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Pourquoi voit-on une couleur différente quand on mélange deux couleurs ?


Les composés responsables d'une couleur ne changent pas lorsqu'ils sont mélangés à un autre matériau. Les mêmes composés sont là après mélange. Cependant, lorsque nous mélangeons des couleurs telles que le bleu et le jaune, nous voyons du vert.

MAIS nous sommes capables de dire où commence et se termine une couleur en images. Par exemple, si nous tenons un morceau de papier jaune vers le ciel, nous pouvons dire que le papier est jaune et que le ciel est bleu. Nous pouvons distinguer où se termine le papier. Et où le ciel commence. Nous ne voyons pas de contour vert près du papier.

Je crois que la façon dont nous percevons les couleurs peut expliquer cela. Mais je ne sais pas comment. Est-ce parce que le cerveau intègre l'information. Ou est-ce parce que les cônes ne peuvent pas enregistrer deux signaux en même temps. Pourquoi voit-on du vert au lieu du bleu et du jaune ?


Je ne sais pas si c'est tout à fait correct, c'est juste une supposition scientifique. Mais il pourrait en fait jouer certains rôle dans ce phénomène. C'est en fait la partie physique de la réponse plutôt que la partie biologie.

Le critère de Rayleigh pour la résolution angulaire est l'angle minimum que deux corps doivent sous-tendre sur un objet afin qu'ils puissent être considérés comme des corps distincts par cet objet.

Supposons qu'il y ait 2 corps, (en ce moment) avec la même couleur de longueur d'onde $lambda$. Maintenant, ils sont vus à partir d'une lentille d'ouverture $d$. Ainsi, d'après l'équation de Rayleigh, l'angle minimum que ces corps doivent faire entre eux sur la lentille est donné par :

$ heta = 1,22 lambda/d$

Maintenant, je ne sais pas si c'est correct, mais si les 2 corps ont des couleurs différentes, des longueurs d'onde $lambda_1$ et $lambda_2$ alors l'équation devient :

$ heta = 1.22 imes (lambda_2 - lambda_1)/d$

$ heta = 1,22 imes Deltalambda/d$

Maintenant, en mettant des valeurs dans cette équation :

$lambda_2 = 597 nm$

$lambda_1 = 492 nm$

$d = 5 mm = 5 x 10^{-3} m$

La réponse sort comme :

$ heta = underline{1.22 imes 105 imes 10^{-9}}$
$hspace{15mm}5 imes 10^{-3}$

$ heta = 2,56 imes 10^{-5} rad = 1,4 6 imes 10^{-3circ}$

Donc, si ces 2 corps sous-tendent un angle inférieur à 2,56$ imes10^{-5}$ radian, alors ils apparaîtront comme un seul objet de couleur verte.

Maintenant, résolvez-le par une formule commune:

$ heta = a/l$

$l = a/ heta$

$l = underline{hspace{7mm}10^{-2}hspace{7mm}}$
$hspace{8mm}2.56 imes 10^{-5}$

$l = 390,625 m$

Cela signifie que si vous tenez ensemble deux papiers de 5 cm x 2 cm (c'est-à-dire au total 10 cm2), l'un de couleur bleue et l'autre de couleur jaune, alors vous verriez un seul papier de couleur verte si vous gardez ces papiers à $approx$391 m (si mes calculs sont corrects ;).

Ceci, en partie, explique que ce n'est pas seulement la faute de nos yeux, mais aussi de la lumière et des lois physiques.

Les références:

  1. Résolution angulaire

  2. Longueurs d'onde de différentes couleurs

  3. Pouvoir de résolution des instruments d'imagerie


Pourquoi le rouge, le jaune et le bleu sont-ils les couleurs primaires de la peinture alors que les écrans d'ordinateur utilisent le rouge, le vert et le bleu ?

Le rouge, le jaune et le bleu ne sont pas les principales couleurs primaires de la peinture et ne sont en fait pas de très bonnes couleurs primaires pour aucune application.

Tout d'abord, vous pouvez définir toutes les couleurs que vous souhaitez être les "couleurs primaires" de votre système de couleurs, de sorte que d'autres couleurs soient obtenues en mélangeant les couleurs primaires. Bien qu'il puisse exister un nombre infini de systèmes de couleurs, ils ne sont pas tous également utiles, pratiques ou efficaces. Par exemple, je suis libre de créer un système de couleurs où je définis le bleu clair, le bleu moyen et le violet comme couleurs primaires. Même si je suis libre de définir mes couleurs primaires en tant que telles, ce système de couleurs n'est pas très utile en général car aucun mélange de ces couleurs primaires ne produira du rouge, de l'orange, du jaune, etc. Par conséquent, nous devons faire une distinction entre un système de couleurs et un efficace système de couleurs. L'efficacité d'un système de couleurs se mesure mieux par le nombre de couleurs différentes qui peuvent être créées en mélangeant les couleurs primaires du système. Cet ensemble de couleurs est appelé la « gamme de couleurs » du système. Un système de couleurs avec une large gamme est plus à même de représenter efficacement une grande variété d'images contenant différentes couleurs.

Les systèmes de couleurs les plus efficaces sont ceux qui correspondent étroitement au fonctionnement physique de l'œil humain, car c'est finalement l'œil humain qui expérimente la couleur. L'œil humain contient un ensemble incurvé de cellules photosensibles en forme de petits cônes et de bâtonnets. La lumière colorée est détectée par les cellules coniques. Les cellules coniques sont disponibles en trois variétés : détection rouge, détection verte et détection bleue. Ils sont ainsi nommés parce que les cellules à cône rouge détectent principalement la lumière rouge, les cellules à cône vert détectent principalement la lumière verte et les cellules à cône bleu détectent principalement la lumière bleue. Notez que même si une cellule à cône rouge détecte principalement la couleur rouge, elle peut également détecter un peu d'autres couleurs. Par conséquent, même si les humains n'ont pas de cellules coniques jaunes, nous pouvons toujours voir la lumière jaune lorsqu'elle déclenche une cellule conique rouge et une cellule conique verte. De cette façon, les humains ont un mécanisme de décodage des couleurs intégré qui nous permet d'expérimenter des millions de couleurs, bien que nous n'ayons que des cellules de vision qui voient principalement le rouge, le vert et le bleu. Il devrait être évident à ce stade que les systèmes de couleurs les plus efficaces sont ceux qui correspondent étroitement à l'œil humain, c'est-à-dire des systèmes de couleurs qui mélangent la lumière rouge, verte et bleue.

Il y a une légère complication car il y a vraiment deux principales façons de créer un faisceau lumineux. Nous pouvons soit créer la lumière directement à l'aide de sources lumineuses, soit réfléchir la lumière blanche sur un matériau qui absorbe certaines couleurs. Un système qui crée directement de la lumière est appelé un système de couleurs "additif" car les couleurs des différentes sources lumineuses s'additionnent pour donner le faisceau de lumière final. Des exemples de systèmes de couleurs additives sont les écrans d'ordinateur. Chaque pixel d'image d'un écran d'ordinateur n'est qu'une petite collection de sources lumineuses émettant des couleurs différentes. Si vous affichez une image d'une citrouille sur l'écran de votre ordinateur, vous n'avez pas vraiment activé de sources lumineuses émettant de l'orange sur l'écran. Au lieu de cela, vous avez activé de minuscules sources lumineuses émettant du rouge ainsi que de minuscules sources lumineuses émettant du vert sur l'écran, et les lumières rouge et verte s'additionnent pour donner de l'orange.

