Proč červená, zelená a modrá tvoří všechny barvy?
On 15 ledna, 2021 by adminProč mohou červené, zelené a modré kombinace tvořit všechny viditelné barvy?
Komentáře
- Nevytváří ‚ t všechny barvy. Prostě z nich tvoří dostatečný rozsah, aby většinu scén bylo možné zobrazit s přijatelnou věrností.
- Protože lidé mají v očích červené, zelené a modré přijímače.
- To by bylo lepší pro výměnu zásobníku biologie (pokud existuje), protože jde spíše o otázku lidského vizuálního systému než o počítačovou grafiku.
- @mathreadler biologie. stackexchange.com
- Podle všeho existuje alespoň jedna tetrachromatická žena (viz en.wikipedia.org/wiki/Tetrachromacy ) který dokáže rozlišit více barev než my, kteří jsme trichromat.
Odpovědět
Připomeňme sami sebe, co je to světlo.
Rádiové vlny, mikrovlny, rentgenové paprsky a paprsky gama jsou vše elektromagnetické záření a liší se pouze svou frekvencí Stává se, že lidské oko dokáže detekovat elektromagnetické záření mezi ~ 400 nm a ~ 800 nm, které vnímáme jako světlo. Konec 400 nm je vnímán jako fialový a konec 800 nm jako červený, s barvami duhy mezi nimi.
Paprsek světla může být kombinací kterékoli z těchto frekvencí a při interakci světla s hmotou jsou některé frekvence absorbovány, zatímco jiné nemusí: to je to, co vnímáme jako barvy objektů kolem nás. Na rozdíl od ucha, které dokáže rozlišit mezi mnoha zvukovými frekvencemi (při poslechu písničky dokážeme identifikovat jednotlivé noty, hlasy a nástroje), ale oko nedokáže rozlišit každou jednotlivou frekvenci. Obecně dokáže detekovat pouze čtyři rozsahy frekvencí (existují výjimky jako daltonismus nebo mutace).
Dochází k tomu v sítnici, kde existuje několik druhů fotoreceptory . První druh, nazývaný „ tyče „, detekuje většinu frekvencí viditelného světla, aniž by je dokázal rozeznat. Jsou zodpovědné za naše vnímání jasu.
Druhý druh fotoreceptorů, nazývaný „ kužele „, existuje ve třech specializacích. Detekují užší rozsah frekvencí a některé z nich jsou citlivější na frekvence kolem červené, některé na frekvence kolem zelené a poslední na frekvence kolem modré.
Protože detekují rozsah frekvencí , nedokážou rozlišit rozdíl mezi dvěma frekvencemi v tomto rozsahu a nerozeznají ani rozdíl mezi monochromatickým světlem a kombinací frekvencí v tomto rozsahu. Vizuální systém má pouze vstupy z těchto tří detektorů a rekonstruuje s nimi vnímání barev.
Z tohoto důvodu oko nemůže poznat rozdíl mezi bílým světlem tvořeným všemi frekvencemi viditelného světla a jednoduchá kombinace pouze červeného, zeleného a modrého světla. S pouhými třemi barvami tedy můžeme rekonstruovat většinu barev, které vidíme.
Mimochodem, pruty jsou mnohem citlivější než kužely, a proto ne „V noci nevnímám barvy.
Komentáře
- “ Tedy pouze se třemi barvami, můžeme rekonstruovat všechny barvy, které vidíme. “ Tato věta je nesprávná. Počínaje třemi primárkami můžete rekonstruovat pouze určité barvy. Rozsah barev, které lze rekonstruovat, se nazývá “ gamut „. Můžete vyhledat “ sRGB gamut “ a najít obrázky, které ukazují trojúhelník uvnitř větší paraboly. Trojúhelník představuje barvy, které můžeme vytvořit z primárních sRGB, a parabola je všechny barvy, které můžeme vidět. Z toho ‚ jasně vyplývá, že jakýkoli trojúhelník uvnitř paraboly bude menší než ten.
- woops, vy ‚ máte pravdu. ‚ jsem nahradil “ všechny “ “ most “ a pokusí se vymyslet vysvětlení zbývajících viditelných barev.
- Také koncept bílého světla se řídí naší skutečně efektní bílou systém vyvážení to nezáleží na tom, jakou barvu bude mít, bude považována za bílou. Žárovky jsou oranžové, ale pokud jsme uvnitř domu, považujeme je za bílé. Pokud jde o další barvy, pokud integrujete energie své distribuce barev vynásobené křivkami, rohatkové zrůdy vám ukážou, že si někdy všimnete jedinečných signálů, protože překrývání je jiné.
Odpověď
Nemají t.
Problém diagramů představujících viditelné a RGB gamuty spočívá v tom, že jsou zobrazeny na RGB displejích. Zjevně vám nemohou ukázat to, co vám nemohou ukázat: oblast uvnitř paraboly, ale mimo trojúhelník.
Oblast mimo trojúhelník nelze na obrazovce věrně zobrazit. Například RGB nemůže zobrazit skutečnou, hlubokou azurovou barvu. Vidíte pouze přiblížení pomocí zelené a modré. Některé diagramy se ani nepokoušejí a zobrazují pouze šedou oblast:
Chcete-li zjistit, jak může azurová vypadat, můžete zírat na bílou tečku na tomto výkresu po dobu alespoň 30 sekund (doporučují se 2 minuty) a poté pomalu posunout hlavu k bílé zdi:
Podobně se nemohou zobrazovat displeje RGB hluboké, nasycené pomeranče nebo hnědé.
