а не для обмена стеками по физике, поскольку речь идет о восприятии цвета.
Отдельный атом имеет цвет. Длина волны (цвет) отдельного атома водорода или водородоподобного атома подчиняется принципу квантования Бора: н λ знак равно 2 π р . Цвет объектов воспринимается по излучению или отражению (рассеянию) фотонов его атомами. Это может сделать один атом. Хотя наши глаза могут не воспринимать световой луч с интенсивностью в один фотон.
@J.Manuel: Как уже говорили другие, мы не должны путать человеческое восприятие цвета с внутренними свойствами атомов. Кроме того, одиночный атом, подвергающийся фотонной эмиссии, может излучать только один фотон за один раз, и, следовательно, мы не можем сказать, что испускаемые фотоны имеют «цвет», соответствующий спектру излучения атома. Например, розовый цвет водородной газоразрядной лампы не соответствует одной длине волны, и нам нужно несколько атомов, излучающих фотоны с разными длинами волн примерно в одном и том же месте и в одно и то же время, чтобы мы могли воспринимать общий «цвет».
@ J.Manuel: Теоретически возможно бомбардировать один атом электронами достаточно быстро, чтобы сделать излучаемый им свет видимым, но я не уверен, что это когда-либо делалось раньше.
@ user21820 Я полностью с вами согласен. Этот комментарий не предназначен для полного ответа, поэтому я не стал его таковым. Это всего лишь предостерегающий аргумент, информирующий ФП о том, что нельзя категорически утверждать, что «атомы по отдельности не имеют цвета». Поскольку, если принять во внимание, что для того, чтобы вещь имела цвет, ей просто нужно послать свет (фотоны) в наши глаза (посредством какого-то процесса), то атомы по отдельности могут это сделать, даже если такой цвет не обязательно один. нашел в радуге

Ответы (7)

Здесь есть несколько проблем.

  1. Розовый (#FF00FF) объект кажется розовым не потому, что каждый атом розовый (не существует длины волны света, которая воспринималась бы обычным человеческим глазом как розовая. Дело в том, что розовый объект излучает (или отражает) свет с несколькими длинами волн, который попадает в глаз, обнаруживается и обрабатывается, чтобы позволить нам воспринимать его цвет как розовый. Следовательно, один единственный атом не сможет казаться нам розовым в обычных условиях, потому что он не будет излучать фотоны соответствующих длинах волн достаточно быстро, чтобы мы не видели никаких колебаний, но ровный розовый цвет.

  2. Даже для цветов, соответствующих одной длине волны света, нам потребуется значительное количество атомов, прежде чем он излучит достаточное количество фотонов, чтобы сформировать стабильное статистическое распределение длин волн (называемое спектром излучения), которое мы затем можем воспринимать и сравнивать с цветами. которые мы ранее испытывали. Сколько атомов потребуется, конечно, будет зависеть от скорости излучения, которая пропорциональна выходной мощности. Для отражения это во многом зависело бы от интенсивности света, падающего на объект.

  3. И, конечно же, молекулы, комплексы и макромолекулярные структуры могут иметь очень разные спектры по сравнению с отдельными составляющими их атомами, потому что уровни энергии для электронов резко меняются при образовании (или разрыве) связей. Например, водный Ф е 3 + желтый в то время как водный Ф е 2 + зеленый, в то время как твердый Ф е 2 О 3 красновато-коричневый.

  4. Лишь около 10 % света, падающего на глаз, доходит до сетчатки. Даже те, которые поражают сетчатку, могут быть не обнаружены.

  5. В человеческом глазу есть рецепторы, называемые колбочками и палочками. Между прочим, палочка может фактически реагировать на один фотон , который попадает в активную молекулу в ней, в конечном итоге запуская электрический импульс по зрительному нерву. Теоретически колбочка также способна реагировать на один фотон , но по указанной ниже причине одного фотона никогда не бывает достаточно, чтобы мы могли увидеть его «цвет».

