La perception des couleurs est une réponse entièrement biologique (et psychologique). La combinaison de la lumière rouge et verte semble indiscernable, aux yeux humains, de certaines longueurs d'onde jaunes de la lumière, mais c'est parce que les yeux humains ont les types spécifiques de photorécepteurs de couleur qu'ils possèdent. Il n'en sera pas de même pour les autres espèces.

Un modèle raisonnable pour la couleur est que l'œil prend le chevauchement du spectre de longueur d'onde de la lumière entrante par rapport à la fonction de réponse des types de photorécepteurs, qui ressemblent fondamentalement à ceci:

^{Source de l'image}

Si la lumière a deux pics pointus sur le vert et le rouge, le résultat est que les récepteurs M et L sont également stimulés, donc le cerveau interprète cela comme "eh bien, la lumière doit avoir été au milieu , puis". Mais bien sûr, si nous avions un récepteur supplémentaire au milieu, nous serions capables de faire la différence.

Il y a deux autres points plutôt intéressants dans votre question:

Chaque couleur du spectre visible peut être créée d'une manière ou d'une autre en "combinant" les trois à des intensités différentes.

C'est faux. Il existe une partie importante de l'espace colorimétrique qui n'est pas disponible pour les combinaisons RVB. L'outil de base pour cartographier cela s'appelle un tracé de chromaticité, qui ressemble à ceci:

^{Source de l'image}

Les couleurs à longueur d'onde pure sont sur le bord extérieur incurvé, étiquetées par leur longueur d'onde en nanomètres. La norme de base que les appareils à combinaison RVB visent à afficher sont celles à l'intérieur du triangle marqué sRGB; en fonction de l'appareil, il peut être insuffisant ou aller au-delà et couvrir un triangle plus grand (et si ce triangle plus grand est assez grand pour couvrir, par exemple, une bonne fraction de l'espace Adobe RVB, alors il est généralement mis en évidence) mais cela ne représente qu'une fraction de l'espace colorimétrique total disponible pour la vision humaine.

(Attention: si vous voyez des tracés de chromaticité sur un appareil avec un écran RVB, les couleurs en dehors de l'espace de rendu de votre appareil ne seront pas rendues correctement et elles sembleront plus plates que les couleurs réelles qu'elles représentent. Si vous voulez la différence complète, obtenez un prisme et une source de lumière blanche et formez un spectre complet, et comparez-le au bord du diagramme tel qu'affiché dans votre appareil.)

RVB est-il le seul triplet de ce type?

Non. Il existe de nombreuses façons possibles de coder la couleur en triplets de nombres, appelées espaces colorimétriques, chacune ayant ses propres avantages et inconvénients. Certaines alternatives courantes à RVB sont CMYK (cyan-magenta-jaune-noir), HSV (teinte-saturation-valeur) et HSL (teinte-saturation-légèreté), mais il existe également des choix plus exotiques comme le CIE XYZ les espaces et LAB. En fonction de leurs plages, il peut s'agir de recodages de l'espace colorimétrique RVB (ou coïncider avec des recodages RVB sur des parties de leurs domaines), mais certains espaces colorimétriques utilisent des approches distinctes de la perception des couleurs (c'est-à-dire qu'ils peuvent être additif, comme RVB, soustractif, comme CMJN, ou un recodage non linéaire de couleur, comme XYZ ou HSV).

Dans la rétine de l'œil, il existe trois types de cônes qui agissent comme les filtres de la figure, couvrant des bandes de fréquences assez larges.

Là, vous pouvez voir que la lumière jaune pure stimulera à la fois les cônes "rouges" et "verts".

Ainsi, en obtenant la lumière des pixels proches de rouge et de vert, les cônes rétiniens répondront de la même manière que du jaune pur, si le mélange est correct.

C'est donc vraiment une chose biologique. Notez qu'une longueur d'onde qui stimule un cône vert stimulera également au moins l'un des cônes rouge et bleu. Nous pourrions ainsi imaginer stimuler artificiellement uniquement des cônes verts (avec des électrodes) et voir alors une couleur dite impossible.

En ce qui concerne les alternatives RVB, oui, il existe d'autres espaces colorimétriques qui peuvent être utilisés pour mélanger de la même manière toutes les couleurs possibles (telles que définies par la rétine humaine).

