Tại sao Đỏ, Xanh lục và Xanh lam là màu chính của ánh sáng?

Màu sắc không phải là hỗn hợp của đỏ, lục và lam vì ánh sáng khả kiến ​​có thể là bất kỳ bước sóng nào trong phạm vi 390nm-700nm. Làm màu cơ bản thực sự tồn tại trong thế giới thực? Hay chúng ta đã chọn màu đỏ, xanh lá cây và xanh lam vì đó là những màu mà hình nón của mắt người phản ứng?

TL: DR

Làm màu cơ bản thực sự tồn tại trong thế giới thực?

Không.

Không có màu sắc chính của ánh sáng, trên thực tế không có màu nội tại trong ánh sáng (hoặc bất kỳ bước sóng nào khác của bức xạ điện từ). Chỉ có màu sắc trong nhận thức về các bước sóng nhất định của EMR bởi hệ thống mắt / não của chúng ta.

Hay chúng ta đã chọn màu đỏ, xanh lá cây và xanh lam vì đó là những màu mà hình nón của mắt người phản ứng?

Chúng tôi sử dụng các hệ thống tái tạo ba màu bởi vì hệ thống thị giác của con người là ba màu , nhưng các màu cơ bản chúng tôi sử dụng trong các hệ thống tái tạo ba màu của chúng tôi không khớp với ba màu tương ứng với ba loại hình nón trong ba loại hình tương ứng võng mạc của con người là phản ứng nhanh nhất.

Câu trả lời ngắn

Không có thứ gọi là "màu" trong tự nhiên. Ánh sáng chỉ có bước sóng. Các nguồn bức xạ điện từ ở hai đầu của phổ nhìn thấy cũng có bước sóng. Sự khác biệt duy nhất giữa ánh sáng khả kiến ​​và các dạng bức xạ điện từ khác, chẳng hạn như sóng vô tuyến, là mắt chúng ta phản ứng hóa học với các bước sóng nhất định của bức xạ điện từ và không phản ứng với các bước sóng khác . Ngoài ra, không có gì khác biệt đáng kể giữa "ánh sáng" và "sóng vô tuyến" hoặc "tia X". Không có gì.

Võng mạc của chúng ta được tạo thành từ ba loại hình nón khác nhau, mỗi loại phản ứng nhanh nhất với một bước sóng khác nhau của bức xạ điện từ. Trong trường hợp hình nón "đỏ" và "xanh" của chúng ta, có rất ít sự khác biệt trong phản ứng với hầu hết các bước sóng ánh sáng. Nhưng bằng cách so sánh sự khác biệt và có phản ứng cao hơn, hình nón màu đỏ hoặc màu xanh lá cây, bộ não của chúng ta có thể nội suy bao xa và theo hướng nào về phía đỏ hoặc hướng về màu xanh, nguồn sáng mạnh nhất.

Màu sắc là một cấu trúc của hệ thống não mắt của chúng ta, so sánh phản ứng tương đối của ba loại hình nón khác nhau trong võng mạc của chúng ta và tạo ra một nhận thức về "màu sắc" dựa trên số lượng khác nhau mà mỗi bộ hình nón phản ứng với cùng một ánh sáng. Có nhiều màu sắc con người nhận thấy không thể được tạo ra bởi một bước sóng ánh sáng. "Magenta", chẳng hạn, là những gì bộ não của chúng ta tạo ra khi chúng ta đồng thời tiếp xúc với ánh sáng đỏ ở một đầu của quang phổ nhìn thấy và ánh sáng xanh ở đầu kia của quang phổ nhìn thấy được.

Các hệ thống tái tạo màu sắc có các màu được chọn làm màu chính, nhưng các màu cụ thể khác nhau tùy theo hệ thống và các màu như vậy không nhất thiết phải tương ứng với độ nhạy cảm cực đại của ba loại hình nón trong võng mạc của con người. "Màu xanh" và "Màu xanh lá cây" khá gần với phản ứng cực đại của hình nón S và hình nón của con người, nhưng "Màu đỏ" không ở đâu gần phản ứng cực đại của hình nón chữ L của chúng ta.

Trả lời mở rộng

Phản ứng quang phổ của các bộ lọc màu trên các cảm biến đeo mặt nạ của Bayer mô phỏng gần giống với phản ứng của ba loại hình nón khác nhau trong võng mạc của con người. Trên thực tế, mắt chúng ta có nhiều "sự chồng chéo" giữa màu đỏ và màu xanh lá cây hơn hầu hết các máy ảnh kỹ thuật số.

