Empezamos esta serie con la primera de las preguntas del año 2011: ¿Por qué si mezclas un color con otro sale otro distinto?
Supongo que todos hemos pintado en un papel alguna vez un azul y con amarillo, y vemos que sale un bonito tono verde. O a veces, usando témperas o temple, mezclamos amarillo con rojo y nos sale naranja… ¿por qué ocurre eso?
Para empezar a entender por qué ocurre eso debemos saber que la luz blanca está en realidad compuesta de varios colores. Lo que nuestros ojos interpretan como color blanco no es más que todos los demás colores juntos. En la siguiente foto podemos ver cómo la luz blanca, al atravesar un prisma, se descompone en un abanico de colores (que son precisamente los colores del arcoiris, pues el arcoiris se forma de esta misma manera).
Dispersión en un prisma (Fizped, cc-by-sa, a través de Wikimedia)
Técnicamente hablando, se dice que cada uno de esos colores tiene una distinta frecuencia (o una distinta longitud de onda, se puede decir en ambas formas). Lo que nuestros ojos interpretan como color blanco no es más que un rayo de luz que tiene tooooodas las frecuencias.
Por lo tanto, podemos entender con facilidad que un rayo de color rojo es uno que contiene solo las frecuencias del rojo, ¿verdad? Lo mismo ocurre con el azul: es un rayo que solo tiene las frecuencias del azul. Y lo mismo con el verde, por ejemplo.
Lo que nosotros interpretamos como un determinado color no es más que nuestros ojos detectando esas frecuencias en distintas combinaciones: si nuestros ojos reciben una determinada combinación de frecuencias decimos que estamos viendo algo violeta y cuando recibimos otra determinada combinación decimos que estamos viendo algo amarillo… y así con todos.
Las células del ojo que detectan esas frecuencias e intensidades de luz se llaman conos, bastones y células glangionales intrínsecamente fotosensibles (sí, menudo nombre), pero no vamos a verlas en detalle. Lo importante es que esas células detectan la luz de distinta forma y luego nuestro cerebro lo combina todo consiguiendo la sensación de “verde”. Pero fíjate el que el papel central lo tiene nuestro cerebro, nosotros, que interpretamos una determinada mezcla de determinadas frecuencias con determinada intensidad como un determinado color.
¿Qué ocurre entonces si mezclamos un rayo que tiene las frecuencias del rojo con otro rayo que tiene las frecuencias del verde? Antes de responder, una nota de cuidado: lo que vas a leer te va seguramente a sorprender, hasta el punto de que vas a creer que estoy mintiéndote. No te estoy mintiendo, es que aun no te he contado algo que te voy a contar más adelante y que probablemente te resultará contraintuitivo.
Atento: cuando mezclo un rayo que tiene las frecuencias del rojo con otro rayo que tiene las frecuencias del verde… tengo un rayo que tiene las dos frecuencias juntas (obviamente)… y nuestro cerebro interpreta eso como… ¡amarillo!
¿Sorprendido?
Lo que no te he contado todavía es que hay dos formas de mezclar colores: por adición y por sustracción. La mezcla por sustracción es la más fácil de usar, por ejemplo cuando pintamos con témperas o con ceras; la usamos desde que somos niños. La mezcla por adición, en cambio, es más fácil de explicar desde el punto de vista de la luz. Por eso hemos empezado por ella, y por eso te sorprende que salga amarillo… porque lo que tú has usado desde pequeñito es la mezcla por sustracción.
Mezcla por adición
Vamos a ver entonces primero la mezcla por adición.
Busca una tele antigua y acércate mucho a ella. Verás que tienen unas bombillitas de colores rojo, azul y verde. Tiene que ser una tele antigua, porque si es moderna los píxeles son muy pequeñitos y por mucho que te acerques no los verás.
Píxeles RGB en una televisión (Zureks, cc-by-sa, a través de Wikimedia)
¿Ves esas bombillitas? Esos son los tres colores básicos cuando estamos hablando de mezcla por adición: rojo, azul y verde.[1]
El siguiente dibujo muestra lo que nuestros ojos ven cuando reciben un rayo que tiene frecuencias de dos o más colores básicos:
Síntesis aditiva de color (Monami, cc-by-sa, a través de Wikimedia)
Así, cuando mezclamos luz roja con luz verde, obtenemos luz amarilla. Al mezclar luz verde con luz azul obtenemos luz cian. Y al mezclar azul con rojo obtenemos magenta. Y al mezclar todos juntos, obtenemos blanco. El resto de colores se obtiene mezclándolos en proporciones distintas: por ejemplo, 3 partes de rojo y 1 parte de verde. Ah, un caso particularmente interesante: el negro es… no mezclar ningún tipo de luz. No es raro, ¿verdad? Cuando estamos en una habitación sin luz lo que vemos al abrir los ojos es… todo negro. Negro es la ausencia de luz.
Esta es la forma en que consiguen todos los colores las televisiones, los monitores de ordenador, algunas tecnologías de cine…
Mezcla por sustracción
La otra forma de conseguir mezclar colores es por sustracción, y estamos mucho más acostumbrados a ella. Pero para entenderla, primero hay que entender un concepto adicional. ¿Qué ocurre cuando estamos en la calle y vemos un coche amarillo? ¿Está el coche emitiendo luz con las frecuencias del amarillo? No exactamente.
Lo que está ocurriendo en realidad es que del Sol llega una luz que es blanca, es decir tiene todas las frecuencias. El coche está pintado con unos pigmentos que absorben toooodas las frecuencias excepto las del amarillo… que resultan reflejadas… y esas son las que llegan a nuestros ojos, que interpretan esa mezcla concreta de frecuencias como “amarillo”.
¿Entendido hasta aquí?
¿Qué ocurre cuando vemos un coche de color azul cian? Pues lógicamente ocurre lo mismo, solo que las frecuencias que el pigmento cian absorbe son otras distintas que antes. Las frecuencias que nos llegan reflejadas a nuestros ojos son otra combinación distintas que nuestros ojos interpretan como cian.