Notez que les écrans RVB ne peuvent généralement pas reproduire toutes les couleurs. L'image ci-dessous montre le triangle de limitation sur un écran typique. Les écrans professionnels ont tendance à couvrir davantage, mais rarement toutes les couleurs.

Les autres réponses de Bernander et Emilio Pisanty expliquent déjà comment les yeux captent la lumière et la transforment en impulsions électriques. Il reste peu de choses à comprendre. Ma réponse se concentrera principalement sur la question 1 car la question 2 est déjà entièrement couverte.

La lumière est une combinaison de plusieurs longueurs d'onde

Si vous prenez de la lumière, c'est en fait une onde électromagnétique (je simplifie à l'extrême ici, mais sinon nous n'irons nulle part). Le problème est qu'il n'y a pratiquement aucune source de lumière qui ne produit qu'une seule longueur d'onde (les lasers le font). Donc, essentiellement, la lumière est une combinaison de nombreuses longueurs d'onde différentes. Pour le voir, vous devez utiliser un prisme qui divise le faisceau lumineux en chacune des longueurs d'onde séparément. C'est essentiellement pourquoi nous voyons un arc-en-ciel - les gouttes d'eau fonctionnent comme des prismes naturels et la lumière du soleil est à peu près une combinaison de (presque) toutes les longueurs d'onde visibles.

Si vous utilisez plus d'une source de lumière, sur chacune des longueurs d'onde vous aurez une somme de lumière provenant de chacune des sources. En d'autres termes, si nous imaginons trois lasers, rouge, vert et bleu, chacun d'eux produisant exactement une longueur d'onde, si nous coupons leurs faisceaux en un point et y mettons un écran, ce sera un seul point éclairé avec ces trois longueurs d'onde au en même temps. Nous ne verrons pas trois couleurs là-bas, ce sera juste un spot avec une couleur. De quelle couleur sera-t-il? J'y reviendrai plus tard.

Les récepteurs oculaires captent s'il y a de la lumière uniquement (et sa force)

C'est délicat. Il existe essentiellement 4 types de récepteurs sur la rétine oculaire. Un (bâtonnets) est responsable de la reconnaissance de toute longueur d'onde visible (1), et trois sont responsables de la détection de la lumière dans une partie seulement de la gamme des longueurs d'onde visibles. Ils réagissent davantage à la lumière qui est plus proche de sa longueur d'onde optimale (qui dépend du type de récepteur / cône - soit rouge, vert ou bleu, comme déjà expliqué par d'autres) et plus la longueur d'onde lumineuse est éloignée de cet optimum, plus le réaction. J'ignorerai les tiges responsables de toute lumière car elle est surtout utilisée quand il n'y a pas assez de lumière pour que les trois autres (cônes) fonctionnent (c'est pourquoi nous voyons tout dans les tons de gris dans un très faible lumière).

Les récepteurs ne peuvent dire quelle longueur d'onde ils ont capturée. Si pour un seul récepteur il y a juste un faisceau faible de sa longueur d'onde optimale ou un faisceau puissant mais au bord de ce qui est perceptible - un seul récepteur reconnaîtra à peu près la même quantité de lumière. Et produire une impulsion pour le cerveau.

C'est le cerveau qui décide quoi faire des informations

C'est la partie la plus délicate. Very, TRÈS délicat. Le fait est que le cerveau reçoit des impulsions de différents récepteurs oculaires et les combine. Basé sur ce qu'il a appris dans le passé (c'est-à-dire l'expérience), il présente à votre conscience quelque chose de connu sous le nom de couleur.

