Почему красный, зеленый и синий являются основными цветами света?

Цвета не должны быть смесью красного, зеленого и синего, потому что видимый свет может быть любой длины волны в диапазоне 390-700 нм. Существуют ли основные цвета в реальном мире? Или мы выбрали красный, зеленый и синий, потому что именно на эти цвета отвечают конусы человеческих глаз?

TL: DR

Существуют ли основные цвета в реальном мире?

Нет.

Нет никаких основных цветов света, фактически нет вообще никакого цвета, свойственного свету (или любой другой длине волны электромагнитного излучения). Есть только цвета в восприятии определенных длин волн ЭМИ нашими системами глаза / мозга.

Или мы выбрали красный, зеленый и синий, потому что именно на эти цвета отвечают конусы человеческих глаз?

Мы используем трехцветные системы воспроизведения, потому что система человеческого зрения трихроматична , но основные цвета, которые мы используем в наших трехцветных системах воспроизведения, не соответствуют каждому из трех цветов, соответственно, которым соответствует каждый из трех типов колбочек в сетчатка человека наиболее отзывчива.

Краткий ответ

В природе не существует такого понятия, как «цвет». Свет имеет только длины волн. Источники электромагнитного излучения на обоих концах видимого спектра также имеют длины волн. Единственная разница между видимым светом и другими формами электромагнитного излучения, такими как радиоволны, заключается в том, что наши глаза химически реагируют на определенные длины волн электромагнитного излучения и не реагируют на другие длины волн . Помимо этого нет ничего существенно отличного между «светом» и «радиоволнами» или «рентгеновскими лучами». Ничего.

Наши сетчатки состоят из трех различных типов колбочек, каждый из которых наиболее чувствителен к разной длине волны электромагнитного излучения. В случае наших «красных» и «зеленых» колбочек разница в отклике на большинство длин волн света очень мала. Но сравнивая разницу и более высокий отклик, красный или зеленый конусы, наш мозг может интерполировать, насколько далеко и в каком направлении к красному или синему источник света самый сильный.

Цвет - это конструкция нашей мозговой системы глаза, которая сравнивает относительную реакцию трех различных типов колбочек в наших сетчатках и создает восприятие «цвета» на основе разных количеств, которые каждый набор колбочек реагирует на один и тот же свет. Есть много цветов, которые люди воспринимают, которые не могут быть созданы единственной длиной волны света. Например, «пурпурный» - это то, что создает наш мозг, когда мы одновременно подвергаемся воздействию красного света на одном конце видимого спектра и синего света на другом конце видимого спектра.

Системы воспроизведения цвета имеют цвета, выбранные в качестве основных цветов, но конкретные цвета варьируются от одной системы к другой, и такие цвета не обязательно соответствуют пиковой чувствительности трех типов колбочек в сетчатке человека. «Синий» и «Зеленый» довольно близки к пиковому отклику человеческих S-конусов и М-конусов, но «Красный» нигде не близок к пиковому отклику наших L-конусов.

Расширенный ответ

Спектральный отклик цветовых фильтров на сенсорах Байера близко имитирует отклик трех разных типов колбочек в сетчатке человека. Фактически, наши глаза имеют большее «наложение» между красным и зеленым, чем большинство цифровых камер.

«Кривые отклика» трех разных типов колбочек в наших глазах: _{Примечание: «красная» L-линия достигает пика около 570 нм, что мы называем «желто-зеленым», а не 640-650 нм, что цвет мы называем «красный».}

Типичная кривая отклика современной цифровой камеры: _{Примечание: «красная» фильтруемая часть датчика достигает пика при 600 нм, что мы называем «оранжевым», а не 640 нм, то есть цвет, который мы называем «красным».}

В большинстве цифровых камер длины волн инфракрасного и ультрафиолетового излучения фильтруются элементами в стеке перед датчиком. Почти весь этот свет уже был удален, прежде чем свет достиг маски Байера. Как правило, эти другие фильтры в стопке перед датчиком отсутствуют, и инфракрасный и ультрафиолетовый свет не удаляются, когда датчики проверяются на спектральный отклик. Если эти фильтры не удаляются из камеры, когда она используется для фотографирования, отклик пикселей под каждым цветным фильтром, скажем, на 870 нм, не имеет значения, поскольку практически не допускается, чтобы сигнал с длиной волны 800 нм или более достигал маски Байера.