¿Qué ocurre entonces si pintamos el coche mezclando pigmentos amarillos y pigmentos azul cian? Ocurre que absorbe tanto las frecuencias que absorbía el amarillo como las frecuencias que absorbía el cian, siendo reflejadas muy pocas de las frecuencias… precisamente las que nuestro ojo interpreta como verde. Por eso a esta técnica la llamamos “por sustracción”, ya que al ir añadiendo pigmentos, lo que vamos haciendo es eliminar frecuencias reflejadas.
El siguiente diagrama representa las mezclas por sustracción.
Síntesis por sustracción (Mormegil, cc-by-sa, a través de Wikimedia)
Seguro que ahora sí te suena familiar, son las mezclas que has estado haciendo desde pequeño con témperas o acuarelas. Los tres colores básicos de la mezcla por sustracción son el amarillo, el cian y el magenta. Por ejemplo, cuando mezclas amarillo y magenta sale el rojo. Cuando mezclas rojo y amarillo (es decir, cuando mezclas 1 parte de magenta y 2 de amarillo), sale naranja. Cuando mezclas todos los pigmentos[2] al final todas las frecuencias resultan absorbidas y lo que llega a nuestros ojos es… nada… y por eso lo vemos negro (bueno, nuestras témperas no eran pigmentos perfectos, así que lo que conseguíamos habitualmente era un gris asqueroso). Y por eso también es imposible mezclar témperas hasta conseguir el color blanco.
Pero ten en cuenta siempre que en este tipo de mezcla lo que estamos haciendo no es mezclar luz, sino mezclar pigmentos. Y recuerda que cada vez que mezclamos pigmentos estamos sustrayendo luz, por eso se llama mezcla por sustracción.
- En textos técnicos a este rojo a veces se le llama “anaranjado”. [↩]
- Algo que todos hemos hecho de niños: empezar a mezclar témperas hasta que salía una mierda. [↩]
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{ 43 } Comentarios
Hola J, como tu muy bien apuntas la sensación de color es un eficiente montaje cerebral. Tanto si el estímulo proviene directamente de la luz solar (o de una bombilla) como es en el caso la suma, como en la sustracción de ondas de color cuando unos pigmentos tamizan previamente determinadas frecuencias que son las que nos llegan al ojo.
Yo me hago muchas preguntas al pensar que en la retina hay sólamente tres tipos de células sensibles a las frecuencias de luz del verde, del azul y del rojo, es decir no se disparan con un fotón en la frecuencia de, por ejemplo, amarillo, aunque sí interpreta como amarillo a una determinada combinación de frecuencias rojas, azules y verdes. Y amarillo fuera de nosotros es un rayo de fotones de una frecuencia determinada, la del amarillo.
Si a los ojos enfocamos un rayo en la frecuencia amarilla, el cerebro lo interpreta como color amarillo. Entonces me hago una pregunta: si la frecuencia que llega es la amarilla y la retina sólo es sensible al verde, azul y rojo ¿cómo funciona el tema? Porque percibir en nuestra visión el amarillo nos parece una realidad muy sentida y sin embargo las ondas amarillas que están fuera de nosotros, que existen como tales y las podemos medir, evidentemente no son suma de ondas con las otras tres frecuencias.
¿Alguien me puede desasnar?
“Si a los ojos enfocamos un rayo en la frecuencia amarilla, el cerebro lo interpreta como color amarillo. Entonces me hago una pregunta: si la frecuencia que llega es la amarilla y la retina sólo es sensible al verde, azul y rojo ¿cómo funciona el tema? “
Porque realmente esas células no son sensibles exáctemente al azul, rojo o verde, sino mucho a esos colores y un poco menos o mucho menos a las otras frecuencias, de modo que “se activan”en todas las frecuencias un poquito o “un muchito”, y el cerebro compone el color con la “suma de componentes excitadas”
Excitación (normalizada) de cada tipo de cono según frecuencia ==> http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/04/Cone-fundamentals-with-srgb-spectrum.svg/500px-Cone-fundamentals-with-srgb-spectrum.svg.png
Pos yo me niego a llamar al azul claro cian! Y eso de magenta? Eso no es violeta? Eso de usar tantos nombre para los colores me confunde y me asusta. Pero bueno, todo sea por la claridad
. Muy interesante, siempre es un placer desasnarse, yo que solo pensaba en la adicion y era tan feliz usando la sustraccion.
jreguart, por lo que visto aqui http://es.wikipedia.org/wiki/Visi%C3%B3n, al final, las celulas sensibles al verde, azul y rojo, en realidad lo son a un rango de frecuencia que se superponen, por ejemplo el azul es sensible desde el violeta al cian. Asi que la frecuencia amarillo, estimula los receptores verdes y rojo a la vez. Claro que si eso es asi, lo que no entiendo yo es como el ojo ve el violeta, no tiene sentido. De hecho si recorremos esos grupos de circulos mas o menos podemos seguir un camino de aumento de longitud de onda, pero al pasar del rojo al violeta estamos dando un salto absurdo. Bueno, supongo que tambien necesito que me desasnen.
Aunque tambien existe la posibilidad, de que los conos solo perciban los colores que le lleguen, y no veamos la luz amarilla en absoluto, sino que lo que nosotros vemos como amarillo sea algo que es verde y rojo, no amarillo. Claro que entonces otorgarle frecuencias a los colores mas haya del rojo el azul y el verde, es arbitrario, al menos en el caso del violeta, que tanto podria ser la frecuencia mas halla del azul como la de mas halla del rojo, asi que en lugar de ultravioleta e infrarojos, podrian bien ser infravioletas y ultrazules!
En cuanto tenga un rato me pongo a buscar.
A mi lo que me desconcierta es que si te ponen frente a un foco de luz en la frecuencia pura del amarillo, los conos de nuestra retina nos dicen ¡¡AMARILLO!! ¡Pero si no viene ni fotones azules, rojos o verdes! sólo a 600 nm, amarillitos todos ellos.
