¿Por qué la combinación de dos ondas luminosas (rojo, amarillo) se percibe del mismo color que la media aritmética de sus frecuencias (naranja) mientras que percibimos dos notas musicales al mismo tiempo como sólo esas dos ondas apiladas, y no la media de esas frecuencias?
Porque 16.000 es mayor que 3.
Sólo tenemos 3 tipos de detectores (llamados conos) en el ojo, sensibles ampliamente a la luz roja, verde y azul. Así que una mezcla de luz roja y verde excita los conos rojos y verdes. Pero la luz amarilla, entre el rojo y el verde, también excita los conos rojos y verdes, y el cerebro no puede distinguir la diferencia. Así que no se trata de la media de las frecuencias -una mezcla de rojo y azul es diferente a la del verde-, sino que se está haciendo una media.
Pero el oído tiene 16.000 células ciliadas, cada una de ellas sensible a una frecuencia concreta, por lo que el cerebro recibe mucha más información. Un C de 256 Hz excitará la célula ciliada de 256 Hz, pero una mezcla de B de 242 Hz y C# de 271 Hz excitará esos dos receptores y no el intermedio.
Y con tantos datos de frecuencia disponibles, pero sin datos de POSICIÓN, el cerebro y el sistema perceptivo evolucionaron para aprovechar al máximo esos datos.
En realidad, hay un solapamiento entre las respuestas de frecuencia de las células ciliadas, pero, como escribes, son muchas y las bandas son, sin embargo, relativamente estrechas en comparación con la gama de frecuencias de la audición. El solapamiento mejora el reconocimiento del tono, al menos para los músicos entrenados. @RossPresser sí, hay datos de posición: la mayoría de nosotros tenemos dos oídos, y el cerebro puede hacer cosas bastante sorprendentes con ellos. Aunque, obviamente, dos es mucho menos que millones de conos en los ojos.
@RossPresser Resulta que hay bastantes datos de posición disponibles, que es como podemos identificar el origen de los sonidos. Resulta que los datos de posición se extraen de los datos de frecuencia
¿Por qué la combinación de dos ondas luminosas (rojo, amarillo) se percibe del mismo color que la media aritmética de sus frecuencias (naranja)?
Simple: No, no lo es. No es así como funciona la percepción del color. (Si te inclinas por no estar de acuerdo, pregúntate: ¿cómo explica tu modelo el hecho de que al cambiar la intensidad relativa de las dos fuentes de luz cambia el color percibido?)
Pero en cualquier caso, no hay a priori razón por la que el ojo humano y el oído humano (y los procesos psicofísicos asociados para la percepción del color y el sonido) deberían funcionar de la misma manera.
¿cómo ... el cambio de la intensidad relativa de las dos fuentes de luz cambia el color percibido? Simple: media ponderada. Y el a priori La razón por la que la percepción del sonido y de la luz funcionaría de la misma manera es que ambos son ondas, y - como cualquiera que haya tomado un curso básico de física puede decirle - tanto el sonido como la luz están hechos de ondas, y las ondas de diferentes frecuencias se combinan de una manera particular. -- No es que me crea nada de eso, pero creo que esta respuesta es excesivamente despectiva y sin contenido.
@R.M. OP especifica explícitamente el aritmética media de las frecuencias (es decir, sin ponderación), por lo que su argumento es discutible. Esta respuesta es despectiva porque la pregunta está mal escrita y mal investigada -- y porque esto fue escrito antes de que la pregunta llegara a HNQ y sin una audiencia más amplia en mente. No estoy particularmente interesado en ampliar esto -- si algo tiene que cambiar, es que este hilo tiene que ser eliminado de la lista HNQ.
La percepción del color no es tan sencilla como crees
Roger Barlow ya ha descrito por qué la percepción del sonido es diferente (tienes suficientes receptores para distinguir bot una gran variedad de notas y su fuerza al mismo tiempo).Y el ojo sólo tiene 4 tipos de receptores.
Pero la percepción humana del color también es diferente por otra razón importante. No se trata de crear la percepción del media frecuencia. También es posible crear percepciones de color que no existen como colores individuales en ningún espectro.
La razón es que la sensibilidad de los receptores de color es amplia y se superpone. Para entender esto en el cerebro no es tan sencillo como "promediar" las señales. Además, si intentáramos transmitir una gran señal con datos de todos los píxeles, sobrecargaríamos la capacidad de nuestro nervio óptico, por lo que se realiza un gran preprocesamiento antes de que la señal llegue al cerebro. Pero el proceso global del color es mucho más complejo que el promediado.
Una de las razones es que las señales de los receptores están preprocesadas para dar diferencias por pares entre las señales de los receptores (especialmente el par rojo-verde y la diferencia entre el rojo+verde y el azul). Esta es una de las razones del daltonismo común, ya que si los receptores rojo-verde se solapan demasiado, se estropea la capacidad de distinguir los dos colores (la ausencia total de receptores es una causa mucho menos común). El cerebro sintetiza los colores percibidos a partir de estas señales de diferencia.
Una consecuencia del complejo procesamiento es la capacidad de ver colores no espectrales como magenta un color que nunca aparece en un solo espectro de longitudes de onda. El cerebro no media una señal que contenga luz roja y violeta (que promediaría al verde): sintetiza un nuevo color. Esto demuestra que el cerebro crea la percepción del color de una forma más compleja de lo que sugiere el "promedio".
