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¿Por qué aparece la luz de alta frecuencia violeta?

Cuando la gente se pregunta para que coincida con monchromatic luz violeta con una mezcla de aditivos de colores básicos, que (paradójicamente) la mezcla de rojo. De hecho, el espacio de color CIE 1931 diagrama de cromaticidad muestra este efecto comienza alrededor de los 510nm (verde-azul), donde la gente se mezcla en color rojo. A partir de ese punto, mayor es la frecuencia de la fuente de luz, más rojo que mezclar.

Este efecto se refleja en la curva roja de la norma CIE observador de coincidencia de color de funciones, que tiene un golpe en la zona de la luz azul. Sin embargo, la curva no coincide con la real de sensibilidad espectral de los conos rojos. Entonces, ¿dónde esta adicionales percepción de rojo en las frecuencias más altas?

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Joe Liversedge Puntos 2134

En el 19no siglo, los físicos, los Jóvenes y Helmholtz propuso una teoría tricromática del color, en el que el ojo se modela como tres filtros con la superposición de los intervalos. Esto es esencialmente un modelo físico de los pigmentos en el ojo, y se predice la respuesta de las células nerviosas en la retina. Helmholtz hizo el trabajo relacionado en el sonido y el timbre. Ca. 1950, Hering, Hurvich y Jameson propone modificaciones significativas a la teoría tricromática, llamado oponente de procesamiento. Este modelos de una etapa posterior en el procesamiento de las señales, después de la respuesta de la retina, pero antes de que el más sofisticado de las etapas de procesamiento en el cerebro. Tanto el tricromática modelo y rival de procesamiento son necesarios para describir ciertos fenómenos humanos en la percepción del color.

La teoría completa puede ser modelado por dos funciones dependiendo de la longitud de onda. Voy a llamar a estos $RG(\lambda)$$BY(\lambda)$. Estas funciones son dibujados aquí. Ambos oscilan entre valores positivos y negativos. Para cualquier longitud de onda pura $\lambda$, el resultado neto de pigmento de filtrado más el posterior procesamiento neurológico que produce estos dos números, que puede considerarse como el final de las señales de que vaya a su posterior procesamiento en el cerebro. Estoy llamando $RG$ $BY$ por las siguientes razones. Supongamos, por simplicidad, que estas funciones oscila entre -1 y +1. Entonces, el par $(RG,BY)=(1,0)$ produce la sensación de rojo, (-1,0) es de color verde, (0,1) es azul, y (0,-1) es de color amarillo. Hay varios evidencia psicológica para este modelo, por ejemplo, no hay color que se percibe como el rojizo verde o amarillo-azul. A grandes rasgos, lo que parece estar sucediendo es que el ojo-cerebro sistema está teniendo diferencias entre los niveles de señal de las diferentes células del cono. Esto tiene algo de sentido porque, por ejemplo, el rojo y el verde de los pigmentos de las curvas de respuesta que se superponen a un montón, así que si quieres colocar un puro-longitud de onda del color en el espectro, la diferencia entre ellos es más un indicador más directo de lo que quieres saber de las señales individuales.

El $RG$ función en realidad tiene dos picos, uno en el extremo rojo del espectro y, sorprendentemente, en el azul del final. Esto implica que mediante la mezcla de azul y rojo, puede producir un $(RG,BY)$ par similar a lo que se habría conseguido con monocromática violeta. Si nos fijamos en otras fuentes, por ejemplo, este (figura 3.3), que parecen estar de acuerdo en la secundaria de corta longitud de onda del pico de la $RG$ función, pero los detalles de cómo las dos funciones son dibujados en las longitudes de onda cortas son diferentes y se parecen hacer de una forma menos convincente explicación de lo observado percepción de similitud entre violeta y rojo-azul de la mezcla.

No sé si es válida una explicación reduccionista de la corta longitud de onda del pico de la $RG$ función. Al igual que un montón de cosas producidas por la evolución, es posible que, básicamente, ser un accidente que fue congelado. Sin embargo, es posible que se sirve el propósito evolutivo de que nos ayuda a distinguir los diferentes tonos de azul y violeta. Si el $RG$ función era simplemente cero en el conjunto de corta longitud de onda del espectro electromagnético, luego la $BY$ función sería la única información que nos iba a llegar para esas longitudes de onda. Pero el $BY$ función tiene un máximo, simplemente debido a la sensibilidad del ojo a la luz se desvanece como te metes en la UV. Cerca de esta máxima, la capacidad de la $BY$ función de discriminar entre los colores se convierte en cero. En la Universidad de York gráfico, parece que la corta longitud de onda de los extremos de la $RG$ $BY$ funciones se compensan el uno del otro, lo que permitiría cierta discriminación de color en esta región. La información física que es preservada por el $BY$ función sería la diferencia en la respuesta entre el azul y el verde de los conos. Pero el Briggs gráficos no parecen mostrar cualquier desplazamiento de los extremos, así que es posible que la explicación que le estoy dando es un falso "just-so de la historia."