• Без «наложения» между красным, зеленым и синим (или, точнее, без наложения пути кривые чувствительности трех разных типов колбочек в наших сетчатках формируются так, чтобы они светились с максимальной чувствительностью с центром в 565 нм, 540 нм и 445 нм). было бы невозможно воспроизвести цвета так, как мы их воспринимаем.
• Наша система зрение глаз / мозг создает цвета из комбинаций и смесей различных длин волн света, а также из отдельных длин волн света.
• Нет цвета, присущего определенной длине волны видимого света. Существует только цвет, который наш глаз / мозг назначает определенной длине волны или комбинации длин волн света.
• Многие из различных цветов, которые мы воспринимаем, не могут быть созданы единственной длиной волны света.
• С другой стороны, реакция человеческого зрения на любую конкретную длину волны света, которая приводит к восприятию определенного цвета, также может быть воспроизведена путем сочетания правильного соотношения других длин волн света для получения такого же биологического ответа в наших сетчатках.
• Причина, по которой мы используем RGB для воспроизведения цвета, заключается не в том, что цвета «красный», «зеленый» и «синий» каким-то образом присущи природе света. Это не так. Мы используем RGB, потому что трихроматизм - неотъемлемая часть того, как наши системы глаза / мозг реагируют на свет.

Миф о наших "красных" шишках и миф о "красных" фильтрах на наших масках Байера.

То, что многие люди понимают, что «RGB» присущ системе человеческого зрения, сходят с рельсов, - это идея о том, что L-конусы наиболее чувствительны к красному свету где-то около 640 нм. Они не. (Также нет фильтров перед «красными» пикселями на большинстве наших масок Байера. Мы вернемся к этому ниже.)

Наши S-конусы («S» обозначает наиболее чувствительные к «коротким длинам волн», а не «меньшим по размеру») наиболее чувствительны к 445 нм, то есть к длине волны света, которую большинство из нас воспринимает как немного более голубую, чем красная версия пурпурного цвета ,

Наши М-конусы («средняя длина волны») наиболее чувствительны к 540 нм, что является длиной волны света, которую большинство из нас воспринимает как слегка сине-зеленый оттенок.

Наши L-конусы («длинноволновые») наиболее чувствительны к 565 нм, что является длиной волны света, которую большинство из нас воспринимает как желто-зеленую с чуть большим количеством зеленого, чем желтого. Наши L-конусы далеко не так чувствительны к 640-нм «красному» свету, как 565-нм «желто-зеленые»!

Как показано на приведенном выше упрощенном первом графике, между нашими M-конусами и L-конусами не так уж много различий. Но наш мозг использует эту разницу, чтобы воспринимать «цвет».

От комментариев другого пользователя к другому ответу:

Представьте себе инопланетного пришельца, у которого желтый - основной цвет. Она нашла бы наши цветные отпечатки и экраны не хватает. Она подумала, что мы были бы частично дальтониками, не видя разницы между миром, который она воспринимает, и нашими цветными принтами и экранами.

Это на самом деле более точное описание чувствительности наших колбочек, которые наиболее чувствительны к 565 нм, чем описание максимальной чувствительности L-колбочек как «красной», когда 565 нм находится на «зеленой» стороне «желтой». Цвет, который мы называем «красным», сосредоточен примерно на 640 нм, который находится на другой стороне от «оранжевого» от «желтого».

Почему мы используем три цвета в наших системах цветопередачи

Чтобы подвести итог тому, что мы рассмотрели до этого момента:

Там нет основных цветов света .

Именно трихроматическая природа человеческого зрения позволяет трехцветным системам воспроизведения более или менее точно имитировать то, как мы видим мир своими глазами. Мы воспринимаем большое количество цветов.

То, что мы называем «основными» цветами, - это не три цвета, которые мы воспринимаем для трех длин волн света, к которым каждый тип конуса наиболее чувствителен.

Системы цветопередачи имеют цвета, выбранные в качестве основных цветов, но конкретные цвета варьируются от одной системы к другой, и такие цвета напрямую не соответствуют пиковой чувствительности трех типов колбочек в сетчатке человека.