Es muy simple, el cono que “capta el rojo” en realidad capta desde el rojo hasta el azul, pero con diferente intensidad para cada longitud de onda. El que “capta el verde” es muy parecido pero un poco corrido hacia el lado azul. Y el que “capta el azul” capta desde el verde hasta el limite violeta.
Acá tienen una imagen para que me entiendad; http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/04/Cone-fundamentals-with-srgb-spectrum.svg
Muchas gracias Alejandro. Se resolvió mi misterio. No te acostarás sin saber una cosa más.
Pues yo no lo veo nada claro, segun ese grafico, el violeta tiene mas de verde que de rojo.
Yo creo que el tema está en que el color violeta no es físicamente la suma de fotones azules y rojos, sino que descansa en la interpretación que el cerebro hace de los que le llegan. Para que interprete violeta se deben excitar mucho los conos de la retina sensibles a las frecuencias azules y un poco los conos sensibles a las frecuencias rojo y verde(según el gráfico que nos han enviado). Es decir, que si miramos una mezcla de pigmentos azul, rojo y verde, y nos llegan los fotones en las proporciones adecuadas, nos parece ver en violeta.
Y si nos llega un rayo de frecuencia pura violeta pasa igual. No me queda más que pensar, a la vista de las curvas de sensibilidad de los conos de la retina, que estos fotones monocromáticos afectan mucho a las células azules y un poco a las verde y rojo. El cerebro se encarga de lo que sigue: nos presenta una experiencia en violeta.
Pues yo sigo sin verlo claro, ese diagram no explica la mezcla por adicion. Si pones a la mitad lo que el ojo percibe como azul y lo que percibe como rojo, no te sale el perfil de lo que el ojo percibe como violeta. Es decir, que la magnitud en que estarian excitados los 3 tipos de conos no coincide.
Sergio B. Cuando tu ojo percibe luz de frecuencia “azul” y frecuencia “roja” a la vez (más azul que rojo), va a excitar los conos de la retina en diferentes proporciones, no importa cuales sean esas proporciones, lo que importa es que el cerebro interpreta esa combinación de datos como violeta. Y lo mismo ocurre cuando el ojo percibe una longitud de onda en el límite de lo visible (violeta espectral). No se excitan los conos de igual manera, pero el cerebro recrea el mismo color que antes.
Lo que importa es que el cerebro interpreta de cierta forma la información de los conos, creando diferentes colores, y la mezcla por adición se crea a partir de este fenómeno. No al revés.
Quizás ayude el pensar que el cerebro no es una máquina exacta.
Hay neurólogos que lo conceptúan como una máquina cerrada que trabaja autónomamente dentro del cráneo en unas condiciones de aislamiento físico. Y siempre lo hace por aproximaciones sucesivas. A partir de una información sensorial parcial y una base de datos interna parcial, propone una solución que sea adecuada para la supervivencia. Posiblemente esta no sea la “más” adecuada, pero funciona para la vida.
Ni le llega toda la información que hay en su exterior, ni dispone de toda la información posible en sus circuitos neuronales, ni tiene una capacidad computacional infinita. Así que ante diversas entradas sensoriales pueda proponer una misma “experiencia” sensorial de salida.
Aunque físicamente imperfecto, la cosa funciona pues constatamos que la vida sigue con éxito.
Soy otro mas de los intrigados por como construye el cerebro los colores. Aparte de lo que habéis comentado, hay un matiz más que a mi no para de darme vueltas en la cabeza.
Igual es una chorrada, y se puede explicar de una forma muy sencilla… o de forma compleja, también me vale
Pero, ¿cual es la razón de que nos de la sensación de que el violeta sea un color cercano al rojo? Del mismo modo que el rojo nos parece un color cercano al naranja, o el cian cercano al verde y al azul, solo que con la diferencia de que estos últimos casos tienen una cercania en los valores de la longitud de onda , y en cambio el violeta y el rojo estan en extremos contrarios del espectro.
¿Es algo físico? ¿Es algo social? ¿Es por como construye el cerebro los colores combinando el rojo verde y azul como habeis comentado?
Personalmente, intuitivamente me viene la idea del sonido, y de como en la escala occidental un Do tiene el SI muy alejado (su frecuencia es casi el doble), pero este SI suena muy cercano al siguiente DO de la octava más aguda.
¿Puede ser que pase algo parecido en el caso del color?
¿A alguien le sugiere algo esta idea?
InThuRain, en mi opinión, debe ser porque el cerebro recibe señales del cono azul y un poco del cono rojo, entonces interpreta que es un color parecido al del cono azul sin rojo (poca diferencia) entonces crea un color bastante parecido. A medida que vas agregando rojo, las señales se diferencian mucho de la señal del espectro violeta y entonces lo empieza a hacer más parecido al rojo (púrpura).
Hay que tener en cuenta que el violeta espectral (el que se ve al mirar luz de longitud de onda cercana al ultravioleta) no es exactamente igual al violeta del rango RGB. Normalmente no se habla de esa diferencia porque el violeta espectral se ve poco, se tiene que recibir cierta longitud de onda y no puede crearse a partir de rojo, verde y azul (osea que no lo verás en ninguna pantalla).
No tenéis que pensar en física óptica cuando penséis en el cerebro. En el cerebro dos más dos quizás no sea siempre cuatro. La verdad es que no tenemos mucha idea. Una de los grandes incógnitas para los neurólogos es por qué el cerebro interpreta lo que interpreta y cómo a partir de lo que le viene de fuera nos hace sentir una sensación específica ¿Por qué al ver un plátano sentimos que es amarillo? ¿qué es amarillo en los circuitos neuronales? ¿por qué al tocar un hielo sentimos que es frío? ¿qué es frío en los circuitos neuronales? ¿Dónde construye el cerebro las sensaciones de amarillo, de frío o de lo que sea? Si queréis profundizar buscad en internet “qualia”. Lo único que sabemos es que el cerebro hace lo que puede para preservar nuestra supervivencia. Y no lo hace del todo mal aunque de una forma rarísima que aún no entendemos.