"Đường cong phản ứng" của ba loại hình nón khác nhau trong mắt chúng ta: _{Lưu ý: Các đỉnh L-line "đỏ" ở khoảng 570nm, đó là cái mà chúng ta gọi là "màu vàng-xanh", thay vì ở 640-650nm, đó là màu chúng ta gọi là "Đỏ."}

Đường cong phản ứng điển hình của máy ảnh kỹ thuật số hiện đại: _{Lưu ý: Phần được lọc "màu đỏ" của các đỉnh cảm biến ở 600nm, đó là cái mà chúng ta gọi là "màu cam", thay vì 640nm, là màu mà chúng ta gọi là "Màu đỏ".}

Các bước sóng IR và UV được lọc bởi các phần tử trong ngăn xếp phía trước cảm biến trong hầu hết các máy ảnh kỹ thuật số. Hầu như tất cả ánh sáng đó đã bị loại bỏ trước khi ánh sáng chiếu vào mặt nạ của Bayer. Nói chung, những bộ lọc khác trong ngăn xếp phía trước cảm biến không có mặt và ánh sáng hồng ngoại và tia cực tím không bị loại bỏ khi cảm biến được kiểm tra phản ứng quang phổ. Trừ khi các bộ lọc đó bị xóa khỏi máy ảnh khi nó được sử dụng để chụp ảnh, phản ứng của các pixel dưới mỗi bộ lọc màu đối với 870nm là không liên quan vì hầu như không có tín hiệu bước sóng 800nm ​​hoặc dài hơn nào được phép chạm tới mặt nạ của Bayer.

• Không có 'sự chồng chéo' giữa màu đỏ, xanh lục và xanh lam (hay chính xác hơn là không có sự chồng chéo, các đường cong độ nhạy của ba loại hình nón khác nhau trong võng mạc của chúng ta được định hình thành ánh sáng với độ nhạy cực đại tập trung vào 56nm, 540nm và 445nm) sẽ không thể tái tạo màu sắc theo cách mà chúng ta cảm nhận được nhiều trong số chúng.
• Hệ thống thị giác mắt / não của chúng ta tạo ra màu sắc từ sự kết hợp và hỗn hợp của các bước sóng ánh sáng khác nhau cũng như ngoài các bước sóng ánh sáng đơn lẻ.
• Không có màu sắc bên trong một bước sóng cụ thể của ánh sáng khả kiến. Chỉ có màu mà mắt / não của chúng ta gán cho một bước sóng cụ thể hoặc sự kết hợp của các bước sóng ánh sáng.
• Nhiều màu sắc riêng biệt mà chúng ta cảm nhận không thể được tạo ra bởi một bước sóng ánh sáng đơn lẻ.
• Mặt khác, phản ứng của thị giác của con người đối với bất kỳ bước sóng ánh sáng cụ thể nào dẫn đến nhận thức về một màu nhất định cũng có thể được tái tạo bằng cách kết hợp tỷ lệ thích hợp của các bước sóng ánh sáng khác để tạo ra phản ứng sinh học tương tự trong võng mạc của chúng ta.
• Lý do chúng tôi sử dụng RGB để tái tạo màu sắc không phải vì các màu 'Đỏ', 'Xanh' và 'Xanh' bằng cách nào đó thực chất là bản chất của ánh sáng. Họ không. Chúng tôi sử dụng RGB vì trichromatism¹ là bản chất đối với cách hệ thống mắt / não của chúng ta phản ứng với ánh sáng.

Huyền thoại về các hình nón "Đỏ" của chúng tôi và Huyền thoại về các bộ lọc "Đỏ" trên mặt nạ của chúng tôi.

Trường hợp rất nhiều người hiểu về 'RGB' là bản chất đối với hệ thống thị giác của con người chạy ra khỏi đường ray là ý tưởng rằng hình nón L nhạy cảm nhất với ánh sáng đỏ ở đâu đó khoảng 640nm. Họ không phải. (Không phải các bộ lọc ở phía trước các pixel "đỏ" trên hầu hết các mặt nạ của chúng tôi. Chúng tôi sẽ quay lại bên dưới.)

Các hình nón chữ S của chúng tôi ('S' biểu thị độ nhạy nhất với 'bước sóng ngắn', chứ không phải 'kích thước nhỏ hơn') nhạy cảm nhất với khoảng 445nm, đây là bước sóng ánh sáng mà hầu hết chúng ta coi là hơi xanh hơn phiên bản màu đỏ của màu tím .

Các nón M của chúng ta ('bước sóng trung bình') nhạy nhất với khoảng 540nm, đây là bước sóng ánh sáng mà hầu hết chúng ta đều coi là màu xanh hơi nhợt nhạt.

L-nón của chúng ta ('bước sóng dài') nhạy cảm nhất với khoảng 565nm, đó là bước sóng ánh sáng mà hầu hết chúng ta cảm nhận là màu vàng lục với màu xanh lục hơn một chút so với màu vàng. Các nón chữ L của chúng ta không nhạy cảm với ánh sáng "Đỏ" 640nm so với ánh sáng "Vàng-Xanh" 565nm!

Như biểu đồ đầu tiên được đơn giản hóa ở trên minh họa, không có quá nhiều sự khác biệt giữa hình nón M và hình nón của chúng ta. Nhưng bộ não của chúng ta sử dụng sự khác biệt đó để nhận thức "màu sắc".