Contrairement à un système additif, les systèmes de couleurs qui éliminent les couleurs par absorption sont appelés systèmes de couleurs « soustractifs ». On les appelle ainsi parce que la couleur finale est obtenue en commençant par la lumière blanche (qui contient toutes les couleurs), puis en soustrayant certaines couleurs, laissant d'autres couleurs. Des exemples de systèmes de couleurs soustractives sont les peintures, les pigments et les encres. Une citrouille orange que vous voyez imprimée dans un journal n'est pas nécessairement créée en pulvérisant de l'encre orange sur le papier. Au contraire, de l'encre jaune et de l'encre magenta sont pulvérisées sur le papier. L'encre jaune absorbe la lumière bleue et un peu de vert et de rouge du faisceau de lumière blanche, tandis que l'encre magenta absorbe la lumière verte et un peu de bleu et de rouge, ne laissant que l'orange se refléter.

Il existe donc deux méthodes également valables pour créer de la couleur : les systèmes additifs et les systèmes soustractifs. Dans cet esprit, il existe donc deux systèmes de couleurs qui sont les plus efficaces (c'est-à-dire les plus capables de correspondre à l'œil humain) : (1) un système additif qui crée de la lumière rouge, verte et bleue et, (2) un système soustractif qui crée une lumière rouge, verte et bleue.

Pour un système additif, la lumière est créée directement. Cela signifie que les couleurs primaires du système de couleurs additives le plus efficace sont simplement le rouge, le vert et le bleu (RVB). C'est pourquoi la plupart des écrans d'ordinateur, des iPods aux téléviseurs, contiennent une grille de petites sources lumineuses émettant du rouge, du vert et du bleu.

Pour un système de couleurs soustractif, une certaine couleur réfléchie est obtenue en absorbant la couleur opposée. Par conséquent, les couleurs primaires du système soustractif le plus efficace sont les opposés du rouge, du vert et du bleu, qui se trouvent être le cyan, le magenta et le jaune (CMY). C'est pourquoi la plupart des images imprimées contiennent une grille de petits points d'encre cyan, magenta et jaune. Le cyan est à l'opposé du rouge et se situe à mi-chemin entre le vert et le bleu. Le magenta est l'opposé du vert et se situe à mi-chemin entre le bleu et le rouge, et le jaune est l'opposé du bleu et se situe à mi-chemin entre le rouge et le vert.

En résumé, les systèmes de couleurs les plus efficaces sont le rouge-vert-bleu pour les systèmes de couleurs additifs et le cyan-magenta-jaune pour les systèmes de couleurs soustractifs.

Alors d'où vient le système de couleur rouge-jaune-bleu qu'ils enseignent à l'école primaire ? En règle générale, les élèves rencontrent pour la première fois des concepts de couleur lorsqu'ils peignent dans un cours d'art à l'école primaire. La peinture est un système de couleurs soustractif et, par conséquent, les couleurs primaires les plus efficaces pour la peinture sont le cyan, le magenta et le jaune. Notez que les peintures de haute qualité sont généralement ne pas n'utilisez que trois couleurs primaires, car des scènes plus vives peuvent être obtenues en utilisant des dizaines de couleurs primaires. Mais lorsqu'on enseigne l'art, il est plus facile de commencer plus simplement avec seulement trois couleurs primaires. Maintenant, pour un petit écolier, les mots "cyan" et "magenta" ne signifient pas grand-chose. De plus, aux yeux d'un jeune sans discernement, le cyan ressemble terriblement au bleu et le magenta ressemble terriblement au rouge. Par conséquent, le cyan-magnéta-jaune devient bleu-rouge-jaune. Les professeurs d'art élémentaire perpétuent par ignorance ce modèle de couleur moins efficace (parce que c'est ainsi qu'ils ont été enseignés quand ils étaient enfants), ou le perpétuent intentionnellement (parce qu'il est tout simplement trop difficile d'enseigner à des enfants de six ans la différence entre le cyan et le bleu). La tradition historique était également l'un des principaux moteurs du système de couleurs rouge-jaune-bleu, car on pensait historiquement qu'il était efficace avant que les détails de la vision humaine ne soient compris. Comme le système de couleur rouge-jaune-bleu est moins efficace, il n'est vraiment utilisé nulle part de nos jours, sauf dans l'art de l'école élémentaire.


Qu'est-ce qui rend les choses colorées - la physique qui se cache derrière

Il est difficile d'imaginer un monde sans couleurs simplement parce qu'elles sont tout autour de nous. Vous êtes-vous déjà demandé d'où viennent les couleurs ? Pour répondre à cette question, nous devons d'abord comprendre comment fonctionne la perception humaine des couleurs et comment la matière interagit physiquement avec la lumière.

Ce qui donne la couleur

Image : Navigateur alimentaire

La lumière blanche est un mélange de toutes les couleurs, y compris celles que l'œil humain ne peut pas voir. Lorsque nous disons que quelque chose a une couleur, ce que nous voulons dire en fait, c'est que la lumière d'une gamme particulière de longueurs d'onde est réfléchie plus fortement que la lumière d'autres longueurs d'onde. La façon dont la matière se comporte en présence de lumière, apparaissant par conséquent colorée pour nous, les humains, dépend de deux facteurs majeurs. Tout d'abord — tout est composé d'électrons et d'atomes, mais chaque substance a un nombre différent d'atomes et une configuration électronique différente. De cette façon, lorsque la lumière frappe la matière, un ou plusieurs des phénomènes suivants se produisent :

  • réflexion et diffusion. La plupart des objets réfléchissent la lumière, mais certains sont plus réfléchissants que d'autres, comme les métaux. Ceci est directement lié au nombre d'électrons libres capables de passer facilement d'un atome à l'autre. Au lieu d'absorber l'énergie de la lumière, les électrons libres vibrent et l'énergie lumineuse est envoyée hors du matériau à la même fréquence que la lumière d'origine entrant.
  • absorption. Lorsqu'il n'y a pas de réflexion (l'objet est opaque), la fréquence de la source lumineuse entrante est la même ou très proche de la fréquence de vibration des électrons dans le matériau donné. Les électrons absorbent ainsi la majeure partie de l'énergie entrante, avec peu ou pas de réflexion.
  • transmission. Si l'énergie lumineuse entrante est bien inférieure ou bien supérieure à celle requise pour que les électrons constituant un objet vibrent, alors la source lumineuse traversera le matériau sans modification. De cette façon, la matière aura l'air transparent à l'œil humain, comme dans le cas du verre.
  • réfraction. Si l'énergie de la lumière entrante est la même que la fréquence de vibration des électrons dans le matériau, la lumière peut pénétrer profondément dans le matériau et provoquer de petites vibrations dans les électrons. Les vibrations sont ensuite transmises d'atome à atome, chacune vibrant à la même fréquence que la source lumineuse entrante. Cela rend la lumière à l'intérieur du matériau pliée. Exemple : une paille dans un verre d'eau.

Lumière et matière

L'œil et le cerveau humains traduisent la lumière en couleur. Les récepteurs de lumière dans l'œil transmettent des messages au cerveau, produisant la sensation familière de la couleur. La rétine est recouverte de millions de cellules photosensibles, certaines en forme de bâtonnets et d'autres de cônes, et ce sont ces récepteurs qui traitent la lumière et envoient ensuite ces informations au cortex visuel. Les bâtonnets sont principalement concentrés autour du bord de la rétine et transmettent principalement des informations en noir et blanc. Les cônes transmettent les niveaux d'intensité lumineuse les plus élevés qui créent la sensation de couleur et de netteté visuelle. Ces cellules, travaillant en combinaison avec des cellules nerveuses connectées, donnent au cerveau suffisamment d'informations pour interpréter et nommer les couleurs.

