Was ist der kleinste Unterschied in der Lichtwellenlänge, den das menschliche Auge wahrnehmen kann?

Das wirkliche Auge kann 3 Farben wahrnehmen, oder um genauer zu sein, es hat nur drei Arten von Farbempfindlichkeiten, von denen jede einen großen Wellenlängenbereich erkennt, ohne dass sie innerhalb desselben Kegels unterschieden werden können. Wir bestimmen die Farbe nur durch die unterschiedlichen Aktivierungsgrade zwischen den verschiedenen Zapfenzellen. Das bedeutet, dass wir viel Licht brauchen, um Farben zu sehen, und unsere Fähigkeit, Farbunterschiede zu erkennen, hängt wirklich stark davon ab, wo im sichtbaren Spektrum diese Farbe liegt.

Apropos genaueres Farbsehen. Je größer die Anzahl der Arten von Zapfenzellen ist, desto farbempfindlicher ist das Auge. Vögel und Reptilien können weit mehr Farben sehen als verwendet werden, da sie im Gegensatz zu den menschlichen 3 4 Arten von farbempfindlichen Zellen haben. Grundfarben mit größeren Abständen geben mehr ab Empfindlichkeit. Aus diesem Grund ist das menschliche Farbsehen selbst bei Trichromaten schlecht, da zwei unserer Grundfarben nahe beieinander liegen und sich stark überlappen. Das liegt daran, dass Menschen (und Primaten) sekundär Trichromaten sind und durch eine kürzlich erfolgte Mutation eine dritte Grundfarbe erhalten. Wiki zum Thema

Gibt es eine Untergrenze für den Wellenlängenunterschied (Farbe), den unsere Augen erkennen können?

Der durchschnittliche Mensch kann Farbunterschiede von nur 1 nm erkennen, abhängig von der Farbe, abhängig von:

• minimale Punktgröße – „ Mapping the Perceptual Grain of the Human Retina “, von Wolf M. Harmening, William S. Tuten, Austin Roorda und Lawrence C. Sincich im Journal of Neuroscience, 16. April 2014, 34 (16) 5667–5677; DOI: https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.5191-13.2014

• Hintergrundfarbe – „ Sensations from a single M-cone dependent on the activity of Surrounding S-cones “, von Brian P. Schmidt, Ramkumar Sabesan, William S. Tuten, Jay Neitz und Austin Roorda in Scientific Reports Band 8, Artikelnummer: 8561 (2018) DOI: https://dx.doi.org/10.1038%2Fs41598-018-26754-1

• Lage des Zapfens, Nähe zu Blutgefäßen – „ Selective Stimulation of Penumbral Cones Reveals Perception in the Shadow of Retinal Blood Vessels “, von Manuel Spitschan, Geoffrey K. Aguirre und David H. Brainard, in PLoS ONE 10(4):e0124328 (April 2015) DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0124328

Das folgende Diagramm zeigt die minimalen und maximalen Diskriminationswerte bei verschiedenen Frequenzen:

Abbildung 13. Diskriminationskurve der mittleren Wellenlänge. (Aus Davson, H., The Eye, Band 2. London, Academic Press, 1962)

Quelle: Farbwahrnehmung von Michael Kalloniatis und Charles Luu

Quelle: Berechnung der Kegelgrundlagen (Farbanpassungsfunktionen) in Bezug auf die Energie für verschiedene Feldgrößen und Altersgruppen, basierend auf CIE 170-1, Tabellenkalkulation erstellt von Mark Fairchild (mdf@cis.rit.edu), RIT Munsell Color Science Laboratory (mcsl .rit.edu), vom Rochester Institute of Technology, Program of Color Science: Useful Color Data .

Wenn ja, ist dies zwischen Personen konsistent?

Nein.

Individuelle Variationen der photopischen Empfindlichkeit

Ergebnisse für 52 Personen, basierend auf heterochromatischer schrittweiser Helligkeitsanpassung; "Die Sichtbarkeit von Strahlungsenergie" Gibson, Tyndall und Kasson (1923)

Eine neuere Studie, „ Individual Differences in Scotopic Visual Acuity and Contrast Sensitivity: Genetic and Non-Genetic Influences “ (17. Februar 2016), von Alex J. Bartholomew, Eleonora M. Lad, et al., PLoS One. 2016; 11(2): e0148192. DOI: 10.1371/journal.pone.0148192 PMCID: PMC4757445, bietet einen anderen Varianzplot (ohne nm):