Si vous utilisez une lumière à une seule longueur d'onde, vos cônes réagiront d'une manière spécifique. De cette façon, votre esprit peut apprendre (de l'arc-en-ciel !!!) ces couleurs. Maintenant, si une combinaison de plusieurs longueurs d'onde produit une réaction de cône similaire, l'esprit ne sera pas en mesure de comprendre qu'il y avait plusieurs longueurs d'onde et de vous montrer simplement la couleur qu'il connaît d'une lumière à une seule longueur d'onde qui produit la même réaction de cône. . Donc, si la combinaison de signaux provenant des récepteurs oculaires montre qu'il y a une lumière rouge et verte (c'est-à-dire que ces deux types de cônes produisent un signal fort exposé à une certaine lumière) mais pas beaucoup de bleu, alors votre esprit interprète qu'il doit y avoir quelque chose que vous connaissez comme jaune . Remarque - peu importe si la lumière n'était qu'un seul faisceau de longueur d'onde jaune, une seule forte longueur d'onde de rouge et une seule forte longueur d'onde de vert combinés ou c'était une combinaison de plusieurs longueurs d'onde qui faisait réagir les cônes verts et rouges. Votre esprit n'a que 3 signaux et en fonction de cela, il doit dire de quelle couleur il est.

Donc, si vous équilibrez correctement les trois faisceaux laser mentionnés précédemment, vous pourriez vous retrouver avec un point blanc, mais vous pouvez également vous retrouver par exemple. avec un point jaune. Ou un point brun. Tout dépend de la façon dont les cônes réagiront à chacune des longueurs d'onde utilisées et de la force des réactions.

Et c'est à peu près ainsi que fonctionne RVB

Ce qui est délicat ici, c'est que certaines combinaisons de longueurs d'onde produisent une combinaison de réponses de cônes qui sont différentes de l'une des réponses lumineuses à une seule longueur d'onde. Votre esprit doit encore l'interpréter d'une manière ou d'une autre afin de vous le présenter d'une manière différente de toute couleur existant du point de vue physique . De cette façon, nous pouvons voir des couleurs comme le marron ou le gris.

Et cette expérience

Comme déjà mentionné, l'essentiel est que la couleur que vous verrez sera la relation avec l'expérience précédente - si la réaction des cônes à la combinaison de plusieurs longueurs d'onde est similaire à une réaction de couleur à une seule longueur d'onde connue, vous verrez cette couleur. Sinon, vous verrez quelque chose d'autre (mais encore une fois de façon répétitive (2) - mais lisez plus loin).

Vous pouvez trouver plusieurs illusions d'optique liées aux couleurs ou aux nuances de gris. L'un des exemples récents célèbres vus sur Internet était une robe sur une photo que certains interprétaient comme bleue et noire sous une forte lumière tandis que d'autres étaient blanches et jaunes dans une nuance. Si vous allez dans une lumière très faible dans les bois, vous verrez les feuilles légèrement vertes même si vos cônes ne reçoivent pas assez de lumière pour fonctionner et tout ce que vous voyez est en fait un peu de lumière du tout (donc un peu de gris). Pourtant, votre esprit sait que les feuilles doivent être vertes, donc il les paints pour vous. Si vous revenez plus tard en pleine lumière, vous constaterez peut-être que certaines de ces feuilles vertes sont rouges ou jaunes . Mais notre esprit a fait de son mieux pour combler le vide et a utilisé l'expérience pour ajouter une couleur. C'est encore plus dérangeant avec les choses quand la lumière n'est pas blanche - l'esprit utilise toujours l'expérience et s'adapte à la lumière (à un certain niveau) - donc le vert aura toujours l'air vert dans la lumière rouge d'un coucher de soleil.

Alors pourquoi RVB fonctionne?

En termes simples, la lumière utilisée dans chacune des sources de lumière provoque une réaction spécifique (à un certain niveau prévisible) des cônes comme décrit ci-dessus. Comme il peut produire la plupart des réactions possibles des cônes, vous pouvez ainsi voir la plupart des couleurs sur un écran de télévision / moniteur.

TL / DR

Ce que vous voyez est une combinaison de ce que la lumière parvient à vos yeux, de la manière dont les yeux produisent des impulsions électriques qui atteignent le cerveau et de la façon dont le cerveau l'interprète en fonction de l'expérience antérieure.

(1) nous l'appelons visible parce que nos récepteurs oculaires sont capables de le remarquer.donc il devrait peut-être dire "une plage de longueurs d'onde que nous appelons visible . Encore une fois, il y a un peu de simplification - les cônes peuvent avoir une couverture de longueur d'onde légèrement plus large que les bâtonnets. De plus, cela peut légèrement varier selon les humains, mais ceuxLes différences peuvent être ignorées. D'un autre côté, d'autres espèces réagissent à des gammes de longueurs d'onde différentes, par exemple les chiens n'ont que deux types de cônes et voient essentiellement les couleurs less.