Pensez aux atomes comme des briques dans un mur (composé chimique). Imaginez que vous jetez une balle dans le mur. Si le mur est lisse ou présente des angles vifs, la balle peut rebondir dans différentes directions. Cependant, si le mur est rempli de trous, la balle peut traverser le mur ou rester coincée dans l'un des coins difficiles, respectivement. Idem avec chaque surface lorsque la lumière la frappe. La surface peut refléter la lumière, elle peut absorber la lumière ou simplement la laisser passer (objets transparents).

Cette analogie est loin d'être parfaite car la lumière n'est pas comme une balle. Par exemple, la lumière que nous voyons, appelée lumière visible, n'est qu'une fraction de la gamme complète de fréquences. Une molécule peut absorber des photons de n'importe où sur l'ensemble du spectre électromagnétique, des ondes radio aux rayons X, mais elle ne sera colorée que s'il y a une différence dans la force avec laquelle elle absorbe une longueur d'onde visible par rapport à une autre. Il s'avère que cela est assez rare puisque la plupart des molécules absorbent la lumière au-dessus du spectre visible, dans la gamme ultraviolette. Donc, parce que les électrons dans la plupart des molécules sont liés très étroitement, la plupart des composés sont blancs!

Formule chimique ou le colorant organique indigo. Image : ABC.net.au

Certaines substances ont des électrons dans la bonne plage de force de liaison, ce qui les rend aptes à être utilisées comme colorants. L'un des premiers colorants naturels est l'indigo, couramment utilisé pour colorer les jeans. Il tire sa couleur d'un ensemble de trois doubles liaisons en son centre (O=C, C=C, C=O). Le problème avec l'indigo et les autres colorants organiques, c'est qu'il s'estompe avec le temps car il absorbe l'énergie au lieu de la refléter. Avec le temps, les liens se brisent à cause des dommages. Les colorants inorganiques comme l'oxyde de fer pur ou la rouille (ocre), cependant, sont résistants à la lumière et peuvent durer des milliers d'années. C'est pourquoi les peintures rupestres sont encore visibles aujourd'hui !

Le lycopène est un pigment caroténoïde rouge vif, un composé phytochimique présent non seulement dans les tomates mais aussi dans d'autres fruits rouges.
Le lycopène absorbe la majeure partie du spectre de la lumière visible et réfléchit principalement le rouge au spectateur, ainsi une tomate mûre apparaît rouge. Image : Guérison par la thérapie par la couleur

En conclusion, les choses n'ont pas de couleur par elles-mêmes - seulement lorsque la lumière (l'énergie) les frappe, nous pouvons voir les couleurs. C'est précisément pourquoi votre environnement apparaît grisâtre ou carrément noir lorsque vous êtes dans l'obscurité. N'oubliez pas non plus que nos yeux ne peuvent voir qu'une gamme limitée de couleurs. Mais les chiens, les chats, les souris, les rats et les lapins ont une très mauvaise vision des couleurs. En fait, ils voient principalement des gris et quelques bleus et jaunes, tandis que les abeilles et les papillons peuvent voir des couleurs que nous ne pouvons pas voir. Leur gamme de vision des couleurs s'étend jusqu'à l'ultraviolet et, en fait, ils n'auraient pas pu survivre autrement. L'évolution a conduit les abeilles à adapter la vision ultraviolette car les fleurs laissent des motifs ultraviolets dispersés, permettant aux insectes d'identifier facilement les cibles et de polliniser. Mais alors que les humains ne peuvent pas voir les couleurs au-delà de notre spectre visible, les machines que nous construisons le peuvent. C'est à cela que servent les spectromètres.


Comment le cerveau perçoit les couleurs ?

La vision des couleurs est la capacité de distinguer différentes longueurs d'onde de rayonnement électromagnétique. La vision des couleurs repose sur un mécanisme de perception cérébrale qui traite la lumière avec différentes longueurs d'onde comme différents stimuli visuels (par exemple, des couleurs). Les photorécepteurs habituels insensibles à la couleur (les bâtonnets dans les yeux humains) ne réagissent qu'à la présence ou à l'absence de lumière et ne font pas de distinction entre des longueurs d'onde spécifiques.

Nous pouvons affirmer que les couleurs ne sont pas réelles - elles sont « synthétisées » par notre cerveau pour distinguer la lumière avec différentes longueurs d'onde. Alors que les bâtonnets nous donnent la capacité de détecter la présence et l'intensité de la lumière (et permettent ainsi à notre cerveau de construire l'image du monde qui nous entoure), la détection spécifique de différentes longueurs d'onde via des canaux indépendants donne à notre vision du monde une haute résolution supplémentaire. Par exemple, les couleurs rouge et verte ressemblent à des nuances de gris presque identiques sur les photos en noir et blanc.

Un animal avec une vision en noir et blanc à lui seul ne pourra pas faire la distinction entre, disons, une pomme verte et une pomme rouge, et ne saura pas laquelle a le meilleur goût avant de les essayer toutes les deux en fonction de la couleur. Les biologistes évolutionnistes pensent que les ancêtres humains ont développé une vision des couleurs pour faciliter l'identification des fruits mûrs, ce qui offrirait évidemment un avantage dans le monde naturel concurrentiel.

Pourquoi certaines longueurs d'onde sont associées à certaines couleurs reste un mystère. Techniquement, la couleur est une illusion créée par notre cerveau. Par conséquent, il n'est pas clair si les autres animaux voient les couleurs de la même manière que nous les voyons. Il est probable qu'en raison de l'histoire évolutive partagée, d'autres vertébrés voient le monde de la même manière que nous le voyons. Mais la vision des couleurs est assez courante dans le vaste règne animal : les insectes, les arachnides et les céphalopodes sont capables de distinguer les couleurs.

Quel genre de couleurs voient ces animaux ?

La vision humaine des couleurs repose sur trois photorécepteurs qui détectent les couleurs primaires : le rouge, le vert et le bleu. Cependant, certaines personnes manquent de photorécepteurs rouges (ce sont des « bichromates ») ou ont un photorécepteur supplémentaire qui détecte quelque part entre les couleurs rouge et verte (« tétrachromates »). Évidemment, n'avoir que 3 photorécepteurs ne limite pas notre capacité à distinguer les autres couleurs.

Chaque photorécepteur peut absorber une gamme assez large de longueurs d'onde de lumière. Pour distinguer une couleur spécifique, le cerveau compare et analyse quantitativement les données des trois photorécepteurs. Et notre cerveau y parvient avec un succès remarquable : certaines recherches indiquent que nous pouvons distinguer les couleurs qui correspondent à des différences de longueur d'onde de seulement 1 nanomètre.

Ce schéma fonctionne en grande partie de la même manière chez la plupart des animaux vertébrés supérieurs qui ont une vision des couleurs. Bien que la capacité de distinguer des nuances spécifiques varie considérablement d'une espèce à l'autre, les humains ont l'une des meilleures capacités de distinction des couleurs.

Cependant, les invertébrés qui ont développé la vision des couleurs (et la vision en général) de manière complètement indépendante de nous démontrent des approches remarquablement différentes de la détection et du traitement des couleurs. Ces animaux peuvent avoir un nombre exceptionnellement grand de récepteurs de couleur. La crevette mante, par exemple, possède 12 types différents de photorécepteurs. Le papillon bleu commun a encore plus de 15 récepteurs.

