Si el blanco representa todos los colores, ¿por qué un objeto caliente es blanco pero aún más púrpura?

La respuesta de Viktor Toth es buena. Solo me gustaría aclarar que “blanco” es puramente subjetivo. Una forma de demostrarte esto es con una cámara. Una cámara toma un registro de lo que realmente es la luz que entra en su lente. A menos que esté específicamente programado para hacerlo, no intentará imitar el ajuste subjetivo de lo que es el blanco al hacerlo. Esa función está integrada en las cámaras ubicuas de teléfonos inteligentes y en muchas cámaras de apuntar y disparar en estos días. Se llama Balance de blancos automático.

Esencialmente, la cámara hace una aproximación cercana a lo que hace nuestro cerebro. Busca algo que parece que podría reflejar todo el espectro visible por igual y decide que esto es lo que es el blanco para las condiciones de iluminación actuales. Desafortunadamente, esto tiende a romperse cuando hay múltiples fuentes de luz que producen luz a diferentes temperaturas (o temperaturas simuladas como las luces LED o fluorescentes). Cuando eso sucede, es posible que haya personas azules o sombras de colores extraños.

Solo cuando la fuente de luz esté en el extremo de la región visible, o cerca de monocromática, comenzaremos a “ver” lo que va mal. Entonces, cuando estás en un delirio solo iluminado con luces negras (que son bombillas fluorescentes con filtros que las cubren para filtrar la luz más visible pero dejan pasar la luz UV) todo se ve azul / púrpura. O cuando el Sol se pone y la dispersión de longitudes de onda más cortas alcanza un máximo, ¿realmente vemos que todo se pone rojo? Pero, en términos generales, si estamos en un lugar donde la luz es casi del mismo tipo de iluminación, vemos blanco y blanco y AWB muy bien. Podemos, a diferencia de las cámaras (aunque creo que esto cambiará pronto) podemos hacer el AWB para fracciones de nuestro campo de visión. Por lo tanto, rara vez vemos las sombras de color apagado cuando estamos en una habitación con una ventana iluminada por una combinación de luz diurna y luces incandescentes.

Aquí hay un hecho divertido: muchos materiales que son transparentes (podemos ver a través de ellos) no son transparentes para las longitudes de onda incluso fuera de la porción visible del espectro. Es por eso que podemos tener ventanas que no solo dejen que se irradie el calor de la casa cálida. El vidrio es opaco a la región infrarroja donde irradian cosas a temperatura ambiente. Del mismo modo, aunque algo de UV llega al suelo, es lo que nos da bronceados y cáncer de piel, la atmósfera es en gran medida opaca. Pero, como sabe cualquier fotógrafo que haya fotografiado en altitud, esta “característica” desaparece a medida que se eleva. De hecho, la tolerancia a la exposición a los rayos UV es uno de los requisitos clave para cualquier cosa que permitamos exponernos al sol en nuestra nave espacial.

El blanco representa todos los colores que el ojo humano puede ver .

Y el ojo humano puede ver muy pocos colores del espectro electromagnético. Básicamente, el ojo humano ve ondas electromagnéticas con longitudes de onda entre aproximadamente 400 y 700 nm (nanómetros). Las longitudes de onda más largas son ondas infrarrojas (y de radio); longitudes de onda más cortas son UV, rayos X, rayos gamma. Todos estos son invisibles para el ojo humano.

Cualquier objeto que esté más caliente que el cero absoluto (-273,15 centígrados) irradia ondas electromagnéticas. Cuanto más caliente es el objeto, más corta es la longitud de onda. Cuando un objeto está lo suficientemente caliente, el extremo posterior de su espectro de emisión alcanza el rango de luz visible, por lo que comienza a verlo como luz roja. A medida que el objeto se calienta, se vuelve más brillante, pero también, el pico de su espectro de emisión alcanza la mitad del rango visible. En este punto, el ojo humano recibe aproximadamente la misma cantidad de luz roja, verde y azul (los tres colores que el ojo humano puede ver realmente), por lo que lo percibimos como blanco.

A medida que el objeto se calienta aún más, el pico de su emisión se mueve al azul y luego al rango UV. Ahora vemos la otra cola de su espectro de emisión, que contendrá más azul que rojo. Entonces vemos una incandescencia azul púrpura, pero en este momento, la mayor parte de la radiación de ese objeto estará en forma de rayos UV.

A medida que el objeto se calienta aún más, sus emisiones pasan de los rayos UV a los rayos X, quizás incluso a los rayos gamma.

Aquí hay una buena ilustración del espectro del cuerpo negro a varias temperaturas frente a la visión humana. En esta imagen, los rayos UV (longitudes de onda cortas) están a la izquierda, los infrarrojos / microondas a la derecha. La luz visible es de 400 nm (azul) a 700 nm (rojo), la barra teñida vertical. Observe cómo la curva de 5777 K (grados Kelvin) es la más “equilibrada” en el sentido de que todos los colores visibles están más o menos igualmente representados; las curvas más frías están dominadas por las curvas rojas, más calientes por el azul púrpura.

El blanco no significa simplemente tener todos los colores (visibles).

En general, el blanco se refiere a lo que vemos cuando nuestros ojos se presentan con un contenido espectral similar al del sol. Lo primero a tener en cuenta aquí es que, si bien la salida del sol contiene, más o menos, todas las longitudes de onda visibles, la intensidad no es la misma para todos los colores. La proporción de los colores es mucho más importante para nuestra percepción que la cantidad de colores presentes, y podemos percibir el mismo blanco que vemos desde el sol sin tener tantas longitudes de onda presentes.

La mayoría de los televisores, por ejemplo, son capaces de emitir solo tres colores: tonos muy específicos de rojo, verde y azul. Al variar las proporciones de esos tres colores, podemos percibir no solo el blanco, sino muchos otros colores que el televisor nunca emite. Esto funciona porque el color no es una propiedad intrínseca de la luz, sino una propiedad de nuestro sistema visual.

Si los seres se hubieran desarrollado en un sistema estelar cuya estrella consideramos roja, llamarían a ese color blanco, ya que sería un tono neutral para ellos.