Три цвета, какими бы они ни были, используемые системами воспроизведения, не соответствуют трем длинам волн света, к которым каждый тип конуса в сетчатке человека наиболее чувствителен.

Если, например, мы хотели создать систему камер, которая бы обеспечивала «точные по цвету» изображения для собак, нам нужно было бы создать датчик, маскируемый для имитации реакции колбочек в сетчатке собак , а не тот, который имитирует шишки в сетчатке человека. Из-за только двух типов колбочек в сетчатке собак, они видят «видимый спектр» иначе, чем мы, и могут различать гораздо меньшие длины волн света, чем мы. Наша система цветопередачи для собак должна основываться только на двух, а не на трех разных фильтрах на наших сенсорных масках.

Приведенная выше таблица объясняет, почему мы думаем, что наша собака глупа, чтобы пробежать мимо этой совершенно новой блестящей ярко-красной игрушки, которую мы только что выбросили во дворе: он едва видит волны света, которые мы называем «красными». Это выглядит как собака очень тускло-коричневого цвета для людей. Это, в сочетании с тем фактом, что собаки не способны фокусироваться на близких расстояниях, как это делают люди - для этого они используют свое сильное обоняние, - оставляет его в невыгодном положении, поскольку он никогда не пахнет новой игрушкой, которую вы только что вытащили. упаковки он вошел.

Вернуться к людям.

Миф о "только" красном, "только" зеленом и "только" синем

Если бы мы могли создать датчик так, чтобы «синие» фильтрованные пиксели были чувствительны только к свету 445 нм, «зеленые» фильтрованные пиксели были чувствительны только к свету 540 нм, а «красные» фильтрованные пиксели были чувствительны только к565 нм света не дало бы изображение, которое наши глаза распознали бы как нечто, напоминающее мир, каким мы его воспринимаем. Начнем с того, что почти вся энергия "белого света" будет заблокирована от попадания на датчик, поэтому она будет гораздо менее чувствительной к свету, чем наши современные камеры. Любой источник света, который не излучал или не отражал свет на одной из точных длин волн, перечисленных выше, вообще не поддается измерению. Таким образом, подавляющее большинство сцен будет очень темным или черным. Также было бы невозможно провести различие между объектами, которые отражают много света, скажем, на 490 нм, и ни одного на 615 нм от объектов, которые отражают много света на 615 нм, но не на расстоянии 490 нм, если они оба отражали одинаковое количество света на 540 нм и 565 нм. , Было бы невозможно отличить многие различные цвета, которые мы воспринимаем.

Даже если мы создали датчик так, чтобы «синие» отфильтрованные пиксели были чувствительны только к свету ниже 480 нм, «зеленые» отфильтрованные пиксели были чувствительны только к свету в диапазоне от 480 до 550 нм, а «красные» отфильтрованные пиксели были чувствительны только к свет выше 550 нм, мы не сможем захватить и воспроизвести изображение, которое напоминает то, что мы видим нашими глазами. Хотя он был бы более эффективным, чем датчик, описанный выше, как чувствительный к свету только на 445 нм , только на 540 нм и только на 565 нм, он все равно был бы гораздо менее чувствительным, чем чувствительность с перекрытием, обеспечиваемая маскирующим датчиком Байера.Перекрывающаяся природа чувствительности колбочек в сетчатке человека - это то, что дает мозгу способность воспринимать цвет по различиям в реакциях каждого типа колбочек на один и тот же свет. Без такой пересекающейся чувствительности в сенсоре камеры мы не смогли бы имитировать реакцию мозга на сигналы от наших сетчаток. Мы не смогли бы, например, вообще провести различие между чем-то, отражающим свет на 490 нм, и чем-то, отражающим свет на 540 нм. Во многом так же, как монохроматическая камера не может различать любые длины волн света, а только между интенсивностями света, мы не сможем различать цвета всего, что излучает или отражает только те длины волн, которые попадают только в одну из три цветовых канала.

Подумайте, как это, когда мы видим при очень ограниченном спектре красного освещения. Невозможно отличить красную рубашку от белой. Они оба выглядят одинаково для наших глаз. Точно так же при красном спектре ограниченного спектра все, что синего цвета, будет очень похоже на черное, потому что оно не отражает красный свет, падающий на него, и нет синего света, отражающегося на нем.