  6. Каждая колбочка поглощает падающие фотоны разных частот с разной вероятностью. Именно так мы можем видеть много цветов, используя только 3 типа колбочек, потому что свет с разными длинами волн можно различить по тому, насколько сильно они поглощаются каждым типом колбочек.

    ( https://en.wikipedia.org/wiki/File:1416_Color_Sensitivity.jpg )

    Но поскольку фотон может быть поглощен только одной колбочкой, это также означает, что сетчатке и мозгу требуется много фотонов из одного и того же источника, прежде чем он сможет получить статистическую картину поглощения тремя типами колбочек, которую он затем интерпретирует как цвет. Это главная причина, по которой нам нужны тысячи фотонов от точечного источника, прежде чем мы сможем четко отличить его цвет от цвета других объектов. Чем ниже интенсивность света, тем труднее нам различать цвета. И обратите внимание, что мы воспринимаем комбинацию чистого красного и чистого зеленого света (а именно, комбинацию света двух разных частот) так же, как мы воспринимаем чистый желтый свет (соответствующей одной частоты), потому что они приводят к одному и тому же профилю поглощения для три типа конусов.

  7. Палочки намного плотнее колбочек, за исключением центральной ямки , где палочек почти нет, и, следовательно, в темноте вокруг центрального пятна лучше видно. В ямке «синие» чувствительные колбочки (S-колбочки) также встречаются реже , чем два других типа, примерно на 5%, тогда как «красные» чувствительные колбочки (L-колбочки) составляют от 50% до 75%.

Чистый эффект заключается в том, что вам нужно около 100 000 фотонов из одной и той же точки, падающих на ваш глаз, прежде чем вы сможете воспринимать его цвет с нормальной человеческой точностью , даже больше для синего света.

И, наконец , в атмосфере Земли существует рэлеевское рассеяние , которое рассеивает «фиолетовый» свет (длина волны 400 нм) примерно на 7 раз сильнее, чем красный свет (длина волны 650 нм).

