Comme mentionné dans un certain nombre d'autres réponses, il existe trois récepteurs de couleur différents dans l'œil d'une personne typique. Ils répondent à différentes longueurs d'onde de lumière, comme le montre le schéma ci-dessous de wikimedia.

L'axe $ x $ est longueur d'onde en nanomètres, et les trois courbes représentent la réponse des trois récepteurs à ces longueurs d'onde. Toute lumière entrante affectera chacun d'eux dans une certaine mesure. Ainsi, la gamme des couleurs théoriquement perceptibles est fondamentalement l'ensemble de tous les différents triplets de valeurs de réponse pour ces récepteurs. (Pensez "le bleu est à 25%, le rouge est à 97,3%, le vert est à 12%.") Lorsque les trois tirent presque à pleine puissance, le résultat est quelque chose comme le blanc. Si le récepteur bleu se déclenche et que le rouge et le vert sont fondamentalement éteints, alors vous voyez du bleu.

Il y a cependant deux points importants à souligner. Premièrement, on voit souvent référence à une connexion entre la longueur d'onde et la couleur. En effet, vous ne pouvez voir aucune longueur d'onde en dehors d'environ 400 à 700 nanomètres . [Notez que d'autres animaux ont des distances différentes: les abeilles peuvent voir dans l'ultraviolet (en dessous de 400 nanomètres), tandis que certains serpents peuvent "voir" dans l'infrarouge (au-dessus de 700 nanomètres).]

Veillez cependant à ne pas pousser cette connexion trop loin. En particulier, la couleur ne se résume pas à une seule longueur d'onde. Par exemple, la lumière pourrait frapper votre œil avec deux longueurs d'onde superposées - dont l'une résonne très bien avec le récepteur vert et l'autre résonne particulièrement bien avec le bleu. La perception qui en résulte est probablement une sarcelle qui ne peut tout simplement pas être reproduite avec une seule longueur d'onde . C'est exactement analogue au son, où une tonalité "pure" monochromatique ne sonnera jamais, à aucune fréquence, comme une trompette ou un alto - les timbres de ces instruments sont définis par la force variable des harmoniques. En d'autres termes, "toutes les couleurs de l'arc-en-ciel" ne comprend pas toutes les couleurs.

L'autre point est qu'il existe des combinaisons valides de niveaux de stimulation des récepteurs qui ne peuvent être atteintes par aucune combinaison de longueurs d'onde . Cela est en partie dû au fait que les plages de vos récepteurs ne sont pas séparées. Notez par exemple comment les récepteurs "rouge" (L) et "vert" (M) sont en fait assez proches. Il est difficile de stimuler l'un sans l'autre. Vous ne pouvez jamais, par exemple, obtenir «100% vert, 0% rouge et bleu» comme signal de votre œil à votre cerveau. Ces couleurs théoriques qui ne peuvent être reproduites avec aucune source de lumière sont appelées couleurs imaginaires . Soi-disant, vous pouvez réellement voir des couleurs imaginaires en saturant d'abord un ou plusieurs récepteurs (par exemple en ne regardant que beaucoup de vert pur pendant quelques minutes), les usant ainsi, puis en regardant une autre source de lumière. La réponse que vous obtenez ne sera pas tout à fait la même que celle que vous auriez normalement avec cette source de lumière, car certains de vos récepteurs ne sont pas à pleine capacité. (Je n'ai pas eu trop de chance avec cette expérience moi-même, mais peut-être que vous vous en tirerez mieux.)

Enfin, en ce qui concerne la détection : quand il s'agit de lumière, tout est scientifiquement est différentes longueurs d'onde du rayonnement électromagnétique. Nous avons des spectromètres pour à peu près toutes les longueurs d'onde, bien au-delà du visible. Ainsi, vous pouvez toujours dire la composition exacte de la lumière ("12% dans la gamme 550-553 nanomètres, 80% uniformément répartis entre 600 et 700 nanomètres, 8% focalisés à 350 nanomètres", par exemple). Nous n'avons pas besoin de nous fier à la physiologie de nos yeux.

