¿Por qué el modelo de color aditivo usa rojo, verde y azul en lugar de amarillo, verde y violeta?

Question

Las células cónicas largas en el ojo humano son más sensibles a longitudes de onda de 570 nm que son más parecidas al "amarillo" espectral que al "rojo" espectral y las células cónicas cortas son más sensibles a longitudes de onda de 440 nm que son más parecidas al "violeta" espectral que al "azul" espectral 1 2. Entonces, ¿por qué el modelo de color aditivo usa rojo, verde y azul en lugar de amarillo, verde y violeta? ¿Es más difícil hacer rojo mezclando "amarillo" y "violeta" espectral que hacer amarillo mezclando "rojo" y "verde" espectral? ¿Permitiría un modelo hipotético "YGV" una gama de colores más amplia o más estrecha que el modelo RGB? Incluso si permitiera una más amplia, ¿seríamos capaces de percibir tal gama?

Nota: Con "amarillo" espectral me refiero realmente al "amarillo" espectral en luz blanca, no al "amarillo" como en el modelo sustractivo. El "amarillo" sustractivo no es lo mismo que el "amarillo" espectral: el primero es el resultado de "rojo" espectral y "verde" espectral en luz blanca filtrados por el pigmento de la tinta y percibidos por el ojo humano como "amarillo", mientras que el segundo es el verdadero "amarillo" espectral en luz blanca. El lenguaje común siempre ha sido el peor para describir el concepto de "color", porque las personas pueden significar cosas muy diferentes con "rojo", "verde", "azul", "amarillo", "marrón", etc. Por ejemplo, "marrón" es un "color" diferente de "naranja", pero en realidad es simplemente un tono oscuro del matiz "naranja" (que es "naranja" espectral), y el matiz también puede ser referido como "color".

Answer 1

Intentemos lo que estás proponiendo hacer. Es decir, tomar los colores primarios de la siguiente manera:

1. Amarillo - supongamos que es el amarillo más puro posible, como el color espectral de 571 nm
2. Verde - manténgalo en la posición sRGB, ya que no parece que estés proponiendo reemplazarlo
3. Violeta - tomemos por ejemplo el color espectral de 430 nm

Lo que obtenemos se muestra en la imagen a continuación. El triángulo de colores aquí es el gamut sRGB. El punto negro es el punto blanco sRGB, y la línea discontinua es el límite del gamut que propusiste. Las coordenadas son las coordenadas de cromaticidad $u'$ y $v'$ del espacio de color CIELUV.

Observa que simplemente has eliminado toda la parte roja del gamut. También observa cuánto más pequeño es en general tu gamut en comparación con sRGB, y ni siquiera sRGB puede representar todos los colores más comunes que se encuentran en la vida cotidiana (no es un superconjunto del gamut de Pointer).

Hay otra deficiencia en tu propuesta: la eficacia luminosa de los primarios. Mientras que el amarillo no tiene problema, el violeta sí. La eficacia luminosa del azul sRGB (cuya longitud de onda dominante es de aproximadamente 465 nm) es de alrededor de 0.74, mientras que la del violeta de 430 nm es de aproximadamente 0.12, lo cual es aproximadamente 7 veces menor. Esto significa que necesitas producir más potencia para lograr la misma luminosidad del primario, lo que resulta en un mayor consumo de energía, una mayor tasa de degradación de algunos tipos de pantallas y una mayor tensión en los ojos.

Answer 2

Es muy importante entender que hay muchos sistemas de colores, pero necesitas un sistema de color efectivo.

La gama de colores significa que la eficacia de un sistema de color se mide mejor por la cantidad de colores que se pueden crear al mezclar los colores primarios. Este conjunto de colores es la gama de colores.

Hay dos sistemas principales:

1. aditivo, donde usamos rojo, verde y azul

2. sustractivo, donde usamos amarillo, verde y magenta

Para un sistema aditivo, la luz se crea directamente (como en una pantalla de computadora).

Para un sistema sustractivo, se crea una cierta luz reflejada al absorber el color opuesto (como en un periódico).

Estamos usando un sistema aditivo en computadoras, y por lo tanto el sistema aditivo más efectivo es RGB.

Te preguntas por qué no usamos amarillo y la respuesta es que solo funcionaría con sistemas sustractivos (efectivamente).

Estás sugiriendo un sistema de mezcla de colores que usaría Amarillo, Verde, Violeta, porque según dices, nuestros ojos podrían detectar esos colores (esos fotones de longitud de onda) de manera más efectiva.

Ahora el ojo humano tiene la capacidad de detectar colores mixtos también, es decir, luz compuesta de múltiples fotones de longitud de onda, por lo tanto, con nuestros conos, podemos detectar cualquier mezcla de colores de manera efectiva, usando múltiples conos al mismo tiempo.

Tienes razón en que podríamos calibrar el sistema RGB a una longitud de onda de lo que sugieres, (570nm, verde, 440nm), en lugar de RGB, pero ese sistema tendría algunos problemas:

1. este no sería el sistema de mezcla de colores aditivos más efectivo (RGB lo es)

2. nuestros ojos no podrían ver más colores de esa manera, tal vez los conos se usarían de manera más efectiva, tendríamos que usar múltiples conos menos a menudo

3. todavía podemos ver la misma cantidad y tono de colores con las pantallas RGB, pero si la pantalla fuera (570nm, verde, 440nm) en lugar de RGB, la pantalla en sí no podría producir tantos colores

4. usar amarillo (570nm) no sería lo más efectivo para la mezcla de colores aditivos