En resumen, la percepción del color es necesariamente diferente a la percepción del sonido. El color es algo complejo que se sintetiza a partir de sólo 4 señales (aproximadamente la luminosidad + los tres colores, aunque la luminosidad sólo importa mucho con poca luz). Hay miles de receptores de sonido y todos pueden enviar señales a la vez, de modo que podemos percibir muchos sonidos simultáneos (con poco detalle espacial) pero sólo un color perceptivo (para cada región y con mucho más detalle espacial).
La respuesta a cualquier pregunta sobre la percepción humana es "es complicada".
Evolucionamos para la máxima aptitud (para alguna función de aptitud). La forma en que oímos el sonido y la forma en que oímos la luz son las formas más eficaces que hemos encontrado para tratar las señales.
Sin embargo, si tratamos de profundizar en ello, cabe señalar que es útil poder identificar fuentes de sonido "individuales". Se pueden hacer muchas cosas una vez que se han aislado los sonidos individuales entre sí. Prácticamente todos los sonidos que oímos en la naturaleza tienen un carácter armónico. Nunca se oye una onda sinusoidal de 440 Hz en el bosque. Siempre se oyen 440Hz mezclados con otros (como 880Hz y 1760Hz), y las amplitudes relativas de estas frecuencias son razonablemente fijas porque están definidas por la física.
Hay poca ventaja en poder escuchar cada frecuencia y luego hacer un procesamiento pesado más profundo en el cerebro. En cambio, lo que hemos descubierto es que es más valioso tomar el sonido y dividirlo básicamente en una frecuencia fundamental y un "color" de sonido que capta las amplitudes de los sobretonos asociados. Este color es la razón por la que una trompeta suena diferente a una flauta, aunque toquen la misma nota.
De hecho, si se divide la señal de esta manera, se puede hacer un procesamiento notable. Nuestros oídos "colorean" el sonido en función de la dirección, enfatizando diferentes frecuencias según la dirección en que el sonido se acerque a los oídos. Si nuestros cerebros pueden identificar el "color" del sonido, podemos retroceder en esta respuesta dependiente de la frecuencia y averiguar la dirección de cualquier señal (incluso si hay un montón de otros sonidos).
Para divertirse, hay un truco en la comunidad de la música electrónica que consiste en dejar de lado la fundamental en las notas graves. Se deja de lado por completo, y sólo se tienen los armónicos por encima. Nuestro cerebro reconocerá el "color" y rellenará la fundamental por ti. Esto es estupendo porque puede ser necesaria mucha potencia del subwoofer para reproducir la fundamental, y bastante menos potencia para reproducir los armónicos. Si el músico puede confiar en que el cerebro humano lo rellene, su música sonará mejor en sistemas de sonido más débiles.
Con respecto a tu último parapeto: esa técnica no se limita a la música electrónica, sino que se utiliza en los órganos de tubos desde hace mucho tiempo.... ei.tum.de/fileadmin/tueifei/mmk/Personen/Terhardt/ter/top/
@piet.t ¡Bien! ¡Me encanta cuando descubro que subestimé la antigüedad de una técnica por unos cuantos siglos!
@CortAmmon Y re tu último párrafo, así es casi exactamente como funcionan los bajos. La fundamental de un bajo es en realidad muy débil (debido a la longitud de la escala), por lo que no es raro que un ingeniero de mezcla "refuerce" un bajo añadiendo una fundamental sinusoidal para que hace funcionan en sistemas de sonido con una respuesta decente en los bajos.
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La percepción de dos notas musicales no es tan sencilla: si las frecuencias están cerca, se oye una frecuencia de batido notable.
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Una nota musical no es análoga a una frecuencia de luz. Una nota musical se compone de muchos frecuencias de audio que tienen una relación entre sí. De hecho, si presentamos dos frecuencias relacionadas frecuencias para un oyente, el oído y el cerebro los combinarán y los percibirán como una sola nota musical. Un acorde se compone de notas , no frecuencias. No se pueden comparar las notas musicales con los colores de la luz: no son análogos ni en sus propiedades físicas ni en sus efectos sobre el aparato de percepción humano.
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¿Por qué?", como en "con qué propósito", o quiso decir "cómo", como en "mediante qué mecanismo"? Los cefalópodos tienen los medios para percibir el color como nosotros los acordes, porque utilizan esa información para disfrazarse cambiando de color, cómo lo hacen es a través de las pupilas que difractan diferentes frecuencias a diferentes partes de sus retinas.
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Le puede interesar cómo percibimos el color así como cómo percibimos el sonido y su posición 3d .
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@ToddWilcox ¿Entonces una onda sinusoidal no puede ser una "nota musical"? No conozco la definición exacta de una nota, pero creo que una frecuencia limpia y singular es lo que quiere decir OP.
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@smcs Si tocáramos tres ondas sinusoidales con sólo intervalos como un acorde, probablemente no se oirían como un acorde sino como una sola nota. La razón por la que oímos tres notas tocadas en instrumentos reales como acordes es porque cada nota está compuesta por varias ondas sinusoidales. De hecho, hay algunos sonidos de instrumentos que se acercan a las ondas sinusoidales y, cuando se tocan acordes con esos instrumentos, pueden producirse ilusiones auditivas que hacen que el acorde suene más como una sola nota.
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@ToddWilcox Si tocáramos tres ondas sinusoidales con intervalos justos como un acorde, probablemente no se oirían como un acorde sino como una sola nota. Exactamente, a eso se refería el OP con lo de escuchar "notas sueltas apiladas". Creo.