Alejandro, interesante lo que comentas del violeta espectral. ¿Tienes alguna referencia para leer algo más?
Respecto a lo que comentas de ir agregando rojo, no me vale para la explicación que busco yo… a no ser que ese violeta espectral no tenga nada que ver con el violeta percibido a traves de pantallas, y no de esa sensación de estar cercano al rojo, cuando en realidad está en la otra punta del espectro visible.
Respecto a lo del espectral, de momento lo que voy entiendo es que hay colores no-espectrales que no pueden ser logrados unicamente con una sola longitud de onda lumínica, y por lo tanto no están en el espectro de luz visible. Esto es lo que pasa con el púrpura (http://es.wikipedia.org/wiki/P%C3%BArpura), que no está en el arco iris y lo construimos con rojo y azul.
Sin embargo, no encuentro el caso contrario: colores espectrales que forman parte de la luz visible que no puedan lograrse utilizando varias longitudes de onda. ¿Me puedes pasar algun enlace que sí que confirme eso que comentas? En el caso de la sintesis sustractiva sí que pasa, y es cierto que no existen pigmentos perfectos, así que no se pueden conseguir todos los colores posibles que sí que se consiguen en una pantalla. Por ejemplo, para conseguir el negro es un follón, porque añadiendo pintura y mas pintura lo único que consigues es un marrón oscuro espantoso. Esa es la razón por la que el sistema real utilizado es CMYK, y las impresoras tienen por tanto 4 cartuchos de tinta (Cian, Magenta, Amarillo y Negro (blacK)) en lugar de tres.
InThuRain, lo único que leí sobre el violeta espectral es el artículo de Wikipedia (http://es.wikipedia.org/wiki/Violeta_%28color%29#Violeta_espectral). Creo que ese color tal vez se pueda recrear con diferentes longitudes de ondas, no RGB, para activar solo el cono azul de la misma forma que lo hace el violeta espectral. La verdad que es bastante confuso entender como funciona el ojo y mucho más como el cerebro interpreta las sensaciones. Principalmente por la poca información que tenemos, como menciona jreguart, hay información que se considera intransferible de un cerebro a otro (la experiencia de percibir un sentido).
Dos dudas sobre el texto: - 1) “Lo que está ocurriendo en realidad es que del Sol llega una luz que es blanca, es decir tiene todas las frecuencias” Si la luz es blanca, ¿por qué la percibimos como amarilla (lo mismo con otras estrellas cuya luz la percibimos como azul o roja)? ¿Se puede conseguir el blanco sumando todas las frecuencias pero en proporciones distintas o han de ser las proporciones todas iguales? - 2) “En la siguiente foto podemos ver cómo la luz blanca, al atravesar un prisma, se descompone en un abanico de colores”. Esto ocurre por la diferencia en los índices de refracción de cada color. Mi pregunta es: ¿Por qué no ocurre lo mismo al pasar la luz del vacío a la atmósfera? ¿Por qué no vemos los colores por separado en lugar de juntos cuando la luz se transmite por el aire procedente del Sol?
Kike,
1) Sobre la luz blanca.
Para que sea blanco tiene que tener todas las frecuencias. Todas-todas-todas. Incluso las que no vemos. Por lo tanto eso es un concepto teórico, es imposible (porque las frecuencias llegan hasta el infinito). En la práctica se habla de “blanco en un cierto rango”, aunque muchas veces ese rango está implícito. Por ejemplo, cuando hablamos de lux visible ese tango se supone que es lo que nuestros ojos ven.
Además, tienen que estar todas en la misma proporción. Hay un conjunto de factores que hacen que no veamos el Sol blanco de verdad:
-El Sol no emite en todas las frecuencias. Dependiendo de los elementos que tengan dentro, las estrellas emiten distinto en frecuencias distintas. Ninguna estrella emite blanco perfecto. De hecho, incluso algunas las llamamos precisamente “enana roja”, “enana amarilla”, “gigante roja”… Más información en http://eltamiz.com/la-vida-privada-de-las-estrellas/ y en particular en http://eltamiz.com/2007/07/04/la-vida-privada-de-las-estrellas-tipos-espectrales/ . En particular, nuestra estrella, el Sol, es una “enana amarilla”. ¿Te encaja ahora?
-Nuestros ojos no son receptores perfectos.
-La atmósfera distorsiona la luz que nos llega.
2) Sí que ocurre. Es es el motivo de que veas el cielo azul. Si alguna vez has visto una foto del Sol visto desde la Luna habrás visto que es un punto muy brillante, tanto como desde la Tierra (pues hay la misma distancia Sol-Tierra que Sol-Luna), pero el cielo no es azul. El cielo azul que ves es en realidad la refracción de la luz del Sol cuando llega a la atmósfera.
Gracias por tu respuesta J. Respecto a las preguntas:
1) Yo pensaba que lo de los colores de las estrellas tenía que ver con su temperatura, como las bombillas incandescentes, de manera que a tal temperatura, tal color. Lo que no entendía muy bien era cómo podíamos percibir una luz como amarilla, azul, roja… cuando en realidad contenía muchos colores y se supone que es luz blanca. Entendía que era porque contenía más cantidad de ese color que nosotros percibíamos que del resto, no sabía que fuese cosa de la atmósfera y nuestros ojos. Supongo entonces que desde la Luna y con unos ojos ‘perfectos’, no distinguiríamos enanas rojas, enanas amarillas… independientemente de su temperatura ¿no?
2) En tal caso, ¿por qué no se difractan también el resto de colores como ocurre en el prisma? ¿Y por qué si a su vez descomponemos la luz con el prisma o con gotas de agua (arcoiris), todavía se aprecia bien el azul? ¿No debería quedarse practicamente toda la componente azul en ‘pintar’ el cielo de ese color?
Muchas gracias por tus post y respuestas, son muy didácticas.
Que yo sepa, sí tiene que ver con eso. Pero nuestro experto en astrofísica está en el blog de al lado, en los enlaces que te puse antes.
