Warum bilden Rot, Grün und Blau alle Farben?
On Januar 15, 2021 by adminWarum können Rot-, Grün- und Blaukombinationen alle sichtbaren Farben ausmachen?
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- Sie ‚ bilden nicht alle Farben. Sie bilden nur eine ausreichende Auswahl, sodass die meisten Szenen mit akzeptabler Sorgfalt dargestellt werden können.
- Weil Menschen rote, grüne und blaue Empfänger in ihren Augen haben.
- Dies wäre besser für den Austausch von Biologie-Stapeln (falls vorhanden), da es sich eher um eine Frage des menschlichen visuellen Systems als um eine Frage der Computergrafik handelt.
- @mathreadler Biologie. stackexchange.com
- Anscheinend gibt es mindestens eine Tetrachromatin (siehe en.wikipedia.org/wiki/Tetrachromacy ) das kann mehr Farben unterscheiden als diejenigen von uns, die Trichromaten sind.
Antwort
Erinnert uns uns selbst, was Licht ist.
Radiowellen, Mikrowellen, Röntgen- und Gammastrahlen sind alle elektromagnetische Strahlung und unterscheiden sich nur durch ihre Frequenz Es ist einfach so, dass das menschliche Auge elektromagnetische Strahlung zwischen ~ 400nm und ~ 800 erfassen kann nm, die wir als Licht wahrnehmen. Das 400-nm-Ende wird als violett und das 800-nm-Ende als rot mit den Farben des Regenbogens dazwischen wahrgenommen.
Ein Lichtstrahl kann eine Mischung aus einer dieser Frequenzen sein und wenn Licht interagiert Mit Materie werden einige Frequenzen absorbiert, andere möglicherweise nicht: Dies ist das, was wir als Farben von Objekten um uns herum wahrnehmen. Im Gegensatz zum Ohr, das in der Lage ist, zwischen vielen Schallfrequenzen zu unterscheiden (wir können beim Anhören eines Songs einzelne Noten, Stimmen und Instrumente identifizieren), kann das Auge nicht jede einzelne Frequenz unterscheiden. Es kann im Allgemeinen nur vier Frequenzbereiche erkennen (es gibt Ausnahmen wie Daltonismus oder Mutationen).
Dies geschieht in der Netzhaut, wo es verschiedene Arten von Fotorezeptoren . Eine erste Art, genannt „ Stäbe „, erkennt die meisten Frequenzen des sichtbaren Lichts, ohne sie unterscheiden zu können. Sie sind für unsere Wahrnehmung der Helligkeit verantwortlich.
Eine zweite Art von Fotorezeptoren, genannt „ Kegel „, gibt es in drei Spezialisierungen. Sie erkennen einen engeren Frequenzbereich, und einige von ihnen reagieren empfindlicher auf die Frequenzen um Rot, einige auf die Frequenzen um Grün und die letzten auf die Frequenzen um Blau.
Weil sie ein
Aus diesem Grund kann das Auge den Unterschied zwischen einem weißen Licht, das aus allen Frequenzen des sichtbaren Lichts besteht, nicht erkennen und die einfache Mischung aus nur rotem grünem und blauem Licht. Mit nur drei Farben können wir also die meisten Farben rekonstruieren, die wir sehen können.
Übrigens sind Stäbchen viel empfindlicher als Zapfen, und deshalb ziehen wir an „Farben in der Nacht nicht wahrnehmen.
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- “ Mit nur drei Farben Wir können alle Farben rekonstruieren, die wir sehen können. “ Dieser Satz ist falsch. Ausgehend von drei Vorwahlen können Sie nur bestimmte Farben rekonstruieren. Der Bereich der Farben, der rekonstruiert werden kann, wird als “ Farbskala “ bezeichnet. Sie können nach “ sRGB-Farbumfang “ suchen und Bilder finden, die ein Dreieck in einer größeren Parabel zeigen. Das Dreieck stellt die Farben dar, die wir aus den sRGB-Primärfarben erstellen können, und die Parabel enthält alle Farben, die wir sehen können. Daraus ergibt sich ‚, dass jedes Dreieck innerhalb der Parabel kleiner ist als es.