Cela signifie-t-il que ces animaux peuvent voir des couleurs supplémentaires inimaginables pour nous ? Peut-être que oui. Certains de leurs photorécepteurs fonctionnent dans une région plutôt étroite du spectre lumineux. Par exemple, ils peuvent avoir 4 à 5 photorécepteurs sensibles dans la région verte du spectre visuel. Cela signifie que pour ces animaux, les différentes nuances de vert peuvent apparaître aussi différentes que les couleurs bleu et rouge apparaissent à nos yeux ! Encore une fois, les avantages évolutifs de telles adaptations sont évidents pour un animal vivant parmi les arbres et les herbes où la plupart des objets, comme nous les voyons, sont colorés dans diverses nuances de vert.

Les chercheurs ont essayé de tester si un ensemble plus complexe de récepteurs visuels offrait des avantages aux animaux en ce qui concerne la distinction entre les couleurs principales. Les résultats montrent que ce n'est pas nécessairement le cas, du moins pas pour la crevette-mante. Malgré l'impressionnante gamme de récepteurs détectant la lumière dans une partie beaucoup plus large du spectre électromagnétique par rapport aux humains, la capacité de la crevette à distinguer les couleurs est aussi grande que nous. Cependant, ils déterminent les couleurs rapidement. Ceci est probablement plus important à des fins pratiques, car les crevettes-mantes sont des prédateurs. Un grand nombre de photorécepteurs permet leur activation rapide à des longueurs d'onde de lumière spécifiques et communique ainsi directement au cerveau quelle longueur d'onde spécifique a été détectée. En comparaison, les humains doivent évaluer et quantifier les signaux des trois photorécepteurs pour décider d'une couleur spécifique. Cela demande plus de temps et d'énergie.

En plus d'utiliser un nombre différent de photorécepteurs pour détecter la lumière de longueurs d'onde spécifiques, certains animaux peuvent détecter une lumière que nous, les humains, sommes complètement incapables de voir. Par exemple, de nombreux oiseaux et insectes peuvent voir dans la partie UV du spectre. Les bourdons, par exemple, ont trois photorécepteurs absorbant dans les régions UV, bleue et verte du spectre. Cela les rend trichromates, comme les humains, mais avec la sensibilité spectrale décalée vers l'extrémité bleue du spectre. La capacité de détecter la lumière UV explique pourquoi certaines fleurs ont des motifs visibles uniquement dans cette partie du spectre. Ces motifs attirent les insectes pollinisateurs, qui ont la capacité de voir dans cette région spectrale.

Un certain nombre d'animaux peuvent détecter la lumière infrarouge (le rayonnement à longue longueur d'onde) émise par des objets et des corps chauffés. Cette capacité facilite considérablement la chasse aux serpents qui recherchent généralement de petites proies à sang chaud. Les voir à travers les récepteurs de détection infrarouge est donc un excellent outil pour les reptiles lents. Les photorécepteurs sensibles au rayonnement IR chez les serpents ne sont pas situés dans leur œil mais dans des « organes à fosse » situés entre les yeux et les narines. Le résultat est toujours le même : les serpents peuvent colorer les objets en fonction de leur température de surface.

Comme le montre ce bref article, nous, les humains, ne pouvons voir et analyser qu'une petite partie des informations visuelles disponibles pour les autres créatures. La prochaine fois que vous verrez une humble mouche, pensez à quel point elle perçoit différemment les mêmes choses que vous regardez tous les deux !

Skorupski P, Chittka L (2010) Sensibilité spectrale des photorécepteurs chez le bourdon, Bombus impatiens (Hyménoptères : Apidae). PLoS ONE 5(8) : e12049. doi: 10.1371/journal.pone.0012049

Thoen HH, How MJ, Chiou TH, Marshall J. (2014) Une forme différente de vision des couleurs chez la crevette mante. Sciences 343 (6169):411-3. doi: 10.1126/science.1245824

Chen P-J, Awata H, Matsushita A, Yang E-C et Arikawa K (2016) Extreme Spectral Richness in the Eye of the Common Bluebottle Butterfly, Graphium sarpédon. Devant. Écol. Évol. 4:18. doi: 10.3389/fevo.2016.00018

Arikawa, K., Iwanaga, T., Wakakuwa, M., & Kinoshita, M. (2017) Expression temporelle unique des opsines à longue longueur d'onde triplées dans le développement des yeux de papillon. Frontières dans les circuits neuronaux, 11, 96. doi: 10.3389/fncir.2017.00096


Vision et art : la biologie de la vue

De manière inattendue, le livre d'art le plus fascinant que j'ai jamais lu est écrit par un professeur de neurophysiologie à la Harvard Medical School. "Ce livre traite de la vision - le processus de réception et d'interprétation de la lumière réfléchie par les objets - et de ce que l'art révèle sur la façon dont nous voyons."

Le livre commence par une explication de la lumière et de la structure de base de notre vision. Les cônes sont utilisés à la lumière du jour. Les tiges sont utilisées dans la pénombre. « On dit parfois à tort que les bâtonnets servent à discriminer la luminance et les cônes à la couleur. Le fait est que la luminance (ou la valeur) et la couleur ne se distinguent pas le long de la dichotomie bâtonnet/cône. La distinction est faite par les cellules suivantes dans la hiérarchie, les cellules ganglionnaires rétiniennes…. En bref, nous voyons la couleur en soustrayant les différentes réponses des cônes, et nous voyons la luminance en additionnant les différentes réponses des cônes et les réponses des bâtonnets.

L'auteur appelle deux catégories de fonctions cérébrales le système Quoi et le système Où. Le système What traite de la reconnaissance d'objets, de la reconnaissance faciale et de la perception des couleurs. Le système Where traite de la « perception du mouvement, de la perception de la profondeur, de la ségrégation figure/sol et de la perception des informations de position ».

Le livre comprend une illusion sauvage démontrant les effets de l'équiluminance. Le système What peut discerner les frontières entre les cercles concentriques car ils sont de couleurs différentes. Cependant, comme les cercles ont la même luminance (ou valeur), le système Where ne le fait pas. « Vous devriez remarquer un effet de ruissellement dans les cercles colorés. Le flux se déplace perpendiculairement aux lignes à fort contraste, qui l'induisent.

Claude Monet a également utilisé un faible contraste de luminance pour créer une illusion de mouvement. L'artiste a utilisé des couleurs équiluminantes dans Champ de coquelicots pour que les fleurs "semblent couler et se balancer dans une brise". Dans Le pont ferroviaire, les couleurs équiluminantes donnent à la rivière un sentiment de mouvement illusoire. Dans Impression : Lever du soleil, le soleil est équiluminant avec le ciel. Bien que ces effets soient beaucoup plus subtils que les cercles concentriques, l'auteur a modifié lever du soleil avec un soleil plus brillant, probablement plus réaliste, pour comparer l'effet. "Cela semble paradoxalement moins vibrant."

Monet a également expérimenté le faible contraste de luminance en utilisant peu ou pas de contraste de couleur dans Vétheuil dans la brume, ce qui a l'effet inverse. "Quelque chose défini par des contours à très faible contraste est vu par le système Where, mais pas par le système What et peut sembler avoir une profondeur et une organisation spatiale mais pas de forme ou d'identité claire."

« Les peintres qui utilisent des aquarelles ou des pastels… exploitent souvent la faible résolution de notre système de couleurs en appliquant leur couleur de manière plus lâche ou plus floue que les contours plus contrastés des objets, la couleur semble se conformer aux contours, même si c'est effectivement le cas. non… Nous pensons que le système visuel définit les frontières des objets à l'aide d'un système de formulaire haute résolution, puis il utilise un système de couleur à résolution inférieure pour attribuer une couleur à l'objet… Ainsi, la couleur se propage pour remplir les zones définies par le système de formulaire. " Ceci est similaire à la façon dont un fichier JPEG stocke efficacement les informations de forme et de couleur, par rapport à un fichier bitmap gourmand en ressources.