No creo. Cuando te ponía el ejemplo de la atmósfera y nuestros ojos quería decir que el hecho de que veas algo con un cierto color no quiere decir que la luz inicial sea o no blanca, afectan muchas más cosas. Seguro que incluso el hecho de que el resto del cielo sea azulado, que es el color complementario del amarillo, también tiene su efecto visual: si es ligeramente amarillo, en contraste con el cielo a nosotros nos parece muy amarillo. Para el caso concreto de la luz del Sol visto sin atmósfera y con unos ojos perfectos, supongo que lo que más afecta es que el Sol es intrínsecamente ligeramente amarillo, pero no soy experto en ello.
También lo hacen, pero imagino que cuando el Sol está en lo alto el ángulo en que recibimos la luz, difractada y reflejada en el resto de partículas de la atmósfera, hace que recibamos casi todo azulado. Pero por ejemplo cuando el Sol está bajo, el ángulo cambia y nos llega más bien rojizo (atardecer y amanecer). No obstante, ni soy experto en el tema ni creo que sea tan sencillo como decir “la atmósfera es un prisma”… imagino que son miles de millones de pequeños prismas (cada una de las gotas de agua y otras partículas que componen la atmósfera).
No es algo que “se gaste”. No es que venga un único “rayo” del Sol, se separe en los componentes y la parte azul se use para “pintar el cielo”. Llegan muchísimos rayos, unos más directamente y otros más de refilón, y al difractarse y reflejase en la atmósfera nos llega a los ojos la componente azul de todos esos rayos.
Mil gracias por los elogios. Siento no poder darte todas las respuestas, una cosa es dar una explicación superficial y otra conocer el detalle último.
A ver si otro lector te puede dar más profundidad.
He encontrado aquí la explicación a lo del cielo azul: http://en.wikipedia.org/wiki/Rayleigh_scattering
Respecto al color del sol, la emision de una estrella se comporta como la de un cuerpo negro y en cada frecuencia emite con diferente intensidad segun su temperatura, siguendo la ley de planck http://es.wikipedia.org/wiki/Cuerpo_negro . Precisamente gracias a esto podemos saber la temperatura de una estrella, al menos de la parte que vemos.
He leído todos los comentarios y hay algo que no me termina de quedar del todo claro:
Cada color se define por su longitud de onda. De este modo, cada color tiene su propia (y única) longitud de onda asociada.
Dicho esto, supongamos un amarillo puro de por ejemplo 580 nm, ¿cómo se pude componer ese color (y por tanto esa longitud de onda) a partir de la mezcla de dos longitudes de onda diferentes? Si mezclo una luz roja de 650 nm con otra verde de 520 nm,… ¿porqué sale una luz resultante de 580 nm?
Entiendo que en realidad eso no es así, que en ningún momento se genera una luz de 650 nm, sino que es nuestro cerebro el que “se equivoca” en la interpretación al percibir una excitación equivalente a la que le provocaría una luz amarilla pura.
En otra palabras, que no estamos viendo un amarillo real, estamos engañando a nuestro cerebro al ofrecerle un patrón de longitudes de onda que recrea el mismo estímulo combiado en los distintos receptores del que provocaría un amarillo real.
Pero físicamente, al mezclar rojo y verde no se forma amarillo. No es posible obtener un haz de longitud de onda amarillo (580 nm) mezclando dos haces de 650 y 520 nm. No se trata de un fenómeno físico sino de una interpretación de nuestro cerebro.
¿estoy en lo cierto?
Jorge, estás completamente en lo cierto. La única aclaración que haría es que cuando hablamos de percepción, un color no se define por su longitud de onda, sino por la interpretación que da el cerebro a las señales del ojo. Si se seguiría tu definición, el color púrpura tendría que tener una longitud de onda asociada, lo cual no es cierto.
Lo comentaba porque creo que a menudo no se deja suficientemente claro que esos fenómenos se producen puertas adentro de nuestro cerebro (empezando por nuestros sensores, los ojos). Es decir, eso de que “al mezclar un haz verde y rojo sale amarillo” no es un fenómeno físico como tal. Es una interpretación de nuestro cerebro, pero en ningún momento se forma un verdadero haz amarillo, de longitud de onda que corresponda con amarillo.
He visto la luz, y nunca mejor dicho, con el ejemplo del púrpura-violeta. El violeta es espectral, mientras que el púrpura es una mezcla de rojo y azul que se cuela en nuestro cerebro y nos puede dar sensación de violeta, tirando al azul o tirando al rojo según los porcentajes de uno y de otro.
Lo que no puedo entender es que con frecuencias de rojo y azul (todas menores que el violeta espectral), se consiga una ilusión de violeta que tiene mayor frecuencia. El cerebro no hace una media aritmética o geométrica de frecuencias. El cerebro “se saca una frecuencia de la manga”, y lo que es más sorprendente: Los cerebros de todos nosotros coinciden en sacarse la misma frecuencia aparente de la manga. ¿Cuál es el algoritmo?
No estoy muy seguro de que eso sea cierto. Todos usamos la misma palabra para referirnos a ello, pero eso no quiere decir que todos veamos lo mismo. Lo que tú te has acostumbrado a llamar “verde clarito” puedes verlo de un modo y yo de otro, pero ocurre que más o menos tus padres te han ido educando, enseñándote que eso es “verde clarito”, no amarillo ni naranja ni marrón. Y mis padres a mí. Y a base de años de evolución social todos los padres más o menos han enseñado lo mismo a sus hijos. Pero eso no quiere decir que lo que vemos sea lo mismo. Por eso en los “colores frontera” (amarillo verdoso, azul rojizo, gris oscuro,…) tenemos discusión sobre si es un color u otro…
Cuando yo estudié filosofía el profesor nos lo enseñó como que una cosa es el “percepto”, que es lo que perciben tus sentidos, y otra el “concepto” que es la palabra que usas. Que coincidan o no para todo el mundo eso ya depende. el ejemplo que nos puso fue el siguiente: le preguntó a un compañero de color era el jersey de una de nuestras compañeras, y él dijo simplemente “rojo” y la chica dijo incluso ofendida “¡no es rojo, es bermellón!”.