Puede ser una buena analogía con el sonido. El espectro de sonido es lineal, pero no es un fenómeno psicológico de la octava de identificación, lo que hace que el espectro de la "envolvente", de modo que las frecuencias $f$ $2f$ son perceptualmente similares y a menudo se confunde con el uno por el otro, incluso por músicos entrenados. Del mismo modo, el poder predictivo de la "rueda de color" modelo muestra que para algunos aproximación podemos pensar en el tricromática/oponente modelo de proceso como el resultado de una envoltura alrededor de el segmento visible del espectro electromagnético en un círculo. Pero en ambos casos, el wrap-around es sólo una aproximación. En términos de tono, $f$ $2f$ son perceptualmente similares pero no idénticas. Para el color, tenemos la de 1976 CIELUV de color de color de diagrama, que es una modificación de la de 1931 diagrama destinado a representar al menos algo con precisión el grado de percepción de similitud entre los diferentes puntos en función de la distancia entre ellos. La monocromía del espectro constituye parte de la frontera exterior de este diagrama, y es más de un "V" de un círculo; hay una gran brecha entre monocromática violeta y monocromática roja.

Es trivialmente cierto que cualquier diagrama tiene un límite que es la de una curva cerrada. Si el diagrama no está limitado a dar ninguna descripción precisa de las dimensiones de la percepción de las diferencias entre los colores, entonces se puede estar distorsionada en forma arbitraria, podemos definir arbitrariamente que su límite es un círculo. En este sentido, el éxito de la rueda de color modelo está garantizada, y se sigue de nada más que el hecho de que los seres humanos son trichromats, de modo que el espacio de color tridimensional, y el control de la luminancia produce un espacio de dos dimensiones. Pero esto no explica por qué existe cierto grado de percepción de similitud entre el rojo y el violeta extremos de la monocromáticos del espectro; para eso se necesita el oponente modelo de procesamiento.

También hay una ligera variación en la absorbancia en el pigmento de los conos rojos en el extremo azul del espectro. No creo que esto es suficiente para explicar la percepción de similitud entre el violeta y el rojo, o el aún más cerca de la similitud entre violeta y una mezcla de luz roja y azul, es decir, yo no creo que se pueda explicar estos hechos utilizando sólo la teoría tricromática sin rival de procesamiento. El clásico de la medición directa del filtro de curvas de cono de células pigmentos se hace con las células del cono de la carpa por Tomita ca. 1965, pero AFAIK la única medición directa con las células de cono se Bowmaker 1981. Bowmaker roja de la célula de la absorbancia de la curva tiene un muy ligero aumento en la longitud de onda corta, pero no es muy pronunciada. Puedes ver varios otros curvas en internet, a menudo sin ningún tipo de atribución o explicación de dónde venían, y algunos de ellos muestran una mucho más pronunciado golpe en lugar de Bowmaker del ligero aumento. Posiblemente algunos de estos son de la gente el uso de la CIE 1931 curvas, que nunca fueron destinados a ser los modelos de la física de los humanos reales cono de células pigmentos. Debe quedar claro, sin embargo, que el rojo y el verde de los pigmentos, las curvas deben tener alguna variación, cerca del extremo violeta del espectro. Si no, entonces la dimensionalidad del espacio de color sería reducido, y el ojo humano sería incapaz de distinguir las diferentes longitudes de onda en esta región, que es lo contrario de la realidad.

Bowmaker, "los pigmentos Visuales y de la visión del color en el hombre y los monos," J R Soc Med. De Mayo de 1981; 74(5): 348, libremente accesible en http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1438839/

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Prathyush Puntos 1195

Edit3: Dado que varias personas han señalado que las fuentes en Wikipedia y artículos vinculados son poco científica, por lo tanto no válida. Me han quitado de ellos.

La pregunta tiene un Gráfico de la sensibilidad de la Red de cono células. Este es el mejor que pude encontrar, señala el documento de donde se extraen, y el método por el cual se mide). Si usted está interesado Mirada en el papel.

http://www.yorku.ca/eye/specsens.htm

La exactitud de los datos de este Gráfico es otro Tema. Cómo siempre suponiendo que sea correcto se muestra que los glóbulos rojos Tienen un Mínimo de sensibilidad en ~450nm y, a continuación, la sensibilidad comienza a aumentar hacia el 400.(Hacia el violeta)

Que responde a la pregunta, Parafraseado como ¿por qué la gente parece mezcla de rojo a azul, de azul a violeta hacer? Dado que las células Rojas de Vista la cantidad de sensibilidad en las regiones azul, El color Violeta no sólo excita Azul, pero también los conos rojos. Esta receptividad es codificada en nuestra percepción del color Violeta.

Si el lector sabe más científico de los recursos, donde la sensibilidad de los conos Rojos puede ser obtenida por favor, publicarlo en la sección de comentarios.

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user23948 Puntos 1

Es bastante difícil de investigación pero creo (no estoy seguro) que los espectros de onda corta pueden aparecer violeta profundo debido a una respuesta negativa de cono verde. Esta respuesta explica también el brillo evidente de violeta.

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