В целом идея , что красный, зеленый и синий будет измеряться скрытно с помощью «идеального» датчика цвета основана на часто повторяющиеся неправильных представления о том , как Bayer маскируется камера воспроизводит цвет (зеленый фильтр только позволяет зеленый свет , чтобы пройти, красный фильтр только позволяет красный свет для прохождения и т. д.). Это также основано на неправильном представлении о том, что такое «цвет».

Как маскирующие камеры Bayer воспроизводят цвет

Сырые файлы на самом деле не хранить любые цвета на пиксель. Они хранят только одно значение яркости на пиксель.

Это правда, что при маске Байера над каждым пикселем свет фильтруется с помощью фильтра «Красный», «Зеленый» или «Синий» по лунке каждого пикселя. Но нет жесткого обрезания, при котором только зеленый свет проникает в пиксель с зеленым фильтром или только красный свет проникает в пиксель с красным фильтром. Там многоперекрытия. Много красного света и немного синего света проходит через зеленый фильтр. Много красного света и даже немного синего света проходит через красный фильтр, а некоторое количество красного и зеленого света регистрируется пикселями, отфильтрованными синим. Поскольку необработанный файл представляет собой набор отдельных значений яркости для каждого пикселя на датчике, фактическая информация о цвете для необработанного файла отсутствует. Цвет получается путем сравнения смежных пикселей, отфильтрованных по одному из трех цветов, с маской Байера.

Каждый фотон, вибрирующий на соответствующей частоте для «красной» длины волны, которая проходит мимо зеленого фильтра, считается точно таким же, как каждый фотон, вибрирующий на частоте для «зеленой» длины волны, которая хорошо превращает его в один и тот же пиксель.

Это все равно что поставить красный фильтр перед объективом при съемке черно-белой пленки. Это не привело к монохроматическому красному фото. Это также не приводит к черно-белой фотографии, где только красные объекты имеют какую-либо яркость. Скорее, при фотографировании в черно-белом режиме через красный фильтр красные объекты выглядят более яркими оттенками серого, чем зеленые или синие объекты, которые имеют ту же яркость на сцене, что и красный объект.

Маска Байера перед монохроматическими пикселями тоже не создает цвета. То, что он делает, - это изменяет тональное значение (насколько яркое или насколько темное записывается значение яркости определенной длины волны света) для различных длин волн на разные величины. Когда сравниваются тональные значения (интенсивности серого) смежных пикселей, отфильтрованных с помощью трех разных цветовых фильтров, используемых в маске Байера, то из этой информации можно интерполировать цвета. Это процесс, который мы называем демосакцией .

Что такое «цвет»?

Приравнивая определенные длины волн света к «цвету», люди воспринимают эту конкретную длину волны как ложное предположение. «Цвет» в значительной степени является структурой системы глаза / мозга, которая его воспринимает и в действительности не существует вообще в той части спектра электромагнитного излучения, которую мы называем «видимым светом». Хотя это тот случай, когда свет, который представляет собой дискретную единственную длину волны, может восприниматься нами как определенный цвет, в равной степени верно то, что некоторые из цветов, которые мы воспринимаем, не могут быть получены светом, который содержит только одну длину волны.

Единственная разница между «видимым» светом и другими формами ЭМИ, которые не видят наши глаза, заключается в том, что наши глаза химически чувствительны к определенным длинам волн ЭМИ, но не чувствительны к химическим реакциям на другие длины волн. Камеры Байера в масках работают, потому что их датчики имитируют трихроматический способ, которым наши сетчатки реагируют на видимые длины волн света, и когда они обрабатывают необработанные данные с датчика в видимое изображение, они также имитируют способ, которым наш мозг обрабатывает информацию, полученную от наших сетчаток. Но наши системы цветопередачи редко, если вообще когда-либо, используют три основных цвета, которые соответствуют трем соответствующим длинам волн света, к которым три типа колбочек в сетчатке человека наиболее чувствительны.