(2) il est également interprété de sorte que les couleurs qui produisent juste une réaction légèrement différente des cônes semblent assez similaires (nuances)

La physique et la biologie sont à l'œuvre ici.

Propriétés physiques de base de la lumière

La première chose à comprendre est que la lumière a une propriété appelée «longueur d'onde», car la lumière est une onde électromagnétique. La longueur d'onde est la distance entre deux crêtes de cette onde EM. Comme vous pouvez l'imaginer, la distance est extrêmement petite, généralement mesurée en nanomètres, au moins pour la lumière visible (plus sur ce qui la rend visible en un instant).

Biologie de base de la vision

L'œil humain, quant à lui, possède des cellules spéciales appelées «photorécepteurs», qui sont sensibles à la lumière et déclenchent les cellules nerveuses pour envoyer un signal au cerveau lorsque la lumière les frappe. Plus de lumière sur eux, signal plus fort (simplifiant un peu ici, pour la petite histoire). Cependant, les photorécepteurs ne sont sensibles qu'à la lumière de certaines longueurs d'onde. Si la lumière a une longueur d’onde à laquelle aucun de nos photorécepteurs n’est sensible, nous ne pouvons pas la voir. La lumière visible n’est donc que la lumière pour laquelle nous avons des photorécepteurs.

Spectre de lumière visible

Ce graphique montre les différents types de lumière que nous reconnaissons en fonction de sa longueur d'onde, avec les longueurs d'onde visibles pour les humains typiques mises en évidence:

^{( Wikipédia EM Spectrum)}

La chose importante que vous voulez remarquer ici est que le jaune se situe entre le rouge et le vert. C’est l’une des principales raisons pour lesquelles le mélange du rouge et du vert produit du jaune, mais ce n’est pas tout. C’est la réalité physique que notre biologie essaie de nous dire, mais comment notre biologie le fait joue un rôle plus important.

Biologie de la vision des couleurs

Les photorécepteurs humains sont divisés en deux catégories principales - bâtonnets et cônes - puis les cônes, qui gèrent la couleur, (généralement ¹ ) sont disponibles en trois variétés: les plus sensibles aux longueurs d’onde rouges, celles les plus sensibles aux longueurs d'onde vertes et les plus sensibles aux longueurs d'onde bleues. D'où RVB. Nous voyons quelque chose comme rouge parce que lorsque la lumière rouge frappe nos photorécepteurs, les cônes sensibles au rouge sont ceux qui s'activent le plus. Idem avec la lumière verte activant nos cônes verts.

Il est important de noter que la sensibilité des cônes n’est pas clairement définie; au lieu de cela, ils sont simplement les plus sensibles à une couleur, puis deviennent progressivement moins sensibles à mesure que la longueur d'onde s'éloigne de cette couleur. Et les sensibilités des différents cônes se chevauchent. Ainsi, même avec la lumière verte, vos cônes bleus et rouges sont toujours activés, mais pas aussi fortement que les cônes verts.

Voici un diagramme des sensibilités typiques des photorécepteurs d'un œil humain:

^{( Sensibilité aux couleurs Wikipedia)}

Feu jaune ou feu rouge et vert?

Et c'est ainsi que l'œil peut donner au cerveau des informations sur la lumière qui n'est rouge, verte ou bleue: si la lumière jaune frappe l'œil, les cônes rouges et les cônes verts seront tous les deux être activé. Le cerveau reçoit les signaux des cônes rouges et des cônes verts (et l'absence de signal, ou plus faible, des cônes bleus), et interprète cela comme «jaune», c'est-à-dire une lumière avec une longueur d'onde entre les sensibilités maximales du cônes rouges et verts.

Mais la seule information que le cerveau obtient vraiment est que les cônes rouge et vert sont activés. Cela pourrait être à cause de la lumière jaune, mais cela pourrait aussi être simplement une lumière rouge et verte frappant l'œil en même temps. Le cerveau n'a pas les informations dont il aurait besoin pour connaître la différence, et il traite donc simplement ces deux situations de la même manière - comme ce que nous appelons «jaune». C’est pourquoi vous pouvez émettre du rouge et du vert (et non du bleu), et faire voir le jaune à l’œil sans avoir à avoir une source de lumière jaune. Et l'œil fait cela avec toutes les couleurs; parce que les sensibilités des cônes se chevauchent, il y a toujours une sorte de mélange de signaux que le cerveau combine en une seule couleur, généralement quelque chose comme la «moyenne» parmi eux.

