Чому червоний, зелений та синій складають усі кольори?

Чому поєднання червоного, зеленого та синього можуть складати всі видимі кольори?

Згадаймо, що таке світло.

Радіохвилі, мікрохвилі, рентгенівські та гамма-промені - це електромагнітне випромінювання, і вони відрізняються лише своєю частотою. Так буває, що людське око здатне виявляти електромагнітне випромінювання між ~ 400 нм і ~ 800 нм, яке ми сприймаємо як світло. Кінець 400 нм сприймається фіолетовим, а кінець 800 нм сприймається як червоний, з кольорами веселки посередині.

Промінь світла може бути сумішшю будь-якої з цих частот, і коли світло взаємодіє з речовиною, одні частоти поглинаються, а інші не можуть: це ми сприймаємо як кольори предметів навколо нас. На відміну від вуха, який здатний розрізняти багато звукових частот (ми можемо визначити окремі ноти, голоси та інструменти при прослуховуванні пісні), око не в змозі розрізнити кожну частоту. Зазвичай він може виявити лише чотири діапазони частот (є винятки, такі як дальтонізм або мутації).

Це відбувається в сітківці, де є кілька видів фоторецепторів . Перший вид, який називається " стрижні ", виявляє більшість частот видимого світла, не маючи можливості їх розрізнити. Вони відповідають за наше сприйняття яскравості.

Другий вид фоторецепторів, який називається " шишками ", існує в трьох спеціалізаціях. Вони виявляють більш вузький діапазон частот, а деякі з них більш чутливі до частот навколо червоного, деякі до частот навколо зеленого, а останні до частот навколо синього.

Оскільки вони виявляють діапазон частот , вони не можуть визначити різницю між двома частотами в цьому діапазоні, і вони також не можуть визначити різницю між монохроматичним світлом і сумішшю частот у цьому діапазоні. Візуальна система має лише входи цих трьох детекторів і відновлює сприйняття кольору з ними.

З цієї причини око не може визначити різницю між білим світлом, виготовленим з усіх частот видимого світла, та простим поєднанням лише червоного зеленого та синього вогнів. Таким чином, лише за допомогою трьох кольорів ми можемо реконструювати більшість кольорів, які ми можемо бачити.

До речі, прути набагато більш чутливі, ніж шишки, і тому ми не сприймаємо кольори вночі.

Вони цього не роблять.

Проблема діаграм, що представляють видимі та RGB гами, полягає в тому, що вони представлені на дисплеях RGB. Вони, очевидно, не можуть показати вам те, що вони не можуть вам показати: область всередині параболи, але поза трикутником.

Область поза трикутником не може відображатися на екрані вірним чином. Наприклад, RGB не може відображати справжній глибокий блакитний колір. Все, що ви бачите, - це наближення із використанням зеленого та синього. Деякі діаграми навіть не намагаються і показують лише сіру область:

Щоб побачити, як може виглядати блакитний, ви можете дивитися на білу крапку на цьому малюнку принаймні 30 секунд (рекомендується 2 хвилини), а потім повільно рухати головою до білої стіни:

Так само RGB-дисплеї не можуть відображати глибокі насичені апельсини та коричневі.

Люди трихроматичні, це означає, що у нас є три різних кольорових рецептора (більш відомі як клітини конуса ), кожен з яких чутливий до різного набору довжин хвиль:

Джерело зображення: wikipedia

Тож потрібно лише 3 різних монохроматичних подразника, щоб обдурити наше думку, що він бачить колір, такий же, як інший. Червоний, зелений та синій кольори добре підходять до піків кривих частотних характеристик кожного типу кольорового рецептора.

І ще одне: "фіолетовий" і "фіолетовий" не мають однаковий колір. Фіолетовий - це чистий колір близько 400 нм; але фіолетовий - це поєднання червоного та синього. На наші не зовсім досконалі людські очі вони виглядають однаково.

Якщо пропустити пучок чистої фіалки через трикутну призму, світло буде зігнутим, але не розпаденим на компоненти. Якщо потім ви просвічуєте пучок фіолетового кольору через ту саму призму, він буде відокремлений на синій та червоний промінь, з різною кількістю «вигину» до них.

Вони цього не роблять. Крім того, що інші сказали про фізичні причини, з практичної точки зору комп'ютерної графіки, що представляє собою поверхневі пігменти або джерела світла з кольором RGB, недостатньо для моделювання кольорового освітлення сцени. Наприклад, немає способу зобразити матеріал, який є напівпрозорим або відбиває лише у вузькій смузі; ви можете представляти лише напівпрозорість або відбивальну здатність широких смуг, що відповідають приблизно червоним, зеленим та синім шишкам у людському оці. Це насправді має значення для багатьох кольорів у реальному світі родини рожевого / фіолетового / фіолетового кольору, які виглядають докорінно по-різному при різних видах світла, навіть різному «білому» світлі, яке виглядає однаково, якщо дивитися на білу поверхню.