Argus, el cerebro no se saca una frecuencia de la manga, ya que directamente no entiende de frecuencias. Lo que crea el cerebro de “la nada” es el color, pero eso lo hace siempre, no solo con colores que no tienen una frecuencia asociada, sino también con los que si la tienen. El color no existe hasta que el cerebro lo crea.
Alejandro, creo que insistes demasiado en que el cerebro hace cosas, pero el cerebro no es ninguna maquina oscura ni una caja negra. El cerebro tiene unos receptores que reaccionana a los fotones de cierta forma y procesa esa informacion de cierta forma, no genera nada magicamente. Y si los receptores le mandan la misma informacion, el interpretara lo mismo. Que recibiendo senales de sus fotorreceptores cuando le llega azul y rojo y cuando le llega el violeta unicamente, es curioso, que recibiendo senales distintas, el cerebro interprete el mismo color. Pero la sensacion de tocar algo muy frio puede ser parecida a la de quemarse y creo que tambien se pueden encontrar cosas asi en el gusto, el cerebro tiene una caja de desperdicios donde manda las cosas que no sabe diferenciar, sea el violeta, el marron o el aparta la mano que te van a fastidiar. Eso plantea dudas sobre su funcionamento que deberian intentar entenderse, no decir que el cerebro magicamente hace cosas y dejarlo ahi.
El cerebro entiende de frecuencias, claro que entiende, sus fotoreceptores estan calibrados para reaccionar en frecuencias, para que te crees que estan ahi? para que luego el cerebro asigne colores al azar sin utilizar la informacion del mundo que le rodea? Lo que nosotros llamamos color es como nuestro cerebro esta diciendo frecuencia, sino fuera por que aprendimos lo que es la frecuencia antes de saber que la luz era una onda, lo tendriamos clarisimo. Pero vamos, que no veo a nadie decir que cuando se siente calor, no estamos refiriendonos a temperatura, sino a como tus sentidos perciben el calor, o decir que el calor no existe, que es solo como el cerebro interpreta…el calor, por dejarlo absurdo claramente. Y la verdad es que hay un rango de temperatura perceptible, igual que el rango de luz visible. Y lo mas divertido de todo, estan bastante relacionados la luz y la temperatura. Entonces a ver, existe el color? o no existe la temperatura? Has pensado que si en los dedos tuvieras sensores sensibles a los 10 grados, sentiriamos la temperatura en colores?
J, cuando dije que todos nuestros cerebros coinciden no me refería a que percibiesen todos igual los colores, sino a que todos coincidimos en que rojo+azul es prácticamente el violeta. Vemos el parecido entre ambos, sea eso lo que sea en la ilusión de color de cada uno.
Estoy mirando el espectro de colores y es muy curioso lo siguiente: La secuencia es Rojo, naranja, amarillo, verde, cian, añil, violeta. Tomando tríos de colores consecutivos, ejemplo, Rojo-naranja-amarillo, vemos que el del medio es resultado de una mezcla por sustracción de los otros dos. Los siguientes tres, naranja-amarillo-verde, el del medio es resultado de una mezcla por adición (es naranja en lugar de rojo, pero bueno). Los siguientes 3, amarillo-verde-cian, el del medio es mezcla por sustracción. Parece que las mezclas se van alternando. Si mantenemos esa alternancia, al llegar al añil-violeta-ultravioleta, lo que toca es una mezcla por adición. ¿Qué color hay que adicionar al añil para que dé violeta? Pues el rojo! Es como si el espectro volviese a empezar y el ultravioleta se comportase para nosotros como un rojo. Resulta que es justo el que no podemos ver. Pues qué coincidencia más sospechosa!
Sergio B, creo que malinterpretaste mi comentario. No me refería a que el cerebro lo hace “mágicamente”, fue solo una expresión en referencia a la respuesta de Argus. Lo que quiero decir es que el cerebro si hace cosas, las entendamos o no. Cuando dices que tiene receptores que reaccionan a los fotones y que entiende sobre frecuencias, no es cierto. La retina es lo que hace eso, el cerebro solo entiende las señales que esta le envía. Y vuelvo a repetir que el cerebro no crea el mismo color cuando recibe “señales del rojo+azul” que cuando recibe “señales del violeta”, son parecidos, pero no son el mismo violeta. Obviamente hay cosas que entendemos y cosas que todavía no, jamás diría que hay que dejarlo así.
El cerebro entiende señales de los órganos sensoriales, no directamente lo que ellos perciben. Está muy claro con el ejemplo del calor. Cuando percibimos calor, no percibimos la temperatura de lo que tocamos, sino la velocidad de transferencia de temperatura entre el objeto y la piel (por eso diferentes materias a temperatura ambiente se perciben con diferentes temperaturas). El problema principal es que usamos la misma palabra para varias cosas: calor para la sensación que el cerebro crea por la información del tacto y también para la transferencia de temperatura entre dos objetos, color para lo que el cerebro crea por la información de la retina y también para la frecuencia de la luz. Están muy relacionados, pero no son lo mismo (si no, no existirían ilusiones ópticas como esta http://www.squarefree.com/color-cubes.jpg).
La retina es una receptor del cerebro, queria decir. Hombre, eso de que no son el mismo color, yo no lo veo nada claro, igual pase con el violeta (aunque lo dudo), pero si hablamos del amarillo, que se puede hacer con verde y rojo o con monocromatico amarillo, ahi estoy mas seguro de que es el mismo amarillo. Ademas, no tiene mucho sentido que nuestro cerebro este preparado para crear colores monocromaticos, por que no ha visto colores monocromoticos hasta hace nada. Alejandro, perdona la critica, ya me imagino que no es el caso.