Lumière rouge et bleue - certainement pas verte

Une exception importante à cette "moyenne" (qui n'est pas strictement une moyenne, mathématiquement parlant) est lorsque vous avez des cônes rouges et bleus activés, mais des cônes verts pas (aussi fortement) activés. Contrairement à la situation avec le jaune - où le cerveau n'avait aucune information quant à savoir s'il voyait une lumière jaune ou une combinaison de lumière rouge et verte - le cerveau a des informations lui indiquant que la lumière verte n'est pas 't présent, car les cônes verts ne sont pas aussi fortement activés. Donc, "faire la moyenne" du rouge et du bleu pour faire du vert serait vraiment faux - c'est la seule couleur que le cerveau sait n'est pas là.

Au lieu de cela, le cerveau perçoit la combinaison du rouge et du bleu comme du magenta, une couleur qui n'existe pas sur le spectre EM réel. Aucune longueur d'onde de lumière ne nous paraît magenta: seule la combinaison de lumières bleues et rouges peut nous faire percevoir cette couleur.

"Universalité" RVB

Non, le RVB n'est pas universel.

Premièrement, les sources de lumière se combinent «de manière additive», c'est-à-dire que si vous prenez de la lumière et ajoutez une nouvelle lumière d'une longueur d'onde différente, la nouvelle longueur d'onde est ajoutée à la combinaison.

Les colorants, cependant, se combinent «négativement», c'est-à-dire que lorsque vous mélangez des colorants, vous en supprimez plus de longueurs d'onde. La raison en est que le colorant absorbe une partie de la lumière et en réfléchit d'autres - la lumière blanche est la façon dont nous percevons un mélange de tous les dixièmes d'onde que nous pouvons voir, donc si la lumière blanche frappe la peinture rouge, les longueurs d'onde bleue et verte sont supprimées et seul le rouge est réfléchi retour à nos yeux. C’est pourquoi les couleurs primaires que vous avez apprises à l’école primaire sont le rouge, le bleu et le jaune , ² , le vert étant formé en mélangeant le bleu et le jaune. C'est aussi pourquoi les imprimeurs préfèrent utiliser CMJN plutôt que RVB: le cyan-magenta-jaune est un meilleur endroit pour commencer à supprimer les longueurs d'onde que le rouge-vert-bleu (le noir est traité séparément simplement parce que le noir est particulièrement important dans l'impression et que vous voulez faire séparément un très bon noir plutôt que d'essayer d'utiliser toutes vos autres encres en essayant, et en échouant, de supprimer toutes les longueurs d'onde).

Il existe également d'autres approches de la gestion de la lumière, qui n'ont rien à voir directement avec les longueurs d'onde, mais plutôt en fonction de la manière dont vous voulez que la lumière soit perçue. La teinte, la saturation et la clarté, par exemple, produiront des couleurs d'une certaine longueur d'onde ou d'une combinaison de longueurs d'onde, mais les nombres ne correspondent pas à l'intensité des lumières de différentes longueurs d'onde comme pour RVB ou CMJN.

Enfin, aucune de celles-ci ne couvre en réalité tout le spectre des couleurs que l'œil humain peut voir. C'est parce que la lumière naturelle couvre un spectre continu de longueurs d'onde, c'est-à-dire que le nombre de longueurs d'onde dans, disons, la lumière du soleil est littéralement indénombrable, ³ et nos photorécepteurs sont encore quelque peu sensibles à les couleurs autour de leurs sommets afin que nos yeux puissent capter certaines de ces longueurs d'onde. RVB spécifie la combinaison de seulement trois longueurs d'onde à des intensités différentes, et il y aura toujours des couleurs que vous ne pouvez pas créer avec seulement trois longueurs d'onde. Vous pouvez ajouter plus de longueurs d’onde, mais cela signifie plus de sources de lumière indépendantes, et vous n’en aurez certainement jamais une infinité. Mais trois, c'est plutôt bien; les téléviseurs à quatre couleurs n’ont pas vraiment décollé pour cette raison.