Понятие «статистическая картина» поглощения света колбочками очень красивое. Хорошо сказано!
Вы упускаете какой-то важный момент, касающийся цветового зрения. Теории трихроматии 19-го века недостаточно для подробного объяснения цветового зрения: настоящий детектор находится в мозгу. Даже без большого количества S-колбочек в центральной ямке и после фильтрации синего цвета мы все еще можем ясно видеть синий цвет в центре поля зрения. Что еще более важно, можно увидеть синий цвет в отсутствие синего света, как показали эксперименты Эдвина Лэнда в 1950-х годах (см.: millenuvole.org/f/Fotografia/Per-quali-ragioni-vediamo-i-colori/ … ). Если мы будем работать с точечными источниками света в темноте...
...применяются стандартные колориметрические правила, трихроматичность полностью действительна. Так вот это работает.
@adrienlucca.wordpress.com: Да, именно поэтому я старался ничего не говорить о том, как мы интерпретируем цвет, поэтому я сказал «сетчатка плюс мозг» вместо того, чтобы пытаться расширить дальше. Независимо от того, как сетчатка плюс мозг делают это, они в основном имеют только статистические уровни поглощения трех типов колбочек, чтобы делать выводы обо всем остальном. Я действительно знал о постоянстве цвета , которое вы описываете; вы действительно можете сами попробовать изображения из статьи в Википедии! В любом случае спасибо за ссылку! знак равно
вы должны прочитать статью, она взорвет ваш мозг. Лэнд смог воспроизвести все оттенки с помощью двух слегка различающихся монохроматических источников желтого света на длинах волн 579 и 599 нм, т.е. при нулевой стимуляции S-колбочек. Если у вас есть объяснение этому, дайте мне знать.
@adrienlucca.wordpress.com: Я прочитал статью. Это объясняется постоянством цвета, которое, как я уже сказал, связано как с сетчаткой, так и с мозгом. В основном они пытаются идентифицировать цвета относительно, а не абсолютно. Двух длин волн достаточно, чтобы различать цвета относительно, но не идентифицировать их абсолютно. Тот факт, что красно-белое изображение в статье в Википедии работает довольно хорошо даже с использованием каналов RGB (что означает, что они не могут отличить #ff00ff от #ffff00, в отличие от использования двухволновых проекций), подтверждает утверждение, что мы воспринимаем относительные, а не абсолютные значения. цветовые отличия.
Отличный ответ выше .. Я разговаривал со своей дочерью-выпускницей колледжа, которая, конечно, знает больше меня, и она сказала, что это связано с тем, что животные лучше видят в темноте и не могут различать цвета. Это имеет смысл для меня, поскольку кажется, что обменом на получение большего количества фотонов с таким же количеством колбочек будет меньшая способность разделять длины волн в мозгу.
@JackR.Woods: На самом деле способность видеть в темноте имеет мало общего с цветовым зрением. Например, у кошек позади сетчатки есть отражающее покрытие, называемое Tapetum lucidum , которое увеличивает способность видеть в темноте, но жертвует разрешающей способностью. Любопытно, что тетрахроматы человека могут лучше видеть в темноте, чем обычные люди (трихроматы); см. эту статью .
Это также причина, по которой у вас слепота на красный/зеленый цвета? Я замечаю, что красный и зеленый спектры сильно перекрываются, поэтому я полагаю, что отличить красный от зеленого гораздо сложнее, чем отличить их от синего.
@bob: Перекрытие не имеет ничего общего с красно-зеленой цветовой слепотой , которая имеет ряд вариантов, возникающих из-за дефектного гена красного или зеленого фоторецептора. На самом деле одинаковый спектр поглощения для красных и зеленых фоторецепторов облегчает различение длин волн в диапазоне от красного до зеленого! Это связано с тем, что изменение длины волны в этом диапазоне приводит к значительному и устойчивому изменению относительной реакции красного или зеленого фоторецептора, а именно сильно меняется соотношение слабее/сильнее.

Это зависит от того, что вы подразумеваете под «видеть». В дифракционной решетке даже один фотон попадет в полосу «цвета», которую ему присваивает его частота/энергия.

Большой ансамбль фотонов необходим, чтобы «увидеть» свет, который описывается классической электродинамикой. Вы можете получить представление о том, сколько фотонов необходимо, чтобы действовать как классический электромагнетизм, из этого эксперимента с двумя щелями, по одному фотону за раз :

dblsit однофотон

Однофотонная камера записывает фотоны из двойной щели, освещенной очень слабым лазерным светом. Слева направо: один кадр, наложение 200, 1000 и 500000 кадров.

В одном кадре может быть 50 фотонов; к 200 кадрам начинает проявляться интерференционная картина. Поэтому я бы ответил, что при 10 000 фотонов цвет должен быть виден через сложную оптику сетчатки глаза.

Изменить после голосования.

Обратите внимание, что название вопроса было радикально отредактировано после того, как я ответил. Существует ответ с восприятием. Это охватывает обнаружение фотонов.

Я думаю, что вопрос заключается в количестве атомов, необходимом для производства достаточного количества фотонов, чтобы стимулировать колбочки в глазу и вызвать ощущение цвета. Трудности с ответом на этот вопрос включают тот факт, что большинство источников, как правило, не излучают свет только в одном направлении, и для регистрации неосновного цвета необходимо, чтобы несколько колбочек получали фотоны от источника.
Если это 50 (приблизительно) фотонов на кадр, не будет ли это 10 000 фотонов на втором изображении (затем 50 000, а затем 25 000 000)?
@Baldrickk Вы правы, я думал, что первый слева был 200 кадров :( . Я отредактирую. Спасибо
Не имеет отношения к цвету, но интересно: как только палочки в наших глазах соответствующим образом адаптированы, они чувствительны всего к 6 фотонам!