_{Rare Очень немногие редкие люди, почти все женщины, являются тетрахроматами с дополнительным типом конуса, который наиболее чувствителен к свету на длинах волн между зеленым (540 нм) и красным (565 нм). Большинство таких людей являются функциональными трихроматами . Только один такой человек был идентифицирован как функциональный тетрахромат . Субъект может определить больше цветов (с точки зрения более тонких различий между очень похожими цветами - диапазон на обоих концах «видимого спектра» не был расширен), чем у других людей с нормальным трихроматическим зрением.}

_{² Имейте в виду, что «красные» фильтры обычно имеют желто-оранжевый цвет, который ближе к «красному», чем зеленовато-синие «зеленые» фильтры, но на самом деле они не являются «красными». Вот почему датчик камеры выглядит сине-зеленым, когда мы его исследуем. Половина маски Байера имеет слегка сине-зеленый оттенок, одна четверть - сине-фиолетовый, а четверть - желто-оранжевый. На маске Байера нет фильтра, который на самом деле является цветом, который мы называем «красным», несмотря на то, что все рисунки в Интернете используют «красный» для их изображения.}

³ Есть очень незначительные различия в количестве энергии, которую фотон несет в зависимости от длины волны, на которой он вибрирует. Но каждый сенсор (пиксель хорошо) только измеряет энергию, он не различает фотоны, которые имеют немного больше или чуть меньше энергии, он просто накапливает энергию, которую испускают все фотоны, которые испускают его, когда падают на кремниевую пластину внутри это чувство

Мы получили RGB, потому что они разумно соответствуют тому, как работают три типа колбочек в наших глазах. Но нет особо привилегированного набора вариантов длины волны для красного, зеленого и синего. Пока вы выбираете длины волн, подходящие для одного набора колбочек, вы можете смешивать их для создания широкого спектра цветов.

В способе измерения цветов для управления цветом используются значения XYZ tristimulus - в основном, эквивалент откликов колбочек в глазу. Любая комбинация длин волн / яркостей, которые дают одинаковое значение XYZ, будет выглядеть одинаково.

Выбор набора длин волн, каждая из которых в основном запускает один тип конуса и как минимум две другие, запускает как можно меньший диапазон цветов. Немного изменив длину волны (и, следовательно, сместив отклики конуса), можно получить немного другой диапазон цветов, который может быть достигнут.

Таким образом, нет уникального набора точных длин волн для основных цветов, равно как и для вычитающих цветов краски.

Что я нахожу удивительным: французский физик Габриэль Липпманн разработал метод цветной фотографии в 1891 году, в котором использовалась только черно-белая пленка, без фильтров, без красителей и без пигментов. Построив стеклянные пластины с зеркалом на оборотной стороне, он покрыл их прозрачной эмульсией, состоящей из сверхмалых кристаллов галогенида серебра. Лучи света проникают через эмульсию, ударяются о зеркало, затем снова входят, открывая пластину второй раз сзади. Первый транзит недостаточен для разоблачения, второй обеспечивает необходимую световую энергию. Полученное изображение представляет собой стопку металлического серебра. Положение этого серебра наслоено на основе длины волны экспонирующего света. Когда пластина освещается сзади, свет, который теперь проходит через пластину, может пройти только в том случае, если он точно соответствует частоте экспонирующего света. В результате получается прекрасное полноцветное изображение. Поскольку создание этого изображения затруднено и из-за трудностей, возникающих при создании копии, этот процесс отошел на второй план.

Доктор Эдвин Лэнд, известный в Polaroid, в рамках своего исследования, посвященного созданию мгновенной цветной пленки, повторил метод Джеймса Кларка Максвелла, который сделал первую цветную картину 1855 года. Максвелл использовал красные, зеленые и синие фильтры. Лэнд смог повторить одно и то же изображение, используя только красный и белый, однако его цветная пленка Polaroid была основана на красной, зеленой и синей фильтрации.

Ученый, работавший над созданием системы цветного телевидения, мог посылать цветные картинки (однако, в ложных цветах) на обычные черно-белые телевизоры. Они стробировали изображение с разной скоростью, это стимулировало глаз / мозг видеть цветные изображения.