L'auteur mentionne brièvement le fauvisme. « Le contraste de luminance, et non la couleur, est nécessaire à la perception de la profondeur. Un corollaire de ceci est que vous pouvez utiliser n'importe quelle teinte, tant que vous avez le contraste de luminance approprié, tout en représentant une forme tridimensionnelle à partir de l'ombrage. Cela est particulièrement apparent dans le travail des Fauves.

À quelle couleur vous attendriez-vous lorsque vous mélangez du jaune et du bleu, du blanc, du vert ou du gris ? La réponse dépend si vous parlez de mélange additif, soustractif ou optique.

  • Additif – « Lorsque vous combinez la lumière rouge et cyan, vous obtenez un blanc sans teinte. La lumière bleue et jaune se mélangent également pour faire du blanc, tout comme n'importe quelle paire de couleurs de lumière dans laquelle les activités de l'adversaire rouge-vert et bleu-jaune sont équilibrées. En d'autres termes, nous ne voyons la teinte que si au moins un des canaux opposés à la couleur donne un signal déséquilibré.
  • Soustractif – « Lorsque les pigments bleus et jaunes sont mélangés, vous ne voyez que la lumière verte qui est réfléchie à la fois par les pigments jaunes et bleus… Avec les pigments, vous combinez ce qui absorbe ou soustrait la lumière. »
  • Mélange optique – « Vous serez peut-être surpris de lire que si vous mélangez de la peinture jaune et bleue sur une palette, vous obtenez une couleur différente que si vous peignez de minuscules points de jaune et de bleu, puis vous vous tenez suffisamment loin pour qu'ils se confondent… Je me suis promené 25 pieds de la planche et j'ai vu que les deux patchs semblaient tous les deux gris, pas verts. Ensuite, j'ai utilisé un cure-dent pour étaler et mélanger les points de l'un des patchs, ce qui a fait que ce patch est devenu assez vert… « Mélange optique » signifie que les couleurs adjacentes se mélangent comme si la lumière des deux couleurs était combinée (mélange additif de couleurs) plutôt que comme deux pigments mélangés sur une palette (mélange de couleurs soustractif)… Les post-impressionnistes ont effectivement réalisé un mélange optique de couleurs… se combinent de manière additive, mais d'autres sont imprimés les uns sur les autres… ils se mélangent donc de manière soustractive.

« Les gens prétendent souvent que le noir et le blanc ne sont pas des couleurs. Mais, après l'étape du photorécepteur, la luminance est l'un des trois axes de l'espace colorimétrique… vous ne pouvez pas définir chaque couleur sans utiliser la luminance. Par exemple, la différence entre le marron et le jaune ou entre le marron et le rose est uniquement une différence de luminance, c'est-à-dire la position le long de l'axe noir-blanc. Donc, le noir et le blanc sont en effet des couleurs, elles n'ont tout simplement aucune teinte.

« Si vous voulez voir ce qu'un artiste a vu en peignant un tableau, vous devez voir le tableau sous la même lumière qu'il a travaillé. Cela fonctionne aussi dans l'autre sens : si un peintre sait qu'une œuvre sera exposée en plein jour, il ferait bien de le créer à la lumière du jour, ou il pourrait être surpris par son apparence lorsqu'il est affiché une peinture accrochée dans un couloir sombre peut montrer des bleus étonnamment brillants, par rapport à son apparence à la lumière du jour.

Mona Lisa change-t-elle d'expression ? « La bouche de Mona Lisa—[quand] vue par votre vision périphérique, à faible résolution—semble plus joyeuse que lorsque vous la regardez directement, quand elle est vue par votre fovéa finement détaillée… La plupart d'entre nous ne sont pas conscients de la façon dont nous déplacer nos yeux ou que notre vision périphérique peut voir certaines choses mieux que notre vision centrale… Les expressions faciales peuvent être plus apparentes dans les composantes grossières de l'image que dans les plus fines, même dans la vraie vie, car elles dépendent des muscles faciaux profonds et des changements dans l'activité musculaire sous-jacente peut être efficacement brouillée par la graisse sous-cutanée. Par conséquent, il se peut que notre capacité à interpréter correctement les expressions faciales en général soit meilleure dans notre vision périphérique qu'au centre du regard.

« Puisque nos yeux voient le monde depuis des positions légèrement différentes, les images sur les deux rétines diffèrent légèrement. La stéréopsie est la capacité du système visuel à interpréter la disparité entre les deux images comme une profondeur… Les personnes dont les yeux sont mal alignés ne peuvent pas voir la profondeur stéréoscopique. L'auteur suggère que cela peut être un avantage pour un artiste. « Si votre système visuel ne parvient pas à extraire la profondeur, peut-être que vous voyez le monde comme plus plat que moi, et peut-être avez-vous moins de mal à le « aplatir » sur un morceau de papier… Gustav Klimt lui-même était probablement stéréoaveugle. Sa photo montre qu'il louchait sévèrement. En étudiant les autoportraits de Rembrandt, elle pense qu'il était également aveugle en stéréo. «Nous concluons qu'une mauvaise perception de la profondeur n'est pas un obstacle à la création artistique et peut même être un atout. Mais vous n'avez pas besoin de crever un œil pour être un bon artiste, car vous pouvez obtenir exactement le même effet en fermant un œil, ce qui est une astuce courante enseignée dans les écoles d'art pour « aplatir la scène ».

Parmi les nombreuses autres questions auxquelles ce livre répond :

  • Pourquoi un film d'huile sur l'eau fait-il des couleurs arc-en-ciel ?
  • Pourquoi les hommes sont-ils plus susceptibles d'être daltoniens rouges/verts que les femmes ?
  • Why do cats’ eyes appear to glow at night?
  • Why do film editors cut on motion?
  • Why is equiluminant colored text hard to read?
  • Why do we need reading glasses as we age?
  • Why should you avoid eye contact with monkeys?

Additional topics include colored shadows, countershading, facial recognition, illusory depth, illusory motion, illusory borders, how color television works, dyslexia, and some bizarre visual disabilities which result from damage to specific parts of the brain.


Primary Colors Are Red, Yellow and Blue, Right? Well, Not Exactly

Go ahead and ask Google — the knower of all things — to name the primary colors. You'll get a straightforward answer that likely aligns with everything you learned as an elementary school coloring book expert. The primary colors are red, yellow and blue.

But as with most seemingly simple concepts, the answer is actually a whole lot more complex. And while Google isn't exactly lying to you, it doesn't exactly tell the whole story, either.

What Are Primary Colors?

Here's the deal about primary colors: The players depend on the game. In other words, if you're talking about painting, then yes: Red, jaune and blue are your primary colors. If you're talking about physics and light, though, your primary colors are red, vert and blue.

Alors, qu'est-ce qui donne ? The reason for the confusing contradiction is that there are two different color theories — for "material colors" like the ones used by painters and for colored light. These two theories are known as additive and subtractive color systems.

Stephen Westland, Professor of Colour Science at the University of Leeds in England breaks things down into simple terms (before getting into the confusing complexities), in an email. "We see because light enters our eyes," he says. "Light enters our eyes in two ways: (1) directly from a light source and (2) reflected from an object. This leads to two types of colour mixing, additive and subtractive." [We have retained the British spelling of the word "colour" here.]

"Both systems are accomplishing one task," says Mark Fairchild, professor and director of the Program of Color Science/Munsell Color Science Laboratory at Rochester Institute of Technology in New York. "That is to modulate the responses of the three types of cone photoreceptors in our eyes. Those are roughly sensitive to red, green and blue light. The additive primaries do this very directly by controlling the amounts of red, green and blue light that we see and therefore almost directly map to the visual responses. The subtractive primaries also modulate red, green and blue light, but a little less directly."

