¿Qué es el color? ¿Qué le da identidad a un color?

Nuestra retina tiene bastones y conos (2 tipos de células). Los conos contienen fotopigmentos , que detectan las longitudes de onda de la luz que ingresa.
Los conos tienen 3 tipos de fotopigmentos específicos: rojo, verde y azul o RGB. La mayoría de los conos sensibles al color están empaquetados en la fóvea central (este es el lugar donde la resolución de la visión es la más alta). Se ha encontrado que el 64% de los conos son los conos específicos rojos y los menos (2%) son los conos azules.

Así es como funcionan: cuando la luz de la longitud de onda específica cae sobre ellos, una proteína llamada opsina y una molécula pequeña llamada cromóforo (o retinal, en humanos), un derivado de la vitamina A interactúa con los fotones. Inicialmente, estas dos moléculas están conectadas entre sí. Debido a la interacción de los fotones, se disocian y esto provoca un cambio en la estructura de la opsina. Esto genera un potencial de acción (impulso nervioso) que es transportado por las células bipolares, luego recogido por el nervio óptico y llevado a la corteza visual y la imagen se interpreta en base a la experiencia o memoria previa. Los tres tipos diferentes de opsinas responden a las longitudes de onda azul, verde y roja y generan color. Para que un humano vea el color, se deben activar al menos dos tipos de conos y el color percibido se basa en la excitación relativa de los conos. ( Tenga en cuenta que el rojo, el verde y el azul son los más anchos en el espectro visible y cubren otros colores como amarillo, índigo, violeta, naranja, etc. )
El espectro visible:

Cuando estos tres (conos) se excitan al mismo tiempo, con la misma intensidad, se experimenta una sensación de luz blanca.

Me gustaría agregar otra cosa aquí (abordando la pregunta recién editada):


Todos hemos visto memes que afirman este hecho.

Hay una afección llamada tetracromacia, que se debe a una mutación y hace que la retina tenga 4 conos. Entonces, esas personas ven 100 veces más colores que nosotros. Suena raro, ¿verdad? Ven más colores.
El color se ve solo debido a las longitudes de onda que alcanzan nuestros ojos. Eso le da al color su identidad. No hay luz “rosa”, es solo luz menos “verde”. Detectamos mezclas de longitudes de onda como un color porque solo tenemos 3 conos con un espectro de absorción limitado. Agregue otro cono y listo, aparecerán nuevos colores. Es por eso que nunca podemos imaginar un nuevo color a menos que podamos “verlo” por nosotros mismos.

EDITAR: Esta pregunta originalmente solicitó una explicación científica (sobre la base molecular).

Aquí hay un enfoque axiomático que puede atraer a un amante de las matemáticas.

Deje que [math] \ mathcal O [/ math] sea el conjunto de todos los objetos y [math] \ mathcal P [/ math] sea el conjunto de todas las personas .

Para cada [math] P \ in \ mathcal P [/ math], escribimos [math] S_P = \ {(O, P): O \ in \ mathcal O \} [/ math].

Aquí viene el axioma de color .

(C1) Para cada persona [matemática] P \ en \ matemática P [/ matemática], existe una relación de equivalencia indefinida [matemática] \ sim_P [/ matemática] en [matemática] S_P [/ matemática].

La clase de equivalencia de un objeto [matemática] O \ en \ matemática O [/ matemática] bajo [matemática] \ sim_P [/ matemática] en [matemática] S_P [/ matemática], escrita [matemática] E_P (O) [/ matemática ] es el color del objeto [matemática] O [/ matemática] para la persona [matemática] P [/ matemática].

Se ha encontrado que la mayoría de las niñas pueden distinguir entre dos tonos de un color que la mayoría de los niños encuentran lo mismo.

Para precisar esto, se puede decir que para cualquier objeto dado [matemática] O [/ matemática], [matemática] E_P (O) [/ matemática] debería ser mayor si [matemática] P [/ matemática] es un niño y menor si [matemáticas] P [/ matemáticas] es una niña.

Además, todos nos hemos encontrado con preguntas como “Si algo es azul para mí, ¿también lo es para ti?” o “¿Ves el azul de la misma manera que yo?”.

En el contexto anterior, lo que se pregunta es si [math] E_P (O) = E_Q (O) [/ math] para un objeto [math] O [/ math] y diferentes personas [math] P [/ math] y [matemáticas] Q [/ matemáticas].

Para esto necesitamos más axiomas; axiomas que definen la igualdad entre las clases de equivalencia para diferentes personas.

