obraz ten wyświetlany w pełnym rozmiarze zawiera około 16 milionów pikseli, z których każdy odpowiada innemu kolorowi w pełnym zestawie kolorów RGB. Ludzkie oko może rozróżnić około 10 milionów różnych kolorów.
rozwój teorii widzenia kolorów
chociaż Arystoteles i inni starożytni naukowcy pisali już o naturze światła i widzenia kolorów, dopiero Newton zidentyfikował światło jako źródło doznania koloru., W 1810 roku Goethe opublikował swoją wszechstronną teorię kolorów, w której przypisał efekty fizjologiczne kolorowi, które są obecnie rozumiane jako psychologiczne.
w 1801 roku Thomas Young zaproponował swoją teorię trichromatyczną, opierając się na obserwacji, że dowolny kolor może być dopasowany do kombinacji trzech świateł. Teoria ta została później udoskonalona przez Jamesa Clerka Maxwella i Hermanna von Helmholtza. Jak to ujął Helmholtz, ” zasady prawa Newtona o mieszaninie zostały eksperymentalnie potwierdzone przez Maxwella w 1856 roku., Teoria wrażeń kolorowych Younga, podobnie jak wiele innych osiągnięć tego wspaniałego badacza, pozostała niezauważona, dopóki Maxwell nie zwrócił na nią uwagi.”
w tym samym czasie, co Helmholtz, Ewald Hering rozwinął przeciwną teorię koloru, zauważając, że ślepota kolorów i Powidoki zazwyczaj występują w parach przeciwnika (czerwono-zielony, niebiesko-pomarańczowy, żółto-fioletowy i czarno-biały)., Ostatecznie te dwie teorie zostały zsyntetyzowane w 1957 roku przez Hurvicha i Jamesona, którzy wykazali, że przetwarzanie siatkówki odpowiada teorii trichromatycznej, podczas gdy przetwarzanie na poziomie bocznego jądra genikulatu odpowiada teorii przeciwnika.
w 1931 roku międzynarodowa grupa ekspertów znana jako Commission internationale de l ' éclairage (CIE) opracowała matematyczny model kolorów, który odwzorował przestrzeń obserwowalnych kolorów i przypisał zestaw trzech liczb do każdej.,
kolor w oku
zdolność ludzkiego oka do rozróżniania kolorów opiera się na różna wrażliwość różnych komórek w siatkówce na światło o różnych długościach fal. Ludzie są trichromatyczni—siatkówka zawiera trzy rodzaje komórek receptora barwnego, czyli stożki., Jeden typ, stosunkowo odmienny od dwóch pozostałych, jest najbardziej wrażliwy na światło, które jest postrzegane jako niebieskie lub niebiesko-fioletowe, o długości fal około 450 nm; stożki tego typu są czasami nazywane stożkami o krótkiej długości fali lub stożkami S (lub myląco, niebieskie stożki)., Pozostałe dwa typy są ściśle powiązane genetycznie i chemicznie: stożki o średniej długości fali, stożki m lub zielone stożki są najbardziej wrażliwe na światło postrzegane jako zielone, o długościach fali około 540 nm, podczas gdy stożki o długiej długości fali, stożki L lub czerwone stożki, są najbardziej wrażliwe na światło postrzegane jako zielonkawożółte, o długościach fali około 570 nm.
światło, bez względu na złożoność jego składu fal, jest przez oko zredukowane do trzech składników koloru., Każdy Typ stożka przestrzega zasady uniwariancji, która polega na tym, że moc wyjściowa każdego stożka jest określona przez ilość światła, które spada na niego na wszystkich długościach fal. Dla każdego miejsca w polu widzenia, trzy rodzaje stożków dają trzy sygnały w oparciu o stopień, w jakim każdy jest stymulowany. Te ilości stymulacji są czasami nazywane wartościami tristimulus.
krzywa odpowiedzi jako funkcja długości fali jest różna dla każdego typu stożka. Ponieważ krzywe nakładają się na siebie, niektóre wartości tristimulus nie występują dla żadnej kombinacji światła przychodzącego., Na przykład nie jest możliwe stymulowanie tylko stożków o średniej długości fali (tak zwanych „zielonych”); inne stożki będą nieuchronnie stymulowane w pewnym stopniu w tym samym czasie. Zbiór wszystkich możliwych wartości tristimulus określa ludzką przestrzeń barwną. Szacuje się, że ludzie potrafią rozróżnić około 10 milionów różnych kolorów.