Let's get into those distinctions — but fair warning: everything you know about primary colors is about to change before your eyes.

Additive Color Mixing

Let's talk about the additive system first. When he was 23 years old, Isaac Newton made a revolutionary discovery: By using prisms and mirrors, he could combine the red, green and blue (RGB) regions of a reflected rainbow to create white light. Newton deemed those three colors the "primary" colors since they were the basic ingredients needed to create clear, white light.

"Additive colors are those which make more light when they are mixed together," says Richard Raiselis, Associate Professor of Art at Boston University School of Visual Arts. "A simple way to think about additive light is to imagine three flashlights projecting individual circles of light onto a wall. The shared intersection of two flashlight circles is brighter than either of the circles, and the third flashlight circle intersection will be brighter still. With each mix, we add lightness, therefore we call this kind of mixture additive light." If you imagine each flashlight is fitted with a transparent color filter — one red, one green and one blue — Raiselis says that's the key to understanding additive color mixing.

"When the blue flashlight circle intersects the green one, there is a lighter blue-green shape," he says. "It's cyan. The red and blue mix is lighter too, a beautiful magenta. And the red and green also make a lighter color — and a surprise to nearly everyone who sees it – yellow! So red, green and blue are additive primaries because they can make all other colors, even yellow. When mixed together, red, green and blue lights make white light. Your computer screen and TV work this way. And if you've been onstage, you might have looked up behind the curtain to see the red, green and blue lights that serve as theatre's additive primary colors."

"In simple terms, additive color mixing is where we have a device such as a TV or a smartphone screen that emits light," Westland says. "In most devices, three different colors of light (primaries) are emitted and as they are used they are added together." But the range — or gamut — of colors that can be produced from three additive primaries varies depending upon what the primaries are. Most sources will tell you red, green and blue are the additive primaries, as Newton originally proposed, but Westland says it's a lot more complicated than that.

"It is often mistakenly written that RGB are optimal because the visual system has receptors in the eye that respond optimally to red, green and blue light but this is a misconception," he says. "The long-wavelength sensitive cone, for example, has peak sensitivity in the yellow-green part of the spectrum, not the red part."

Subtractive Color Mixing

Enter subtractive color. "Subtractive colour mixing results when we mix together paints or inks," Westland says. "It relates to all of the colours we see of non-emissive objects, such as textiles, paints, plastics, inks, etc. "These materials are seen because they reflect the incident light that falls upon them. Take a piece of white paper this paper reflects all of the wavelengths in the visible spectrum to a very high degree. Now add a yellow ink on top of the paper. The yellow ink absorbs the blue wavelengths, leaving the others — which are seen as yellow — to be reflected. So rather than being additive, in this case we start with white (all the wavelengths being reflected) and then start to subtract light at certain wavelengths as we add the primaries."

So the distinction in color systems really comes down to the chemical makeup of the objects involved and how they reflect light. Additive theory is based on objects that emit light, while subtractive deals with material objects like books and paintings. "Subtractive colors are those which reflect less light when they are mixed together," says Raiselis. "When artists' paints are mixed together, some light is absorbed, making colors that are darker and duller than the parent colors. Painters' subtractive primary colors are red, yellow and blue. These three hues are called primary because they cannot be made with mixtures of other pigments."

So, Crayola and Google aren't wrong — in the material world, red, blue and yellow are the primary colors that can be combined to create additional colors of the rainbow. But if you're talking about anything tech-related (as most of us are these days), remember that the primary colors for TVs, computer screens, mobile devices and more, all subscribe to Newton's light-emitting system, so their primary colors are red, green and blue. Type de. Eh bien pas vraiment.

The Distinction Between Additive and Subtractive . And Why It's Wrong

"It turns out that if we use three primaries, the best ones to use are cyan, magenta and yellow," Westland says. "Note that these are the primaries that have been identified by the large printing companies who will use CMY (and often black as well) in their commercial devices to make a large range of colors. The idea that the subtractive primaries are red, yellow and blue (RYB) is confusing and should not be taught. It would be wrong to think that cyan and magenta are just fancy names for blue and red."

It's shocking, but true: The names we've been using for our primary colors when it comes to coloring books and paint chips? Totally wrong. "The subtractive primaries are really cyan, magenta, and yellow," Fairchild says. "The names 'blue' for the 'cyan' and 'red' for the 'magenta' are typically misnomers. Other colors can be used as primaries, but they will not produce as wide a range of color mixtures."

The reason behind these inaccurate terms? Light. "The yellow primary controls the amount of blue light reaching our eyes," Fairchild says. "A small amount of yellow primary removes a small amount of blue light from the original white stimulus (e.g. white paper in printing or a white canvas), while a larger amount of yellow removes more blue light. The magenta primary controls the amount of green light and, finally, the cyan primary controls the amount of red light. The subtractive primaries do this by absorbing different amounts of red, green and blue, while the additive primaries simply emit different amounts. It's all about controlling the amounts of red, green and blue light."

Westland offers a scholastic example to illustrate the rampant misconception around primaries. "Imagine you are teaching colour science at school and you explain that the additive primaries are RGB and that the subtractive primaries are RYB," he says. "A particularly bright student asks you: 'why are two of the primaries the same in both systems (R and B) but the G in the additive system is replaced by the Y in the subtractive system?' This is a horrible question because it has no rational answer."

You have to love the candor. The reason for the lack of rationale is that, as we've discussed, red, yellow and blue aren't the real subtractive primaries at all — magenta, yellow, and cyan are. "It turns out that RYB is in fact a particularly poor choice of subtractive primaries," Westland says. "Many of the mixtures that are produced are dull and desaturated and consequently, the gamut of colours you can produce will be small. What you should teach is that there is a clear relationship between the additive and subtractive colour primaries. The optimal additive primaries are RGB. The optimal subtractive primaries are cyan (which is red absorbing), magenta (which is green absorbing), and yellow (which is blue absorbing). Now, there is no conflict between the two systems and, in fact, it can be seen that additive and subtractive primaries are almost mirror images of each other. The best subtractive primaries are CMY because the best additive primaries are RGB."

So, if cyan, magenta and yellow are the real deal primaries when it comes to tactile objects, why does just about everyone on the planet still think the honor belongs to red, blue and yellow? "Well, partly because they are incorrectly taught this from their first days at school," Westland says. "But also because it seems intuitive. It seems intuitive because people believe the following: 1) That it is possible to make all colours by mixing together three primaries, and 2) That the primaries are pure colours that cannot be made by mixing other colours."

So . those beliefs are wrong?

The Truth About Red and Blue

Well, yes, according to Westland, the idea that three pure primaries can create al the colors in the world is totally false. "We cannot make all colours from three primaries no matter how carefully we choose the primaries," he says. "We cannot do it with additive colour mixing and we cannot do it with subtractive colour mixing. If we use three primaries, we can make all the hues, but we cannot make all the colours we will always struggle to make really saturated (vivid) colours."

Here's the thing: even though we're taught to think of red and blue as "pure" colors, they're simply not. Here's how to prove that: open an art program on your computer and create a red patch on the screen. Then print the patch using a CMYK printer. "The printer will produce red by mixing the magenta and yellow inks that it has," Westland says. "Red can be made by mixing together magenta and yellow. If we use RYB or CMY — or, indeed, almost any other sensible set of three primaries, obviously not three reds! — then we can make all hues however, we cannot make all the colors. But we will get the biggest gamut of colours using CMY and that is why we can say that CMY are the optimal subtractive primaries just as RGB are the optimal additive primaries."