Abb. 1. Test-Retest-Bewertung. Dargestellt sind vier Datensätze: Visus (linkes Feld) und Kontrastempfindlichkeit (rechtes Feld) bei photopischer Leuchtdichte (grüne Dreiecke, nahe oben links) und bei skotopischer Leuchtdichte (blaue Scheiben, nahe unten links). Ergebnis des ersten Tests auf der Abszisse , zweiter Test auf der Ordinate. Graue 45°-Linie ist die Identitätslinie, daneben die ± Übereinstimmungsgrenzen (photopisch, gestrichelt; skotopisch, gepunktet). Die Sehschärfe in logMAR-Einheiten hat eine umgekehrte Skala, und die Kontrastempfindlichkeit ist in logCSWeber-Einheiten, was bedeutet, dass eine bessere Leistung für beide Diagramme oben rechts entspricht. Wie erwartet sind photopische Messungen von VA oder CS deutlich besser als skotopische. Die 95%-Übereinstimmungsgrenzen sind bemerkenswert ähnlich. Insgesamt gibt es keine Markierung Abweichung von einer Normalverteilung, und die Reliabilität ist für den gemessenen Bereich gut.

Gibt es noch andere Merkmale, die mit einem präzisen Farbsehen korrelieren?

Für Ihre dritte Frage, die über dem Limit von einer Frage pro Beitrag liegt, biete ich diese Links an (ich kann darauf zurückkommen, wenn es die Zeit erlaubt):

Die Website Handprint hat diese Webseiten:

• Messung der wahrgenommenen Diskriminierung

• Individuelle Unterschiede im Farberlebnis

• Farbe und Sprache

Siehe auch:

• „ Die sprachübergreifende Farbbenennung spiegelt die Farbverwendung wider “, von Edward Gibson, Richard Futrell, Julian Jara-Ettinger, Kyle Mahowald, Leon Bergen, Sivalogeswaran Ratnasingam, Mitchell Gibson, Steven T. Piantadosi und Bevil R. Conway in PNAS, 3. Oktober 2017 114 (40) 10785-10790; erstmals veröffentlicht am 18. September 2017 https://doi.org/10.1073/pnas.1619666114

• Menschliches Farbsehen

• Unterrichten Sie die richtige Farbtheorie in der Schule

Kurz gesagt: Präzise Farbwahrnehmung ist nicht nur die Fähigkeit des Auges, sondern das Training des Gehirns (verschiedene ähnliche Farben sehen und unterscheiden müssen) und das Lehren des Wortschatzes, das Erlernen der Unterschiede und das erlernte Anwenden von dies in der Praxis.

Die erste Frage kann ich nicht beantworten.

Aber ja, es gibt eine obere und untere Grenze für die Lichtfrequenz, die das menschliche Auge wahrnehmen kann. Aus diesem Grund können Sie Mikrowellen, Infrarot-, Ultraviolett- oder Gammastrahlen nicht sehen. Angesichts der Lichtkegel, die Menschen haben, sind die Grenzen innerhalb der Art konsistent. Da jedoch die genaue Anzahl jedes Lichtkegels (rot, blau, grün) von Person zu Person unterschiedlich ist, ist die Empfindlichkeit gegenüber einer bestimmten Farbe von Person zu Person unterschiedlich. Damit wir beide blau sehen können. Aber mein Blau ist vielleicht blauer als deins.

Zu beachten ist, dass es in der menschlichen Bevölkerung zwei Varianten des grünen Lichtkegels gibt. Man hat eine Sensibilität, die dem Rot gegenüber gering ist. Und das Gen für den grünen Lichtkegel liegt auf dem X-Chromosom. So haben etwa 2-3% der Frauen auf der Welt beide Varianten und damit eine bessere Farbunterscheidung.

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

PS: Ja.. es gibt farbenblinde Menschen. Und wenn Sie farbenblinde Menschen einbeziehen, dann gibt es einige Menschen, die einen engeren Bereich der Farbwahrnehmung haben als der Großteil der menschlichen Bevölkerung.

Erstens hängt es stark von der Helligkeit ab. Und auch der Teil des Spektrums: Wir haben eine hohe Genauigkeit zwischen Rot-Grün (da 2 der Kegel enge Empfindlichkeit haben), und sehr wenige in tiefem Rot und Violett (wo meistens ein einzelner Kegel reagiert).

Wie immer gibt es Unterschiede zwischen Individuen. Kleine + große im Zusammenhang mit den Schwankungen in der Kegelspitzenempfindlichkeit (oder fehlender oder zusätzlicher Kegel).

Darüber hinaus scheint es einen kulturellen Faktor zu geben: Einige Kulturen sind eher darauf trainiert, auf Unterschiede zwischen Blau, Rot oder Grau zu achten.

Ungefähr 2 nm Wellenlängenunterschied. Das menschliche Auge kann etwa 150 verschiedene Farbtöne in einem Regenbogen erkennen, der für uns aus einem sichtbaren Licht von 380-700nm besteht. Etwa 300 nm/150 Farbtöne = 2 nm pro kleinstem erkennbaren Unterschied zwischen zwei Farbtönen. Ich denke, das ist die Antwort, nach der Sie gesucht haben?