¿Por qué el rojo, el verde y el azul forman todos los colores?

¿Por qué las combinaciones de rojo, verde y azul pueden formar todos los colores visibles?

Recordemos a nosotros mismos qué es la luz.

Las ondas de radio, las micro ondas, los rayos X y los rayos gamma son radiaciones electromagnéticas y solo difieren en su frecuencia. Sucede que el ojo humano es capaz de detectar radiación electromagnética entre ~ 400 nm y ~ 800 nm, que percibimos como luz. El extremo de 400 nm se percibe como violeta y el extremo de 800 nm se percibe como rojo, con los colores del arco iris en el medio.

Un rayo de luz puede ser una mezcla de cualquiera de esas frecuencias, y cuando la luz interactúa con la materia, algunas frecuencias se absorben y otras no: esto es lo que percibimos como los colores de los objetos que nos rodean. Sin embargo, a diferencia del oído, que puede distinguir entre muchas frecuencias de sonido (podemos identificar notas, voces e instrumentos individuales al escuchar una canción), el ojo no puede distinguir cada frecuencia. En general, solo puede detectar cuatro rangos de frecuencias (hay excepciones como el daltonismo o las mutaciones).

Esto sucede en la retina, donde hay varios tipos de fotorreceptores . Un primer tipo, llamado " barras ", detecta la mayoría de las frecuencias de la luz visible, sin poder distinguirlas. Son responsables de nuestra percepción del brillo.

Un segundo tipo de fotorreceptores, llamados " conos ", existe en tres especializaciones. Detectan un rango de frecuencias más estrecho, y algunos de ellos son más sensibles a las frecuencias alrededor del rojo, algunos a las frecuencias alrededor del verde y los últimos a las frecuencias alrededor del azul.

Debido a que detectan un rango de frecuencias , no pueden distinguir la diferencia entre dos frecuencias dentro de ese rango, y tampoco pueden distinguir la diferencia entre una luz monocromática y una mezcla de frecuencias dentro de ese rango. El sistema visual solo tiene las entradas de esos tres detectores y reconstruye una percepción de color con ellos.

Por esta razón, el ojo no puede notar la diferencia entre una luz blanca hecha de todas las frecuencias de la luz visible y la simple combinación de solo luces rojas, verdes y azules. Por lo tanto, con solo tres colores, podemos reconstruir la mayoría de los colores que podemos ver.

Por cierto, las varillas son mucho más sensibles que los conos, y es por eso que no percibimos colores en la noche.

Ellos no.

El problema con los diagramas que representan las gamas visibles y RGB es que se presentan en pantallas RGB. Obviamente no pueden mostrarte lo que no pueden mostrarte: el área dentro de la parábola pero fuera del triángulo.

La región fuera del triángulo no se puede mostrar en su pantalla de manera fiel. Por ejemplo, RGB no puede mostrar un verdadero cian profundo. Todo lo que ves es una aproximación usando verde y azul. Algunos diagramas ni siquiera intentan y solo muestran un área gris:

Para ver cómo puede verse el cian, puede mirar el punto blanco en este dibujo durante al menos 30 segundos (se recomiendan 2 minutos) y luego mover lentamente la cabeza hacia una pared blanca:

Del mismo modo, las pantallas RGB no pueden mostrar naranjas o marrones profundos y saturados.

Los humanos son tricromáticos, lo que significa que tenemos 3 tipos diferentes de receptores de color (mejor conocidos como células de cono ), cada uno sensible a un conjunto diferente de longitudes de onda:

Fuente de la imagen: wikipedia

Por lo tanto, solo se necesitan 3 estímulos monocromáticos diferentes para engañar a nuestro ojo para que piense que ve un color que es igual a otro. El rojo, el verde y el azul se adaptan bien a los picos de las curvas de respuesta de frecuencia de cada tipo de receptor de color.

Una cosa más: "violeta" y "violeta" no son del mismo color. El violeta es un color puro alrededor de 400 nm; pero el morado es una combinación de rojo y azul. Para nuestros ojos humanos no del todo perfectos, se ven iguales.

Si pasa un haz de violeta puro a través de un prisma triangular, la luz se doblará pero no se dividirá en componentes. Si luego haces brillar un rayo púrpura a través del mismo prisma, se separará en un rayo azul y rojo, con diferentes cantidades de "curva" para ellos.

Ellos no. Aparte de lo que otros han dicho sobre las razones físicas que no, desde un punto de vista práctico de gráficos por computadora, representar pigmentos de superficie o fuentes de luz con color RGB es insuficiente para modelar la iluminación de color de una escena. Por ejemplo, no hay forma de representar un material que sea translúcido o reflectante solo en una banda estrecha; solo puede representar translucidez o reflectividad de bandas anchas que corresponden aproximadamente a lo que captan los conos rojo, verde y azul del ojo humano. Esto realmente importa para muchos colores del mundo real en la familia rosa / púrpura / violeta, que se ven radicalmente diferentes bajo diferentes tipos de luz, incluso diferentes luces "blancas" que se ven idénticas cuando se ven en una superficie blanca.