Từ ý kiến ​​của người dùng khác đến một câu trả lời khác:

Hãy tưởng tượng một người ngoài hành tinh ngoài trái đất có màu vàng là màu chính. Cô ấy sẽ tìm thấy bản in màu và màn hình của chúng tôi thiếu. Cô ấy sẽ nghĩ rằng chúng tôi sẽ bị mù màu một phần khi không nhìn thấy sự khác biệt giữa thế giới mà cô ấy cảm nhận được và các bản in và màn hình màu của chúng tôi.

Đó thực sự là một mô tả chính xác hơn về độ nhạy của các hình nón nhạy cảm nhất với khoảng 565nm so với mô tả độ nhạy cực đại của hình nón là "màu đỏ" khi 56nm ở phía 'màu xanh lá cây' màu vàng '. Màu sắc mà chúng ta gọi là "Red" tập trung vào khoảng 640nm, nằm ở phía bên kia của "màu cam" từ "màu vàng".

Tại sao chúng tôi sử dụng ba màu trong các hệ thống tái tạo màu của chúng tôi

Để tóm tắt lại những gì chúng tôi đã đề cập đến điểm này:

Không có màu cơ bản của ánh sáng .

Đó là bản chất ba màu của tầm nhìn của con người, cho phép các hệ thống tái tạo ba màu ít nhiều bắt chước chính xác cách chúng ta nhìn thế giới bằng chính mắt mình. Chúng tôi nhận thấy một số lượng lớn màu sắc.

Cái mà chúng ta gọi là màu "chính" không phải là ba màu mà chúng ta cảm nhận được trong ba bước sóng ánh sáng mà mỗi loại hình nón nhạy nhất.

Các hệ thống tái tạo màu sắc có các màu được chọn làm màu chính, nhưng các màu cụ thể khác nhau tùy theo hệ thống và các màu như vậy không tương ứng trực tiếp với độ nhạy cảm của ba loại hình nón trong võng mạc của con người.

Ba màu, bất kể chúng có thể là gì, được sử dụng bởi các hệ thống sinh sản không khớp với ba bước sóng ánh sáng mà mỗi loại hình nón trong võng mạc của con người nhạy cảm nhất.

Ví dụ, nếu chúng ta muốn tạo ra một hệ thống camera cung cấp hình ảnh 'màu chính xác' cho chó, chúng ta sẽ cần tạo một cảm biến được che để bắt chước phản ứng của hình nón trong võng mạc của chó , chứ không phải là bắt chước hình nón ở võng mạc của con người. Do chỉ có hai loại hình nón trong võng mạc của chó, chúng nhìn thấy "phổ nhìn thấy" khác với chúng ta và có thể phân biệt ít hơn nhiều giữa các bước sóng ánh sáng tương tự như chúng ta có thể. Hệ thống tái tạo màu sắc cho chó của chúng tôi sẽ chỉ cần dựa trên hai, chứ không phải ba, các bộ lọc khác nhau trên mặt nạ cảm biến của chúng tôi.

Biểu đồ trên giải thích lý do tại sao chúng ta nghĩ rằng con chó của chúng ta bị câm khi chạy ngay qua món đồ chơi màu đỏ sáng bóng hoàn toàn mới mà chúng ta vừa ném ra ngoài sân: nó hầu như không thể nhìn thấy các bước sóng ánh sáng mà chúng ta gọi là "màu đỏ". Nó trông giống như một con chó trông rất nâu với con người. Điều đó, kết hợp với thực tế là những con chó không có khả năng tập trung ở khoảng cách gần như con người - chúng sử dụng khứu giác mạnh mẽ của chúng - khiến anh gặp bất lợi rõ rệt vì anh chưa bao giờ ngửi thấy đồ chơi mới mà bạn vừa rút ra của bao bì nó đi vào.

Trở lại với con người.

Huyền thoại về "chỉ" màu đỏ, "chỉ" màu xanh lá cây và "chỉ" màu xanh

Nếu chúng ta có thể tạo ra một cảm biến để các "xanh" pixel lọc là nhạy cảm với chỉ 445nm ánh sáng, "xanh" pixel lọc là nhạy cảm với chỉ 540nm ánh sáng, và "đỏ" pixel lọc là nhạy cảm với chỉÁnh sáng 565nm nó sẽ không tạo ra hình ảnh mà mắt chúng ta sẽ nhận ra là bất cứ thứ gì giống với thế giới như chúng ta cảm nhận. Để bắt đầu, gần như toàn bộ năng lượng của "ánh sáng trắng" sẽ bị chặn không bao giờ chạm tới cảm biến, do đó, nó sẽ ít nhạy cảm hơn với ánh sáng so với các máy ảnh hiện tại của chúng ta. Bất kỳ nguồn ánh sáng nào không phát ra hoặc phản xạ ánh sáng ở một trong những bước sóng chính xác được liệt kê ở trên sẽ không thể đo lường được. Vì vậy, phần lớn cảnh quay sẽ rất tối hoặc đen. Cũng không thể phân biệt giữa các vật thể phản xạ RẤT NHIỀU ánh sáng tại, ví dụ, 490nm và không ở 615nm so với các vật thể phản xạ RẤT NHIỀU ánh sáng 615nm nhưng không có gì ở mức 490nm nếu cả hai đều phản xạ cùng một lượng ánh sáng ở bước sóng 540nm và 565nm . Không thể phân biệt nhiều màu sắc riêng biệt mà chúng ta cảm nhận được.