L'œil est sensible à la lumière avec une longueur d'onde comprise entre environ 700 nm et 400 nm, et pour les non-daltoniens, toutes les longueurs d'onde de cette plage sont détectées par une ou plusieurs des cellules coniques les types. Il n'y a donc pas de couleurs cachées dans cette gamme.

La lumière en dehors de la gamme 700-400nm ne peut pas être vue, donc je suppose que vous pourriez prétendre que ce sont des couleurs cachées, mais alors nous avons tendance à définir le mot " lumière "pour signifier ce que nous pouvons voir, et nous dirions que les longueurs d'onde supérieures à 700 nm sont infrarouges et celles inférieures à 400 nm sont les ultraviolets.

En fait, on prétend que si vous avez la lentille de l'œil enlevée (cela peut arriver en raison de problèmes oculaires), vous pouvez alors voir plus loin dans les UV. En effet, la lentille absorbe la lumière UV et lorsqu'elle est retirée, cette lumière peut atteindre la rétine et être perçue. Peut-être que cela compte comme une couleur cachée. Je ne suis pas enclin à essayer l'expérience :-)

Cela dépend vraiment de ce que vous entendez par couleur.

Si par couleur vous entendez "la réponse du cerveau humain à une combinaison donnée de longueurs d'onde", alors par définition, il ne peut y avoir de couleurs invisibles; les combinaisons de longueurs d'onde qui ne stimulent aucun cône dans l'œil sont juste équivalentes au noir .

Si vous entendez par couleur "une combinaison donnée de longueurs d'onde", alors nous sommes en fait totalement aveugle à la quasi-totalité d'entre eux car la lumière est un signal multidimensionnel, et nos yeux ne peuvent en saisir que trois à quatre dimensions. Par exemple, nous sommes incapables de faire la différence entre une onde pure de 550 nm (ce que nous considérons comme "verte") et une combinaison d'ondes de 520 nm et 580 nm; ce sont certainement des signaux différents, mais notre système visuel nous fait croire qu’ils sont équivalents.

Si vous entendez par couleur "une seule longueur d’onde unique", alors nous pouvons en fait voir des couleurs qui ne le sont pas. existent ; par exemple, il y a une seule longueur d'onde pour l'orange (environ 620 nm), mais il n'y en a pas pour le violet (qui est une invention de notre cerveau pour décrire des combinaisons ou du rouge et du bleu).

Nous avons une perception des couleurs parce que nous sommes des trichromates. Dans nos gènes, il y a un code pour trois molécules sensibles à la lumière légèrement différentes. Les cellules photosensibles de la rétine sont appelées cônes, et les cônes voisins produisent chacun l'une des différentes versions de la molécule sensible à la lumière. Ainsi, chacun des trois types de cônes répond légèrement différemment à la lumière entrante, puis les cellules neuronales comparent ces réponses.

Les pixels de nos écrans d'ordinateur et de nos téléviseurs sont disponibles en trois couleurs. Juste trois couleurs. Ces trois couleurs sont suffisantes pour une reproduction satisfaisante des couleurs. La raison pour laquelle trois couleurs sont suffisantes est que nos yeux n'ont que trois types de cônes.

Dans l'histoire de l'évolution, la trichromie est un développement relativement récent. Les primates sont des trichromates; de nombreux mammifères sont des dichromates. Si nous, les humains, étions tous des dichromates, nos moniteurs d'ordinateur et nos téléviseurs n'auraient besoin que de deux couleurs pour une reproduction satisfaisante de toutes les couleurs que nous pouvons voir. (EDIT - Sam Hocevar a souligné dans un commentaire que le La déclaration sur la reproduction des couleurs est simplifiée à l'extrême.)

C'est donc une question de combien de molécules différentes sensibles à la lumière sont disponibles et de la façon dont les neurones comparent les réponses de cônes différemment sensibles.

Nous, les trichromates, avons accès à un monde de couleurs plus vaste que celui des dichromates. Il y a des couleurs qui semblent différentes pour un trichromate et qui sont identiques à un dichromate.

Inversement, une espèce qui est tétrachromatique (et avec un câblage neuronal pour comparer toutes les différentes réponses) aurait l'accès à un monde de couleurs encore plus grand.

Comparé à un tétrachromatisme entièrement fonctionnel, nous les trichromates sont partiellement daltoniens.

