¿Qué determina que los colores que no se ven sean visibles o no?

Question

Así, cuando alguien es daltónico rojo-verde, los colores le parecen iguales, así: Fuente: https://iristech.co/what-do-colorblind-people-see/

Y si eres totalmente daltónico, es de suponer que las cosas aparecen como en una película en blanco y negro.

Sin embargo, no es así como parecen funcionar los patrones ultravioletas. Compara cómo vemos esta flor con la versión en la que el ultravioleta es visible:

Fuente: Dr. Klaus Schmitt

El patrón UV es completamente invisible aquí. Sin embargo, al contrario que con el rojo y el verde, este no es porque el amarillo y el UV son colores que parecen idénticos cuando no se ve el UV. Mira estas flores:

Fuente: https://blog.zoo.org/2012/01/ultra-awesome-ultraviolet-eyesight-in.html

Esta vez las flores son moradas, pero el patrón UV sigue siendo invisible. ¿Por qué? ¿No debería seguir apareciendo el motivo UV en al menos una de las flores, sólo que en otro color? Y en otras flores, el motivo UV hace aparecen en un color diferente. Así que..:

• ¿Por qué los rayos UV sólo son invisibles a veces?
• ¿Tiene que ver con que la flor utilice estructuras iridiscentes para producir el color, en lugar de un pigmento?
• ¿Puede ocurrir lo mismo con el rojo y el verde?

Fuentes de las imágenes: https://iristech.co/what-do-colorblind-people-see/

Answer 1

Para la física existe una correspondencia uno a uno entre la frecuencia de la luz y el color asignado a las frecuencias visibles. En cuanto al espectro de colores (arco iris) las frecuencias ultravioletas son invisibles a nuestro ojo.

El ojo es una entidad biológica, la retina del ojo tiene receptores de color, y estos receptores ven el espectro . PERO también hay un percepción del color que un mismo color puede ser aceptado por el cerebro aunque tenga muchas frecuencias diferentes.

El daltonismo se debe a que este mecanismo biológico está desajustado .

. ¿Por qué los rayos UV sólo son invisibles a veces?

. ¿Tiene que ver con que la flor utilice estructuras iridiscentes para producir el color, en lugar de un pigmento?

Ahora bien, la frecuencia ultravioleta que se refleja en los materiales como en las fotos que muestras, puede interactuar con ellos y dar la percepción de "ver" ultravioleta, y eso dependerá del material, lo que explica las diferencias en ver un efecto ultravioleta o no en el visible.

¿Puede ocurrir lo mismo con el rojo y el verde?

Puede que sí, es decir, que la dispersión de frecuencia de un material se degrade en energía y cambie un poco la frecuencia (el color). Habría que iluminar con una frecuencia fija roja o verde para ver si se produce algún efecto en el material en cuestión.

Answer 2

Se trata de dos mecanismos diferentes. No es que el ser humano sea "daltónico ultravioleta" o algo así.

1) Está el espectro que refleja o absorbe el pétalo de la flor. Este espectro es continuo e incluye el ultravioleta y todo lo que se encuentra en longitudes de onda inferiores, la luz visible, y el infrarrojo y todo lo que se encuentra en longitudes de onda superiores.

2) Cómo perciben los ojos y el cerebro las distintas longitudes de onda de ese espectro. Así es como percibimos el color: nuestros ojos tienen receptores de células cónicas que tienen una sensibilidad máxima a tres longitudes de onda diferentes (aproximadamente, rojo, verde y azul). No podemos ver la luz a la que no son sensibles nuestros receptores. Además, la córnea y el cristalino bloquean la luz ultravioleta por lo que la mayor parte ni siquiera llega a los receptores. Por eso son visibles las longitudes de onda "visibles": físicamente somos incapaces de percibir longitudes de onda fuera de ese rango.

En el ejemplo que has dado de una flor con pétalos amarillos, donde las puntas son brillantes en el ultravioleta, veamos primero el mecanismo (1). Las puntas de los pétalos reflejan el amarillo y el ultravioleta. Las partes centrales de los pétalos sólo reflejan el amarillo. Si observamos después el mecanismo (2), las dos partes no nos parecen diferentes, porque no podemos percibir el ultravioleta reflejado que difiere entre ellas. Los ojos de las abejas cubren una gama diferente de longitudes de onda, por lo que la luz ultravioleta reflejada en las puntas está fuera de la humano -visible, pero dentro del abeja -Alcance visible.

