Warum ist die Wellenlänge von Violett kleiner als die Wellenlänge von Blau?

Farbe ist ein zweiwertiges Konzept, unterschiedlich in der Physik und in der Wahrnehmung.

In der Physik gibt es eine Eins-zu-Eins-Entsprechung zwischen der im sichtbaren Spektrum gesehenen Farbe und der Frequenz des Lichts.

Das gesamte elektromagnetische Spektrum umfasst viele Frequenzen über und unter dem sichtbaren, das sind die Farben, die in Regenbögen zu sehen sind.

Der zweite Wert/Definition von Farbe kommt aus der Biologie, wie sie vom Gehirn als Mischungen von Frequenzen wahrgenommen wird.

Elektromagnetisches Spektrum mit hervorgehobenem sichtbarem Licht

Du sagst:

Nach meiner Logik sollte es also im Spektrum zwischen Rot und Blau liegen. Aber das tut es nicht, seine Wellenlänge ist kleiner als die Wellenlänge von Blau.

Wie ist das möglich?

Denn die Mischung der Frequenzen, die vom Gehirn als eine bestimmte Farbe wahrgenommen werden soll, ist in der Tabelle zu sehen. Das Gehirn sieht die einzelnen Frequenzfarben wie in der ersten Abbildung gezeigt, aber wenn Frequenzen hinzugefügt werden, werden neue Farben und Hähne gesehen.

Da das Diagramm keine einfache Funktion ist, folgt Violett nicht der vereinfachten Regel, die Sie erwarten. Es gibt einen Artikel in Wikipedia über Farbsehen.

Ich möchte Ihre Idee in Frage stellen, dass die Tatsache, dass eine Mischung aus Rot und Blau etwas ergibt, das Violett ähnelt, impliziert, dass Violett zwischen Rot und Blau liegen muss.

In der Praxis erhalten Sie aus einer solchen Mischung einen violetten Farbton. Siehe die Abbildung unten. Hier deckt die schwarze gestrichelte Linie von Blau nach Rot die Farben ab, die Sie erhalten können, indem Sie die Menge an Rot und Blau in der Mischung ändern. Das reinste Violett befindet sich im untersten Teil der Grenze der farbigen Form (der sichtbaren Farbskala).

Wenn Sie andererseits Violett und Himmelblau mischen, erhalten Sie die Farbpalette, die durch die grün gepunktete Linie im Diagramm abgedeckt wird. Sehen Sie, dass Blau zu den Farben gehört, die Sie aus dieser Mischung erhalten können.

Widersprechen sich diese beiden Tatsachen? Nein. Die meisten Farben sind nicht spektral: Sie sind entsättigt. Zusammen füllen sie eine zweidimensionale Form aus, auf der die inneren Punkte als Mischungen von Spektralfarbenpaaren zu finden sind. Und die Paare sind nicht eindeutig: Sie können zB Weiß erhalten, indem Sie Orange und Himmelblau mischen, oder durch Mischen von Gelb und Königsblau usw. Was Sie Violett nennen, ist also kein Punkt in dieser Farbskala – es ist eher ein Bereich , wo Sie einen beliebigen Punkt auswählen und ihn trotzdem violett nennen können.

Sie sind verwirrt und ich verstehe, weil Sie sogar auf dieser Seite Sätze lesen können wie „unsere Augen haben Zapfen für rotes, grünes und blaues Licht“ und „rotes Licht aktiviert die roten Zapfen“.

Rezeption

1. Es ist ein weit verbreiteter Irrglaube, dass die Rezeptoren in unseren Augen so beschaffen sind, dass die verschiedenen Arten von Zapfen spezifisch nur rotem, grünem und blauem Licht entsprechen. In Wirklichkeit sind die drei Arten von Kegeln empfindlich für einen Bereich von kurzen, mittleren und langen (je nachdem, wo sie im sichtbaren Bereich positioniert sind) Wellenlängen. Es ist sehr wichtig zu verstehen, dass sie einen Bereich von Wellenlängen abdecken und dass sie sich überlappen.

https://en.wikipedia.org/wiki/Spectral_sensitivity

Selbst wenn Sie für diese eine beliebige herkömmliche Farbcodierung verwenden wollten, müssten Sie Gelb, Grün und Blau anstelle von RGB verwenden. Aber diese Kegel haben eine Reihe von Empfindlichkeiten, und mehrere Arten von Kegeln könnten für Photonen derselben Wellenlänge empfindlich sein. Im gesamten sichtbaren Wellenlängenbereich gibt es keine einzige Position, an der nur ein Kegeltyp empfindlich wäre, das heißt, jedes einzelne Wellenlängenphoton würde mehrere Kegeltypen aktivieren.