Ngay cả khi chúng tôi tạo cảm biến sao cho các pixel được lọc "xanh" chỉ nhạy với ánh sáng dưới khoảng 480nm, các pixel được lọc "xanh" chỉ nhạy với ánh sáng trong khoảng 480nm đến 550nm và các pixel được lọc "đỏ" chỉ nhạy với ánh sáng trên 550nm chúng ta sẽ không thể chụp và tái tạo một hình ảnh giống với những gì chúng ta nhìn thấy bằng mắt. Mặc dù nó sẽ hiệu quả hơn một cảm biến được mô tả ở trên là nhạy cảm với chỉ có 440nm, chỉ có 540nm và chỉ có ánh sáng 565nm, nhưng nó vẫn kém nhạy hơn nhiều so với độ nhạy chồng chéo được cung cấp bởi cảm biến đeo mặt nạ của Bayer.Bản chất chồng chéo của sự nhạy cảm của các hình nón trong võng mạc của con người là thứ mang lại cho não khả năng nhận biết màu sắc từ sự khác biệt trong phản ứng của từng loại hình nón với cùng một ánh sáng. Nếu không có sự nhạy cảm chồng chéo như vậy trong cảm biến của máy ảnh, chúng ta sẽ không thể bắt chước phản ứng của não đối với các tín hiệu từ võng mạc của chúng ta. Chẳng hạn, chúng ta sẽ không thể phân biệt được tất cả giữa một thứ gì đó phản chiếu ánh sáng 490nm từ thứ gì đó phản chiếu ánh sáng 540nm. Theo cách tương tự, một camera đơn sắc không thể phân biệt giữa bất kỳ bước sóng ánh sáng nào, mà chỉ giữa các cường độ ánh sáng, chúng ta sẽ không thể phân biệt màu sắc của bất cứ thứ gì phát ra hoặc chỉ phản xạ các bước sóng mà tất cả chỉ nằm trong một Ba kênh màu.

Hãy nghĩ về nó như thế nào khi chúng ta đang nhìn dưới ánh sáng đỏ rất hạn chế. Không thể nói sự khác biệt giữa áo đỏ và áo trắng. Cả hai đều xuất hiện cùng màu với mắt của chúng tôi. Tương tự như vậy, dưới ánh sáng đỏ phổ hạn chế, bất cứ thứ gì có màu xanh lam sẽ trông rất giống màu đen vì nó không phản chiếu bất kỳ ánh sáng đỏ nào chiếu vào nó và không có ánh sáng xanh nào chiếu vào nó.

Toàn bộ ý tưởng rằng màu đỏ, xanh lục và xanh lam sẽ được đo lường kín đáo bằng cảm biến màu "hoàn hảo" dựa trên những hiểu lầm lặp đi lặp lại về cách máy ảnh đeo mặt nạ của Bayer tái tạo màu sắc (Bộ lọc màu xanh lá cây chỉ cho phép ánh sáng xanh đi qua, bộ lọc màu đỏ chỉ cho phép đèn đỏ để vượt qua, vv). Nó cũng dựa trên một quan niệm sai lầm về "màu sắc" là gì.

Máy ảnh mặt nạ của Bayer tái tạo màu sắc như thế nào

Các tệp thô không thực sự lưu trữ bất kỳ màu nào trên mỗi pixel. Họ chỉ lưu trữ một giá trị độ sáng duy nhất cho mỗi pixel.

Đúng là với mặt nạ của Bayer trên mỗi pixel, ánh sáng được lọc bằng bộ lọc "Đỏ", "Xanh lục" hoặc "Xanh lam" trên mỗi pixel. Nhưng không có điểm cắt cứng nào khi chỉ có ánh sáng xanh xuyên qua pixel được lọc màu xanh lá cây hoặc chỉ có ánh sáng đỏ mới đi qua pixel được lọc màu đỏ. Có rất nhiềuchồng lấp.² Rất nhiều ánh sáng đỏ và một số ánh sáng xanh lọt qua bộ lọc màu xanh lá cây. Rất nhiều ánh sáng xanh lục và thậm chí một chút ánh sáng xanh làm cho nó xuyên qua bộ lọc màu đỏ và một số ánh sáng đỏ và xanh lục được ghi lại bằng các pixel được lọc bằng màu xanh lam. Vì một tệp thô là một tập hợp các giá trị độ chói đơn cho mỗi pixel trên cảm biến, không có thông tin màu thực tế cho một tệp thô. Màu sắc được lấy bằng cách so sánh các pixel liền kề được lọc cho một trong ba màu với mặt nạ của Bayer.