- woops, Sie ‚ ist richtig. Ich ‚ habe “ alle “ durch “ most “ und wird versuchen, eine Erklärung für die verbleibenden sichtbaren Farben zu finden.
- Auch das Konzept des weißen Lichts wird von unserem wirklich ausgefallenen Weiß bestimmt Gleichgewichtssystem Es ist mir egal, welche Farbe es hat. Es wird als Weiß erhalten. Glühbirnen sind orange, aber wenn wir uns im Haus befinden, erhalten wir sie als weiß. Was die zusätzlichen Farben betrifft, wenn Sie die Energien Ihrer Farbverteilung multipliziert mit Kurven-Ratschenfreaks integrieren, werden Sie feststellen, dass Sie manchmal eindeutige Signale erhalten, weil die Überlappung unterschiedlich ist.
Antwort
Sie tun es nicht.
Das Problem mit den Diagrammen, die die sichtbaren und RGB-Farbskalen darstellen, besteht darin, dass sie auf RGB-Displays angezeigt werden. Sie können Ihnen offensichtlich nicht zeigen, was sie Ihnen nicht zeigen können: den Bereich innerhalb der Parabel, aber außerhalb des Dreiecks.
Der Bereich außerhalb des Dreiecks kann nicht originalgetreu auf Ihrem Bildschirm angezeigt werden. Beispielsweise kann RGB kein echtes, tiefes Cyan anzeigen. Alles, was Sie sehen, ist eine Annäherung mit Grün und Blau. Einige Diagramme versuchen nicht einmal, nur eine Grauzone anzuzeigen:
Um zu sehen, wie Cyan aussehen kann, können Sie mindestens 30 Sekunden lang auf den weißen Punkt in dieser Zeichnung starren (2 Minuten werden empfohlen) und dann Ihren Kopf langsam in Richtung einer weißen Wand bewegen:
Ebenso können RGB-Anzeigen nicht angezeigt werden tiefe, gesättigte Orangen oder Brauntöne.
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- @narthex: Danke für den Kommentar. Ich habe die Antwort aktualisiert. Ist es jetzt besser?
- Und außerdem (starrt auf das letzte Bild) tanzt der rote Kreis herum. Spaß
- Das Problem mit CIE-Farbraumplots ist, dass sie sehr schwer zu verstehen sind, verdammt noch mal, wir tun es nicht einmal wissen, ob einige der Bereiche in der Grafik Metamere bilden. Auch der Grund, warum Sie einfach kein größeres Dreieck erstellen können, ist nicht ersichtlich (Hinweis, dass sich außerhalb der Form nichts befindet) .
- @joojaa: xkcd.com/1882
- Großartig, jetzt habe ich einen Cyan-Punkt in der Mitte meiner Vision 🙁
Antwort
Menschen sind trichromatisch, was bedeutet, dass wir 3 verschiedene Arten von Farben haben Rezeptoren (besser bekannt als Kegelzellen ), die jeweils für einen anderen Satz von Wellenlängen empfindlich sind:
Bildquelle: wikipedia
Es sind also nur drei verschiedene monochromatische Reize erforderlich, um unser Auge zu täuschen und zu glauben, dass es eine Farbe sieht, die mit einer anderen identisch ist. Rot, Grün und Blau passen gut zu den Peaks der Frequenzgangkurven der einzelnen Farbrezeptortypen.
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- Aber .. Einige Menschen sind Tetrachromaten 🙂 de.wikipedia.org/wiki/Tetrachromacy
Antwort
Noch etwas: „violett“ und „lila“ haben nicht die gleiche Farbe. Violett ist eine reine Farbe um 400 nm; aber lila ist eine Kombination aus rot und blau. Für unsere nicht ganz perfekten menschlichen Augen sehen sie gleich aus.
Wenn Sie einen Strahl aus reinem Violett durch ein dreieckiges Prisma führen, wird das Licht gebogen, aber nicht in Komponenten zerlegt. Wenn Sie dann einen violetten Strahl durch dasselbe Prisma strahlen, wird dieser in einen blauen und einen roten Strahl mit unterschiedlich starker „Biegung“ unterteilt.