Ce diagramme montre les couleurs que vous pouvez créer avec une configuration RVB typique, avec la grande zone grise autour d'elle toutes les couleurs que vous ne pouvez pas créer.

^{( Gamme Wikipédia sRGB)}

Notez que l'arc le long du haut est le spectre des couleurs monochromatiques, c'est-à-dire la lumière constituée d'une seule longueur d'onde - les spectres des diagrammes ci-dessus seraient enroulés autour de cette courbe. Et le magenta forme une grande partie de la ligne reliant les deux extrémités inférieures de la courbe.

1. _{Le daltonisme se produit lorsque certaines de ces cellules coniques ne fonctionnent pas, ou du moins ne fonctionnent pas bien. Il y a également eu quelques rapports de personnes avec quatre types de cônes. Et d'autres espèces peuvent avoir des ensembles de photorécepteurs entièrement différents avec des sensibilités entièrement différentes, leur permettant de percevoir plus de couleurs qui nous sembleraient identiques, et leur permettant également de percevoir une lumière qui nous est simplement invisible.}

2. _{Si, comme moi, vous avez appris les couleurs primaires avec une sorte de peinture, ce mélange est en fait plus compliqué que d'être simplement «négatif», mais pour les élèves du primaire, c'est assez bien.Pour cette réponse, je m'en tiendrai aux colorants, qui sont physiquement les plus proches du simple cas négatif.}

3. _{En pratique, en tout cas.La mécanique quantique pourrait suggérer que toute lumière a une longueur d'onde qui est un multiple d'une distance incroyablement petite, peut-être la longueur de Planck, mais ce n'est pas quelque chose pour lequel personne n'a vraiment cloué une théorie, encore moins montré expérimentalement.}

La lumière est un spectre continu

Par «lumière», j'entends l'onde électromagnétique dans l'espace. Peu importe qu'il provienne d'une source lumineuse, soit filtré par un objet transparent / translucide, soit réfléchi par une surface éclairée; l'interprétation de la couleur de la lumière est la même.

La longueur d'onde de la lumière ne se limite pas au rouge, au vert ou au bleu. Il y a un nombre infini de longueurs d'onde possibles entre les deux, donc nous disons que c'est un spectre «continu». En fait, la longueur d'onde peut être en dehors de la plage que nous pouvons voir; cela le rend simplement invisible. La plupart de la lumière est en fait un mélange de plusieurs longueurs d'onde.

Nous pouvons voir le spectre continu de la lumière en utilisant un prisme, un réseau de diffraction ou un spectrophotomètre.

La perception humaine réduit la couleur à trois valeurs

Au lieu d'avoir à traiter un nombre infini de valeurs, l'œil humain réduit la couleur à trois valeurs: rouge ($ r $), vert ($ g $) et bleu ($ b $). Ceci est fait par les cellules coniques de la rétine de l'œil; chacun apparaît sous le microscope comme rouge, vert ou bleu. Les cônes rouges traitent la lumière rouge, produisant un signal $ r $ qui augmente avec l'intensité de la lumière. Ils répondent également aux longueurs d'onde proches telles que l'orange et le jaune, mais pas aussi fortement que les longueurs d'onde rouges. Un processus similaire se produit pour les cônes verts et bleus. Les réponses de chaque ensemble de cônes à chacune des longueurs d'onde sont illustrées dans ce graphique:

[]

Une longueur d'onde de lumière

Supposons que vous allumiez une LED jaune, avec une longueur d'onde de 570 nm. Votre spectrophotomètre signale qu'il n'y a qu'une seule longueur d'onde (* 1) de lumière, à 570 nm.

La lumière stimule partiellement les cônes rouges de votre œil, produisant un signal de $ r = 9000 $. (Voir le graphique ci-dessous. Ne vous inquiétez pas des unités, elles sont arbitraires.) La lumière stimule également les cônes verts, produisant $ g = 8000 $. Ils ne stimulent pas les cônes bleus, donc $ b = 0 $. Votre cerveau reçoit les signaux $ (9000, 8000, 0) $ et l'interprète comme "jaune".