Rapidement, essayez ceci: imaginez une lumière rouge aveuglante! Maintenant bleu! Maintenant jaune!

Vous pouviez voir des différences marquées lorsque vous passiez d'une couleur à l'autre, n'est-ce pas?

Pourtant, si vous pensez à ce qui vient de se passer dans votre tête, cela n'a pas impliqué de photons de couleur dans vos yeux, n'est-ce pas? Donc, ce que vous venez de faire doit être séparé des fréquences lumineuses captées par vos yeux. Le fait que vous puissiez facilement distinguer chacun de ces phénomènes dans votre tête seulement montre qu'il s'agit de phénomènes physiquement significatifs. Le fait qu'il s'agisse de phénomènes compliqués, de faible énergie et mal compris qui n'opèrent que dans votre cerveau ne les rend pas moins réels, mais beaucoup plus difficiles à accéder et à analyser.

Le terme le plus philosophique pour ces phénomènes dans votre tête seulement sont qualia (Kwal ee ah). Nous avons tendance à supposer que tous les humains partagent les mêmes qualités de lumière, car nous avons des étiquettes uniformes pour les bandes de lumière qui les évoquent.

Cependant, la forme forte de cette hypothèse est presque certainement incorrect. Il y a par exemple une condition merveilleusement étrange que certaines personnes ont appelée synesthésie, dans laquelle les entrées sensorielles sont mélangées et mappées en multiples qualia. La plupart du temps, il s'agit d'ajouter de la couleur aux lettres et aux chiffres, mais dans certaines des formes les plus radicales, toucher un certain endroit sur la jambe de quelqu'un peut évoquer une couleur ou une odeur.

Même pour ceux d'entre nous qui ne le font pas. avez une synesthésie (je suis extrêmement jaloux de ceux qui en ont), Qualia peut être remappée. Une fois, j'ai perdu mon odorat pendant un certain temps, et quand il est revenu, les deux premières odeurs que j'ai rencontrées (seulement) se sont remodelées en un tout nouveau qualia. Par conséquent, la fumée de cigarette secondaire et l'essence ont maintenant toutes deux une odeur d'aliments comestibles pour moi ( beurk! ). Ce n'était absolument pas le cas avant que mon cerveau ne décide de «remapper» les signaux qu'ils évoquent chimiquement dans mon nez.

Donc, en mettant tout cela ensemble, la réponse à votre question est double:

1. Existe-t-il des spectres lumineux que certaines créatures peuvent voir mais que les humains ne peuvent pas voir? Certainement oui, car par exemple, il y a des oiseaux qui ont des récepteurs pour quatre bandes lumineuses au lieu de seulement trois. Leur récepteur supplémentaire est dans ce que nous appellerions l'ultraviolet. (Leurs autres récepteurs de couleur ne sont pas tout à fait les mêmes que les nôtres.)

2. Y a-t-il des qualia que certaines créatures peuvent voir, "dans leur tête seulement, "que les humains ne peuvent pas imaginer? Cette question est plus délicate qu'il n'y paraît, car à l'heure actuelle, il n'y a pas de technologie qui puisse être utilisée pour détecter les différences apparemment subtiles entre les qualia dans un cerveau fonctionnel. Ma meilleure hypothèse est qu'il est fort probable que les oiseaux qui peuvent voir dans l'ultraviolet ont également un quale unique («Kwal ay», le singulier de qualia) qui les aide à interpréter leur plus large éventail d'entrées sensorielles. Donc, probablement ils voient quelque chose de différent.

Cependant, nous ne le savons pas avec certitude. Par exemple, il se pourrait que de tels oiseaux étendent simplement les mêmes qualités que nous utilisons pour imaginer un arc-en-ciel pour couvrir une plus large gamme de spectres lumineux. Dans ce cas, l'ultraviolet pour un oiseau aurait la même apparence que ce que nous appelons le violet.

Alors, pourquoi est-ce que je pense que ces oiseaux ont une quale unique pour représenter la lumière ultraviolette?