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- Hängt davon ab, was Sie unter “ Farbe verstehen. “ In vielen Kontexten ist dies sehr sinnvoll Angenommen, wenn niemand den Unterschied zwischen zwei verschiedenen Patches auf einer Oberfläche erkennen kann, müssen beide Patches dieselbe “ Farbe haben. “ Ein Wenn ein Maler hingegen “ color sagt, “ spricht er oder sie über die physische Substanz, in die er / sie eintaucht Bürste. In diesem Fall siehe en.wikipedia.org/wiki/Metamerism_(color)#Metameric_failure
- @jameslarge: Das tut es wirklich nicht ‚ t. Nur weil sie unter einer Lichtquelle gleich aussehen, bedeutet ‚ nicht, dass sie ‚ unter einer anderen gleich aussehen, auch wenn beide gleich sind Lichtquellen sehen auf einer weißen Oberfläche identisch aus.
- Ich glaube nicht, dass dies die Frage in irgendeiner Weise beantwortet. ‚ Dies gilt auch für alle Farben – nicht nur für Violett und Lila. Monochromatisches Licht von einem Farbton von Rot bis Violett wird ‚ nicht durch ein Prisma geteilt, und jedes gemischte Licht wird geteilt.
Antwort
Sie tun es nicht. Abgesehen von dem, was andere über die physikalischen Gründe gesagt haben, aus praktischer Sicht der Computergrafik, die entweder Oberflächenpigmente oder Lichtquellen darstellen Mit RGB reicht die Farbe nicht aus, um die farbige Beleuchtung einer Szene zu modellieren. Beispielsweise gibt es keine Möglichkeit, ein Material darzustellen, das nur in einem schmalen Band durchscheinend oder reflektierend ist. Sie können nur die Transluzenz oder das Reflexionsvermögen breiter Bänder darstellen, die ungefähr dem Rot entsprechen , grüne und blaue Zapfen im menschlichen Auge nehmen zu.Dies ist tatsächlich wichtig für viele reale Farben in der Pink / Lila / Violett-Familie, die unter verschiedenen Lichtarten radikal unterschiedlich aussehen, sogar unter verschiedenen „weißen“ Lichtquellen, die auf einer weißen Oberfläche identisch aussehen.
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- Ein häufiges Beispiel dafür sind die quasi-monochromatischen Natriumdampflampen, die üblicherweise für Stadtlampen verwendet werden und in der Realität immer anders aussehen als auf Fotos.
- aber das sind Randprobleme, die ich als sehr fortgeschritten betrachten würde. Das Problem ‚ tritt in den meisten Fällen nicht auf. RGB ist nur eine Fourier-Codierung mit 3 Harmonischen eines Signals, die für die meisten Fälle ausreicht.
- @ JulienGuertault: Während das ‚ ein schönes Beispiel ist, denke ich ‚ nicht, dass es ‚ s ist Ein gutes Beispiel dafür, worauf meine Antwort hinweist – solange Ihr Fotosensor ‚ s / film ‚ auf das Licht in seiner Antwort reagiert 3 Komponenten passen gut genug zum menschlichen Auge ‚, es sollte genau darstellen, was ein Mensch sehen würde. Wenn RGB (oder ein anderes Modell, das ganze Bereiche des Frequenzspektrums zusammenfasst) nicht ausreicht, um Oberflächen und Lichtquellen tatsächlich so zu modellieren, dass Sie die wahrgenommene Farbe eines Lichts auf einer Oberfläche vorhersagen können.
- @ v.oddou: “ Es ist mir ‚ egal, es sieht gut genug aus “ ist eine vernünftige Position, aber es gibt wirklich einen Unterschied. Sie können ‚ nicht modellieren, wie die Farbe einer Wand bei Tageslicht anders aussieht als bei Glühlicht und LED-Licht, die ‚ s soll die gleiche Farbtemperatur wie die eine oder andere haben.
- hmm, ich hätte es vielleicht falsch verstanden. Haben Sie ein konkretes Beispiel für die Einschränkung, auf die Sie sich beziehen?
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