¿Cómo vemos los colores?

¿Cómo vemos el color?

Esto puede ser tan simple o tan complicado como quieras. Esta respuesta se inclina hacia el lado simple.

Nuestras retinas tienen cuatro tipos diferentes de células sensibles a la luz. Hay barras que funcionan muy bien con poca luz y proporcionan muchos detalles a las imágenes que vemos. Tenemos tres tipos diferentes de celdas de cono para ver el color. A menudo nos referimos a estos tres tipos de cono como rojo, verde y azul, pero no es tan simple. Aquí hay una gráfica de las sensibilidades espectrales de cada tipo:

Las sensibilidades del cono azul varían de aproximadamente 400 nm a aproximadamente 530 nm. Esto cubre las partes violeta, azul y azul-verde del espectro. Los llamados conos verde y rojo cubren el rango completo del espectro visible de 400 a 700 nm. En la parte verde del espectro, los conos verdes tienen un poco más de sensibilidad que los conos rojos. En la región roja, los conos rojos tienen más sensibilidad. Además de los bastones y conos en la retina, hay muchas células nerviosas especiales. Hay uniones de suma que suman las señales rojas y verdes. También hay uniones de diferencia que observan la diferencia entre las señales rojas y verdes. Hay otras uniones de diferencia que miran la diferencia entre las señales azules y la suma de las señales rojas y verdes. Estas dos señales de diferencia cubren todos los tonos que podemos ver, pero aún no es hora de enviar las señales al cerebro. Hay celdas de modulación de código de pulso que a veces se denominan convertidores analógico a digital. Es más técnicamente correcto llamarlos convertidores de modulación de amplitud (AM) a modulación de frecuencia (FM). Es esta cadena de pulsos la que se envía al cerebro.

El cerebro hace todo tipo de interpretación que no se entiende completamente. Sabemos algunas cosas:

• El cerebro convierte imágenes invertidas de nuestras retinas en imágenes erectas.
• El cerebro compara el color de cada parte de la escena con el color general de la escena. La percepción del color es siempre relativa.
• El cerebro compara la imagen que está viendo ahora con un vasto almacén de imágenes que ha visto en su vida. Algunas imágenes indican peligro. Otros señalan seguridad. Algunas imágenes indican un objeto brillante, mientras que otras indican un objeto de textura suave. Estas interpretaciones pueden ser engañadas. La imagen de un recipiente de vidrio se puede convertir en una imagen de recipiente liso aterciopelado retocando los reflejos especulares del recipiente.

Si desea profundizar en la teoría del color, le recomiendo The Reproduction of Color: Sixth Edition de RWG Hunt

Tuve el privilegio de tomar una clase de teoría del color del Dr. Hunt durante mis días en Kodak.

Buena pregunta.

Nuestra vista se crea principalmente en nuestros cerebros. Solo el 20 por ciento de lo que vemos es a través de nuestros ojos. El resto es creado por nuestros cerebros. Se imagina lo que ves, usando lo que ha visto antes y de las matrices de neuronas que heredamos de nuestros antepasados. Estamos cableados especialmente para ver caras, según ha demostrado una investigación reciente. Puede ver que esto funciona cuando observa las ilusiones ópticas. La mente construye lo que ve pero es engañada por la ilusión. Una de ellas es la cara invertida que parece ser positiva, que sobresale aunque esté mirando un lado reverso hueco.

Los escáneres cerebrales han demostrado que todo el cerebro está involucrado en el procesamiento de la vista y que todos los sentidos están unidos entre sí para que cuando vea una imagen de un tren de vapor pueda recordar el sonido del silbido del vapor y el olor aceitoso del motor. También recordarás paseos pasados. Tu memoria es un sentido también.

Antes de esta investigación, se pensaba que solo la corteza visual del cerebro se involucraba en el procesamiento de la vista.

Las celdas especiales en su retina llamadas bastones y conos detectan líneas, los bastones detectan tonos grises blancos y negros y las celdas en forma de cono detectan el color. Hay tres tipos de celdas de cono que detectan una matriz de frecuencias.

Miguel

El color se origina en la luz. La luz del sol, tal como la percibimos, es incolora. En realidad, un arco iris es testimonio del hecho de que todos los colores del espectro están presentes en luz blanca. Como se ilustra en el diagrama a continuación, la luz va de la fuente (el sol) al objeto (la manzana), y finalmente al detector (el ojo y el cerebro).

1. Todos los colores “invisibles” de la luz del sol brillan en la manzana.
2. La superficie de una manzana roja absorbe todos los rayos de luz de color, excepto los que corresponden al rojo, y refleja este color al ojo humano.
3. El ojo recibe la luz roja reflejada y envía un mensaje al cerebro.

La definición de color más precisa técnicamente es:
“El color es el efecto visual causado por la composición espectral de la luz emitida, transmitida o reflejada por los objetos”.