Mỗi photon dao động ở tần số tương ứng cho bước sóng 'đỏ' khiến nó đi qua bộ lọc màu xanh lá cây được tính giống như mỗi photon dao động ở tần số cho bước sóng 'xanh' làm cho nó trở thành cùng một pixel. Pixel

Nó giống như đặt một bộ lọc màu đỏ trước ống kính khi quay phim đen trắng. Nó không dẫn đến một bức ảnh màu đỏ đơn sắc. Nó cũng không dẫn đến ảnh B & W khi chỉ có các vật thể màu đỏ có bất kỳ độ sáng nào. Thay vào đó, khi được chụp trong B & W thông qua bộ lọc màu đỏ, các vật thể màu đỏ xuất hiện màu xám sáng hơn các vật thể màu xanh lá cây hoặc màu xanh lam có cùng độ sáng trong cảnh với vật thể màu đỏ.

Mặt nạ của Bayer ở phía trước các pixel đơn sắc cũng không tạo ra màu. Những gì nó làm là thay đổi giá trị âm (độ sáng hoặc độ tối của giá trị độ chói của một bước sóng ánh sáng cụ thể được ghi lại) của các bước sóng khác nhau bằng các lượng khác nhau. Khi các giá trị âm (cường độ xám) của các pixel liền kề được lọc bằng ba bộ lọc màu khác nhau được sử dụng trong mặt nạ Bayer được so sánh thì màu sắc có thể được nội suy từ thông tin đó. Đây là quá trình chúng tôi gọi là khử khoáng .

"Màu" là gì?

Việc đánh đồng các bước sóng ánh sáng nhất định với "màu sắc" con người nhận thấy rằng bước sóng cụ thể là một chút giả định sai. "Màu sắc" rất giống cấu trúc của hệ thống mắt / não nhận biết nó và hoàn toàn không tồn tại trong một phần của dải bức xạ điện từ mà chúng ta gọi là "ánh sáng khả kiến". Mặc dù trường hợp ánh sáng chỉ là một bước sóng riêng biệt có thể được chúng ta cảm nhận là một màu nhất định, nhưng cũng có một số màu mà chúng ta cảm nhận được là không thể tạo ra bởi ánh sáng chỉ có một bước sóng.

Sự khác biệt duy nhất giữa ánh sáng "nhìn thấy" và các dạng EMR khác mà mắt chúng ta không nhìn thấy là mắt chúng ta phản ứng hóa học với các bước sóng nhất định của EMR trong khi không phản ứng hóa học với các bước sóng khác. Các máy ảnh đeo mặt nạ của Bayer hoạt động vì các cảm biến của chúng bắt chước cách thức ba màu của võng mạc của chúng ta phản ứng với các bước sóng ánh sáng nhìn thấy được và khi chúng xử lý dữ liệu thô từ cảm biến thành hình ảnh có thể nhìn thấy, chúng cũng bắt chước cách não của chúng ta xử lý thông tin thu được từ võng mạc của chúng ta. Nhưng các hệ thống tái tạo màu của chúng ta hiếm khi sử dụng ba màu cơ bản phù hợp với ba bước sóng ánh sáng tương ứng mà ba loại hình nón trong võng mạc của con người phản ứng nhanh nhất.

_{Có rất ít người hiếm , hầu hết đều là nữ, là tetrachromats với một loại hình nón nhạy cảm nhất với ánh sáng ở bước sóng giữa màu lục (540nm) và đỏ (565nm). Hầu hết các cá nhân như vậy là trichromats chức năng . Chỉ có một người như vậy đã được xác định tích cực là một tetrachromat chức năng . Đối tượng có thể xác định nhiều màu sắc hơn (về sự khác biệt nhỏ hơn giữa các màu rất giống nhau - phạm vi ở cả hai đầu của 'phổ nhìn thấy' không được mở rộng) so với những người khác có thị lực ba màu bình thường.}

_{² Hãy nhớ rằng các bộ lọc "đỏ" thường thực sự có màu vàng cam gần với "đỏ" hơn các bộ lọc "xanh" xanh lục, nhưng thực tế chúng không phải là "Đỏ". Đó là lý do tại sao một cảm biến máy ảnh trông có màu xanh lam khi chúng ta kiểm tra nó. Một nửa mặt nạ của Bayer có màu xanh hơi nhợt nhạt, một phần tư là màu tím xanh và một phần tư là màu vàng cam. Không có bộ lọc nào trên mặt nạ của Bayer thực sự là màu mà chúng ta gọi là "Red", tất cả các bản vẽ trên internet sử dụng "Red" để mô tả chúng bất chấp.}

Có sự khác biệt rất nhỏ về lượng năng lượng mà một photon mang theo dựa trên bước sóng mà nó dao động. Nhưng mỗi giác quan (giếng pixel) chỉ đo năng lượng, nó không phân biệt giữa các photon có năng lượng ít hơn hoặc ít hơn một chút, nó chỉ tích lũy bất cứ năng lượng nào mà tất cả các photon phát ra khi chúng rơi vào wafer silicon bên trong giác quan đó

Chúng tôi đã kết thúc với RGB vì chúng là một kết hợp hợp lý với cách thức hoạt động của ba loại hình nón trong mắt chúng tôi. Nhưng không có bộ lựa chọn bước sóng đặc biệt nào dành cho Đỏ, Xanh lục và Xanh lam. Miễn là bạn chọn các bước sóng phù hợp với từng bộ hình nón, bạn có thể trộn chúng để tạo ra một loạt các màu sắc.

