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.
אולי שמעתם שאור הוא סוג של גל וצבעו של חפץ קשור לתדר גלי האור שהוא מחזיר. גלי אור בעלי תדירות גבוהה נראים סגולים, גלי אור בעלי תדירות נמוכה נראים אדומים, ותדירויות ביניים נראות צהובים, ירוקים, כתומים, וכן הלאה. אתם עשוים לקרוא לרעיון הזה צבע פיזיקלי כי הוא טוען שצבע הוא תכונה פיזיקלית של האור עצמו. הוא אינו תלוי בתפישתו של אדם. ובעוד שזה אינו שגוי, הוא גם אינו כל הסיפור בכללותו. למשל, אולי ראיתם את התמונה הזו קודם. כפי שאתם יכולים לראות, התחום שבו חופפים האורות האדומים והירוקים הוא צהוב. כשתחשבו על זה, זה די מוזר. כי אור הוא גל, שני תדרים שונים לא אמורים לפעול אחד עם השני בכלל, הם אמורים פשוט להתקיים בו זמנית כמו זמרים השרים בשני קולות. אז, בתחום הנראה צהוב הזה, שני סוגים שונים של גלי אור נוכחים: אחד בעל תדר אדום, ואחד בעל תדר ירוק. אין בנמצא אור צהוב בכלל. אז, מדוע התחום הזה, שבו האורות האדומים והירוקים מתערבבים, נראה לנו צהוב? להבין זאת, אתם צריכים להבין קצת ביולוגיה, ובפרט, כיצד בני אדם רואים צבע. קליטת אור מתרחשת בשכבת תאים דקה כנייר, הנקראת הרשתית, שמכסה את אחורי גלגל העין. ברשתית, ישנם שני סוגי תאים מגלי אור: קנים ומדוכים. הקנים משמשים לראייה בתנאי אור נמוכים, וישנו רק סוג אחד כזה. המדוכים, הם סיפור אחר. ישנם שלושה סוגי תאי מדוכים שמקבילים בערך לצבעים אדום, ירוק, וכחול. כשאתם רואים צבע, כל מדוך שולח את האות המסוים שלו למוח שלכם. לדוגמה, נניח שאור צהוב, שהוא באמת אור צהוב, בעל תדר צהוב, מאיר על עינכם. אין לכם מדוך שמיועד לגלות צהוב, אך צהוב הוא בערך קרוב לירוק וגם בערך קרוב לאדום, לכן גם המדוכים האדומים וגם המדוכים הירוקים מופעלים, וכל אחד שולח אות למוח שלכם לאשרר זאת. כמובן, ישנה עוד דרך להפעיל את המדוכים האדומים ואת מדוכים הירוקים בו זמנית: אם גם האור האדום וגם האור הירוק נוכחים בו זמנית. הנקודה היא, המוח שלכם מקבל את אותו אות, בין אם תראו אור שיש לו תדר צהוב לבין שתראו אור שהוא ערבוב של התדר הירוק והתדר אדום. זו הסיבה, לאור, אדום וירוק שווה צהוב. ו למה אינכם יכולים לגלות צבעים כשחשוך? ובכן, תאי הקנים ברשתית משתלטים בתנאי אור נמוך. יש לכם רק סוג אחד של תא קנה, ולכן ישנו רק סוג אחד של אות שיכול להישלח למוחכם: יש אור או אין אור. קיומו של סוג אחד של גלאי אינו מותיר מקום לראיית צבע. ישנם צבעים פיזיקלים שונים רבים ללא סוף, אך, היות שיש לנו שלושה סוגי מדוכים בלבד, אפשר להטות את המוח למחשבה שהוא רואה כל צבע על ידי צירוף זהיר של הרכב נכון של שלושה צבעים בלבד: אדום, ירוק וכחול. תכונה זו של הראייה האנושית היא שימושית מאוד בעולם האמת. למשל, יצור טלביזיות. במקום הצורך להכניס צבעים אין סוף במקלט הטלביזיה לדמות את העולם האמת, יצרני טלביזיה צריכים רק להכניס שלושה: אדום, ירוק וכחול, שזה מזל גדול בשבילם, באמת.