Почему добавление красного света к синему дает фиолетовый свет? [дубликат]

У меня есть веские основания полагать, что я нашел правильный ответ на свой вопрос, вы можете поправить меня, если я ошибаюсь. Но это изображение, кажется, объясняет все о моем вопросе одним нажатием:

Это результаты Bowmaker & Dartnall (1980). Соответствующая ссылка: Bowmaker, JK, & Dartnall, HJA Зрительные пигменты палочек и колбочек в сетчатке человека. Журнал физиологии , 298 , 1980, 501-511 .

Кажется, что L-рецептор на самом деле более активен на самом коротком конце длины волны, чем на более длинном, чем то, что мы можем видеть как видимый свет. Вы можете видеть кривую красного цвета, идущую вверх к короткому концу оси длины волны. Активация L-рецептора (связанная с красным цветом) не является колоколообразной кривой относительно линейной оси длин волн (как можно было бы ожидать). Это могло бы объяснить немного фиолетово-синий цвет, который мы видим на длине волны 400 нм!

Так что, к счастью, мозг не сходит с ума, но рецепторы просто немного странные, вероятно, с целью отличить синий от более синего (с функциональной точки зрения «эволюции»).

Заметим, что логично, что на правой (более длинноволновой) стороне графика это не так, потому что там красный близко соседствует с зеленым. Таким образом, мы можем отличить красный от более красного по смеси зеленого.

Итак, реальная проблема здесь:

Фиолетовый — это цвет с самой короткой длиной волны, которую мы можем видеть.

Фиолетовый — это аддитивная смесь того, что мы видим как красный и синий свет.

Это просто не имеет никакого смысла. Я не понимаю, как наш мозг может воспринимать это как один и тот же цвет. Разве оба пурпурных цвета на самом деле не должны быть разными цветами (таким образом, у нас будет новый другой цвет для этого)?

Ваша проблема возникает из-за того, что вы смешиваете две разные системы отсчета слова «цвет» — биологическую и физическую.

Физические цвета спектра имеют однозначное соответствие с определенной длиной волны, указанной на вашем изображении. Если у вас есть луч с чистыми 450 нанометрами и еще один с 700 нанометрами, и вы направите их на один и тот же экран, ваш глаз увидит фиолетовый цвет, потому что ваш глаз находится в биологической структуре. Анализатор спектра вместо экрана увидит правильное процентное соотношение длин волн 700 и 450, потому что анализатор спектра видит физические величины. Добавление света с двумя длинами волн не создает новую длину волны, как добавление яблок и апельсинов не дает ананасов :).

Короче говоря, цвет спектра исходит из основной физической структуры, но человеческое восприятие генерирует цвета, которые являются комбинациями основных цветов спектра. Переписка не один в один. Одна длина волны дает фиксированное восприятие цвета, один цвет может быть комбинацией длин волн.

Ответ на этот вопрос заключается в том, как мозг реагирует на стимуляцию колбочек S, M и L в различных соотношениях. Лучше всего это видно на стандартной диаграмме цветности CIE XY.

Точки на этой диаграмме представляют различные соотношения стимуляции трех наборов колбочек. Увеличьте пропорцию, в которой стимулируются L-колбочки (по сравнению с двумя другими), и вы движетесь к нижней правой части этой диаграммы. Увеличьте пропорцию, в которой стимулируются М-колбочки, и вы движетесь к вершине. Увеличьте пропорцию, в которой стимулируются S-колбочки, и вы движетесь в нижний левый угол.

Различные длины волн видимого света (в нанометрах) находятся вокруг изогнутого края этой формы; а цвета на изогнутом краю - это «цвета радуги», то есть цвета монохроматического света, от фиолетового на длине волны около 400 нм до красного на длине волны около 700 нм.

Большая часть света, который мы воспринимаем, не монохроматична, поэтому мы имеем смесь множества различных длин волн. Цвета, которые мы видим при воздействии смеси длин волн, находятся внутри этой кривой. Например, если мы смешаем голубовато-зеленый свет (500 нм) с желтовато-зеленым светом (560 нм), мы увидим цвет, который лежит на отрезке линии, соединяющем «500» в левой части этой диаграммы с «560» на левой стороне этой диаграммы. правая сторона. Вдоль этого сегмента линии есть множество оттенков зеленого, и вы можете получить их все, изменив пропорции света 500 нм и света 560 нм.

Так вот, такие цвета, как пурпурный и розово-розовый, не встречаются в радуге, поэтому они никогда не могут возникать как реакция на одну длину волны света. Но они находятся на этой диаграмме вдоль прямой грани внизу. Эти цвета являются реакцией мозга на смесь длин волн, которые не соответствуют ни одной длине волны света.

Таким образом, чтобы сделать свет, который кажется фиолетовым, нужно смешать фиолетовый свет с длиной волны 400 нм (или даже голубоватый свет с немного большей длиной волны) с красным светом с длиной волны 700 нм (или даже оранжевый свет с немного более короткой длиной волны). Изменяя соотношение этих двух цветов, вы можете получить любой из цветов рядом с прямым краем этой диаграммы.