Cách đo màu để quản lý màu sử dụng các giá trị tristimulus XYZ - về cơ bản, tương đương với phản ứng hình nón trong mắt. Mọi sự kết hợp của bước sóng / độ sáng tạo ra cùng một giá trị XYZ sẽ trông giống nhau.

Chọn một tập hợp các bước sóng mà mỗi bước chủ yếu kích hoạt một loại hình nón và kích hoạt hai loại kia càng ít càng tốt cho phép phạm vi màu lớn nhất. Thay đổi bước sóng một chút (và do đó thay đổi các phản ứng hình nón) sẽ cho một dải màu hơi khác nhau có thể đạt được.

Vì vậy, không có tập hợp các bước sóng chính xác duy nhất cho các màu chính, nhiều hơn các màu sơn trừ.

Điều tôi thấy tuyệt vời: Nhà vật lý người Pháp, Gabriel Lippmann, đã nghĩ ra một phương pháp ảnh màu vào năm 1891, chỉ sử dụng phim đen trắng, không có bộ lọc, không thuốc nhuộm và không có sắc tố. Xây dựng các tấm thủy tinh với một tấm gương ở mặt sau, ông phủ chúng bằng một nhũ tương rõ ràng bao gồm các tinh thể halogen bạc siêu nhỏ. Các tia sáng đi qua nhũ tương, chiếu vào gương, sau đó nhập lại, phơi tấm lần thứ hai từ phía sau. Quá cảnh đầu tiên không đủ để phơi bày, lần thứ hai cung cấp năng lượng ánh sáng cần thiết. Hình ảnh thu được là một đống bạc kim loại. Định vị của bạc này được xếp lớp dựa trên chiều dài sóng của ánh sáng phơi sáng. Khi tấm được chiếu sáng từ phía sau, ánh sáng đi qua tấm chỉ có thể đi qua nếu nó khớp chính xác với tần số của ánh sáng lộ ra. Kết quả là một hình ảnh đầy màu sắc đẹp. Bởi vì việc tạo ra hình ảnh này là khó khăn và vì những khó khăn gặp phải khi tạo một bản sao, quá trình này đã thất bại.

Tiến sĩ Edwin Land, người nổi tiếng Polaroid, như một phần trong nghiên cứu của ông khi thiết kế một bộ phim màu ngay lập tức, đã lặp lại phương pháp của James Clark Maxwell để tạo ra bức tranh màu đầu tiên năm 1855. Maxwell sử dụng các bộ lọc màu đỏ, xanh lá cây và xanh dương. Land đã có thể lặp lại cùng một hình ảnh chỉ bằng màu đỏ và trắng tuy nhiên phim màu Polaroid của anh dựa trên bộ lọc màu đỏ, xanh lá cây và xanh dương.

Nhà khoa học làm việc để tạo ra một hệ thống TV màu có thể gửi hình ảnh màu (tuy nhiên màu giả) trên các TV đen trắng thông thường. Họ strob hình ảnh ở các tỷ lệ khác nhau, điều này kích thích mắt / não để xem hình ảnh màu.

Làm thế nào về điều này cho kỳ lạ: Năm 1850 Levi L Hill, một bộ trưởng Baptist, một nhà Daguerreotypist ở Westkill, NY, đã trình diễn các tấm Daguerreotype màu. Những điều này đã được xem bởi biên tập viên của Daguerreian Tạp chí và Hill đã được cung cấp 100.000 đô la nếu ông xuất bản. Năm 1852, ông đã xuất bản nhưng bài báo quá lan man không có giá trị. Không thể nghi ngờ rằng anh ấy đã thành công. Không ai khác ngoài Samuel Morse, người nổi tiếng hơn Code, đã chứng kiến ​​quá trình này. Không có mẫu nào sống sót tuy nhiên những con Daguerreotypists khác họ đã vô tình tạo ra một hình ảnh đầy màu sắc. Theo hiểu biết của tôi, màu sắc từ Daguerreotype không bao giờ lặp lại. Suy đoán là, đây là một quá trình can thiệp tương tự như những gì Lippmann đã đạt được.

In màu hiện đại đơn vị hóa ba nguyên tắc trừ là màu lục lam (xanh lá cây + xanh dương), đỏ tươi (đỏ + xanh dương) và vàng (đỏ + xanh lục). Điều này là do các bản in được xem qua ánh sáng từ một nguồn gần đó. Ánh sáng này cắt ngang thuốc nhuộm hoặc sắc tố trong suốt, chạm vào một lớp nền trắng, phản xạ lại và chuyển qua thuốc nhuộm lần thứ hai. Điều này hoạt động vì cyan là một blocker đỏ, magenta là một blocker xanh lá cây và vàng là blocker xanh. Đó là cường độ của các bầu cử sơ bộ trừ này trình bày trước mắt chúng ta, một bức tranh màu. Màu âm bản và phim trượt cũng sử dụng nguyên tắc trừ. Chúng điều chỉnh ánh sáng xuyên qua màng tạo thành hình ảnh màu.

