Farge

Utvikling av teorier om fargesyn

Selv om Aristoteles og andre gamle forskere allerede hadde skrevet på arten av lys og farge syn, det var ikke før Newton at lyset var identifisert som kilde av farge sensasjon., I 1810, Goethe publisert sin omfattende Teori om Farger som han antok fysiologiske effekter å farge som nå forstått som psykiske.

I 1801 Thomas Unge foreslåtte hans trichromatic teori, basert på observasjonen om at enhver farge kunne bli matchet med en kombinasjon av tre lys. Denne teorien ble senere videreutviklet av James Clerk Maxwell og Hermann von Helmholtz. Som Helmholtz sier det, «prinsippene om Newtons lov om blandingen ble eksperimentelt bekreftet av Maxwell i 1856., Youngs teori om farge opplevelser, som så mye annet som har med denne fantastiske etterforsker oppnådd i forkant av sin tid, holdt seg ubemerket helt til Maxwell rettet oppmerksomhet til det.»

Samtidig som Helmholtz, Ewald Hering utviklet motstanderen prosessen teori om farge, og understreker at fargeblindhet og afterimages vanligvis kommer i motstander par (rød-grønn, blå, oransje, gul, fiolett og sort-hvitt)., Til syvende og sist disse to teoriene ble syntetisert i 1957 av Hurvich og Jameson, som viste at retinal behandling tilsvarer trichromatic teori, mens behandling på nivå med lateral geniculate nucleus tilsvarer motstanderen teori.

I 1931, en internasjonal gruppe av eksperter kjent som Commission internationale de l’éclairage (CIE) utviklet en matematisk farge-modellen, som kartla løpet av observerbare farger og tilordnet et sett med tre nummer hver.,

Farge i øyet

evne til det menneskelige øyet å skille farger er basert på varierende følsomhet for ulike celler i netthinnen lys av ulike bølgelengder. Mennesker er trichromatic—netthinnen inneholder tre typer farge reseptor-celler, eller kjegler., Én type, relativt forskjellig fra de to andre, er mest mottakelig for lys som kan oppfattes som blå eller blå-fiolett, med bølgelengder rundt 450 nm; kjegler av denne typen kalles noen ganger med kort bølgelengde kjegler eller S kjegler (eller villedende, blå kjegler)., De to andre typene er nært knyttet genetisk og kjemisk: midt-bølgelengde kjegler, M kjegler, eller grønn kjeglene er mest følsom for lys oppfattet som grønne, med bølgelengder rundt 540 nm, mens de med lang bølgelengde kjegler, L-kjegler, eller røde kjegler, er mest følsom for lys som kan oppfattes som grønnaktig gule, med bølgelengder rundt 570 nm.

Lys, uansett hvor kompleks sammensetning av bølgelengder, er redusert til tre fargekomponentene av øyet., Hver membran type fester seg til prinsippet om univariance, som er at hver kjegle produksjonen er bestemt av mengden av lys som faller på det over alle bølgelengder. For hvert sted i det visuelle feltet, de tre typer av kjegler gi tre signaler basert på i hvilken grad hver stimuleres. Disse mengder av stimulering er noen ganger kalt tristimulus-verdier.

respons kurve som en funksjon av bølgelengde varierer for hver type membran. Fordi kurvene overlapper hverandre, noen tristimulus verdier ikke oppstår for alle innkommende lyset kombinasjon., Det er For eksempel ikke mulig å stimulere bare midten av bølgelengde (såkalte «green») kjegler; den andre kjegler vil uunngåelig bli stimulert til en viss grad på samme tid. Settet av alle mulige tristimulus verdier bestemmer menneskenes fargerom. Det har blitt anslått at mennesker kan skille lag 10 millioner forskjellige farger.

Den andre typen av lys-sensitive celle i øyet, stang, har en annen respons kurve. I normale situasjoner, når lyset er sterkt nok til sterkt å stimulere kjegler, stenger spiller nesten ingen rolle i visjon i det hele tatt., På den annen side, i svakt lys, kjegler er understimulated slik at bare signalet fra stengene, noe som resulterer i en fargeløs respons. (Videre stengene er knapt følsom for lys i den «røde» område.) I visse betingelser for mellomliggende belysning, stang respons og en svak membran svar sammen kan resultere i farge discriminations ikke kan forklares med membran svar alene. Disse effektene, kombinert, oppsummeres også i Kruithof kurve, som beskriver endring av farge persepsjon og pleasingness av lys som funksjon av temperatur og intensitet.,

Farge i hjernen

Mens mekanismer for fargesyn på nivå med retina er godt beskrevet i form av tristimulus-verdier, farge behandling etter at point er ulikt organisert., En dominerende teorien om fargesyn foreslår at color informasjon sendes ut i øyet av tre motstander prosesser, eller motstander-tv, hvert bygget fra rå utgang av kjeglene: en rød–grønn kanal, en blå–gul-kanal, og en svart–hvit «luminans» kanal. Denne teorien har blitt støttet av nevrobiologi, og står for struktur av våre subjektive farger erfaring., Spesielt, det forklarer hvorfor mennesker ikke oppfatter en «rødere grønn» eller «gul blå», og det spår color wheel: den er en samling av farger som minst ett av de to farge-tv måler en verdi på en av sine ytterligheter.