PD: Lo anterior es un modelo muy simple para el color. En realidad, el color es mucho más matizado. Depende del fondo del objeto e incluso del estado de ánimo de la persona. Parece inútil tratar de axiomatizar tales cosas.

‘Los colores son solo longitudes de onda’. Y dicho esto, también significa que la identidad única de un color percibido por nosotros es su longitud de onda y, en particular, de aquellas longitudes de onda que están unidas en los espectros visibles.

Llegando a su percepción por nosotros, es sabio considerar otras dos observaciones importantes (y sí, también el hecho de que cada color tiene un color complementario y cuando se mezcla adecuadamente produce una sensación de blanco):

1) La demostración de blanco, cualquier color espectral (VIBGYOR) e incluso los colores extraespectrales (p. Ej., Morado) se pueden ‘producir mezclando varias proporciones de luces rojas, verdes y azules (los colores primarios)’ y de hecho ‘Young -La teoría de Helmholtz ‘propuso la presencia de estos tres fotopigmentos básicos y, por lo tanto, tres tipos de’ Conos ‘(receptores de luz de color y sensibles a la luz brillante) y fue más tarde que la teoría fue validada después de descubrir y caracterizar estos pigmentos. Y esta mezcla de estos tres colores básicos en proporción variada es lo que hace nuestro ojo, ya que es demasiado pequeño para acomodar receptores para todas las longitudes de onda (colores); o mejor dicho, hizo una observación inteligente de que si se pudieran producir tales espectros de colores simplemente combinando estos colores básicos, ¿por qué no emplearlo?

2) La percepción de un color no está aislada de la longitud de onda que emiten las sustancias (y sí, refleja) también está influenciada por el color de otros objetos en el campo visual o en el fondo. Un buen ejemplo para tal fenómeno es que un objeto rojo se ve como rojo si el campo está iluminado con luz verde o azul, pero como rosa pálido o blanco si el campo está iluminado con luz roja.

Y a partir de la fisiología de la visión del color y, por lo tanto, de nuestra percepción de los colores maravillosos; es que la sensación de cualquier color determinado está determinada por la frecuencia relativa del impulso de cada uno de estos tres sistemas de cono (y esta modulación de la entrada al sumar o restar los impulsos de estos tres sistemas de color se lleva a cabo mediante células ganglionares y geniculados laterales núcleo).
¡El hecho nunca puede ser rechazado, que es nuestro cerebro el que resalta la belleza en las diferencias de las longitudes de onda como ‘colores’!

El color es algo tan extraño cuando profundizas en sus misterios. Es como decir por qué el cielo es azul. Y, por supuesto, hay razones científicas para que la mayoría lo sepa. Pero la verdad es un poco más extraña que eso. Se trata de nuestra genética. Nuestra genética y su programación que maneja nuestros cerebros es lo que dicta por qué una cosa se ve como este o aquel color. Si la genética fuera diferente, podría ver el color rojo como azul, o su cielo azul podría parecer rojo. Y podemos profundizar en cómo funciona el ojo para más misterios. Por ejemplo, si las imágenes que vemos de las cosas que nos rodean están hechas de luz y, sin embargo, la luz del ojo nunca llega al cerebro, dado que todo lo que viaja del ojo al nervio óptico y luego al cerebro son solo señales eléctricas químicas. , que de nuevo no son imágenes de luz. Entonces, ¿cómo es que crees que ves la luz en primer lugar como lo que estás viendo? Es nuestra genética la que toma esos datos del nervio óptico y luego elige qué representa esa información, como en qué imagen se ve. Todo eso es solo programación o genética. En realidad, no vemos ninguna imagen clara, ya que lo que vemos es solo un producto de lo que nuestros cerebros nos dicen los datos que recibió del ojo. En otras palabras, el cerebro dice que ves una rosa roja y luego imaginas que haces todo dentro de tu cerebro. Es muy sorprendente y extraño cómo funciona el cerebro, es una computadora biológica tan increíble. Imagina que un extraterrestre viene a este planeta y mientras el extraterrestre quizás se sienta con el presidente fuera de la casa blanca, y el presidente y el extraterrestre miran hacia arriba y el hermoso cielo, el extraterrestre observa qué hermoso cielo púrpura tienes. Mientras el presidente piensa esperar un minuto, el cielo es azul. Usted ve que nuestra genética dicta todo lo que experimentamos del mundo externo o la realidad. Y todo eso está de acuerdo con la programación ya dentro de nuestros genes que están ejecutando el programa o la experiencia de lo que llamamos realidad.