Si nos ponemos a diferenciar entre el cerebro y los sentidos, no percibimos nada de la realidad, y al igual que decimos que el cerebro crea de “la nada” el color, podriamos decirlo absolutamente de todo. Pero yo creo que hacer incapie en que el cerebro recibe senales de los organos sensoriales y no de la realidad es irrelevante. Los organos sensoriales no emiten senales aleatorias ni procesadas, simplemente transforman la informacion que reciben en el lenguaje quimico-electrico de las neuronas. La realidad es que al cerebro le importa bastante poco la frecuencia de las ondas que recibe el ojo, lo que le interesa es las propiedades de absorcion de cierto objeto (igual eso es lo que es el color, ahora que caigo) y la luz no es mas que un medio de transportar esa informacion, igual de relevante que los intercambios electricos nerviosos para la informacion que finalmente procesamos.
Yo he usado calor por temperatura por usar la expresion coloquial, estrictamente no deberia hacerse. Usamos temperatura para definir una cosa muy concreta, que nuestros sentidos calculan de cierta forma (y que nuestros termometros miden de otras bastantes mas variadas formas). Mi pregunta es si la temperatura existe y es una propiedad de las cosas, o no existe como supuestamente el color, debido a que solo es un concepto de nuestra mente. Cualquier animal con sensores termicos calibrados a distintas temperaturas percibiria la temperatura en “colores” y tendria ilusiones de temperatura como existen las ilusiones opticas. Y lo mismo valdria con el sonido o con el gusto, o con cualquier cosa.
Sergio B, a lo que iba con mi comentario original es hacia la diferencia entre lo que nuestros sentidos reciben (color de la luz, osea frecuencia) y lo que nuestro cerebro termina interpretando (también llamado color). El ejemplo del amarillo es muy claro en eso, si un objeto refleja longitudes de onda roja y verde, nosotros decimos que el objeto es amarillo porque nuestra retina le dice al cerebro y y luego nuestro cerebro interpreta . El objeto en ningún momento emitió luz de frecuencia amarilla, aunque si lo hiciera igual no habría diferencia a partir de la retina para adelante. Esa es la aclaración que quería hacer, no podemos hablar del color “real” de un objeto porque el objeto puede reflejar varias longitudes de onda, nosotros decimos que eso es amarillo, solo por características biológicas de nuestro cuerpo, no del objeto. Si no tuviéramos los conos que detectan el verde, tal vez al recibir longitud del verde veríamos lo mismo que al recibir azul y rojo a la vez.
No entiendo bien la diferencia RGB y CYM, por adición de luz y por sustracción… Si yo emitiese luz cián y amarilla, ¿no daría como resultado luz verde? Si yo viese reflejado verde y rojo, ¿no se vería amarillo igualmente? Quiero decir que la mezcla de unos colores debería producir lo mismo, tanto si es por una fuente de luz o por pigmentos, ya que nuestro ojo recibe fotones de una determinada frecuencia y no sabe cómo han sido emitidos.
Hola delatecla,
te recomiendo leas este enlace que seguramente aclarará tu duda. El truco está en cómo el ojo detecta las diversas longitudes de onda de la luz visible.
https://medium.com/the-philipendium/the-contradictions-in-how-we-explain-colors-99f11c894fe7
Gracias por el link jreguart, está realmente bien, pero no ha resuelto del todo mi duda: cómo sabe el ojo que un cian ha sido producido por emisión de luz o por absorción de todas las demás longitudes de onda.
El cian no pertenece al arcoiris, o sea, no tiene una única longitud de onda, y por esto no puede ser emitido, únicamente es producto de una reflexión selectiva?
Hola delatecla, A ver si puedo aclarártelo. El ojo se encarga de hacer la síntesis aditiva, el objeto en el que rebota la luz hace previamente la síntesis sustractiva, absorbiendo selectivamente ciertas longitudes de onda preferentemente a otras.
Si tienes un foco de luz roja y otro de luz verde e iluminas por separado una pantalla blanca (que refleja por igual todas las longitudes de onda) verás la pantalla roja o verde, respectivamente. Si la iluminas con los dos focos simultáneamente (i con la proporción adecuada de intensidades), la verás amarilla. Si añades la iluminación de un tercer foco azul con la intensidad adecuada, obtendrás por adición luz que tus ojos perciben como blanca y la pantalla la reflejará toda y la verás como pantalla blanca.
Si tienes un bote de pintura roja y otro de pintura verde y mezclas las pinturas, no obtendrás pintura amarilla, a diferencia de mezclar luz de focos. Suponiendo que las pinturas sean inertes químicamente entre ellas, obtendrás un mejunje que por un lado absorbe tanto azul como verde, reflejando algo de rojo (pintura roja), y que absorbe por otro rojo y azul, reflejando algo de verde (pintura verde). El resultado será posiblemente que si iluminas con luz blanca verás un amarillo tan oscuro que percibirás como pardo. Y desde luego, si mezclas pintura roja, verde y azul no obtendrás pintura blanca…
Si tienes un foco de luz blanca (una mezcla de todas las longitudes de onda visibles) e iluminas un objeto cian, verás el objeto de color cyan porque el objeto absorbe preferentemente los fotones en las longitudes de onda en la zona de los rojos y refleja fotones en la zona de verdes y azules, y eso produce en tu retina la sensación de cian: un pigmento cian es “antirrojo”, del mismo modo que uno amarillo es “antiazul” y uno magenta es “antiverde”. Si iluminas con un foco de luz 100% roja un objeto cian lo verías negro, suponiendo que el objeto absorbe totalmente los fotones rojos.
Veo que dices: “el cian no pertenece al arcoiris, o sea, no tiene una única longitud de onda” . No es correcto, existen ondas monocromáticas que se perciben como cian en el espectro continuo. En el espacio de color CIE 1931 (https://es.wikipedia.org/wiki/Espacio_de_color_CIE_1931), por ejemplo, están representados todos los colores espectrales puros, del rojo al violeta, en el borde curvo del diagrama, (el borde recto, que por cierto se llama línea de Schrödinger, son los púrpuras, que son mezclas con diferentes ponderaciones de rojo y violeta). Todos los colores del interior del diagrama son colores no puros, que puedes obtener haciendo medias ponderadas de colores espectrales. Con tres colores distintos, correspondientes a puntos diferentes del diagrama, puedes obtener aditivamente cualquier color dentro del triángulo determinado por los tres vértices que determinan, ponderándolos de diferentes formas. Podría pasar incluso que partiendo de mezclas de tríos diferentes de colores espectrales percibiéramos el mismo color. El hecho de que con tres colores bien elegidos podamos representar aceptablemente casi cualquier color es un hecho fisiológico humano (en la retina tenemos tres tipos de receptores diferentes del color). Otras especies (los perros, por ejemplo) son dicrómatas (tienen dos tipos de receptores).