Как на счет этого странного: в 1850 году Леви Л Хилл, баптистский служитель, дагерреотипист из Весткилла, штат Нью-Йорк, продемонстрировал цветные пластины дагерротипов. Их видел редактор Daguerreian Journal, и Хиллу предложили 100 000 долларов, если он опубликовал. В 1852 году он опубликовал, но газета была слишком разбросана, чтобы иметь ценность. Не может быть никаких сомнений в том, что он преуспел. Никто иной, как Сэмюэль Морс, из известности «Больше кода», не был свидетелем этого процесса. Ни один образец не выжил, однако другие Daguerreotypists утверждают, что они случайно создали полноцветное изображение. Насколько мне известно, цвет дагерротипа больше никогда не повторялся. Предполагается, что это был процесс вмешательства, похожий на тот, что был достигнут Липпманном.

Современная цветная печать объединяет три субтрактивных основных цвета: голубой (зеленый + синий), пурпурный (красный + синий) и желтый (красный + зеленый). Это связано с тем, что отпечатки просматриваются с помощью света из ближайшего источника. Этот свет пересекает краситель или пигмент, который является прозрачным, попадает на белую подложку, отражается назад и пересекает красители во второй раз. Это работает, потому что голубой - красный блокатор, пурпурный - зеленый блокер, а желтый - синий. Именно интенсивность этих субтрактивных праймериз представляет нашему глазу цветную картину. Цветная негативная и слайдовая пленки также используют субтрактивные праймериз. Они модулируют свет, который проходит через пленку, образуя цветное изображение.

Атмосфера Земли отфильтровывает большой процент электрометрической энергии, которая бомбардирует нас из космоса. При этом наша атмосфера очень прозрачна для узкого диапазона шириной примерно в одну октаву, от 400 миллимикронов (миллионных долей миллиметра) до 700 миллимикронов. Не может быть никаких сомнений в том, что зрение человечества развивалось благодаря такому диапазону прозрачности.

Многие теории цветового зрения были предложены и отброшены. Тем не менее, в результате бесчисленных тысяч экспериментов было обнаружено, что большинство всех цветов могут быть сопоставлены с подходящими сочетаниями красного, зеленого и синего цветов - поэтому эти цвета помечены как основные светлые цвета.

При исследовании патологии зрения были выявлены три типа чувствительных к цвету клеток. Они называются колбочками из-за их формы. Кроме того, было обнаружено, что эти клетки содержат пигменты, которые согласуются с тем, к каким цветам они чувствительны. Совсем недавно было обнаружено, что 12% женщин наделены улучшенным цветовым зрением благодаря четвертому типу колбочек, дающих им значительно расширенный диапазон различимых оттенков. Урок в том, что это непрерывная наука.

Это интересный вопрос, который может вызвать глубокие комментарии.

Есть несколько аспектов для рассмотрения.

• Первый аспект - это физика цветов . Мы можем наблюдать видимый спектр и видеть, что R, G и B равны 1) имеют самую значительную поверхность и 2) расположены на равном расстоянии друг от друга 3) спектр в виде линии может быть виден как круг, в котором фиолетовый цвет построен из синего и красного, и в этом случае 2) является более действительным. Таким образом, здесь есть два феномена: 3) важность выбранных цветов и 4) выразительность этих трех цветов для выражения полного спектра путем сложения.

Википедия / видимый спектр

• Второй аспект - это биохимия и экология цветов . Электромагнитные поля, поскольку фотоны имеют определенный цвет (длину волны), связаны с определенным диапазоном молекулярных феноменов, таких как вибрация атома-атома, связанная угла угла, химическое поглощение ( электронные переходы HOMO-LUMO ) органическими молекулами или металлоорганическими соединениями. молекулы (именно так создаются цвета в Природе, а также у людей с пигментами и красителями), и их появление в природе (появление в качестве одного из ключевых явлений в теории естественного отбора Дарвина), насколько мне известно, не является чем-то, что имеет конкретные аргументы и это обсуждалось в науке. Появление цветовых детекторов является еще одним явлением , которое может быть (вероятно) связан сПоявление цветовой выразительности . Природа состоит главным образом (во время эволюции и по важности) из растений, которые являются зелеными, поэтому способность различать разные зеленые имеет свое значение (для выживания), и мы, люди, все еще обладаем большей чувствительностью к зеленым, чем все другие цвета , То, как мы, люди, отличаемся глазами, обладающими определенной способностью видеть цвета, является результатом этой эволюции вместе с химией ( естественно возникающими цветами ) природы, поведения (растений и животных). В частности, Природа выбрала эти три цвета (как мы их называем), но это качественная разница, количественная разница наблюдается в основном на зелени и интенсивности света (мы видим больше яркости, чем фактического цвета).