En la imagen de ejemplo de las judías y las zanahorias que demuestra el daltonismo rojo-verde, considerando el mecanismo (1): las zanahorias reflejan la luz naranja y las judías reflejan la luz verde. Considerando el mecanismo (2), sabemos que la mayoría de las personas con visión típica pueden ver la diferencia. En el caso del daltonismo rojo-verde, como en la foto, los dos diferente longitudes de onda de la luz roja y verde son percibió lo mismo por el cerebro. (Hay varias causas de daltonismo, pero normalmente se trata de alguna mutación genética que provoca algún mal funcionamiento en las células de los conos). Esto es diferente de ser incapaz de percibir ultravioleta.

Answer 3

Un ojo humano sano y sin ayuda (véase más abajo) no puede ver nada ultravioleta. Por eso se denomina ultravioleta: en el conjunto del espectro electromagnético se sitúa entre la luz violeta visible y los rayos X.

Lo que SÍ podemos ver en relación con el UV son las colas de los rasgos espectrales principalmente UV (ya sean de luz o de absorción). Por eso podemos ver las lámparas de "luz negra": son principalmente UV, pero parte de su luz sobresale del área visible del espectro.

Una gran variedad de pigmentos (tanto naturales como artificiales) los vemos como amarillos o anaranjados porque alguna banda de absorción UV fuerte y ancha absorbe también en el extremo violeta-azul del espectro visible. La mayoría de las flores amarillas son amarillas precisamente por esa característica espectral.

No somos daltónicos, somos completamente ciegos al ultravioleta. Podemos utilizar sensores y cámaras sensibles a los UV si es necesario.

Por otra parte, las flores no desarrollaron sus colores y dibujos para nosotros, sino en coevolución con los insectos, que no sólo pueden ver cerca del ultravioleta, sino que tienen sus propios colores en la banda ultravioleta. Lo que vemos es sólo una parte del cuadro, pintado para las abejas.

(Las abejas no pueden ver el extremo rojo de la visión humana, así que no estamos completamente perdidos).

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En cuanto al punto "saludable", el límite violeta/UV de la visión humana viene impuesto por el cristalino. Las personas que utilizan lentes artificiales de las primeras generaciones pueden ver hasta el UV. Pero ahí no hay mucho color.

Answer 4

Creo que parte del problema es la forma de definir el color. Como se menciona en otras respuestas, los humanos suelen tener tres receptores del color, que son sensibles a gamas de frecuencias que llamamos rojo, verde y azul. El color es lo que percibimos cuando esos receptores son excitados por la luz, y percibimos una gama de colores intermedios cuando se excita más de un tipo de receptor.

El ultravioleta (o infrarrojo) no es un color, tanto porque (la mayoría) de los seres humanos no tienen receptores para él como, quizá más importante, porque se trata de una gama de frecuencias más amplia que la luz visible. Así que una criatura con receptores para rangos dentro de ese espectro percibiría múltiples colores de UV.

Cuando construimos detectores para UV -cámaras de película, CCD y demás- hacemos algo parecido. Los dispositivos traducen los rangos de frecuencia UV en colores que podemos ver. Así que los "colores" que aparecen en tus imágenes son básicamente elecciones artísticas del fotógrafo. Que la reflectancia UV de las puntas de esas flores se muestre amarilla, verde brillante o azul depende del hardware utilizado y de las decisiones tomadas por el fotógrafo.

Todo esto no es más que un subconjunto de las imágenes en falso color, como las que se utilizan en las sondas espaciales, por ejemplo: https://en.wikipedia.org/wiki/False_color

Otro posible factor es la fluorescencia UV. Cuando se iluminan con UV, algunos objetos emiten luz visible, el conocido efecto de "luz negra". Sospecho que eso es lo que ocurre en la imagen de la flor con las puntas verdes brillantes. Véase, por ejemplo https://adaptalux.com/fluorescent-flowers-ultraviolet-light/ para ver más ejemplos de flores y similares que presentan fluorescencia bajo la luz ultravioleta.

Answer 5

- ¿Por qué los rayos UV sólo son invisibles a veces?

La luz ultravioleta es siempre invisible para el ojo humano, ya que se encuentra fuera del espectro visible. Sólo los detectores UV y las cámaras especialmente diseñadas pueden "ver" la luz ultravioleta.

- ¿Tiene que ver con que la flor utilice estructuras iridiscentes para producir el color, en lugar de un pigmento?

Eso es muy poco probable, en relación con su pregunta.

- ¿Puede ocurrir lo mismo con el rojo y el verde?

El hecho de que las flores rojas, verdes y amarillas sean totalmente negras bajo la luz ultravioleta se debe a que absorben el color complementario (azul y espectros de longitud de onda más corta, incluido el ultravioleta), de ahí que parezcan negras. Mientras que las flores azules reflejan totalmente el azul (y los espectros de longitud de onda más corta, incluidos los UV), por lo que parecen azules. En resumen, no puede ser.