Varför utgör rött, grönt och blått alla färger?
On januari 15, 2021 by adminVarför kan röda, gröna och blå kombinationer utgöra alla synliga färger?
Kommentarer
- De
t utgör alla färgerna. De utgör bara ett tillräckligt utbud av dem för att de flesta scener kan representeras med acceptabel fidelty.
Svar
Låt oss påminna själva vad ljus är.
Radiovågor, mikrovågor, röntgenstrålar och gammastrålar är alla elektromagnetisk strålning och de skiljer sig bara efter frekvensen Det händer precis så att det mänskliga ögat kan upptäcka elektromagnetisk strålning mellan ~ 400 nm och ~ 800 nm, som vi uppfattar som ljus. 400nm-änden uppfattas som violett och 800nm-änden uppfattas som röd, med regnbågens färger däremellan.
En ljusstråle kan vara en blandning av någon av dessa frekvenser och när ljus interagerar med materia absorberas vissa frekvenser medan andra kanske inte: det är vad vi uppfattar som färgerna på föremål runt omkring oss. Till skillnad från örat, som kan skilja mellan många ljudfrekvenser (vi kan identifiera enskilda toner, röster och instrument när man lyssnar på en sång), kan ögat inte skilja varje enskild frekvens. Det kan i allmänhet bara upptäcka fyra intervall av frekvenser (det finns undantag som daltonism eller mutationer).
Detta händer i näthinnan, där det finns flera typer av foto-receptorer . En första typ, kallad ” stavar ”, upptäcker de flesta frekvenser av det synliga ljuset utan att kunna skilja på dem. De är ansvariga för vår uppfattning om ljusstyrka.
En andra typ av fotoreseptorer, kallad ” kottar ”, finns i tre specialiseringar. De upptäcker ett smalare frekvensområde, och en del av dem är känsligare för frekvenserna runt rött, andra för frekvenserna runt grönt och de sista för frekvenserna runt blått.
Eftersom de upptäcker en frekvensomfång , de kan inte säga skillnaden mellan två frekvenser inom det intervallet, och de kan inte heller säga skillnaden mellan ett monokromatiskt ljus och en blandning av frekvenser inom det intervallet. Det visuella systemet har bara ingångarna från dessa tre detektorer och rekonstruerar en uppfattning om färg med dem.
Av detta skäl kan ögat inte se skillnaden mellan ett vitt ljus som är gjord av alla det synliga ljusets frekvenser , och den enkla blandningen av bara röda gröna och blå lampor. Med bara tre färger kan vi rekonstruera de flesta färger vi kan se.
Förresten är stavar mycket känsligare än kottar, och det är därför vi inte ”t uppfattar färger på natten.
Kommentarer
- ” Således, med bara tre färger, vi kan rekonstruera alla färger vi kan se. ” Denna mening är felaktig. Från och med tre primärer kan du bara rekonstruera vissa färger. Utbudet av färger som kan rekonstrueras kallas ” spektrum ”. Du kan söka efter ” sRGB-spektrum ” och hitta bilder som visar en triangel i en större parabel. Triangeln representerar de färger som vi kan göra från sRGB-primärerna, och parabolen är alla färger vi kan se. Från detta är det ’ klart att vilken triangel som helst inuti parabolen kommer att vara mindre än den.
- woops, du ’ är rätt. Jag ’ har ersatt ” alla ” med ” most ” och kommer att försöka tänka på en förklaring till de återstående synliga färgerna.
- Även begreppet vitt ljus styrs av vår riktigt snygga vita balanssystem spelar det ingen roll vad färgen är, det kommer att fås som vitt. Glödlampor är orange, men om vi är inne i huset förråder vi dem som vita. När det gäller de extra färgerna, om du integrerar energierna i din färgfördelning multiplicerat med kurvor så visar spärrfreak att du kommer att märka att du ibland får unika signaler eftersom överlappningen är annorlunda.
Svar
De gör inte det.
Problemet med diagrammen som representerar det synliga och RGB-spektret är att de presenteras på RGB-skärmar. De kan uppenbarligen inte visa dig vad de inte kan visa dig: området inuti parabolen men utanför triangeln.
Regionen utanför triangeln kan inte visas på din skärm på ett troget sätt. Till exempel kan RGB inte visa en riktig, djup cyan. Allt du ser är en approximation med grönt och blått. Vissa diagram försöker inte ens visa bara ett grått område:
För att se hur cyan kan se ut kan du stirra på den vita pricken på denna ritning i minst 30 sekunder (2 minuter rekommenderas) och sedan sakta flytta huvudet mot en vit vägg:
På samma sätt kan RGB-skärmar inte visa djupa, mättade apelsiner eller bruna.
Kommentarer
- @narthex: Tack för kommentaren. Jag uppdaterade svaret. Är det bättre nu?