• На создание основных цветов человек больше влияет физика, попытка создать теорию и выразительность, а не наши природные способности. Это имеет свои пределы, так как датчики и экраны имеют меньшую выразительность, чем природа, и более низкие способности обнаружения в зеленых тонах, чем у нас, и по мере развития технологий улучшается выразительность в зеленых (а также в яркости на экранах HDR). Хотя датчики камеры имеют в два раза больше зеленых датчиков, чем другие цвета. Вполне возможно, что если бы мы записывали более 3 диапазонов цветов, но скажем 6 (например, в датчике фовеона, вероятно, не в датчике Байера), у нас было бы намного лучше запись и рендеринг реальности. Короче говоря, основные цвета более удобны во многих отношениях, чем абсолютная реальность. Если бы мы могли видеть инфракрасное излучение, как немногие виды змей, нам, возможно, потребуется добавить 4-й основной цвет на экраны и датчики камеры.

Нет. Это особенно раздражает при ремонте автомобилей, так как то, что выглядит как идеальное сочетание цвета под солнечным светом, может быть уже выключено в облачных условиях и может выглядеть совершенно пятнистым при уличном освещении с парами натрия.

Ситуация особенно плоха для отражающих цветов / красок (не говоря уже о люминесцентных цветах, «отражающих» на длинах волн, отличающихся от того, что они получают, популярных как «отбеливатели» в моющих средствах для стирки), поскольку они являются связующим звеном между непрерывным спектром источника света и кривые восприимчивости глазных конусов, но это уже проблема для цветного света от сцен, снятых датчиками (или фотоматериалом), не соответствующих кривым чувствительности человеческого глаза. Это то, что дает нам такие вещи, как настройки «баланса белого» и фильтры верхнего света.

Производители различных видов красок и пигментов (и источников света) не могут позволить себе смотреть только на три точки спектра: у них есть специальные сеточные фильтры для получения более детального представления о цветовом спектре.

В музеях изобразительного искусства по-прежнему, как правило, используется лампа накаливания, поскольку она лучше всего соответствует спектру солнечного света, и именно в этом свете исходные пигменты в прошлом были выбраны и оценены.

Если бы у нас были клетки, сигнализирующие о желтом (длина волны около 580 нм) в наших глазах, тогда желтый был бы основным цветом света.

Однако мы не делаем. Поэтому мы по-разному воспринимаем желтый цвет, а именно, когда клетки колбочек для красного и зеленого активируются одновременно. Есть несколько способов, как это может произойти:

• У нас есть источник света с длиной волны около 580 нм. Допустим, это желтый цветок на солнце. Мы видим это как желтый, потому что наше восприятие цвета не точное. Светочувствительные клетки в сетчатке также сигнализируют, когда длина волны не совсем правильная. Таким образом, желтый свет стимулирует красный и зеленый. Для клеток, которые стимулируются на красный свет, желтый свет немного выключен, но не слишком сильно. Аналогично для зеленого. Таким образом, красный и зеленый сигнализируются, и мы воспринимаем это как желтый.

• У нас есть два источника света, один красный, а другой зеленый. Допустим, это пиксели на экране компьютера. Если вы посмотрите на желтый пиксель с увеличительным стеклом, вы обнаружите два крошечных пятна, одно зеленое, одно красное. Из-за этого и зеленый и красный сигнализируются, и мы воспринимаем это как желтый.

• Также возможна смесь обоих, например трех источников света, красного, желтого и зеленого; или гладкий или волнистый спектр света. Важно только то, что красный и зеленый стимулируют восприятие желтого.

Эти пути очень разные, но мы без разбора воспринимаем их как желтые.

Представьте себе инопланетного пришельца, у которого желтый - основной цвет. Она нашла бы наши цветные отпечатки и экраны не хватает. Она подумала, что мы были бы частично дальтониками, не видя разницы между миром, который она воспринимает, и нашими цветными принтами и экранами.

Это означает, что основные цвета света - это просто артефакты нашего цветового восприятия.