Cómo ve el color el ojo

En resumen, solo hay luz, luz en diferentes frecuencias o ancho de banda. Reconocemos la diferencia y nuestro cerebro reconoce la diferencia como colores.

Hay células especializadas en la parte posterior de nuestros ojos que son sensibles a diferentes colores. Cada uno tiene un químico que produce una reacción cuando la luz dentro de un rango particular de frecuencias brilla sobre él. Esa reacción química estimula las células nerviosas que llevan la información al cerebro.

Hay tres tipos de células sensibles al color: un tipo es sensible a los púrpuras, rojos, amarillos y naranjas; otro reacciona a los amarillos, verdes y “cian” (azul cielo, azul bebé, lo que sea) y el tercer tipo ve “cian” , azul y morado. Llamamos a estas celdas “rojas”, “verdes” y “azules”, pero hay una gran superposición en lo que reaccionan.

La mayoría de los colores son mezclas de esos diferentes colores, y cada color produce un conjunto diferente de tres reacciones de los tres conjuntos de células. Entonces, si hay algo amarillo dentro de su campo de visión, hará que las células “rojas” y “verdes” comiencen a enviar señales nerviosas, pero las células “azules” no lo harán. Las neuronas en la parte posterior de su ojo, y la “corteza visual” de nuestro cerebro procesan estas señales nerviosas, y si ven que tanto las células rojas como las verdes están activas y las azules no, entonces debemos estar viendo un color al que las células rojas y verdes son sensibles, pero las células azules no lo son … y ese es el color que consideramos “amarillo”.

Para un color como el marrón, que es una mezcla más oscura de rojo y verde, tal vez con un poco de azul, nuestros cerebros asocian esa mezcla particular de señales más débiles de los tres conjuntos de celdas como ese color.

Gran pregunta Hay dos teorías que interactúan entre sí. Hay (generalmente) tres receptores fotoquímicos en el ojo que corresponden a los colores (generalmente o con frecuencia). Pero hay una acción del sistema nervioso central, que contrasta la estimulación con el color (ver Arenque). Si las cosas son “agradables”, a menudo puede explicar la visión del color a través de los receptores de fotos. Desafortunadamente, hay todo tipo de excepciones que muestran que la percepción del color está influenciada por “cosas” (cosas de procesamiento cerebral).

Por ejemplo, si toma una imagen en blanco y negro con un patrón particular y la gira rápidamente, puede inducir la percepción de colores específicos. ¡El estímulo es blanco y negro (y en movimiento)! Hay libros escritos sobre este tema, por lo que no puedo cubrir el campo en esta respuesta.

Steve Baker ha explicado cómo en su respuesta. En cuanto a “por qué”, supongo que hay una ventaja evolutiva. Los colores proporcionan información adicional que extrañaríamos si no pudiéramos verlos: nos permiten diferenciar alimentos, flores, etc. Nos ayudan a juzgar la distancia: las montañas que están más lejos se ven más azules, por ejemplo. Las cosas se ponen más rojas cuando las calientas. (Y si bien esto no es útil en términos prácticos, ¡el mundo es mucho más bonito con el color que sin él!)

Tenemos celdas especializadas llamadas Celda Cone – Wikipedia. Hay tres tipos para rojo, verde y azul. Cada tipo es sensible a esa longitud de onda de luz. Nuestro cerebro toma la respuesta de esos tres y crea una imagen en color. ¡Los humanos promedio pueden diferenciar los colores en 1 nm de longitud de onda! Algunas mujeres tienen cuatro o más tipos de cono y muy pocas son sensibles a los rayos ultravioleta.

La corteza visual toma las diferentes longitudes de onda de la luz y las etiqueta de manera diferente antes de enviar la información a la conciencia. También reconoce las sombras como un indicador de si la imagen debe ser 3D o 2D. Si no hay sombras, seguirá siendo 2D.

No lo sabemos Es así de simple. Sabemos que nuestros ojos detectan la luz. Sabemos que hay 3 tipos de conos en nuestra retina, cada uno de los cuales detecta un rango diferente de longitudes de onda. Sabemos que estos conos envían impulsos electroquímicos a la corteza visual de nuestro cerebro. Sabemos que nuestro cerebro crea una representación visual tridimensional, multicolor, del mundo exterior.

Pero no sabemos cómo lo hace nuestro cerebro.

Tenemos 3 receptores de color diferentes en nuestros ojos que perciben diferentes tipos de longitudes de onda de luz y envían esta información al cerebro. Además de eso, tenemos receptores que detectan el brillo de la luz. Juntos, forman la impresión de diferentes colores con diferente brillo.

Entonces sí, tenemos 4 sentidos de la vista.

Creo que hay una mutación rara que causa que algunas pocas personas tengan otro receptor de color. Sin embargo, esto no viene al caso.

Los humanos perciben solo los colores del arco iris y sus variaciones, mientras que los animales perciben más o menos colores, dependiendo de su especie.

Percibimos colores con la ayuda de fotorreceptores en nuestros ojos conocidos como las células de los conos.