Den eksakte natur av farge persepsjon utover den behandling som allerede er beskrevet, og faktisk status av fargen som en funksjon av den sansede verden eller snarere som en funksjon av vår oppfatning av verden—en type qualia—er et spørsmål om komplekse og fortsetter filosofisk diskusjon.,

ikke-standard farge persepsjon

Farge mangel

Hvis en eller flere typer av en persons farge-sensing kjegler mangler eller mindre responsiv enn normalt for innkommende lyset, for at personen kan skille færre farger og er sagt å være fargesvakt eller fargen blind (selv om dette siste begrepet kan være misvisende, for nesten alle fargesvakt enkeltpersoner kan skille minst noen farger). Noen typer farge-mangel er forårsaket av avvik i antall eller arten av kjegler i netthinnen., Andre (som sentrale eller kortikale achromatopsia) er forårsaket av nevrale avvik i de deler av hjernen, der visuell prosessering foregår.

Tetrachromacy

Mens de fleste mennesker er trichromatic (etter å ha tre typer farge reseptorer), mange dyr, kjent som tetrachromats, har fire typer. Disse inkluderer noen arter av edderkopper, de fleste marsupials, fugler, reptiler, og mange arter av fisk. Andre arter som er følsomme for bare to akser av farge eller ikke oppfatter en farge i det hele tatt; disse kalles dichromats og monochromats henholdsvis., Det skilles mellom retinal tetrachromacy (etter å ha fire pigmenter i membran cellene i netthinnen, i forhold til tre i trichromats) og funksjonell tetrachromacy (ha evne til å gjøre forbedret farge discriminations basert på at retinal forskjell). Så mange som halvparten av alle kvinner er retinal tetrachromats.:p.256 fenomenet oppstår når en person får to litt forskjellige kopier av genet for enten middels eller lang bølgelengde kjegler, som er gjennomført på X-kromosomet., Å ha to ulike gener, en person må ha to X-kromosomer, som er grunnen til at fenomenet oppstår bare hos kvinner. Det er en vitenskapelig rapport som bekrefter eksistensen av en funksjonell tetrachromat.

Synestesi

I visse former for synestesi/ideasthesia, oppfatte bokstaver og tall (grapheme–farge synestesi) eller høre musikalske lyder (musikk–farge synestesi) vil føre til uvanlig flere opplevelser av å se farger., Atferdsmessige og funksjonelle bildediagnostiske eksperimenter har vist at disse color erfaringer føre til endringer i atferdsmessige oppgaver og føre til økt aktivering av hjernen regioner som er involvert i farge persepsjon, og dermed demonstrerer sin virkelighet, og likheten til ekte farge percepts, riktignok fremkalt gjennom en ikke-standard rute.

Afterimages

Etter eksponering for sterkt lys i deres følsomhet utvalg, fotoreseptorer av en gitt type bli ufølsomme. For et par sekunder etter at lyset opphører, vil de fortsette å signal mindre sterkt enn de ellers ville., Farger observert i løpet av denne perioden vil vises til mangel på farge komponent oppdaget av den ufølsomme fotoreseptorer. Denne effekten er ansvarlig for fenomenet afterimages, der øyet kan fortsette å se en lys figur etter å se bort fra det, men i en komplementær farge.

Afterimage effekter har også vært benyttet av kunstnere, deriblant Vincent van Gogh.,

Farge utholdenhet

Når en kunstner som bruker en begrenset fargepalett, øyet har en tendens til å kompensere ved å se noen grå eller nøytral farge som den fargen som er savnet fra fargehjulet. For eksempel, i en begrenset palett bestående av rød, gul, svart og hvit, en blanding av gult og svart vil vises som en rekke grønt, som er en blanding av rødt og svart, vil vises som en rekke av lilla, og ren grå vises blålig.

trichromatic teori er absolutt sant når det visuelle systemet er i en fast tilstand av tilpasning., I virkeligheten, det visuelle systemet er hele tiden å tilpasse seg endringer i miljøet, og sammenligner de ulike fargene på en scene for å redusere effekten av belysning. Hvis en scene er opplyst med ett lys, og da med en annen, så lenge forskjellen mellom de lyse kilder opphold innen rimelig rekkevidde, fargene i bildet vises relativt konstant til oss. Dette ble undersøkt av Edwin Land på 1970-tallet, og førte til at han retinex teori om farge utholdenhet.,

Begge fenomener er lett forklart, og matematisk modellert med moderne teorier om kromatisk adapsjon og farge utseende (f.eks. CIECAM02, iCAM). Det er ingen grunn til å avvise trichromatic teori om visjon, men heller det kan være forbedret med en forståelse av hvordan det visuelle systemet tilpasser seg til endringer i visning-miljø.,

Farge navngi

I 1969 studere Grunnleggende Farge Vilkår: Deres Universalitet og Utvikling, Brent Berlin og Paul Kay beskriver et mønster i naming «grunnleggende» farger (for eksempel «rød», men ikke «rød-oransje» eller «mørk rød» eller «blood red», som er «nyanser» av red). Alle språk som har to «grunnleggende» color navn skille mørke/kule farger fra lys/varme farger., Neste farger for å skille er vanligvis rød og deretter gul eller grønn. Alle språk med seks «grunnleggende» farger inkluderer sort, hvit, rød, grønn, blå og gul. Mønsteret opp til et sett av tolv: svart, grå, hvit, rosa, rød, oransje, gul, grønn, blå, lilla, brun, og azure (forskjellig fra blå i russisk og italiensk, men ikke engelsk).