Чтобы увидеть цвет куска материи, требуется (1) источник света и (2) кусок материи. Третий случай (3) сами атомы могут быть источником света. Поэтому ваш вопрос не корректно сформулирован. Вы не увидите никакого цвета, если нет света.

По-видимому, в первую очередь следует ответить на вопрос: сколько фотонов требуется в определенной зоне сетчатки для создания цветового стимула?

Чтобы наблюдать то, о чем вы думаете, невооруженным глазом в темной комнате, вам нужно:

  • либо достаточно большой кусок материи в сочетании с достаточно ярким лучом света

  • или кусок материи, который сам по себе излучает достаточно света, чтобы его можно было заметить и увидеть как имеющий цвет

Вы должны знать, что ваши результаты будут разными в темной комнате и при дневном свете:

  • в темной комнате светлые точки, которые вы будете наблюдать, будут четко видны выше определенного порога

  • при дневном свете вам понадобится больше света, окружающий свет «растопит» раздражители

Если какой-нибудь физик здесь может рассчитать мощность с точки зрения фотонов, вот как вы можете проверить свой вопрос:

Перейдите в Photoshop и создайте черную картинку, теперь нарисуйте на ней несколько точек 1x1 пикселей и посмотрите на картинку со 100% увеличением:

1 пикс точки на Bk

(присмотритесь, есть красные, зеленые, синие, пурпурные точки)

Лично у меня экран 15 дюймов 4к, поэтому можно, зная разрешение экрана и геометрию его субпикселей, определить размер точки. Вы также можете рассчитать количество фотонов, испускаемых точкой, если вы знаете значение каждого цвета в терминах радиометрической мощности.

Количество фотонов, попадающих на сетчатку, будет зависеть от размера пикселя, цвета пикселя (спектр излучения пикселя с заданным цветом RGB) и вашего расстояния до экрана.

Здесь интересно то, что ответ, который вы ищете, зависит от цвета пикселя:

  • для меня почти невозможно увидеть синие пиксели, если я не подхожу очень близко к экрану

  • то же самое с красными и пурпурными пикселями, но я все равно могу видеть их и их цвет на большем (примерно в 2 раза больше) расстоянии.

  • зеленые пиксели намного ярче (не потому, что они испускают больше фотонов, а скорее потому, что моя сетчатка более чувствительна к зеленому), я все еще могу видеть точку на +- 8-кратном расстоянии, НО после определенного порога я вижу только однотонная точка , а не зеленая .

Теперь вы видите, что ответ на ваш вопрос более сложен, чем предполагалось в том виде, в котором вы его задали.

