Как воспринимаются цвета вне стандартной цветовой схемы RGB?

Я думаю, что этот вопрос относится как к биологии, так и к физике (думаю, это биофизика! :), поэтому я считаю, что здесь стоит ответить.

Во-первых, мы должны признать разницу между длиной волны , которая является просто физическим свойством света, и цветом , который по определению является человеческим зрительным восприятием . Цвет «красный», например, является особым визуальным ощущением, которое люди испытывают при встрече со светом определенных длин волн. Цвет нельзя описать одним номером длины волны, потому что свет, который мы видим в природе, никогда не бывает монохроматическим; это сложная смесь фотонов всех видов длин волн.

Как также указывалось в ответе Джона, человеческий глаз имеет три типа клеток колбочек, которые по-разному реагируют на длины волн, что определяется их спектрами поглощения (см. рисунок ниже; R представляет собой палочки , которые я здесь игнорирую). Восприятие цвета человеком можно описать как смесь сигналов от L (длинноволновой, красный), M (средневолновой, зеленый) и S (коротковолновой, синий) клеток колбочек. Математически это линейная комбинация$l \cdot f_L + m \cdot f_M + s \cdot f_S$из трех спектров$f_L$,$f_M$а также$f_S$. Координаты$(l,m,s)$создать цветовое пространство LMS , которое по определению содержит все цвета, которые может воспринимать человек.

Теперь на ваш вопрос: какие цвета не входят в схему RGB ?

Это зависит от того, что именно вы подразумеваете под «схемой RGB» и «цветом». Выложенное вами изображение на самом деле представляет собой не схему RGB, а двухпараметрическую цветовую модель, известную как CIE 1931 , которая примерно такая же, как цветовое пространство LMS, за вычетом параметра интенсивности света. Если под «цветом» понимать зрительное восприятие человека, то вне пространства LMS цветов по определению нет.

С другой стороны, есть много видов света , которые люди не могут правильно воспринимать: из рисунка выше вы можете представить, что существует множество случаев, когда две смеси разных длин волн дают одинаковый отклик. Например, сочетание «красного» и «зеленого» света может привести к одному и тому же результату.$(l,m,s)$значения как «желтый» свет, даже если это физически отличается. И, конечно же, некоторые длины волн наши глаза вообще не воспринимают, но мы обычно не считаем такие длины волн «цветами».

Наконец, если под «моделью RGB» вы имеете в виду типы света, которые могут производить устройства RGB, такие как экран вашего компьютера, то ответ заключается в том, что существует много цветов за пределами RGB. Это связано с тем, что устройства RGB используют источники света для R, G и B с профилями длин волн, отличными от профилей колбочек. Следовательно, типичное устройство RGB генерирует только некоторое подмножество пространства LSM. Например, на рисунке ниже треугольник представляет цвета, полученные путем смешивания трех монохроматических источников света R, G и B в пространстве CIE RGB , одном из многих возможных пространств RGB.

цвета, которые мы, люди, с нашими трехцветными глазами не можем видеть.

.Цвет для нас производится комбинацией и сравнением активации клеток. Мы можем видеть каждую длину волны между 4-700 нм, мы не можем хорошо различать вблизи концов или вообще, если уж на то пошло, по сравнению с не млекопитающими. для большей части RGB одна длина волны активирует более одной клетки, сравнение активации создает цвет, активируя более одного типа колбочек в разной степени. Например, активируйте и красный, и зеленый, но красного больше, чем зеленого, и вы увидите оранжевый, активируйте оба и увидите желтый.

Тем не менее, глубокие пурпурные или пурпурные цвета выглядят странно и могут быть активированы двумя способами. Наши красные колбочки также улавливают свет в диапазоне 400 нм. поэтому свет вблизи 400 нм активирует и синий, и красный, но не зеленый (если бы у наших красных колбочек не было этого кровотечения, обычно было бы невозможно активировать красный и синий, но не зеленый), но вы также можете обмануть глаз, используя оба красных цвета. и синий свет вместе, что дает тот же результат активации. вот почему у вас есть это фиолетовое пятно в нижней части таблицы цветов.

Но есть также длины волн ниже 400 и выше 700. Другие животные могут видеть часть этих длин волн как цвета. Есть животные, которые видят цвета в том, что мы видим как белый свет. Животные с более чем тремя типами колбочек или с колбочками, активируемыми разными областями спектра, видят разные цвета.