¿Por qué vemos un color rojo cuando mantenemos la palma de la mano contra una fuente de luz?

Otros han dado algunas respuestas geniales. Pero quiero mencionar que este es un tema candente en los gráficos de computadora.

La piel y el tejido son ligeramente translúcidos, por lo que la luz puede penetrarlos. Entra una pequeña fracción de luz, rebota y luego vuelve a salir desde un ángulo diferente.

Esto se llama dispersión subsuperficial y es bastante difícil de simular. Hay varias aproximaciones para acelerarlo y hacerlo en tiempo real, como los armónicos esféricos.


Sin la dispersión del subsuelo, las personas con CGI se ven cerosas, brillantes y falsas. En un humano real, la luz sangra a través del tejido delgado. El efecto puede ser bastante sutil, pero notamos cosas así en un nivel subconsciente. Estos detalles son importantes para el realismo.

La imagen de la derecha tiene un brillo rojo muy sutil en los labios, la nariz y las orejas.

En el espectro visible, el rojo tiene la longitud de onda más alta y se encuentra en el rango de 650-750 nm. Su profundidad de penetración en los tejidos humanos es de aproximadamente 3 mm, como se ve en el gráfico a continuación. Esto es mucho más alto que las otras longitudes de onda presentes en el espectro visible.
Dado que la luz en los bordes de nuestros dedos tiene que atravesar una distancia menor, alrededor de 2 mm a 5 mm, vemos que el rojo es el color prominente. Esto se conoce como ventana de infrarrojo cercano (NIW) que define el rango de longitudes de onda donde la luz tiene su máxima profundidad de penetración. Esta propiedad se ha utilizado en numerosas aplicaciones que van desde imágenes espectroscópicas hasta el tratamiento de tumores cerebrales.

Fuente: 1. Ventana de infrarrojo cercano en tejido biológico (wikipedia).
2. Archivo: Profundidad de penetración efectiva. PNG, (wikipedia).
3. Página en nih.gov

Respecto a las respuestas de sangre:
En mi colección de polvo de estrellas estaba tratando con muestras de diferentes tejidos humanos y la luz que penetraba a través de él. Los tejidos fueron muestras anatómicas, algunas de formaldehído. Con 3200W a través de la muestra de pocos centímetros cuadrados, puede obtener diferentes estructuras que “parecen” estructuras del universo.

El cráneo parece la superficie del planeta.


El cerebro se parece a la superficie del sol:

Placenta:

Livianos

Tumor cerebral

hígado

Intestinos

etc.

Incluso después de mucho esfuerzo, no pasa luz a través del músculo muscular 🙂

Básicamente es la misma razón por la que las puestas de sol son rojas: se dispersan. La piel, los músculos y los tendones no son completamente opacos (absorbentes), pero tampoco se puede ver a través de ellos, porque la luz se dispersa en todas las direcciones. Las longitudes de onda más cortas (azul y verde) se dispersan más fácilmente, lo que significa que atraviesan más “rebotes” tratando de atravesar su mano y es mucho más probable que se absorban en última instancia. La luz roja es la menos desviada por los centros de dispersión (inhomogeneidades) en el tejido y, por lo tanto, la más propensa a pasar. El infrarrojo se dispersa aún menos, por lo que se utiliza para muchas herramientas de diagnóstico dermatológico.

Técnicamente, todos los colores de la luz deben pasar con una luz lo suficientemente brillante. La luz blanca se compone de todos los colores del arco iris (violeta a rojo, en longitud de onda creciente). Pero el problema es que ciertos colores (longitudes de onda) se dispersan o absorben más fácilmente. El extremo azul y violeta del espectro con la longitud de onda más corta se dispersa tanto que la mayor parte no atraviesa capas gruesas [Nota: la luz UV solo llega hasta la capa de la piel]. La parte verde del espectro es absorbida por la sangre (el color de la sangre es cercano al magenta porque tiene una fuerte absorbancia verde). Entonces, el rojo se dispersa menos y se absorbe menos y es el color primario que ves salir de tu piel. Si usara una fuente de luz monocromática como una lámpara de sodio amarilla, solo vería ese color aparecer aunque no sea tan intenso.

Es similar, pero no exactamente igual a por qué vemos una puesta de sol roja. En el caso de una puesta de sol, el color rojo surge porque la luz atraviesa mucha más atmósfera y las longitudes de onda más cortas se dispersan en una dirección perpendicular de manera más eficiente, dejando que el rojo pase. De hecho, la razón por la que vemos un cielo azul cuando el sol está más alto en el cielo se debe en parte al hecho de que ahora estamos viendo la luz azul dispersa rebotando y alcanzando nuestros ojos.

En la mano, aunque todavía hay dispersión, la longitud total de la ruta no es lo suficientemente larga como para que este mecanismo funcione. No vemos nuestra mano volverse azul cuando la miramos desde arriba.

En el caso del tejido biológico, el mecanismo real es doble.

1) absorción de la luz, no principalmente dispersión. El tejido vivo tiende a absorber la luz de mayor energía de manera más eficiente y, por lo tanto, la luz roja es todo lo que queda.

2) El tejido humano tiende a emitir luz con un espectro sesgado un poco hacia el extremo rojo del espectro. Tu piel tiene una apariencia rosada. Tu sangre es roja. No creo que estos sean los mecanismos dominantes para el resplandor rojo, pero ciertamente actuarán para sesgar el espectro hacia el rojo.

La longitud de onda del rojo es mayor que la de otros colores en el espectro visible. Por lo tanto, la región cercana a nuestros dedos es visible en color rojo.

PD: sentimos el calor porque otras longitudes de onda quedan atrapadas por nuestras manos

De hecho, la luz roja tiene el índice de refracción más alto. Entonces, naturalmente, la luz roja se atenúa menos. Ahora, cuando la luz pasa a través de obstáculos, el componente rojo de la luz es más visible.
En el caso de la mano frente a una lámpara de mesa, cuando la luz pasa a través de nuestra piel, debido al color natural de la piel, se ve un tinte rojizo en el otro lado de nuestra palma.

Hemoglobina. La hemoglobina en su sangre absorbe todos los otros colores solo permitiendo que pase el tI rojo. La luz roja rebota (se dispersa) y atraviesa en mayor cantidad. Tenga en cuenta que no ve sombras de los huesos.

Nuestras manos están llenas de sangre. La sangre es roja Brille una luz a través de un objeto translúcido de color y la luz que sale del otro lado es el color del objeto translúcido (pero menos brillante).

El tejido blando humano es bastante opaco a longitudes de onda cortas de luz visible, translúcido a rojo e infrarrojo cercano.

https://en.wikipedia.org/wiki/Fi

Porque la sangre humana es de color rojo y los músculos y tejidos en la mano contienen sangre.

También la razón por la cual si cierra los ojos y mira una luz brillante, verá el color rojo. Intentalo.

Sangre.

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