You might have heard that light is a kind of wave and that the color of an object is related to the frequency of light waves it reflects. High-frequency light waves look violet, low-frequency light waves look red, and in-between frequencies look yellow, green, orange, and so on. You might call this idea physical color because it says that color is a physical property of light itself. It's not dependent on human perception. And, while this isn't wrong, it isn't quite the whole story either. For instance, you might have seen this picture before. As you can see, the region where the red and green lights overlap is yellow. When you think about it, this is pretty weird. Because light is a wave, two different frequencies shouldn't interact with each other at all, they should just co-exist like singers singing in harmony. So, in this yellow looking region, two different kinds of light waves are present: one with a red frequency, and one with a green frequency. There is no yellow light present at all. So, how come this region, where the red and green lights mix, looks yellow to us? To understand this, you have to understand a little bit about biology, in particular, about how humans see color. Light perception happens in a paper-thin layer of cells, called the retina, that covers the back of your eyeball. In the retina, there are two different types of light-detecting cells: rods and cones. The rods are used for seeing in low-light conditions, and there is only one kind of those. The cones, however, are a different story. There three kinds of cone cells that roughly correspond to the colors red, green, and blue. When you see a color, each cone sends its own distinct signal to your brain. For example, suppose that yellow light, that is real yellow light, with a yellow frequency, is shining on your eye. You don't have a cone specifically for detecting yellow, but yellow is kind of close to green and also kind of close to red, so both the red and green cones get activated, and each sends a signal to your brain saying so. Of course, there is another way to activate the red cones and the green cones simultaneously: if both red light and green light are present at the same time. The point is, your brain receives the same signal, regardless of whether you see light that has the yellow frequency or light that is a mixture of the green and red frequencies. That's why, for light, red plus green equals yellow. And, how come you can't detect colors when it's dark? Well, the rod cells in your retina take over in low-light conditions. You only have one kind of rod cell, and so there is one type of signal that can get sent to your brain: light or no light. Having only one kind of light detector doesn't leave any room for seeing color. There are infinitely many different physical colors, but, because we only have three kinds of cones, the brain can be tricked into thinking it's seeing any color by carefully adding together the right combination of just three colors: red, green, and blue. This property of human vision is really useful in the real world. For example, TV manufacturing. Instead of having to put infinitely many colors in your TV set to simulate the real world, TV manufacturers only have to put three: red, green, and blue, which is lucky for them, really.
Vous avez peut-être entendu dire que la lumière est une sorte d'onde et que la couleur d'un objet est liée à la fréquence des ondes lumineuses qu'il reflète. Les ondes lumineuses à haute fréquence paraissent violettes, les ondes lumineuses à basse fréquence paraissent rouges, et les fréquences entre les deux paraissent jaunes, vertes, oranges, et ainsi de suite. On pourrait appeler cette idée une couleur physique parce qu'il est dit que la couleur est une propriété physique de la lumière-même. Elle n'est pas tributaire de la perception humaine. Et, bien que ce ne soit pas faux, ce n'est pas tout à fait exact non plus. Par exemple, vous avez peut-être déjà vu cette photo. Comme vous pouvez le voir, la région où les lumières rouge et verte se chevauchent est jaune. Quand on y pense, c'est assez bizarre. Parce que la lumière est une onde, deux fréquences différentes ne devraient pas interagir du tout, elles devraient seulement coexister comme des chanteurs qui chantent en harmonie. Donc, dans cette zone qui paraît jaune, deux types d'ondes lumineuses sont présents : un avec une fréquence rouge, et l'autre avec une fréquence verte. Il n'y a aucune lumière jaune présente du tout. Alors, comment se fait-il que cette zone, où se mêlent les lumières rouge et verte, nous paraît jaune ? Pour le comprendre, il faut comprendre un peu la biologie, en particulier, comment les humains voient la couleur. La perception de lumière se produit dans une couche de cellules mince comme du papier, appelée la rétine, qui tapisse l'arrière de votre globe oculaire. Dans la rétine, il y a deux types différents de cellules qui détectent la lumière : les cônes et les bâtonnets. Les bâtonnets servent à voir dans des conditions de faible luminosité, et il n'y en a qu'un seul genre. Les cônes, cependant, c'est une toute autre histoire. Il y a trois sortes de cellules de cône qui correspondent en gros aux couleurs rouge, vert, et bleu. Quand vous voyez une couleur, chaque cône envoie son propre signal distinct à votre cerveau. Par exemple, supposons que la lumière jaune, la lumière véritable jaune, avec une fréquence de jaune, arrive à votre œil. Vous n'avez pas un cône spécifique pour détecter le jaune, mais le jaune est assez proche du vert et aussi assez proche du rouge, donc, les cônes rouges et verts s'activent, et chacun envoie un signal à votre cerveau. Bien sûr, il y a une autre façon d'activer les cônes rouges et verts simultanément : si la lumière rouge et la lumière verte sont présentes en même temps. Le fait est, que votre cerveau reçoit le même signal, peu importe que vous voyez la lumière qui a la fréquence jaune ou la lumière qui est un mélange des fréquences verte et rouge. C'est pourquoi, pour la lumière, rouge plus vert égale jaune. Et, comment se fait-il qu'on ne puisse pas détecter les couleurs quand il fait noir ? Eh bien, les bâtonnets de votre rétine prennent le dessus dans des conditions de faible luminosité. Vous n'avez qu'un seul type de bâtonnets, et il y a donc un seul type de signal qui peut être envoyé à votre cerveau : lumière ou pas de lumière. N'avoir qu'un seul type de détecteur de lumière ne laisse pas de place pour voir la couleur. Il y a une infinité de couleurs physiques différentes, mais, parce que nous n'avons que trois types de cônes, le cerveau peut être amené à penser qu'il voit n'importe quelle couleur en créant la bonne combinaison de trois couleurs seulement : rouge, vert et bleu. Cette propriété de la vision humaine est vraiment utile dans le monde réel. Par exemple, la fabrication de télés. Au lieu de devoir mettre une infinité de couleurs dans votre poste de télé pour simuler le monde réel, les fabricants de télés ne doivent en mettre que trois : rouge, vert et bleu, et c'est une chance pour eux, vraiment.