And as far as blue goes, it's not as pure as you think either. "It looks pure because it absorbs strongly in two thirds of the spectrum," Westland says. "It absorbs in the green and red parts. Red absorbs in the blue and green parts. If we mix them together, between them they are absorbing everywhere! The resultant mixture, although it may be a purple colour, will be dull and dark. The absorption spectra of these colours are too broad. It is better to use cyan than blue because cyan absorbs mainly in the red part of the spectrum and magenta absorbs mainly in the green part of the spectrum. If we add magenta and cyan together we get absorbing in the red and green parts of the spectrum but we allow the blue light to be reflected."

To break it down, Westland offers this handy dandy guide:

If this in-depth explanation busted every color myth that's been ingrained in your brain since childhood and you're feeling a bit panicked, take heart: coloring books are reportedly great stress busters. And if you're desperate to learn more, check out Westland's two-minute video series on the subject and his blog. Fairchild also created a great resource that he says is for kids, but honestly — every adult should be required to study it.

If you feel like every person you've dated has cited blue as their favorite color, you're probably not mistaken – apparently, 40 percent of the worldwide population says it's their fave (purple is a close second at 14 percent).


Le roi Lion

Researchers in Rochester, New York have found that feeling sad can impact on your ability to identify colours. Participants were shown swatches which had most, but not all, of the colour removed from them and were then asked to identify what colour they were looking at it.

A group who had watched the death of Mufasa in The Lion King found it harder to pick out blue and yellow than others who had not seen the film. Psychologists believe that dopamine – which controls our brain’s reward and pleasure centres – has an impact on how we distinguish these colours.

So while colour might seem to be one of the most straightforward things in our world, it is actually a mystery scientists are only just beginning to unravel.


Chromatography: Be a Color Detective

introduction
Do you love to use bright and vibrant colored art supplies such as markers or paints? Do you ever wonder how these colors are made?

The variety of colors comes from colored molecules. These are mixed into the material&mdashwhether ink or paint&mdashto make the product. Some colored molecules are synthetic (or man-made), such as "Yellow No. 5" found in some food dyes. Others are extracted from natural sources, such as carotenoid (pronounced kuh-RAH-tuh-noid) molecules. These are molecules that make your carrot orange. They can be extracted from concentrated natural products, such as saffron.

But there is more to making a color look the way it does in your homemade artwork. You might have learned that many colors, such as orange and green, are made by blending other, "primary" colors. So even though our eyes see a single color, the color of a marker, for instance, might be the result of one type of color molecule or it might be a mix of color molecules responsible. This science activity will help you discover the hidden colors in water-soluble markers.

Fond
We see objects because they reflect light into our eyes. Some molecules only reflect specific colors it is this reflected, colored light that reaches our eyes and tells our brains that we are seeing a certain color.

Often the colors that we see are a combination of the light reflected by a mixture of different-color molecules. Even though our brains perceive the result as one color, each of the separate types of color molecules stays true to its own color in the mixture. One way to see this is to find a way to separate out the individual types of color molecules from the mixture&mdashto reveal their unique colors.

Paper chromatography is a method used by chemists to separate the constituents (or parts) of a solution. The components of the solution start out in one place on a strip of special paper. A solvent (such as water, oil or isopropyl alcohol) is allowed to absorb up the paper strip. As it does so, it takes part of the mixture with it. Different molecules run up the paper at different rates. As a result, components of the solution separate and, in this case, become visible as strips of color on the chromatography paper. Will your marker ink show different colors as you put it to the test?

  • Two white coffee filters
  • Ciseaux
  • Règle
  • Drawing markers (not permanent): brown, yellow and any other colors you would like to test
  • At least two pencils (one for each color you will be testing)
  • At least two tall water glasses (one for each color you will be testing), four inches or taller
  • L'eau
  • Two binder clips or clothespins
  • Drying rack or at least two additional tall water glasses (one for each color you will be testing)
  • Pencil or pen and paper for taking notes

Preparation

  • Carefully cut the coffee filters into strips that are each about one inch wide and at least four inches long. Cut at least two strips, one to test brown and one to test yellow. Cut an extra strip for each additional color you would like to test. How do you expect each of the different colors to behave when you test it with the paper strip?
  • Draw a pencil line across the width of each paper strip, about one centimeter from the bottom end.
  • Take the brown marker and a paper strip and draw a short line (about one centimeter) on the middle section of the pencil line. Your marker line should not touch the sides of your strip.
  • Use a pencil to write the color of the marker you just used on the top end of the strip. Note: Do not use the colored marker or pen to write on the strips, as the color or ink will run during the test.
  • Repeat the previous three steps with a yellow marker and then all the additional colors you would like to test.
  • Hold a paper strip next to one of the tall glasses (on the outside of it), aligning the top of the strip with the rim of the glass, then slowly add water to the glass until the level just reaches the bottom end of the paper strip. Repeat with the other glass(es), keeping the strips still on the outside and away from the water. What role do you think the water will play?
  • Fasten the top of a strip (the side farthest from the marker line) to the pencil with a binder clip or clothespin. Pause for a moment. Do you expect this color to be the result of a mixture of colors or the result of one color molecule? If you like, you can make a note of your prediction now.
  • Hang the strip in one of the glasses that is partially filled with water by letting the pencil rest on the glass rim. The bottom end of the strip should just touch the water level. If needed, add water to the glass until it is just touching the paper. Note: It is important that the water level stays below the marker line on the strip.
  • Leave the first strip in its glass as you repeat the previous two steps with the second strip and the second glass. Repeat with any additional colors you are testing.
  • Watch as the water rises up the strips. What happens to the colored lines on the strips? Does the color run up as well? Do you see any color separation?
  • When the water level reaches about one centimeter from the top (this may take up to 10 minutes), remove the pencils with the strips attached from the glasses. If you let the strips run too long, the water can reach the top of the strips and distort your results.
  • Write down your observations. Did the colors run? Did they separate in different colors? Which colors can you detect? Which colors are on the top (meaning they ran quickly) and which are on the bottom (meaning they ran more slowly)?
  • Hang your strips to dry in the empty glasses or on a drying rack. Note that some colors might keep running after you remove the strips from the water. You might need longer strips to see the full spectrum of these colors. The notes you took in the previous step will help you remember what you could see in case the colors run off the paper strip. Look at your strips. How many color components does each marker color have? Can you identify which colors are the result of a mixture of color components and which ones are the result of one hue of color molecule? Are individual color components brightly colored or dull in color? How many different colors can you detect in total?
  • Supplémentaire: Most watercolor marker inks are colored with synthetic color molecules. Artists often like to work with natural dyes. It is fairly easy to make your own dye from colorful plants such as blueberries, red beets or turmeric. To make your own dye, have an adult help you finely chop the plant material and place it in a saucepan. And add just enough water to cover the plant material. Let the mixture simmer covered on the stove for approximately 10 to 15 minutes. If, at this point, the color of your liquid is too faint, you might want to remove the lid of the saucepan and continue boiling until some liquid has evaporated and a more concentrated color is obtained. Let it cool and strain when needed. Now you have natural dye. (Handle with caution, as it can stain surfaces and materials.) To investigate the color components of this dye, repeat the previous procedure but replace the marker line with a drop of natural dye. A dropper will help create a nice drop. Let the drop of dye dry before running the paper strip. Would the color of your natural dye be the result of a mixture of color molecules or one specific color molecule? Does the marker of the same color as your natural dye run in a similar way as your natural dye does?
  • Supplémentaire: In this activity you used water-soluble markers in combination with water as a solvent. You can test permanent markers using isopropyl rubbing alcohol as a solvent. Do you think similar combinations of color molecules are used to color similar-colored permanent markers?
  • Supplémentaire: You can investigate other art supplies, including paints, pastels or inks in a similar way. Be sure to always choose a solvent that dissolves the material that is being tested to run the chromatography test. Isopropyl rubbing alcohol, vegetable oil and salt water are some examples of solvents used to perform paper chromatography tests for different substances.