Я думаю, что несоответствие яркости зеленого и синего частично связано с тем, что палочки сильнее поглощают вблизи «зеленой» длины волны, как показывают кривые отклика, и мой ответ также объясняет, почему после определенного момента вы больше не можете различать цвет . (См. экспериментально полученную кривую на en.wikipedia.org/wiki/Luminosity_function. ) Но я не уверен, что пиксель 0000FF излучает столь же высокую интенсивность света, как пиксель FF0000. Я думаю, что они откалиброваны для достижения точки белого, которая не имеет ничего общего с реальной светимостью основных цветов.
@user21820 user21820 Вы правы, мощность RGB откалибрована для точки белого на экране, я просто хотел указать на тот факт, что разница в чувствительности выше, чем любая разница радиометрической мощности между типичными значениями RGB.
Да, я предполагаю, что основной причиной является профиль поглощения стержня, но если мы не знаем реальную яркость пикселей экрана, трудно сказать, оказывает ли это также значительное влияние.
@ user21820 Палочки очень быстро насыщаются окружающим светом, и, насколько я знаю, они не очень влияют на восприятие цвета. Разве разница в яркости синего и зеленого не объясняется просто огромной разницей в количестве колбочек M и S?
@user21820 user21820 ну ... «объяснение» - это БОЛЬШОЕ слово, но скажем, разница в яркости синего и зеленого соответствует огромной разнице в числах между колбочками M и S.
@user21820 user21820 2-я часть «объяснения»: в любое время, когда свет с высокой вероятностью будет поглощаться колбочками M, он также имеет высокую вероятность поглощения колбочками L. Следовательно, свет выглядит ярче. В упрощенных моделях цветового зрения яркость кодируется откликом L + M... Вы никогда не сможете отделить отклик L от отклика M, за исключением около 700 нм (на самом деле кривые цветовой чувствительности из Википедии усечены, чувствительность конуса L достигает 830 нм). )
Проблема в том, что некоторые веб-сайты утверждают, что малое количество синих конусов компенсируется каким-то эффектом усиления, но не ссылаются на источники, поэтому я не хотел слишком уверенно заявлять, что цифры — это все, что имеет значение для восприятия яркости. На самом деле, цифры гораздо больше отличаются, чем кажется в моем восприятии, поэтому я думаю, что здесь действуют другие факторы. Что касается обесцвечивания стержней и отклика L+M, влияющего на яркость, да, я думаю, что вы можете быть правы, поскольку экспериментальная кривая, кажется, лежит посередине кривых поглощения L и M.
@ user21820 это хороший источник: cvrl.org/pngimages/ssabance_5.png
Это логарифмический график графика в моем ответе, но как он объясняет яркость? Я думаю, что ваше объяснение верно отчасти потому, что в статье Википедии упоминается, что экспериментальная кривая яркости смещается при дальтонизме в соответствии с пропорциями и профилями поглощения колбочек.
@ user21820 Я знаю, я поместил его туда, чтобы показать вам, что чувствительность достигает 830 нм!
Ой! Это очень интересно! Жаль, что я не заметил этого раньше. Спасибо!
Я задавался вопросом о видимости синего, особенно когда невнимательные разработчики жестко закодировали текст синим цветом, который очень трудно увидеть на обычном черном фоне. Тем не менее, синие светодиоды хорошо видны, и полицейские машины, снегоочистители и т. д. начали использовать их для большей видимости, а не красные (или в дополнение к ним). Хотя, наверное, это больше вопрос биологии.
@jamesqf Пиковая длина волны этого хорошо видимого синего цвета находится между 440 и 470 нм, и синие светодиоды излучают много такого света, поэтому мы их хорошо видим. Кроме того, у синего очень высокая насыщенность, поэтому, даже если мы не замечаем большой разницы в яркости, мы видим разницу в цвете.
@adrienlucca.wordpress.com: Разумно, но тогда я должен задаться вопросом, почему синий компонент дисплея RGB настолько менее заметен. То есть, если текст (или линии и т. д.) нарисован синим цветом (0,0,255), его почти невозможно увидеть, хотя более светлый синий, скажем (127,127,255), легко читается.
@jamesqf: у меня есть другая гипотеза. Известно, что сфокусироваться на синем источнике света труднее, чем на красном или зеленом. Чего я не знал, так это того, что это происходит не только из-за хроматической аберрации; ямка не имеет «синих» колбочек в самом центре ( reddit.com/r/askscience/comments/5220s8 ), а также лежит в области желтого пигмента, называемой макулой (пигмент поглощает синий свет). Более того, мозг может также отфильтровывать то, что, по его мнению, связано с хроматической аберрацией. Это может объяснить, почему я считаю, что 3 основных цвета на дисплее RGB одинаково яркие в больших участках [продолжение]
[продолжение], но не в одиночных точках, как показано в этом посте. (Ну, зеленый по-прежнему кажется немного ярче, но ненамного.) В любом случае мы не можем сравнивать #0000FF и #7F7FFF, потому что последний имеет вдвое большую выходную мощность. Но чтобы еще больше все усложнить, существует странный эффект ( en.wikipedia.org/wiki/Helmholtz%E2%80%93Kohlrausch_effect ), который делает ненасыщенные цвета RGB менее яркими, чем насыщенные. В частности, #FF0000, #00FF00 и #0000FF кажутся ярче, чем #008080, #800080 и #808000, и намного ярче, чем #555555.
@jamesqf Все зависит от окружения. Ваш синий текст легко читается на белом экране, плохо видно на черном. Отношение яркости намного выше на белом...
@jamesqf то же самое относится и к желтому тексту на белом экране ...
@adrienlucca.wordpress.com: Удобочитаемость синего на белом из-за контраста - возможно, яркость - это термин? То же самое с желтым на белом. Но чистый красный или зеленый цвет RGB довольно легко читается на любом фоне, хотя кажется, что яркость должна быть одинаковой для красного, зеленого и синего цветов. зеленые и оранжевые светодиоды, а синие определенно кажутся ярче/заметнее остальных. Это загадка для меня...
@jamesqf Яркость «чистого» r, g, b экрана srgb действительно не то же самое. Около 0,07 для синего, например. Очень близко к черной точке. 0,83 для желтого, очень близко к точке белого. Однако синий, будучи почти несветящимся, ОЧЕНЬ красочный. Таким образом, если вы излучаете одинаковую яркость зеленого и синего, зеленый будет гораздо более «беловатым». Проверьте освещенность синим светодиодом в комнате с белым светом, вы увидите разницу только в оттенке, а не в яркости там, где есть синий свет.

