Farve

Udvikling af teorier om farve vision

Selv om Aristoteles og de andre gamle forskere allerede havde skrevet om karakteren af lys og farve vision, det var ikke før Newton, at lys, blev identificeret som kilde farve sensation., I 1810 offentliggjorde Goethe sin omfattende teori om farver, hvor han tilskrev fysiologiske effekter til farve, der nu forstås som psykologisk.

i 1801 foreslog Thomas Young sin trichromatiske teori baseret på observationen af, at enhver farve kunne matches med en kombination af tre lys. Denne teori blev senere forfinet af James Clerk Maxwell og Hermann von Helmholtz. Som Helmholt.udtrykker det, “principperne i Ne .tons lov om blanding blev eksperimentelt bekræftet af Ma. .ell i 1856., Youngs teori om farvefornemmelser, som så meget andet, at denne vidunderlige efterforsker opnåede forud for sin tid, forblev ubemærket, indtil Ma..ell rettede opmærksomheden mod det.”

På samme tid som Helmholtz, Ewald Hering udviklet modstander proces teori af farve, der konstaterer, at farveblindhed og afterimages typisk kommer i modstander par (rød, grøn, blå-orange, gul-violet og sort-hvid)., I sidste ende er disse to teorier blev syntetiseret i 1957 af Hurvich og Jameson, der viste, at retinal behandling svarer til den trikromatiske teori, mens behandlingen på niveau med den laterale geniculate nucleus svarer til modstanderen teori.

i 1931 udviklede en international ekspertgruppe kendt som Commission internationale de l’cclairage (CIE) en matematisk farvemodel, der kortlagde rummet af observerbare farver og tildelte et sæt på tre numre til hver.,

Farve i øjet

evnen af det menneskelige øje at skelne farver er baseret på varierende følsomhed for de forskellige celler i nethinden, til lys ved forskellige bølgelængder. Mennesker er trichromatiske-nethinden indeholder tre typer farveceptorceller eller kegler., En type, relativt forskellig fra de to andre, er mest lydhøre over for lys, der er opfattet som blå eller blå-violet, med en bølgelængde på omkring 450 nm; kogler af denne type kaldes undertiden korte bølgelængde kegler eller S kegler (eller vildledende, blå kegler)., De to andre typer er genetisk nært beslægtede og kemisk: midt-bølgelængde kegler, M kegler, eller grønne kegler er mest følsomme for lys opfattes som grøn, med en bølgelængde på omkring 540 nm, mens den lange bølgelængde kegler, L-kegler, eller røde kegler, er mest følsomme for lys, der opfattes som grønlig gul, med en bølgelængde på omkring 570 nm.

lys, uanset hvor kompleks dets sammensætning af bølgelængder reduceres til tre farvekomponenter ved øjet., Hver kegletype overholder princippet om univarians, hvilket er, at hver kegles output bestemmes af mængden af lys, der falder på det over alle bølgelængder. For hvert sted i synsfeltet giver de tre typer kegler tre signaler baseret på, i hvilket omfang hver stimuleres. Disse mængder stimulering kaldes undertiden tristimulus-værdier.

responskurven som funktion af bølgelængde varierer for hver type kegle. Da kurverne overlapper hinanden, forekommer der ikke nogle tristimulus-værdier for nogen indgående lyskombination., For eksempel er det ikke muligt at stimulere kun midt-bølgelængde (såkaldte “grønne”) kegler; de andre kegler vil uundgåeligt blive stimuleret til en vis grad på samme tid. Sættet med alle mulige tristimulus-værdier bestemmer det menneskelige farverum. Det er blevet anslået, at mennesker kan skelne omkring 10 millioner forskellige farver.

den anden type lysfølsom celle i øjet, stangen, har en anden responskurve. I normale situationer, når lyset er lyst nok til stærkt at stimulere keglerne, spiller stænger næsten ingen rolle i synet., På den anden side, i svagt lys, er keglerne understimuleret, hvilket kun efterlader signalet fra stængerne, hvilket resulterer i et farveløst svar. (Desuden er stængerne næppe følsomme over for lys i det “røde” område.) Under visse betingelser for mellembelysning kan stangresponsen og en svag keglerespons sammen resultere i farveforskelle, som ikke alene kan tilskrives kegleresponser. Disse effekter, kombineret, opsummeres også i Kruithof-kurven, der beskriver ændringen af farveopfattelse og behagelighed af lys som funktion af temperatur og intensitet.,

farve i hjernen

mens mekanismerne for farvesyn på nethindeniveauet er godt beskrevet med hensyn til tristimulus-værdier, er farvebehandling efter dette punkt organiseret forskelligt., En dominerende teori af farve vision foreslår, at farven oplysninger er sendt ud af øjet ved tre modstander processer, eller modstander kanaler, hver konstrueret fra det rå output af kegler: en rød–grøn kanal, en blå–gul-kanal, og en sort–hvid “luminance” – kanal. Denne teori er blevet understøttet af neurobiologi og tegner sig for strukturen i vores subjektive farveoplevelse., Specifikt forklarer det, hvorfor mennesker ikke kan opfatte en “rødlig grøn” eller “gullig blå”, og det forudsiger farvehjulet: det er samlingen af farver, som mindst en af de to farvekanaler måler en værdi på en af dens ekstremer.

den nøjagtige karakter af farveopfattelse ud over den allerede beskrevne behandling og faktisk status for farve som et træk ved den opfattede verden eller snarere som et træk ved vores opfattelse af verden—en type qualualia—er et spørgsmål om kompleks og vedvarende filosofisk tvist.,

Nonstandard opfattelse af farver

Farve mangel

Hvis en eller flere typer af en persons farve-sensing kegler mangler eller mindre lydhør end normalt for at indkommende lys, den pågældende person kan skelne færre farver, og siges at være farven mangelfuld eller farve blind (selvom det sidstnævnte begreb kan være misvisende; næsten alle farver mangelfuld enkeltpersoner kan skelne mindst nogle farver). Nogle former for farvemangel er forårsaget af anomalier i antallet eller arten af kegler i nethinden., Andre (som central eller kortikal achromatopsia) er forårsaget af neurale anomalier i de dele af hjernen, hvor visuel behandling finder sted.