"Смесь" может быть путаницей

когда вы «смешиваете» красную и синюю краску , вы получаете фиолетовый, это вычитание, когда вы добавляете , он становится пурпурным

Красный свет + синий свет = пурпурный

Красный + зеленый = желтый

Синий + зеленый = голубой

Красный + Синий + Зеленый = Белый = Пурпурный + Голубой + Желтый

Но есть ли трансформация или смешение составляющих длин волн?

нет единой длины волны, которую мы воспринимаем как пурпурный

Цвет света определяется тем, как он выглядит. Свет на коротковолновом конце спектра фиолетовый, а не фиолетовый, и фиолетовый не выглядит так же, как фиолетовый. На самом деле у нас есть красные, зеленые и фиолетовые колбочки. Стимуляция только красных колбочек заставляет нас видеть красный цвет. Стимуляция только зеленых колбочек заставляет нас видеть зеленый цвет. Стимуляция клеток только фиолетовых колбочек заставляет нас видеть фиолетовый цвет. Мы видим синий цвет, когда клетки красных колбочек вообще не активируются, а клетки фиолетовых колбочек стимулируются в нужное число раз больше, чем клетки зеленых колбочек. Если вы соедините красный свет и синий свет в правильных пропорциях, вы получите фиолетовый свет. Это означает, что фиолетовый на самом деле является более глубокой версией голубовато-фиолетового. Иногда, когда кто-то видит фиолетовый свет, он не замечает, что он отличается от фиолетового, потому что не очень наблюдателен; Это' близок к фиолетовому; и они не могут себе представить более глубокую версию цвета, чем та, которую можно получить, комбинируя красный, зеленый и синий свет.

Источник: http://www.sjsu.edu/faculty/watkins/violet.htm

Вот как я понимаю вещи. Я не буду предполагать, что колбочки наших глазных клеток более чувствительны к фиолетовому, чем к синему. Фиолетовый и синий — это просто ярлыки, которыми пользуются люди. Кажется, я понимаю Вашу точку зрения, но нам нужно лучше определить цвета.

Я думаю, что понимаю нашу способность мозга смешивать результаты сигналов этих рецепторов, производя такие цвета, как желтый.

Глаз среднего человека имеет только три различных типа колбочек. Назовем их красным, зеленым и синим. Таким образом, мы фактически можем видеть только три цвета. То, что Ты называешь желтым, не является желтым как таковым, а представляет собой сочетание красного и зеленого, которое Ты можешь видеть. Если бы у Вас были желтые колбочки, я полагаю, Вы бы увидели цвет, которого раньше никогда не видели. И Вы, возможно, не сможете представить цвет, который Вы никогда раньше не воспринимали в своей жизни. То же самое касается таких цветов, как оранжевый, фиолетовый, фиолетовый, голубой и т. д.

Однако здесь есть одна проблема, которую я не могу объяснить. Как получается, что смешивание красного света с синим также приводит к фиолетовому свету? Как возможно, что фиолетовый свет может быть получен путем смешивания (аддитивного) синего и красного света, точно так же, как переход к самой короткой длине волны границы того, что мы можем видеть (от синего до ультрафиолетового через фиолетовый)?

На приведенном Вами рисунке с видимым спектром действительно выглядит так, что "желтый" находится между красным и зеленым, "голубой" - между зеленым и синим, а "фиолетовый" (а также "фиолетовый", "маджента") не между синим и красным. Именно в этот момент мы должны понять, что ни один средний человек на самом деле никогда не видел истинного «фиолетового» (а также «фиолетового», «пурпурного»). Мы просто называем так сочетание красного и синего, но то, что мы видим, на самом деле является красным и синим одновременно.

Что такое цвет на самом деле? Цвет – это тип информации. Как и информация, она может перемещаться со скоростью света. Кроме того, цвет распространяется в виде света, где свет состоит из фотонов, а, следовательно, фотоны несут цвета. Мы можем связать цвет, который несет фотон, с энергией или частотой этого фотона. Фотоны по-разному взаимодействуют с веществом (поглощение, отражение, пропускание). Клетки колбочек состоят из материи и могут поглощать фотоны. Различные типы колбочек лучше поглощают определенные фотоны.

Когда красные фотоны взаимодействуют с клетками ваших колбочек, их энергия лучше всего поглощается клетками красных колбочек, стимулируя дальнейшие сигналы в нейронной сети вашего мозга, которые ваш мозг затем связывает с квалиа красного цвета. На самом же деле это информация красного цвета, которая считывается Вашим глазом и далее обрабатывается и сохраняется Вашим мозгом.

Я могу ошибаться в этом, но я чувствую, что диаграмма задом наперёд. Возможно, нам не следует измерять свет в длинах волн, поскольку длина волны обратно пропорциональна (?) количеству переносимой ею энергии.

Итак, синий свет имеет короткую длину волны — большую энергию. Добавление чего-либо к этому количеству энергии должно привести к большему количеству - более короткой длине волны, т.е. фиолетовому цвету.

Эксперименты с этой концепцией оказываются непоследовательными :( Но мне интересно, как количество энергии, переносимой вдоль длины волны, играет свою роль.