inny typ komórki światłoczułej w oku, pręt, ma inną krzywą odpowiedzi. W normalnych sytuacjach, gdy światło jest wystarczająco jasne, aby silnie stymulować stożki, pręty nie odgrywają praktycznie żadnej roli w widzeniu., Z drugiej strony, w słabym świetle, stożki są understimulated pozostawiając tylko sygnał z prętów, co powoduje bezbarwną odpowiedź. (Co więcej, pręty są ledwo wrażliwe na światło w zakresie „czerwonym”.) W pewnych warunkach oświetlenia pośredniego, reakcja pręta i słaba reakcja stożka mogą razem prowadzić do rozróżnienia kolorów, nieuwzględnionych w samych reakcjach stożka. Efekty te, połączone, są podsumowane również w krzywej Kruithofa, która opisuje zmianę percepcji kolorów i przyjemności światła jako funkcję temperatury i intensywności.,
kolor w mózgu
wizualny strumień grzbietowy (zielony) i strumień brzuszny (fioletowy) są wyświetlane. Strumień brzuszny jest odpowiedzialny za percepcję kolorów.
podczas gdy mechanizmy widzenia kolorów na poziomie siatkówki są dobrze opisane pod względem wartości tristimulus, przetwarzanie kolorów po tym punkcie jest zorganizowane inaczej., Dominująca teoria widzenia kolorów proponuje, że informacja o kolorze jest przekazywana z oka przez trzy przeciwne procesy lub kanały przeciwne, z których każdy zbudowany jest z surowego wyjścia stożków: kanał czerwono-zielony, kanał niebiesko-żółty i kanał czarno–biały „luminancja”. Teoria ta została poparta przez neurobiologię i odpowiada za strukturę naszego subiektywnego doświadczenia kolorowego., W szczególności wyjaśnia, dlaczego ludzie nie mogą postrzegać „czerwonawej zieleni” lub „żółtawego niebieskiego” i przewiduje koło kolorów: jest to zbiór kolorów, dla których co najmniej jeden z dwóch kanałów kolorów mierzy wartość w jednej z jego skrajności.
dokładna natura percepcji kolorów poza opisanym już przetwarzaniem, a nawet status koloru jako cechy postrzeganego świata, a raczej jako cechy naszego postrzegania świata—rodzaj qualii—jest kwestią złożonej i ciągłej dyskusji filozoficznej.,
niestandardowe postrzeganie kolorów
niedobór kolorów
Jeśli brakuje jednego lub więcej rodzajów stożków wykrywających kolory lub mniej reaguje na światło przychodzące, ta osoba może odróżnić mniej kolorów i mówi się, że jest niedobór kolorów lub daltonizm (choć ten ostatni termin może być mylący; prawie wszystkie osoby z niedoborem kolorów mogą odróżnić co najmniej niektóre kolory). Niektóre rodzaje niedoboru koloru są spowodowane anomaliami w liczbie lub naturze stożków w siatkówce., Inne (jak Centralna lub korowa achromatopsja) są spowodowane anomaliami nerwowymi w tych częściach mózgu, gdzie odbywa się przetwarzanie wzrokowe.
Tetrachromat
podczas gdy większość ludzi jest trichromatyczna (ma trzy typy receptorów barwnych), wiele zwierząt, znanych jako tetrachromaty, ma cztery typy. Należą do nich niektóre gatunki pająków, większość torbaczy, ptaki, gady i wiele gatunków ryb. Inne gatunki są wrażliwe tylko na dwie osie koloru lub w ogóle nie dostrzegają koloru; są to odpowiednio dichromaty i monochromaty., Rozróżnia się tetrachromację siatkówki (posiadającą cztery pigmenty w komórkach stożkowych w siatkówce, w porównaniu do trzech w trichromatach) i tetrachromację funkcjonalną (posiadającą zdolność do podejmowania wzmocnionych rozróżnień kolorystycznych w oparciu o tę różnicę siatkówki). Aż połowa wszystkich kobiet to tetrachromaty siatkówki.: s. 256 zjawisko powstaje, gdy jednostka otrzymuje dwie nieco odmienne kopie genu dla szyszek o średniej lub długiej długości fali, które są przenoszone na chromosomie X., Aby mieć dwa różne geny, osoba musi mieć dwa chromosomy X, dlatego zjawisko występuje tylko u kobiet. Istnieje jeden raport naukowy, który potwierdza istnienie funkcjonalnego tetrachromatu.