Más información en este artículo de la Wikipedia: https://es.wikipedia.org/wiki/Espacio_de_color
Muchas gracias jlese por tu extensa aclaración.
Por lo que te he entendido, hay dos maneras de que el ojo perciba el color cian: 1: una fuente monocromática cian (C). 2: dos fuentes, una verde (G) y otra azul (B).
o sea C = G + B
La cuestión es si un pigmento puede rebotar C puro absorbiendo todo lo demás, sin necesidad de rebotar G + B absorbiendo R. Si no le es posible, creo que entiendo el meollo.
No tiene por qué ser necesariamente “dos maneras”: existen infinitas longitudes de onda de luz monocromática que se perciben como cian. Si vas a al diagrama del espacio de color CIE 1931 (véase enlace a la Wikipedia en mi respuesta anterior, primera figura), verás que los cians espectrales puros están en el borde del diagrama, en la zona marcada entre los 490-500 nanómetros de longitud de onda. El blanco equienergético está en el centro del diagrama, y por tanto, el complementario de cada cian hay que buscarlo en el punto diametralmente opuesto en la frontera del diagrama: y ahí están los rojos (más o menos entre 700 y 600 nanómetros), y para cada cian espectralmente puro hay un rojo espectralmente puro que es su complementario.
Haciendo un promedio ponderado (vamos, una suma vectorial, no en vano esto lo descubrió un tal Graßmann, pionero en el estudio de los vectores, véase si no el capítulo que habla sobre él en mi serie sobre el álgebra geométrica) de las coordenadas de los colores de que partimos obtenemos el color que percibimos, en el interior del diagrama de cromaticidad.
Un cian no sólo puede obtenerse a partir de dos fuentes, una verde y otra azul, sino a partir de varias (incluso un continuo de fuentes), siempre que la suma ponderada de todas ellas esté en la zona del cian.
Por otro lado, los receptores del color en el ojo humano responden a rangos de longitudes de onda que se llegan a superponer bastante.En la primera figura de este artículo de la Wikipedia: https://es.wikipedia.org/wiki/Percepci%C3%B3n_del_color , puedes ver las curvas de sensibilidad de los conos de tipo S (sensibles principalmente al azul, longitudes de onda más cortas del espectro visible), de los conos de tipo M (sensibles sobre todo al verde, en el rango medio del espectro visible) y de los conos de tipo L (sensibles a las longitudes más largas del espectro visible, donde están los rojos). Verás que las curvas de sensibilidad se superponen, sobre todo las de los conos M y L, y por tanto, puede existir respuesta apreciable de cada tipo de cono ante una sola longitud de onda.
El resultado es que fisiológicamente dos colores nos pueden parecer iguales, cuando en realidad sus componentes espectrales pueden ser completamente diferentes. Así, si descomponemos la luz blanca del Sol con un prisma, veremos proyectada en una pantalla blanca un espectro continuo, pero si descomponemos una luz que percibimos como blanca obtenida a partir de tres focos de luz monocromática, uno azul, otro verde y otro rojo, o a partir de dos focos de luz monocromática de colores complementarios (uno cian y otro rojo, por ejemplo), veremos en la pantalla blanca respectivamente un espectro de tres manchas separadas (azul, verde y roja) en el primer caso, o de dos manchas separadas (cian y rojo) en el segundo. Y desde luego, si iluminamos un objeto que absorbe en franjas específicas del espectro visible y refleja en otras, no necesariamente lo veremos igual si lo iluminamos con luz blanca proveniente del Sol, que con una luz blanca, aparentemente igual cuando se proyecta sobre una pantalla blanca, pero que resulte de de combinar dos o tres colores espectrales puros.
El sentido de la vista es en cierto modo más imperfecto que el del oído. No sólo podemos escuchar en un rango de frecuencias muy superior al de una octava (el espectro visible apenas cubriría una “octava visual”, ya que va de los 700nm a los 380 nm), sino que el oído puede separar las diferentes frecuencias que integran un sonido. Si pudiéramos hacer lo mismo con la vista, podríamos saber con la vista la composición química de un objeto viendo la luz que refleja al iluminarlo con luz blanca equienergética, y así por ejemplo, saber por la vista si un cierto tono de verde se debe principalmente a la clorofila, o a un compuesto de arsénico…
Vale, conforme
Gracias por la explicación.
Siguiendo con la comparación auditiva, me parece curioso que un músico necesite un sonido de referencia para poder identificar otra nota, mientras que para la vista no sea necesario un color de referncia para poder identificar otro. Esto es, nadie necesita ver un verde primero para poder reconocer un rojo.
Bueno, en realidad también hay personas, no muchas, pero las hay, que tienen “oído absoluto”.
Son capaces de reconocer una nota aislada sin necesidad de un sonido de referencia, como el famoso La de 440 Hz que sirve habitualmente para afinar las orquestas: normalmente es el primer oboe quien da la nota para que toda la orquesta afine.
Para ser precisos, en realidad hoy en día rara vez se usan 440 Hz; casi siempre es una frecuencia algo más aguda, quizás de 445 o incluso 450 Hz. El resultado es que todas las notas son un poquito más agudas y por tanto el sonido global de la orquesta es más brillante… y que los cantantes, si los hay en la obra ejecutada (sobre todo las sopranos), fuercen la voz hasta extremos inhumanos.
Pues bien, quienes tienen oído absoluto no necesitan de dicha referencia para afinar sus instrumentos.
Saludos.
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