Каждый тип атома имеет определенный спектр поглощения/пропускания , как и каждый конкретный тип молекулы, например, молекула воды, состоящая из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Спектр — это то, какие частоты/длины волн света излучаются или поглощаются молекулой, и какая часть каждой частоты/длины волны. Мы интерпретируем разные частоты/длины волн как разные цвета.

Если вы сможете заставить один атом достаточно быстро производить достаточно света, вы сможете увидеть цвет (смесь всех частот его излучения). Таким образом, ответ таков: нужен только один атом при правильных условиях.

Когда у вас больше атомов, каждый из них может в среднем излучать меньше фотонов, чтобы обеспечить одинаковую общую интенсивность. Дополнительным преимуществом является то, что атомы распределяются по более широкой области, а это означает, что одновременно можно стимулировать большую часть вашей сетчатки.

Остальная часть вашего вопроса относится к биологии, а не к физике, т.е. насколько чувствителен человеческий глаз к свету и сколько света необходимо, чтобы видеть цвет? Это вопрос, на который ответили все остальные.

Спектр пропускания не совпадает со спектром отражения. Ваш ответ относится к наблюдению за проходящим светом. Атом может не рассеиваться под определенными углами, и в этом случае вы никогда не увидите фотон, если стоите не в том месте.
Как говорит @jiggunjer. Существует передача, излучение и поглощение. Падающий свет, который не поглощается, пропускается. Стимулированные атомы или молекулярные структуры могут излучать свет, и спектры излучения и поглощения имеют одинаковые частоты (из-за одинаковых энергетических уровней электронных орбиталей), но разную интенсивность ( en.wikipedia.org/wiki/… ).

Цвет — это биологический/ментальный феномен, а не физический.

Это хорошо иллюстрируется розовым цветом или тем фактом, что красный свет и синий свет вместе дают розовый свет:

введите описание изображения здесь

Основными цветами света являются красный, зеленый и синий не из-за какой-либо физики, а потому, что именно к этим длинам волн чувствительны наши глаза.

Кривые отклика для каждого цвета несколько широкие, как следствие этого: если желтый свет попадает в наши глаза, он немного стимулирует красные рецепторы и немного зеленые рецепторы. Если наш глаз стимулируется красным светом, смешанным с зеленым светом, сигналы, производимые клетками, неотличимы от желтого. Вот как компьютерные мониторы обманывают нас, заставляя думать, что они производят спектр.