Deux longueurs d'onde de lumière

Supposons maintenant que l'écran de votre ordinateur produise une couleur jaune en émettant ensemble une lumière rouge (600 nm) et une lumière verte (535 nm). La lumière rouge atteint vos cônes rouges, produisant un signal de 6000. Mais la lumière verte produit également un certain signal sur les cônes rouges, disons 3000. Les deux signaux s'additionnent pour produire $ r = 6000 + 3000 = 9000 $. De même, le cône vert peut produire un signal de 2500 à partir du feu rouge et 5500 à partir du feu vert, donc $ g = 2500 + 5500 = 8000 $. Aucune des deux lumières ne stimule le cône bleu, donc $ b = 0 $.

Votre cerveau reçoit les signaux $ (9000, 8000, 0) $ et les interprète comme la même couleur jaune que la LED. Cependant, le spectrophotomètre mesure la lumière avec deux longueurs d'onde différentes. Vous percevez que les couleurs sont les mêmes, même si elles ont des spectres différents.

Généralisations

1. Ce n'est pas la seule façon de produire la même perception. J'aurais pu mélanger 625 nm de rouge et 550 nm de vert pour produire le même «jaune». Tout ce dont nous avons besoin est de produire les mêmes signaux $ (r, g, b) $ pour tromper votre cerveau en lui faisant croire que c'est la même couleur.

2. Vous pouvez faire cela avec plus de deux longueurs d'onde, tout en obtenant la même perception. Par exemple, la lumière des étoiles jaune est une combinaison de plusieurs longueurs d'onde. Le calcul est plus compliqué, mais cela peut être fait.

3. Une grande partie de la lumière que nous voyons est un spectre continu. Vous aurez besoin de calcul pour gérer le nombre infini de longueurs d'onde, mais les calculs peuvent être effectués.

4. Depuis l'aube de l'histoire, les humains ont pratiqué l'art et la science de se tromper en percevant différentes couleurs.

5. Même si vous ne pouvez pas faire la différence entre ces différents types de lumière jaune, le spectrophotomètre peut faire la différence. Cela ne devrait pas être surprenant, étant donné que vos yeux ont réduit les informations en un nombre infini de longueurs d'onde à seulement trois valeurs.

6. La façon dont un animal perçoit la couleur varie selon l'espèce. Les primates (par exemple, les humains, les autres singes, les singes) ont trois cônes: rouge, vert et bleu. Les autres mammifères n'ont que deux cônes: jaune et bleu. Ainsi, votre chat ou votre chien ne peut pas distinguer le rouge ou le vert, encore moins toutes les formes de «jaune». D'autre part, les reptiles et les oiseaux voient en quatre couleurs. Vous ne trompez pas votre perruche avec votre LED "jaune" et votre écran d'ordinateur!

(* 1) Techniquement, les LED produisent une gamme étroite de longueurs d'onde autour de la couleur choisie, mais cela n'est pas significatif pour cette discussion.

C'est une chose de moyenne. Nous avons trois types de détecteurs de couleur (cellules coniques) dans nos yeux dont les sensibilités spectrales se chevauchent quelque peu: il y a une image des réponses spectrales dans cet article de Wikipedia. Vous pouvez voir à partir de là que la lumière jaune monochromatique (à une seule longueur d'onde) amènera les cônes rouge et vert à `` voir '' la lumière, et ce que nous interprétons comme jaune est donc simplement la réponse combinée de ces deux cellules dans des proportions appropriées. / p>

Si, au lieu de la lumière jaune monochromatique, nous envoyons un mélange approprié de lumière monochromatique rouge et verte dans l'œil, nous pouvons provoquer la même réponse des cellules rouges du cône vert & (je pense que vous devez faire attention que le vert n'est pas une longueur d'onde trop courte ou vous ne pourrez pas éviter les cellules bleues qui se déclenchent également). Et l'œil / cerveau ne peut pas du tout distinguer ces deux cas, alors nous l'interprétons également comme jaune.

La réponse à ce qui fait un «triplet universel» est qu'il doit correspondre aux sensibilités de couleur des cônes dans nos yeux. Il n'y a rien «d'universel» à ce sujet dans aucun sens physique.