- Och, (stirrar på den sista bilden), den röda cirkeln dansar runt. Roligt
- Problemet med CIE-färgrymden är att de är väldigt svåra att förstå, helvete, vi behöver inte ens vet om några av områdena i grafen råkar göra metamerer. Orsaken till att du helt enkelt inte kan skapa en större triangel är inte uppenbar (antydan att det inte finns något utanför formen) .
- @joojaa: xkcd.com/1882
- Bra, nu har jag en cyan prick i mitten av min vision 🙁
Svar
Människor är trikromatiska, vilket innebär att vi har tre olika färger receptorer (bättre känd som konceller ), var och en känslig för olika våglängder:
Bildkälla: wikipedia
Så det tar bara 3 olika monokromatiska stimuli för att lura vårt öga för att tro att det ser en färg som är densamma som en annan. Rött, grönt och blått passar bra i topparna för frekvenssvarskurvorna för varje typ av färgreceptor.
Kommentarer
- Men .. vissa människor är tetrakromater 🙂 sv.wikipedia.org/wiki/Tetrachromacy
Svar
En sak till: ”violett” och ”lila” har inte samma färg. Violett är en ren färg runt 400 nm; men lila är en kombination av rött och blått. För våra inte helt perfekta mänskliga ögon ser de likadana ut.
Om du passerar en stråle av ren violett genom ett triangulärt prisma kommer ljuset att böjas men inte delas upp i komponenter. Om du sedan lyser en stråle av lila genom samma prisma, kommer den att separeras i en blå och en röd stråle, med olika mängder ”böj” mot dem.
Kommentarer
- Beror på vad du menar med ” färg. ” I många sammanhang är det mycket meningsfullt att säg att om ingen kan se skillnaden mellan två olika fläckar på en yta måste båda fläckarna vara samma ” färg. ” På å andra sidan, när en målare säger ” färg, ” pratar hon eller han om det fysiska ämnet som han / hon doppar en borsta. I så fall, se sv.wikipedia.org/wiki/Metamerism_(color)#Metameric_failure
- @jameslarge: Det är verkligen inte ’ t. Bara för att de ser likadana ut under en ljuskälla betyder inte ’ att de ’ ser likadana ut under en annan, även om båda ljuskällor ser identiska ut på en vit yta.
- Jag tror inte ’ att det inte svarar på frågan på något sätt. Det gäller också alla färger – inte bara violett och lila. Monokromatiskt ljus i vilken färg som helst från rött till violett får ’ t delas av ett prisma, och alla blandade ljus kommer att delas.
Svar
De gör inte det. Bortsett från vad andra har sagt om fysiska skäl inte, ur en praktisk datorgrafik synvinkel, representerar antingen ytpigment eller ljuskällor med RGB-färg är otillräcklig för att modellera färgad belysning av en scen. Till exempel finns det inget sätt att representera ett material som är genomskinligt eller reflekterande endast i ett smalt band; du kan bara representera genomskinlighet eller reflektionsförmåga för breda band som motsvarar ungefär vad det röda , gröna och blå kottar i det mänskliga ögat plocka upp.Detta har faktiskt betydelse för många verkliga färger i den rosa / lila / violetta familjen, som ser radikalt annorlunda ut under olika typer av ljus, till och med olika ”vita” ljus som ser identiska ut när de ses på en vit yta.
Kommentarer
- Ett vanligt exempel för detta är de kvasi-monokromatiska natriumånglamporna, som vanligtvis används för stadslampor och ser alltid annorlunda ut än på foton.
- men det är utmaningar, jag anser att det är mycket avancerat. Problemet ’ t materialiseras inte i de flesta fall, RGB är bara en fourier-kodning med 3 övertoner av någon signal som råkar vara tillräckligt för de flesta fall.
- @ JulienGuertault: Även om ’ är ett bra exempel, tycker jag inte ’ det ’ s ett exempel på vad mitt svar påpekar – så länge din fotosensor ’ s / film ’ svar på ljuset i dess Tre komponenter matchar det mänskliga ögat ’ tillräckligt bra, det borde troget representera vad en människa skulle se. Om RGB (eller någon annan modell som klumpar samman hela frekvensspektrum) inte är tillräckligt för att faktiskt modellera ytor och ljuskällor på ett sätt som du kan förutsäga den upplevda färgen på ett ljus på en yta.
- @ v.oddou: ” Jag bryr mig inte ’, det ser bra ut ” är en rimlig ställning att inta, men det finns verkligen en skillnad. Du kommer inte att kunna ’ inte kunna modellera hur väggens färg ser annorlunda ut under dagsljus jämfört med glödlampa vs led-ljus som ’ s antas ha samma färgtemp som den ena eller den andra.
- hmm, jag kanske har missförstått. Har du ett konkret exempel på den begränsning du hänvisar till?
Lämna ett svar