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.
Возможно, вы слышали, что свет является своего рода волной и что цвет объекта связан с частотой световых волн, которые он отражает. Высокочастотные световые волны выглядят фиолетовыми, низкочастотные волны света выглядят красными, а промежуточные частоты выглядят жёлтыми, зелёными, оранжевыми и так далее. Вы могли бы назвать это понятие физическим цветом, потому что в соответствии с ним цвет является физическим свойством света. Он не зависит от человеческого восприятия. Но, хотя это и не ошибочно, это ещё не всё. Например, вы наверняка видели эту картинку раньше. Как вы можете видеть, область, где красный цвет пересекается с зелёным, выглядит жёлтой. Если подумать, это довольно странно. Потому что свет — это волна, две разные частоты вообще не должны были бы взаимодействовать друг с другом, они просто сосуществовали бы, подобно певцам, поющим в лад. Итак, в этот области, которая выглядит жёлтой, присутствуют два различных вида световых волн: один — с красной частотой, а другой — с зелёной частотой. Жёлтого света там вообще нет. Так как же получается, что эта область, в которой смешиваются красный и зелёный свет, кажется нам жёлтой? Чтобы понять это, вы должны немного иметь понятие о биологии, в частности, о том, как люди видят цвета. Свет воспринимается в слое клеток толщиной с бумажный лист, который называется сетчаткой и покрывает заднюю поверхность глазного яблока. В сетчатке имеются два различных типа световоспринимающих клеток: палочки и колбочки. Палочки нужны для зрения в условиях низкой освещённости, и они все только одного вида. С колбочками, однако, дело обстоит иначе. Имеются три типа колбочек, которые примерно соответствуют красному, зелёному и синему цветам. Когда вы видите какой-то цвет, каждая колбочка отправляет в мозг свой особый сигнал. Например, предположим, что жёлтый свет, настоящий жёлтый свет с жёлтой частотой, попадает в ваш глаз. Вы не имеете колбочки специально для восприятия жёлтого, но жёлтый несколько близок к зелёному, а также несколько близок к красному, так что как красные, так и зелёные колбочки активизируются, и каждая посылает свой сигнал в мозг. Конечно, есть ещё и другой способ активизировать красные и зелёные колбочки одновременно: при одновременном наличии красного и зелёного света. Дело в том, что ваш мозг получает один и тот же сигнал, независимо от того, видите ли вы свет жёлтой частоты или свет, который представляет собой смесь зелёной и красной частот. Вот почему, что касается света, красный плюс зелёный равен жёлтому. А как же получается, что вы не различаете цветов в темноте? При низкой освещённости в вашей сетчатке активизируются клетки-палочки. Имеется только одна разновидность клеток-палочек, и поэтому только один тип сигнала может поступить в ваш мозг: есть свет или нет света. Наличие только одной разновидности детектора света не позволяет различать цвета. Существует бесконечно много различных естественных цветов, но, поскольку у нас есть только три разновидности колбочек, мозгу может казаться, что он видит все цвета благодаря правильной комбинации всего трёх цветов: красного, зелёного и синего. Это свойство человеческого зрения действительно полезно в реальном мире. Взять, к примеру, производство телевизоров. Вместо того, чтобы иметь бесконечно много цветов в телевизоре для имитации реального мира, производителям телевизоров надо обеспечить только три: красный, зелёный и синий. В этом им действительно повезло.