Tetrachromacy

mens de fleste mennesker er trichromatiske (har tre typer farvereceptorer), har mange dyr, kendt som tetrachromater, fire typer. Disse omfatter nogle arter af edderkopper, de fleste pungdyr, fugle, krybdyr og mange arter af fisk. Andre arter er følsomme over for kun to akser af farve eller opfatter slet ikke farve; disse kaldes henholdsvis dichromater og monokromater., Der sondres mellem retinal tetrachromacy (med fire pigmenter i kegleceller i nethinden sammenlignet med tre i trichromater) og funktionel tetrachromacy (der har evnen til at foretage forbedrede farveforskelle baseret på den retinale forskel). Så mange som halvdelen af alle kvinder er retinale tetrachromater.:p.256 Det fænomen, der opstår, når en person modtager to lidt forskellige kopier af genet for enten mellemlang – eller lang bølgelængde kegler, som er foretaget på X-kromosomet., For at have to forskellige gener skal en person have to Chromos-kromosomer, hvorfor fænomenet kun forekommer hos kvinder. Der er en videnskabelig rapport, der bekræfter eksistensen af en funktionel tetrachromat.

Synæstesi

I visse former for synæstesi/ideasthesia, at opfatte bogstaver og tal (grafem–farve-synæstesi) eller høre musikalske lyde (musik–farve-synæstesi) vil føre til, at den usædvanlige ekstra oplevelser af at kunne se farver., Adfærdsmæssige og funktionelle neuroradiologisk eksperimenter har vist, at disse farve-oplevelser føre til ændringer i adfærdsmæssige opgaver og føre til øget aktivering af regioner i hjernen, der er involveret i farvesyn, og dermed demonstrere deres virkelighed, og i lighed med virkelige farve percepts, omend fremkaldt gennem en ikke-standard rute.

Afterimages

efter udsættelse for stærkt lys i deres følsomhedsområde bliver fotoreceptorer af en given type desensibiliseret. I nogle få sekunder efter at lyset ophører, vil de fortsætte med at signalere mindre stærkt, end de ellers ville., Farver observeret i denne periode ser ud til at mangle farvekomponenten detekteret af de desensibiliserede fotoreceptorer. Denne effekt er ansvarlig for fænomenet efterbilleder, hvor øjet kan fortsætte med at se en lys figur efter at have kigget væk fra det, men i en komplementær farve.

Afterimage effekter er også blevet udnyttet af kunstnere, herunder Vincent van Gogh.,

Farve konstans

Når en kunstner anvender en begrænset farvepalet, øjet har tendens til at kompensere ved at se nogen grå eller neutral farve, som den farve, der er forsvundet fra farvehjulet. For eksempel vil en blanding af gul og sort i en begrænset palette bestående af rød, gul, sort og hvid fremstå som en række grønne, en blanding af rød og sort vises som en række lilla, og ren grå vises blålig.

den trichromatiske teori er strengt sandt, når det visuelle system er i en fast tilpasningstilstand., I virkeligheden tilpasser det visuelle system sig konstant til ændringer i miljøet og sammenligner de forskellige farver i en scene for at reducere virkningerne af belysningen. Hvis en scene lyser med et lys og derefter med et andet, så længe forskellen mellem lyskilderne forbliver inden for et rimeligt interval, forekommer farverne i scenen relativt konstant for os. Dette blev undersøgt af Ed .in Land i 1970 ‘ erne og førte til hans Retine.teori om farve konstans.,

Begge fænomener er let forklares og matematisk modelleret med de moderne teorier om kromatisk tilpasning og farve udseende (fx CIECAM02, iCAM). Det er ikke nødvendigt at afvise den trichromatiske synsteori, men snarere kan den forbedres med en forståelse af, hvordan det visuelle system tilpasser sig ændringer i synsmiljøet.,

Farve navngivning

I 1969 studere Grundlæggende Farve Vilkår: Deres Universalitet og Evolution, Brent Berlin og Paul Kay beskrive et mønster i navngivning “grundlæggende” farver (fx “red”, men ikke “rød-orange” eller “mørk rød” eller “blood red”, som er “nuancer” af red). Alle sprog, der har to “grundlæggende” farvenavne, skelner mørke/kølige farver fra lyse / varme farver., De næste farver, der skal skelnes, er normalt røde og derefter gule eller grønne. Alle sprog med seks “grundlæggende” farver omfatter sort, hvid, rød, grøn, blå og gul. Mønsteret rummer op til et sæt på tolv: Sort, grå, hvid, lyserød, rød, orange, gul, grøn, blå, lilla, brun og A .urblå (adskilt fra blå på russisk og italiensk, men ikke engelsk).