Observations and results
Did you find that brown is made up of several types of color molecules, whereas yellow only showed a single yellow color band?

Marker companies combine a small subset of color molecules to make a wide range of colors, much like you can mix paints to make different colors. But nature provides an even wider range of color molecules and also mixes them in interesting ways. As an example, natural yellow color in turmeric is the result of several curcuminoid molecules. The brown pigment umber (obtained from a dark brown clay) is caused by the combination of two color molecules: iron oxides (which have a rusty red-brown color) and manganese oxides (which add a darker black-brown color).

In this activity you investigated the color components using coffee filters as chromatography paper. Your color bands might be quite wide and artistic, whereas scientific chromatography paper would yield narrow bands and more-exact results.

Cleanup
Throw away the paper strips and wash the glasses.

This activity brought to you in partnership with Science Buddies


Why do we see a different color when we mix two colors? - La biologie

Imagine the two of us, arm in arm, looking at a sunset, where the horizon is fretted with golden fire and the deep blue night encroaches from the opposite side of the sky. "What beautiful colours", I say, and you agree.

And then, in the space of the following silence, I am struck by a worry. I can point at the sky and say it is blue, and you will concur. But are you vraiment seeing that blue the way I am seeing it? Perhaps you have just learnt to call what you see "blue", but in actual experience you are seeing nothing like the vivid, rich, blue I see. You are an imposter, calling my blue by the same name as yours, but not really seeing it the way I do. Or, even worse, perhaps I am the one seeing a pale imitation blue, while tu see a blue that is infinitely richer and more splendid than mine.

Now I admit that this worry lies in the realm of philosophy, not neuroscience. You might even ask me why I am worrying about this when we could be enjoying the glorious sunset. But when you think about it, it is not clear that I could ever have direct access to what it is like to be you, and you could never have direct access to what it is like to be me, or someone else, or somechose else, such as a bat. My worry seems more plausible when you consider colour blindness, which affects around 8% of men and half of one percent of women. Many people do not even realise they are colour blind. They live among the colour-seeing, getting by on the fact that there is usually some other difference between things of different colours that they can use to tell them apart, such as differences in shade or texture.

How green is my valley?

Our colour vision starts with the sensors in the back of the eye that turn light information into electrical signals in the brain – neuroscientists call them photoreceptors. We have a number of different kinds of these, and most people have three different photoreceptors for coloured light. These are sensitive to blues, greens and reds respectively, and the information is combined to allow us to perceive the full range of colours. Most colour blind men have a weakness in the photoreceptors for green, so they lose a corresponding sensitivity to the shades of green that this variety helps to distinguish.

At the other end of the scale, some people have a particularly heightenedsensitivity to colour. Scientists call these people tetrachromats, meaning “four colours”, after the four – rather than three – colour photoreceptors they possess. Birds and reptiles are tetrachromatic, and this is what allows them to see into the infrared and ultraviolet spectra. Human tetrachromats cannot see beyond the normal visible light spectrum, but instead have an extra photoreceptor that is most sensitive to colour in the scale between red and green, making them more sensitive to all colours within the normal human range. To these individuals, it is the rest of us who are colour blind, as while most of us would be unable to easily distinguish an exact shade of summer-grass-green from Spanish-lime-green, to a tetrachromat it would seem obvious.

So yes, as we share this sunset, perhaps I am seeing something you cannot see, or you are seeing something I cannot see. If our colour vision is wired differently, the information going in could be more or less the same between us. But as you tell me this, with the sun sinking slowly below the horizon, you can sense that it has not really helped with my true worry. I am worried – and perhaps you are too – that although we both have the same machinery in our eyes and we are both able to see the green of the trees, the red of the sun and the blue of the sky, that when I say "blue", it creates an inner experience that differs from yours when you say "blue".

Behind blue eyes

My worry about your inner perception of the colour blue is a facet of the basic isolation that is part of the human condition. Even if we think we can really know other people, we cannot be certain of that knowledge. Historically, psychologists have adopted a stance called behaviourism, which acts as if questions about inner experience are irrelevant. This approach states that if you call my blue "blue", and you can always tell it from red, and if we both know it is the correct colour for the sky, my eyes and the Smurfs, then who cares what the inner experience is?

There is a lot of mileage in this perspective, but maybe there is also some wisdom in trying to convince ourselves that the difference between our inner experiences is real, and does matter – and, in fact, that some difference is inevitable. We use common words, and use them to refer to shared experiences, but nobody can see the same sunset, merely because perception is a property of the person, not of the sunset. Because there is something that it is like to be you, and your “you-ness” is unique, we are certainly seeing different things when we talk about looking at something blue, if only because the act of seeing incorporates feelings and memories, as well as the raw light information arriving at our eyes.

In any case, the sun has set and we walk away. You might be seeing a richer blue in the sunset than me, but you will not have the same memories of the other sunsets I have seen and the people I have watched them with. We could get our vision tested and find out who was better at perceiving colours, but we would never know what it was like to be the other person seeing a particular colour. As long as we can both say that it is a beautiful sunset, we can agree and be secure in the knowledge that I see my blue, and you see your blue, and although we may not see the exact same thing, we have shared it. And that sharing is itself unique to you and me, because no two other people in the world have the same two minds.

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Why do we see a different color when we mix two colors? - La biologie

If you mix red, green, and blue light, you get white light. Red, green, and blue (RGB) are referred to as the primary colors of light. Mixing the colors generates new colors, as shown on the color wheel or circle on the right. C'est additive color. As more colors are added, the result becomes lighter, heading towards white. RGB is used to generate color on a computer screen, a TV, and any colored electronic display device.

When you mix colors using paint, or through the printing process, you are using the soustractif color method. The primary colors of light are red, green, and blue. If you subtract these from white you get cyan, magenta, and yellow. Mixing the colors generates new colors as shown on the color wheel, or the circle on the right. Mixing these three primary colors generates black. As you mix colors, they tend to get darker, ending up as black. The CMYK color system (cyan, magenta, yellow, and black) is the color system used for printing.

Experiment with this RGB color mixer to get a feel for the effect of mixing the three different additive primary colors. The test box beside each slider shows the relative proportions of red, blue and green on a scale from 1 to 255. The sliders themselves show the appearance of the individual colors for your selected color. Notice how the resulting color compares with pigment-based mixing – the effects are very different.

Mixing colors of light and mixing colors of paint produce very different results.


Night Vision And Humans: Why Can't We See Color?

When we are in a fairly dark room, or outside at night away from lights, we can still see, but we can't see the colors of things very well. Pourquoi donc?

Sensing Light

There are two kinds of light-sensitive organs located in the backs of our eyes: rod-shaped and cone-shaped. Both rods and cones are sensitive to light. The difference between them is that the rods allow us to see in very dim light but don't permit detection of color, while the cones let us see color but they don't work in dim light.

When it gets dark the cones lose their ability to respond to light. The rods continue to respond to available light, but since they cannot see color, so to speak, everything appears to be various shades of black and white and gray.

Dim Light

A curious thing is that in dim light you can see more clearly out of the side of your eye, because the light-sensitive rods are more highly concentrated off to the side in the back of your eye.

So, next time you're out on a clear night, notice how little color you can see, and how you can see objects like dim stars better out of the corner of your eye than from the center.


Voir la vidéo: Hiusten väri punaiselle iholle! Miten valita hiusten väri! (Décembre 2021).