Eh bien , principalement à cause de ceci: en supposant que vous n'êtes pas daltonien (mes excuses pour celui-ci si vous l'êtes): imaginez rouge! Imaginez vert! Ces deux qualia vous ressemblaient-elles beaucoup? A tel point que vous avez du mal à vous rappeler qui est quoi? Non? Pas du tout? En fait, certains d'entre vous crient probablement dans la tête en ce moment: "Vous nincompoop, les qualia rouges et verts ne se ressemblent rien ! Comment pourriez-vous penser cela?"

Eh bien, très facilement si j'étais daltonien rouge-vert. Vous voyez, ce que la plupart des gens ne réalisent pas, c'est que le daltonisme rouge-vert est la norme pour tous les mammifères à l'exception des primates.

Les primates ont pris une protéine supplémentaire sensible à la lumière principalement parce qu'ils mangent beaucoup de fruits. Les fruits, cependant, ont une curieuse propriété appelée «maturité» qu'ils ont en moyenne tendance à annoncer en subissant une sorte de changement de couleur. Le changement le plus courant consiste à passer du vert (pas mûr) au rouge (mûr). Malheureusement, les mammifères en général ne peuvent pas voir ce changement de couleur particulier, ce qui place un chien par exemple dans une situation désavantageuse s'il a faim et essaie de trouver des fruits mûrs comme source de nourriture de secours.

Donc, à gérer fruits mieux, les primates ont cette protéine extra-sensorielle pour la lumière verte, une protéine qui est structurellement dérivée et toujours remarquablement similaire à la protéine sensible au rouge que tous les mammifères ont.

Mais voici le point critique: nous n'avons pas Procurez-vous simplement un autre capteur de couleur, nous avons également un nouveau quale totalement différent (imaginez le vert!) pour l'accompagner. Les personnes sans daltonisme rouge-vert auraient tendance à convenir que ce nouveau quale «ce n'est pas un fruit mûr» est tout à fait distinct de l'ancien quale rouge (imaginez rouge!) Qui incluait auparavant ce même gazon.

Cela une forte distinction entre deux qualia nous aide à transformer les différences de spectres que nos yeux voient en un réel avantage de survie, en particulier en rendant trivial et rapide de regarder par-dessus un arbre et de remarquer des fruits rouges qui se détachent comme des pouces endoloris. Une légère différence molle, comme celle entre certaines nuances de bleu, ne serait pas aussi efficace pour ce processus de tri rapide.

Donc: si un oiseau ajoute des récepteurs de protéines ultraviolets, cela ne ferait pas sens qu'ils auraient également un nouveau quale spécifiquement pour faire ressortir cette entrée sensorielle supplémentaire? C'est pourquoi je parie que les oiseaux dont les yeux ont des récepteurs pour la lumière ultraviolette voient aussi les ultraviolets comme une nouvelle couleur, c'est-à-dire comme une sensation de couleur complètement nouvelle que nous, les humains, ne pouvons littéralement pas imaginer.

Donc, pour conclure: que sont les qualia?

Personne n'a l'idée la plus floue! Désolé.

Mais j'espère qu'un jour, grâce à des méthodes comme l ' IRMf, nous commencerons à comprendre assez bien ce qui se passe dans le cerveau pour détecter quand différentes qualités sont en action. Alors et alors seulement, nous pourrons gagner la capacité de savoir avec certitude si ma définition de "rouge" dans ma tête uniquement correspond vraiment à celle à l'intérieur de votre tête.

Et encore plus bas sur le brochet, qui sait? Des électrodes simples peuvent certainement évoquer des sensations puissantes - qualia - dans le cerveau humain. Peut-être qu'un jour quelqu'un trouvera des moyens intelligents de transmettre le quale réservé aux oiseaux pour «ultraviolet» dans le cerveau d'un volontaire humain. Cette personne chanceuse pourrait alors voir, pour la première fois dans l'histoire de l'humanité, une couleur que personne n'a jamais vue auparavant, une couleur à laquelle toute la race humaine a été littéralement daltonienne pendant toute son existence antérieure.

Ne serait-ce pas une chose merveilleuse à voir maintenant?

La couleur se forme essentiellement dans le cerveau et non dans les yeux. De plus, l'œil humain peut gérer des ondes électromagnétiques de 4000 à 7000 Angström, à peu près, ce qu'on appelle la lumière visible. Au-dessus de cette plage, la région infrarouge est trouvée. Ce n'est pas de couleur rouge ou quelque chose du genre, c'est une convention de nom. Notre œil ne peut pas le gérer et donc le cerveau ne le reconnaît pas.