Розовый цвет не является цветом, поскольку не существует единой длины волны света, которую можно осмысленно обозначить как «розовый» — он ДОЛЖЕН быть смесью. Причина в том, что если бы у вас была длина волны между красным и синим, она бы не стимулировала красные и синие рецепторы так же, как желтый свет действует на красные и зеленые рецепторы — длина волны между красным и синим — это просто зеленый. Мы воспринимаем красно-синий «цвет» не как интерполяцию, а как совершенно новую, нефизическую галлюцинацию «цвета», которого на самом деле «не существует» в реальном мире.

Как указывали другие, отдельные атомы имеют цвет. Они дают характерные спектры неоновых ламп или спектры поглощения внешних слоев звезд. Когда разные атомы находятся вместе в смеси, мы видим их общий цвет как смесь (возможно, коричневый). Или, если атомы расположены достаточно близко, чтобы их волновые функции перекрывались (т. е. у них есть химическая связь), то характерная длина волны всего набора может измениться (IIRC, вот почему некоторые металлы, такие как золото, имеют аномальные цвета).

По сути, все длины волн света существуют в природе. Что касается цвета, то это продукт нашего разума и наших глаз.

Отличный ответ; хорошо развеять заблуждения! Любой атом или объект имеет спектр длин волн, которые он поглощает/излучает, которые взаимодействуют с нашими глазами особым образом, в результате чего мы видим какой-то цвет не потому, что цвет присущ объекту, а спектры. А некоторые цвета не могут быть восприняты без по крайней мере двух разных длин волн света.
«Розовый — это не цвет», это полная ерунда. Конечно, розовый — это такой же цвет, как и черный, и т. д.
@adrienlucca.wordpress.com: О, я этого не заметил; он, вероятно, имел в виду «розовый — это не длина волны», поскольку в самом первом его абзаце говорится «розовый цвет»… Спрафф: Да, пожалуйста, измените свой ответ!
Это пурпурный. Я считаю розовый обесцвеченным красным и спектральным цветом. Вы говорите о «фиолетовой линии», так что фиолетовое — лучшее название.
«Красно-синий «цвет» мы воспринимаем не как интерполяцию, а как совершенно новую, нефизическую галлюцинацию «цвета»». Конечно, розовый цвет можно получить, используя свет с длиной волны 440 и 700 нм, и для этого требуются две частоты. Но зеленый цвет можно получить, используя только свет с длиной волны 520 нм. Но в первом случае стимулируются красные и синие колбочки; в последнем красные и зеленые шишки. Значит, вы утверждаете, что красная и зеленая стимуляция более галлюцинаторна и менее физическая, чем красная и синяя стимуляция? В каком объективном смысле комбинации колбочек «должны» быть примерно одной длины волны?
Я говорю, что существует объективная разница между стимуляцией красных и зеленых колбочек, вызванной одной длиной волны, и такой же стимуляцией, вызванной смесью длин волн, и последняя является галлюцинацией. (Или, скорее, в большей степени .) Случай, когда зеленый свет стимулирует красные колбочки, а также зеленые колбочки, кроме того, является видом галлюцинации, отличной от стимуляции красного и синего, поскольку ни одна длина волны не может вызвать последнюю, и поэтому это должна быть галлюцинация. , тогда как различные оттенки зеленого могут быть получены с помощью чистых длин волн или их смесей. Для розового (и коричневого и т. д.) такой опции нет.
Это качественное, субъективное различие, но сам факт этого показывает, что это не вопрос к физике, что является моей исходной точкой зрения.
На секунду не обращая внимания на детали, у нас есть три типа конусов. Если два разных спектра стимулируют эти три типа колбочек эквивалентным образом, мы не сможем физически воспринять разницу; таким образом, мы можем сформировать теорию цвета, определяющую цвет как относительную стимуляцию колбочек. Теперь, похоже , вы говорите, что, поскольку вы хотите определить цвет как длину волны, а относительная стимуляция колбочек не работает таким образом, то стимуляция физических колбочек является галлюцинаторным явлением. Это не имеет никакого смысла для меня; имеет смысл сказать, что вы сравниваете яблоки с апельсинами.
На самом деле мы говорим о процессах, которые даже не происходят в мозгу; вся интересная предварительная работа в отношении «розового» против «зеленого» выполняется в сетчатке. Наша сетчатка галлюцинирует?
Я пытаюсь указать, что слово «цвет» имеет несколько запутанный смысл именно из-за вещей, на которые вы указываете. Я называю «цвет» биологическим / психическим явлением (буквально первая строка моего исходного ответа) и замечаю, что цвет иногда соответствует одной длине волны света, иногда нет, и есть эффекты перекрытия, двусмысленности и эквивалентности, о которых следует помнить. . Ты убегаешь с оговоркой в ​​языке. Сделать шаг назад.
«цвет» не имеет путаного значения; он просто имеет несколько определений. Сделайте так: "цвет 1. (оптика) длина волны 2. (колориметрия) классы эквивалентности колбочек 3. (психология)..." и путаница исчезнет. В своем ответе вы начинаете абзац, говоря, что розовый (3) не является цветом (1), поскольку не существует розового (3) цвета (1). Конечно. Но когда вы объясняете, почему, вы предполагаете, что желтый(3) является средним(2) красным(1) и зеленым(1), поскольку есть желтый(1), но поскольку нет розового(1), мы галлюцинируем(3) ) Это. Это путаница и не имеет ничего общего с тем, как работает color(2).

