Si se pueden producir diferentes colores variando la frecuencia de una onda electromagnética, ¿por qué hay tres colores primarios?

Porque no somos camarones mantis.

Nuestros ojos en realidad no detectan la frecuencia de la luz. Detectan la intensidad de la luz en tres longitudes de onda diferentes, y luego el cerebro interpola eso a los colores conocidos. Por ejemplo, una fuente de luz de 500 nm (el color azul claro) activará ligeramente las células de cono M, L y S en nuestros ojos. Aquí está la respuesta espectral de las células cónicas en el ojo humano:

En este gráfico, puede ver que un foco de 500 nm al 100% de potencia provocará una respuesta del 40% de una celda M, una respuesta del 30% de una celda L y una respuesta del 10% de una celda S. ¿Sabes qué causaría la misma respuesta? Tres focos diferentes, uno al 40% con un color o una longitud de onda de 575 nm, uno al 30% con una longitud de onda de 550 nm y otro al 10% con una longitud de onda de 450 nm. Esos dispararían el ojo humano de la misma manera. El ojo humano en realidad no puede distinguir la diferencia entre ser golpeado con una onda sinusoidal electromagnética a 500 nm y ser golpeado por tres ondas sinusoidales diferentes con diferentes longitudes de onda e intensidades.

Dado que el ojo humano solo tiene tres tipos de receptores de color, todos los colores se pueden “falsificar” o hacer que aparezcan utilizando mezclas de tres colores diferentes. Curiosamente, no todos los animales tienen solo tres tipos de células cónicas. Los camarones mantis, por ejemplo, tienen dieciséis tipos de células cónicas, aunque solo trece caben en la tabla a continuación:

Entonces, en la tienda de camarones mantis Benjamin Moore, el mezclador de pintura necesitaría dieciséis colores primarios diferentes, y tomaría aún más tiempo mezclar una pinta de Ivory White.

Y aquí pongo la referencia obligatoria al famoso artículo de avena sobre el camarón mantis, que se debe agregar a cada respuesta de Quora que menciona el camarón mantis: ¿Por qué el camarón mantis es mi nuevo animal favorito?

Es principalmente por eficiencia. Lo vemos en tiempo real, con una muy buena resolución, y también estereoscópico (en 3D).

Esta es mucha, mucha información para manejar. Por lo tanto, requiere un cerebro grande y mucha energía para el cerebro.

Por lo tanto, nuestro ojo es el óptimo que necesitamos, para sobrevivir en la naturaleza, pero no un ojo “emblemático” con un mejor número en todos los campos.

Si profundiza en la visión, verá que las señales están preprocesadas (también tenemos un caché, alrededor de 1 a 3 segundos) y se dividen en varias señales secundarias.

Como puede ver en la imagen digital, una de las más importantes (y mejor resolución) es la señal de intensidad. Podemos distinguir mucho mejor el borde de los objetos con buenos detalles (pero también causa muchas ilusiones y trucos). Luego tenemos dos canales con información de color.

Podríamos distinguir más colores, al tener más tipos de conos. Pero si te coloco en un bosque, creo que distinguirás las flores y el árbol también en forma de pétalos y hojas (si eres un botánico novato) o simplemente mirando el árbol (forma, ramas, tronco, posición), entonces La discriminación adicional no es realmente necesaria para sobrevivir. Entonces, para recolectar, podemos usar mucha más parte del cerebro, para encontrar comida. Si vemos que un depredador viene hacia nosotros, corremos, no necesitamos discriminar a la especie.

Otra respuesta escribe sobre un camarón, que “ve” más colores. Pero si revisa cuidadosamente un insecto o abejas (otras especies que se supone que verán más colores) comprenderá que no ven colores como nosotros. Probablemente ven algo muy borroso con algo de color, y al moverse pueden ver la distancia,

Nota: nuestros oídos pueden discriminar muchas frecuencias, también es estereoscópico (dirección y distancia), pero en cualquier caso no le gusta la visión y absolutamente ninguna resolución: un propósito diferente, un diseño “óptimo” diferente.

Tres primarios es el mínimo con el que podemos salir y producir imágenes que cubren bastante bien el rango de colores del mundo real. Como otros ya han señalado, este mínimo es el resultado de que haya tres tipos diferentes de células receptoras de color en la retina, por lo que necesita al menos tres fuentes de luz diferentes para poder estimular estas células a fin de proporcionar una cobertura razonable de El rango visible. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que es imposible cubrir la gama completa de colores visibles para el ojo humano con tres primarios realizables. Se han desarrollado sistemas con cuatro, cinco o incluso un mayor número de “primarios” para proporcionar una mejor cobertura, mejor, pero nunca completa, de toda la gama visible de colores.

No todos los colores se pueden crear variando la frecuencia. Algunos colores, como el magenta, requieren una onda con más de una frecuencia.

Pero, eso es realmente irrelevante. La existencia de tres colores primarios es una consecuencia de la evolución. Nuestros ojos podrían haber evolucionado con más o menos colores primarios.

Esa es más una función del diseño de nuestros ojos. La forma en que evolucionaron nuestros ojos, “la madre naturaleza” decidió que estar equipados con tres tipos diferentes de receptores de color, cada uno “sintonizado” a su propia parte del espectro, era un compromiso eficiente entre la funcionalidad y la simplicidad.

Todos los colores son variaciones de los colores primarios y secundarios, al mezclarlos se obtienen colores terciarios y más