Bầu khí quyển của trái đất lọc ra một tỷ lệ cao năng lượng điện kế bắn phá chúng ta từ ngoài vũ trụ. Điều đó đang được nói, bầu khí quyển của chúng ta rất trong suốt đến một phạm vi hẹp, chiều rộng khoảng một quãng tám, 400 millimicron (một phần triệu milimet) đến 700 millimicron. Có thể có một chút nghi ngờ rằng tầm nhìn của nhân loại đã phát triển do phạm vi trong suốt này.

Nhiều lý thuyết về tầm nhìn màu sắc đã được đề xuất và loại bỏ. Tuy nhiên, là kết quả của hàng ngàn thí nghiệm, người ta đã phát hiện ra rằng hầu hết tất cả các màu có thể được kết hợp bằng các hỗn hợp màu đỏ, xanh lá cây và xanh dương phù hợp - do đó những màu này được dán nhãn là màu sáng chính.

Trong nghiên cứu về bệnh lý của thị giác, ba loại tế bào, nhạy cảm với màu sắc đã được xác định. Chúng được gọi là tế bào hình nón vì hình dạng của chúng. Hơn nữa, những tế bào này đã được tìm thấy có chứa sắc tố phù hợp với màu sắc mà chúng nhạy cảm. Mới gần đây, người ta đã phát hiện ra rằng 12% phụ nữ may mắn có được thị lực màu tăng cường nhờ một loại tế bào hình nón thứ tư cho họ một loạt các màu sắc rõ rệt. Bài học là đây là một khoa học đang diễn ra.

Đó là một câu hỏi thú vị, có thể đưa ra những bình luận sâu sắc.

Có một số khía cạnh để xem xét.

• Khía cạnh đầu tiên là vật lý của màu sắc . Chúng ta có thể quan sát phổ khả kiến ​​và thấy rằng R, G và B là 1) có bề mặt quan trọng nhất và 2) cách đều nhau giữa 3) phổ như một đường tròn có thể được xem như một vòng tròn, trong đó màu tím là được xây dựng từ màu xanh và đỏ, và trong trường hợp đó 2) hoàn toàn hợp lệ hơn. Vì vậy, có hai hiện tượng ở đây: 3) tầm quan trọng của các màu được chọn và 4) tính biểu cảm của 3 màu đó để thể hiện phổ đầy đủ bằng cách thêm vào.

Wikipedia / phổ nhìn thấy

• Khía cạnh thứ hai là sinh hóa và sinh thái của màu sắc . Trường điện từ như photon có màu đặc trưng (bước sóng) có liên quan đến một loạt các hiện tượng phân tử cụ thể, chẳng hạn như rung nguyên tử, rung góc liên kết, hấp thụ hóa học ( chuyển đổi điện tử HOMO-LUMO ) bởi các phân tử hữu cơ hoặc kim loại hữu cơ các phân tử (chính xác là cách tạo ra màu sắc trong Tự nhiên, cũng như con người với các sắc tố và chất màu) và sự xuất hiện của chúng trong tự nhiên (nổi lên như một hiện tượng quan trọng trong lý thuyết chọn lọc tự nhiên của Darwin) không phải là kiến ​​thức cụ thể của tôi và điều đó đã được thảo luận trong khoa học. Sự xuất hiện của máy dò màu là một hiện tượng khác có thể (có thể là) liên quan đếnnổi lên để biểu cảm màu sắc . Thiên nhiên được tạo ra chủ yếu (trong thời gian tiến hóa và tầm quan trọng) của thực vật, là màu xanh lá cây, do đó khả năng phân biệt các loại rau xanh khác nhau có tầm quan trọng của nó (đối với sự sống) và con người chúng ta vẫn có sự nhạy cảm với rau xanh hơn tất cả các màu khác . Cách con người chúng ta nổi bật với đôi mắt với khả năng nhìn màu nhất định là kết quả của quá trình tiến hóa này, cùng với hóa học ( màu nổi lên tự nhiên ) của tự nhiên, hành vi (của thực vật và động vật). Cụ thể, Thiên nhiên đã chọn ba màu đó (như chúng tôi đặt tên cho chúng), nhưng đây là một sự khác biệt về chất, sự khác biệt định lượng xảy ra chủ yếu ở màu xanh lá cây và cường độ ánh sáng (chúng ta thấy độ sáng nhiều hơn màu thực tế).

• Con người tạo ra các màu cơ bản chịu ảnh hưởng nhiều hơn từ vật lý, nỗ lực đưa ra một lý thuyết và tính biểu cảm hơn là khả năng tự nhiên của chúng ta. Điều này có giới hạn của nó vì cảm biến và màn hình có độ biểu cảm thấp hơn tự nhiên và khả năng phát hiện trong môi trường thấp hơn so với chúng ta, và khi công nghệ tiến bộ, tính biểu cảm trong màu xanh lá cây được cải thiện (cũng như độ sáng với màn hình HDR). Mặc dù cảm biến máy ảnh có cảm biến màu xanh lá cây nhiều gấp đôi so với các màu khác. Có thể là nếu chúng ta ghi nhiều hơn 3 dải màu nhưng nói 6 (ví dụ: trong cảm biến foveon, có thể không phải trong cảm biến bayer), chúng ta sẽ ghi lại và hiển thị thực tế tốt hơn nhiều. Tóm lại, màu cơ bản thuận tiện hơn về nhiều mặt so với thực tế tuyệt đối. Nếu chúng ta có thể nhìn thấy hồng ngoại như một vài loài rắn, chúng ta có thể cần thêm màu chính thứ 4 vào màn hình và cảm biến camera.