Я думаю, что вопрос некорректен. Даже отдельные атомы могут «иметь цвет», если вы определяете наличие цвета как испускание фотонов с определенной частотой. Скорее вопрос должен звучать так: сколько из этих фотонов за раз должен поглотить человеческий глаз, чтобы воспринять соответствующий цвет? Однако это скорее биологический вопрос, чем физический.

Во-первых, отдельные атомы имеют цвет; Цвет – это разные длины волн , выделяемые атомом при возбуждении . Во-вторых, чтобы увидеть цвет, вам нужно около 0,1 квадратных миллиметра атомов, потому что именно столько можно увидеть невооруженным глазом.

Вам не нужно «видеть» объект, излучающий фотоны, все, что вам нужно, это достаточное количество фотонов, испускаемых объектом, поражающих сетчатку.
@Farcher: я согласен. Вот почему звезда, которую мы не можем увидеть невооруженным глазом, может быть видна как сверхновая.
@Krumia: Точно. Этот ответ в корне неверен. Разрешающая способность оптического детектора (глазного яблока или другого) не имеет ничего общего с интенсивностью падающих фотонов (данной частоты), которая необходима для обнаружения отличия от отсутствия света.
В этом ответе отсутствует логика и физическая реальность: (1) Цвет - это не «разные длины волн», это чепуха. Цвет — это сенсация. (2) 0,1 мм² не имеет визуального значения, можете ли вы увидеть объект площадью 0,1 мм² на расстоянии 10 км? Да, если ОЧЕНЬ ярко...
ОП спросил: «Сколько атомов нам нужно, чтобы увидеть цвет?»; Не сколько фотонов или насколько он яркий; это другой ответ на другой вопрос.
@Hammar мы знаем, однако сам вопрос не имеет смысла, потому что существует множество различных комбинаций «множества атомов», которые могут быть видимыми или нет, красочными или нет.
@Farcher приведите мне один пример реальной ситуации, когда вы не видите объект, который направляет (будь то путем излучения или отражения) свет на ваш взгляд.
@adrienlucca.wordpress.com Я понимаю, к чему вы клоните, но когда один фотон попадает на рецептор в сетчатке, вы не будете «видеть» объект.
@Farcher, если один фотон попадет в вашу сетчатку один раз, вы ничего не увидите. Если поток фотонов достаточно сильный, вы сразу увидите форму излучателя.
Сколько атомов нужно нам, чтобы воспринимать цвет?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v