Synestezja
w pewnych formach synestezji/ideastezji postrzeganie liter i cyfr (synestezja grafemowo–kolorowa) lub słyszenie dźwięków muzycznych (synestezja muzyka–kolorowa) prowadzi do niezwykłych dodatkowych doświadczeń widzenia kolorów., Behawioralne i funkcjonalne eksperymenty neuroobrazowania wykazały, że te doświadczenia kolorystyczne prowadzą do zmian w zadaniach behawioralnych i prowadzą do zwiększonej aktywacji regionów mózgu zaangażowanych w percepcję kolorów, demonstrując w ten sposób ich rzeczywistość i podobieństwo do rzeczywistych percepcji kolorów, choć wywołane niestandardową drogą.
Powidoki
po ekspozycji na silne światło w zakresie czułości fotoreceptory danego typu ulegają odczuleniu. Przez kilka sekund po ustaniu światła będą nadal sygnalizować słabiej niż w przeciwnym razie., Kolory obserwowane w tym okresie wydają się nie mieć składnika koloru wykrytego przez odczulone fotoreceptory. Efekt ten jest odpowiedzialny za zjawisko Powidoki, w którym oko może nadal widzieć jasną postać po oderwaniu się od niej, ale w uzupełniającym się Kolorze.
efekty Powidoki były również wykorzystywane przez artystów, w tym Vincenta van Gogha.,
stałość kolorów
gdy artysta używa ograniczonej palety kolorów, oko ma tendencję do kompensowania, widząc dowolny szary lub neutralny kolor jako kolor, którego brakuje na kole kolorów. Na przykład, w ograniczonej palecie składającej się z czerwonego, żółtego, czarnego i białego, mieszanina żółtego i czarnego pojawi się jako odmiana zieleni, mieszanina czerwonego i czarnego pojawi się jako odmiana fioletowa, a czysty szary pojawi się niebieskawy.
teoria trichromatyczna jest ściśle prawdziwa, gdy układ wzrokowy znajduje się w stałym stanie adaptacji., W rzeczywistości system wizualny stale dostosowuje się do zmian w otoczeniu i porównuje różne kolory w scenie, aby zmniejszyć efekty oświetlenia. Jeśli scena jest oświetlona jednym światłem, a następnie innym, o ile różnica między źródłami światła pozostaje w rozsądnym zakresie, kolory w scenie wydają się nam względnie stałe. To zostało zbadane przez Edwin Land w 1970 roku i doprowadziło do jego retinex teorii stałości kolorów.,
oba zjawiska są łatwo wyjaśnione i matematycznie modelowane za pomocą nowoczesnych teorii adaptacji chromatycznej i wyglądu kolorów (np. Nie ma potrzeby odrzucania trichromatycznej teorii widzenia, ale raczej można ją wzbogacić o zrozumienie, w jaki sposób układ wzrokowy dostosowuje się do zmian w środowisku widzenia.,
nazewnictwo kolorów
Ten obraz zawiera milion pikseli, z których każdy ma inny kolor
w opracowaniu z 1969 r.: ich uniwersalność i ewolucja, Brent Berlin i Paul kay opisują wzór w nazewnictwie „podstawowych” kolorów (jak „czerwony”, ale nie „czerwono-pomarańczowy” lub „ciemnoczerwony” lub „krwawy czerwony”, które są „odcieniami” czerwieni). Wszystkie języki, które mają dwie „podstawowe” nazwy kolorów, odróżniają kolory ciemne / chłodne od jasnych / ciepłych., Kolejne kolory, które należy wyróżnić, to zwykle czerwony, a następnie żółty lub zielony. Wszystkie języki z sześcioma „podstawowymi” kolorami to czarny, biały, czerwony, zielony, niebieski i żółty. Wzór zawiera zestaw dwunastu: Czarny, szary, biały, różowy, czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski, fioletowy, brązowy i lazur (różni się od niebieskiego w języku rosyjskim i włoskim, ale nie angielskim).