Không. Điều này đặc biệt gây khó chịu cho việc sửa chữa ô tô vì những gì trông giống như một màu hoàn hảo dưới ánh sáng mặt trời có thể đã tắt trong điều kiện trời nhiều mây và có thể trông hoàn toàn loang lổ dưới ánh đèn đường natri-hơi.

Tình hình đặc biệt tồi tệ đối với màu sắc / sơn phản chiếu (huống chi là màu phát quang "phản xạ" ở bước sóng khác với những gì chúng nhận được, phổ biến là "chất làm trắng" trong chất tẩy rửa) vì chúng là liên kết giữa phổ liên tục của nguồn sáng và các đường cong tiếp nhận của hình nón, nhưng nó đã là một vấn đề đối với ánh sáng màu từ các cảnh được chụp bởi các cảm biến (hoặc vật liệu ảnh) không khớp với các đường cong nhạy cảm của mắt người. Đó là những gì mang lại cho chúng ta những thứ như cài đặt "cân bằng trắng" và bộ lọc ánh sáng bầu trời.

Các nhà sản xuất các loại sơn và sắc tố (và ánh sáng) không thể chỉ nhìn vào ba điểm trong quang phổ: họ có các bộ lọc dựa trên lưới đặc biệt để có được cái nhìn chi tiết hơn về phổ màu.

Các bảo tàng mỹ thuật vẫn có xu hướng sử dụng ánh sáng sợi đốt vì nó có xu hướng phù hợp nhất với phổ ánh sáng mặt trời, và đó là ánh sáng mà các sắc tố ban đầu trong quá khứ đã được lựa chọn và đánh giá.

Nếu chúng ta có các tế bào báo hiệu màu vàng (bước sóng khoảng 580nm) trong mắt thì màu vàng sẽ là màu chính của ánh sáng.

Tuy nhiên, chúng tôi không. Do đó, chúng tôi cảm nhận màu vàng khác nhau, cụ thể là khi các tế bào hình nón cho màu đỏ và màu xanh lá cây được kích hoạt đồng thời. Có một số cách làm thế nào điều này có thể xảy ra:

• Chúng ta có một nguồn sáng có bước sóng khoảng 580nm. Hãy nói rằng đó là một bông hoa màu vàng trong ánh sáng mặt trời. Chúng tôi thấy đây là màu vàng vì nhận thức màu sắc của chúng tôi không chính xác. Các tế bào nhạy cảm với ánh sáng trong võng mạc cũng báo hiệu khi bước sóng không chính xác. Vì vậy, ánh sáng vàng vừa kích thích màu đỏ và màu xanh lá cây. Đối với các tế bào được kích thích cho ánh sáng đỏ, ánh sáng màu vàng hơi tắt nhưng không quá nhiều. Tương tự cho màu xanh lá cây. Vì vậy, cả màu đỏ và màu xanh lá cây được báo hiệu và chúng tôi cảm nhận rằng đó là màu vàng.

• Chúng tôi có hai nguồn sáng, một màu đỏ và màu xanh lục khác. Giả sử đây là những pixel trên màn hình máy tính. Nếu bạn nhìn vào một pixel màu vàng với kính lúp, bạn sẽ phát hiện ra hai đốm nhỏ, một màu xanh lá cây, một màu đỏ. Do đó, cả màu xanh lá cây và màu đỏ đều được báo hiệu và chúng tôi cảm nhận đó là màu vàng.

• Cũng có thể là một hỗn hợp của cả hai, ví dụ ba nguồn sáng, đỏ, vàng và xanh lục; hoặc một quang phổ mịn hoặc lượn sóng của ánh sáng. Tất cả vấn đề là màu đỏ và màu xanh lá cây đều được kích thích để mang lại cảm nhận về màu vàng.

Những cách này rất khác nhau, nhưng chúng tôi cảm nhận chúng một cách bừa bãi là màu vàng.

Hãy tưởng tượng một người ngoài hành tinh ngoài trái đất có màu vàng là màu chính. Cô ấy sẽ tìm thấy bản in màu và màn hình của chúng tôi thiếu. Cô ấy sẽ nghĩ rằng chúng tôi sẽ bị mù màu một phần khi không nhìn thấy sự khác biệt giữa thế giới mà cô ấy cảm nhận được và các bản in và màn hình màu của chúng tôi.

Điều này có nghĩa là màu sắc chính của ánh sáng chỉ là tạo tác của nhận thức màu sắc của chúng ta.