C'est compliqué si vous y pensez pour la première fois et cela peut être extrêmement compliqué.

Donc, la dose de couleur n'existe pas, elle est différente d'une espèce à l'autre.

Il existe différents types de daltonisme.

Dans les tests de vision des couleurs (patchs de couleur lorsque vous pouvez voir les chiffres ou non), il existe des tests où les personnes ayant une vision normale ne peuvent pas voir la figure, mais les personnes avec un daltonisme spécifique peuvent la voir. Cela signifie que les personnes ayant une vision normale sont daltoniennes face à certaines différences de couleur spécifiques.

Cela ne signifie pas que cette couleur vous apparaîtra grise. Cela signifie que deux patchs vous sembleront de la même couleur (si vous avez une vision des couleurs normale) et peuvent être distingués l'un de l'autre par quelqu'un d'autre (qui est censé avoir une mauvaise vision des couleurs)

Si vous utilisez un spectrographe, même dans la plage de longueurs d'onde visible seulement, vous avez beaucoup plus de données (la proportion de chaque longueur d'onde) que vous ne pouvez en avoir avec un œil humain normal, qui le résument à seulement trois valeurs.

On a trouvé des femmes quadrachromatiques, mais elles sont très rares, mais comparées à elles, nous sommes toutes daltoniennes car elles peuvent voir des teintes que nous ne pouvons pas voir.

Je vais ajouter ceci à la réponse impressionnante de Chris White:

Les personnes atteintes de synesthésie peuvent ressentir des couleurs lorsqu'elles sont stimulées par d'autres sensations, comme des sons ou des lettres par exemple. Et certaines de ces personnes ont signalé avoir vu des "couleurs extraterrestres" qui n'existent que dans leur champ visuel lorsqu'elles regardent certains graphèmes, comme la ponctuation.

Il est certainement possible qu'un tel "extraterrestre" les couleurs "peuvent en effet être perçues, et pourtant impossibles à reproduire dans le monde physique (en combinant des fréquences visibles) précisément parce qu'elles sont le résultat d'une stimulation neuronale directe / interne, et ne sont pas contraintes par les mêmes règles qui sont valables pour le neural signaux générés par les récepteurs de couleur dans les yeux humains.

Si cela est vrai, il est également possible que nous puissions un jour détecter, enregistrer et reproduire de telles "couleurs extraterrestres" lorsque nous en saurons assez sur comment le traitement visuel humain fonctionne pour être en mesure de créer des yeux artificiels de haute qualité.

Je n'ai pas provoqué cela dans la réponse originale car cela aurait été extrêmement compliqué, mais maintenant je dois le faire.

Votre cerveau reçoit un signal pour 520 nm (5200 Angström), maintenant vous avez dit au revoir à votre professeur ou à vos parents que ce type particulier de signal est de couleur verte, donc vous voyez une feuille d'arbre en vert, que se passerait-il si depuis la naissance vous étiez dans un autre monde et qu'on vous avait dit 520 nm comme rouge et au lieu de vert et vice versa, vous auriez toujours pensé comme vous l'avez dit. alors pour vous les feuilles auraient été rouge et vert fraise. Cela n'a pas d'importance. c'est ça? Tout ce qui compte, nous pouvons identifier 520 nm et 660 nm comme différentes longueurs d'onde, c'est à nous de le nommer.

C'est une vieille question, mais je suis très surpris que personne ne l'ait mentionné:

Vous NE POUVEZ PAS voir le rouge-vert.

Selon plusieurs sites Web, certaines études ont montré que l'œil humain ne peut pas voir simultanément le rouge et le vert, car le cône rouge et le cône vert envoient des signaux qui s'annulent.

De même, le bleu-jaune est tout aussi impossible à percevoir.

Voilà l'avoir. Deux "couleurs" qui sont un mélange des couleurs de l'arc-en-ciel, mais qui sont impossibles à détecter. Ils sont connus sous le nom de COULEURS INTERDITES.

Bien sûr, c'est possible, par exempleles couleurs vues par les abeilles sont invisibles pour nous.