Komentáře
- @narthex: Díky za komentář. Odpověď jsem aktualizoval. Je to teď o něco lepší?
- A také (s pohledem upřeným na ten poslední obrázek) tančí kolem červený kruh. Zábavné
- Problém grafů barevného prostoru CIE spočívá v tom, že je velmi těžké je pochopit, sakra vědět, jestli některé oblasti v grafu náhodou vytvářejí metamery. Také není zřejmý důvod, proč jednoduše nemůžete vytvořit větší trojúhelník (náznak, že mimo tvar není nic) .
- @joojaa: xkcd.com/1882
- Skvělé, teď mám uprostřed azurovou tečku mé vize 🙁
Odpověď
Lidé jsou trichromatičtí, což znamená, že máme 3 různé druhy barev receptory (lépe známé jako kuželové buňky ), z nichž každý je citlivý na jinou sadu vlnových délek:
Zdroj obrázku: wikipedia
Takže stačí jen 3 různé monochromatické podněty, abychom oklamali naše oko, aby si myslelo, že vidí barvu, která je stejná jako jiná. Červená, zelená a modrá jsou vhodné pro vrcholy křivek frekvenční odezvy každého typu barevného receptoru.
Komentáře
- Ale .. někteří lidé jsou tetrachromati 🙂 en.wikipedia.org/wiki/Tetrachromacy
odpověď
Ještě jedna věc: „fialová“ a „fialová“ nejsou stejné barvy. Fialová je čistá barva kolem 400 nm; ale fialová je kombinace červené a modré. Pro naše ne zcela dokonalé lidské oči vypadají stejně.
Pokud projdete paprskem čistě fialové přes trojúhelníkový hranol, světlo se ohne, ale nerozbije na součásti. Pokud pak prosvítáte paprsek fialové stejným hranolem, bude rozdělen na modrý a červený paprsek s různými množstvími „ohnutí“.
Komentáře
- Závisí to na tom, co myslíte “ color. “ V mnoha kontextech má velký smysl řekněte, že pokud nikdo nevidí rozdíl mezi dvěma různými záplatami na povrchu, musí mít obě záplaty stejnou “ barvu. “ Zapnuto na druhé straně, když malíř říká “ barvu, “ mluví o fyzické podstatě, do které namáčí štětec. V takovém případě viz en.wikipedia.org/wiki/Metamerism_(color)#Metameric_failure
- @jameslarge: Opravdu to ‚ t. Jen proto, že vypadají stejně pod jedním světelným zdrojem, ‚ to neznamená, že ‚ vypadají stejně pod jiným, i když oba světelné zdroje vypadají na bílém povrchu identicky.
- Nemyslím si, že by to na otázku jakkoli odpovídalo. ‚ Platí také pro všechny barvy – nejen pro fialovou a fialovou. Monochromatické světlo libovolného odstínu od červené po fialovou se nerozdělí ranolem a každé smíšené světlo se rozdělí.
Odpověď
Ne. Kromě toho, co jiní řekli o fyzikálních důvodech, z praktického hlediska počítačové grafiky, které představuje buď povrchové pigmenty, nebo světelné zdroje s RGB barvou je nedostatečné pro modelování barevného osvětlení scény. Například neexistuje způsob, jak reprezentovat materiál, který je průsvitný nebo reflexní pouze v úzkém pásmu; můžete reprezentovat pouze průsvitnost nebo odrazivost širokých pásem odpovídajících zhruba tomu, co červená , zelené a modré kužele v lidském oku nabývají.To vlastně záleží na mnoha barvách reálného světa v rodině růžová / fialová / fialová, které vypadají radikálně odlišně pod různými typy světla, dokonce i jiným „bílým“ světlem, které vypadá shodně při pohledu na bílý povrch.
Komentáře
- Běžným příkladem jsou kvazi-monochromatické sodíkové výbojky, které se běžně používají pro městské lampy a ve skutečnosti vypadají vždy jinak než na fotografiích.
- ale to jsou okrajové problémy, které bych považoval za velmi pokročilé. Problém se ve většině případů ‚ neuskuteční, RGB je jen Fourierovo kódování se 3 harmonickými signálu, které ve většině případů stačí.
- @ JulienGuertault: I když je tento ‚ pěkný příklad, nemyslím si ‚ ‚ s docela příklad toho, na co moje odpověď poukazuje – pokud vaše reakce fotosenzoru ‚ s / film ‚ na světlo v jeho Lidské oko ‚ odpovídá dostatečně dobře 3 složkám, mělo by věrně reprezentovat to, co by člověk viděl. Kde RGB (nebo jakýkoli jiný model, který spojuje celé rozsahy frekvenčního spektra dohromady) je nedostatečný, je pro skutečné modelování povrchů a světelných zdrojů způsobem, který umožňuje předvídat vnímanou barvu světla na povrchu.
- @ v.oddou: “ Nezajímá mě to ‚, vypadá to dost dobře “ je rozumné zaujmout pozici, ale opravdu existuje rozdíl. Nebudete moci ‚ modelovat způsob, jakým barva stěny vypadá jinak za denního světla oproti klasickému světlu oproti LED světlu, které ‚ s předpokládá se, že má stejnou barevnou teplotu jako jeden nebo druhý.
- hmm, asi jsem to nepochopil. Máte konkrétní příklad omezení, na která odkazujete?
Napsat komentář