2. Ein weiteres Missverständnis ist, dass immer dann, wenn monochromatisches Licht in unsere Augen scheint, nur eine Art von Kegel aktiviert wird. In Wirklichkeit werden immer dann, wenn Licht auf unsere Augen scheint, sei es monochromatisch oder nicht, mehrere Arten von Zapfen aktiviert, es ist nur das Aktivierungsniveau, das für Photonen unterschiedlicher Wellenlänge unterschiedlich ist. Immer wenn monochromatisches rotes Licht in unsere Augen scheint, aktivieren sie sowohl den langen als auch den mittleren Kegel, selbst wenn die Photonen alle dieselbe Wellenlänge hätten. Je mehr der lange Kegel aktiviert wird, desto rötlicher ist der Farbton, je mehr der mittlere Bereichskegel aktiviert wird, desto oranger/gelblicher wird der Farbton von unserem Gehirn wahrgenommen.

Wahrnehmung

Unser Gehirn ist dasjenige, das die Farben als eine Kombination von Signalen von den Zapfen wahrnimmt, und unser Gehirn ist auch dasjenige, das Violett als eine Kombination von Signalen von den kurzen und langen Zapfen wahrnimmt. Je mehr die Kurzkegel aktiviert werden, desto violetter wird der Farbton vom Gehirn wahrgenommen, je mehr der Langkegel aktiviert wird, desto bläulicher wird der Farbton vom Gehirn wahrgenommen. Das ist also die Antwort auf Ihre Frage, Violett ist das Ende des Spektrums, wo die Aktivität des Kurzkegels dominiert. Tatsächlich müssen Sie die Aktivität des langen Kegels hinzufügen, um vom Ende des Spektrums wegzukommen und sich in Richtung Blau zu bewegen.

Es ist zu richtig, dass eine bestimmte wahrgenommene Farbe im Gehirn durch mehrere unterschiedliche Kombinationen von Signalen aus den drei Arten von Zapfen erzeugt werden kann.

In Wirklichkeit hat unsere Netzhaut drei spezifische Zapfen zum Aufnehmen und Identifizieren von Licht. Diese Zapfen machen die Farben Rot, Grün und Blau aus. Es gibt keinen spezifischen Kegel zur Identifizierung von Violett, aber wenn der rote und der blaue Kegel gleichzeitig aktiviert werden, nehmen wir Violett wahr. Anders gesagt, Violett enthält etwas mehr Energie als Blau, was eine höhere Frequenz und eine niedrigere Wellenlänge bedeutet. Wenn Sie also die niedrigste Energiefarbe, die wir sehen können (Rot), zu der höchsten, die wir sehen können (Blau), hinzufügen, erhalten Sie etwas mehr als Blau (Violett!). Ich hoffe das hilft!

Ihre Frage läuft darauf hinaus: "Warum wird Licht am kurzwelligen Ende des sichtbaren Spektrums als violett wahrgenommen ?"; und es basiert auf der Annahme, dass wir die Farbe einer Wellenlänge als eine Art Mittelwert der wahrgenommenen Farbe der Lichtmenge in benachbarten Teilen des Spektrums wahrnehmen.

Die Annahme ist nicht richtig. Unsere Netzhäute haben drei Arten von Lichtrezeptoren (jeder reagiert auf einen anderen überlappenden Teil des Spektrums) und kodieren das empfangene Spektrum in Bezug auf das Ausmaß der Aktivierung dieser Rezeptoren. Diese codierte Darstellung wird an unser Gehirn gesendet, wo wir sie als Farbe interpretieren. Dieser Artikelbeschreibt es gut und spricht speziell die Wahrnehmung von Violett an. Kurz gesagt, unser visuelles System hat sich dahingehend entwickelt, diesen bestimmten Teil des Spektrums anders zu kodieren, in Bezug auf die Mischung von Blau- und Rotrezeptorantworten, anstatt zB Blau allein oder Blau und Grün. Die blauen, grünen und roten Rezeptoren reagieren alle bis zu einem gewissen Grad im Kurzwellenbereich, aber die Verhältnisse ihrer Reaktionen sind in diesem Bereich ganz anders als in anderen Teilen des Spektrums, sodass unser visuelles System diesen Bereich kodieren kann (z einer einzelnen Wellenlänge) unterschiedlich.

Beachten Sie, dass es möglich ist, unsere Augen dazu zu bringen, die Farbe Violett so wahrzunehmen , als ob kurze Wellenlängen vorhanden wären, indem eine Mischung von Wellenlängen präsentiert wird, die die R-, G- und B-Sensoren im richtigen Verhältnis stimuliert.