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.
Potreste aver sentito dire che la luce è un tipo di onda e che il colore di un oggetto è dovuto alla frequenza delle onde di luce che riflette. Le onde di luce ad alta frequenza sono viola, quelle a bassa frequenza sono rosse, e le frequenze tra questi due estremi sono il giallo, il verde, l'arancione e così via. Potete chiamare questa idea colore fisico perché sostiene che il colore è una proprietà fisica della luce stessa. Non dipende dalla percezione umana. E anche se non è sbagliato, non è nemmeno l'intera spiegazione. Ad esempio, potreste aver già visto questa immagine. Come potete vedere, l'area dove la luce rossa e verde si sovrappongono è gialla. Se ci pensate, è piuttosto strano. Siccome la luce è un'onda, due diverse frequenze non dovrebbero interagire affatto tra di loro, dovrebbero semplicemente coesistere, come cantanti che cantano in armonia. Quindi, in quest'area gialla, vi sono due tipi di onde luminose: una con una frequenza rossa ed una con la frequenza verde. Non c'è nessuna luce gialla. Quindi, come fa quest'area, dove le luci rosso e verde si mescolano, sembrano gialle ai nostri occhi? Per capirlo, dovete capire un po' di biologia, in particolare, come gli esseri umani vedano il colore. La percezione della luce avviene in uno strato di cellule sottile come un foglio detto retina, che copre la parte posteriore del vostro bulbo oculare. Nella retina, ci sono due tipi di cellule recettrici della luce: bastoncelli e coni. I bastoncelli vengono impiegati per vedere in condizioni di scarsa luce, e ce n'è solo un tipo. I coni, invece, sono una storia completamente diversa. Ci sono tre tipi di cellule cono che più o meno corrispondono ai colori rosso, verde e blu. Quando vedete un colore, ciascun cono invia il suo distinto segnale al vostro cervello. Ad esempio, supponiamo che la luce gialla, il che vuol dire una vera luce gialla, con una frequenza gialla, stia brillando davanti al vostro occhio. Voi non possedete un cono specifico per rilevare il giallo, ma il giallo è vicino al verde, ed anche vicino al rosso, cosicché i coni del rosso e del verde vengono attivati, e ciascuno di essi lo segnala al vostro cervello. Ovviamente, c'è altro modo di attivare simultaneamente i coni rossi e verdi: se la luce rossa e verde sono presenti contemporaneamente. Il punto è: il vostro cervello riceve il medesimo segnale che voi stiate vedendo la luce che ha la frequenza gialla o meno o una luce che è un misto tra le frequenze verde e rosso. Questo è il motivo per cui, per la luce, rosso più verde uguale giallo. E perché non riuscite ad individuare i colori quando è buio? Praticamente, le cellule bastoncelli nella vostra retina assumono il controllo nelle condizioni di scarsa luce. E voi avete solo un tipo di cellula bastoncello, e dunque c'è un solo tipo di segnale che può essere inviato al vostro cervello: luce o assenza di luce. Possedere un solo tipo di rilevatore di luce non vi dà modo di vedere il colore. Ci sono una moltitudine di colori fisici differenti, ma, dato che abbiamo solo tre tipo di coni, il cervello può essere indotto a credere di guardare qualsiasi colore mediante un'attenta e precisa combinazione di soli tre colori: rosso, verde e blu. Questa proprietà della visione umana è davvero utile nel mondo reale. Ad esempio, nella produzione di televisori. Invece di dover inserire tantissimi colori nei vostri apparecchi televisivi per simulare il mondo reale, i produttori di televisori devono metterne solo tre: il rosso, il verde ed il blu, e per loro è davvero una grande fortuna.