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.
Işığın bir tür dalga olduğunu ve bir nesnenin renginin, yansıttığı ışık dalgalarının frekansı ile ilgili olduğunu duymuşsunuzdur. Yüksek frekanslı ışık dalgaları mor görünürken, alçak frekanslılar kırmızı görünür ve aradaki frekanslar da sarı, yeşil, turuncu ve diğerleri olur. Bu düşünceye fiziksel renk diyebilirsiniz, çünkü rengin, ışığın kendi fiziksel özelliği olduğunu söyler. İnsan algısına bağlı değildir. Her ne kadar yanlış olmasa da, öykünün bütünü olduğu da söylenemez. Örneğin, şu resmi daha önce görmüşsünüzdür. Gördüğünüz gibi, kırmızı ile yeşil ışıkların kesişim bölgesi sarı. Düşünürsek, bu oldukça tuhaf. Işık bir dalga olduğundan, iki ayrı frekans birbiriyle hiç etkileşmez. Uyum içinde şarkı söyleyen şarkıcılar gibi birlikte var olmalıdırlar. Öyleyse sarı görünen bu bölgede, iki farklı tür ışık dalgası bulunur: Biri kırmızı frekanslı, biri de yeşil frekanslı. Orada sarı ışık falan yoktur. Peki nasıl olur da, kırmızı ve yeşil ışığın karıştığı bu bölge bize sarı görünür? Bunu anlamak için, biraz biyoloji bilmek gerek; özellikle de insanların renkleri görüşüne ilişkin. Işık algılaması, retina denilen ve göz küresinin arkasını kaplayan kağıt inceliğindeki hücre katmanlarında olur. Retinada iki farklı tür ışık algılayan hücre bulunur: Rodlar ve koniler. Rod hücreleri düşük ışık koşullarında görüş için kullanılır ve bunlardan tek çeşit vardır. Koni hücrelerinin öyküsü ise başka. Koni hücreleri üç çeşittir ve kabaca karşılık geldikleri renkler kırmızı, yeşil ve mavidir. Siz bir renk gördüğünüzde, her bir koni kendi ayrık iletisini beyne gönderir. Örneğin, sarı ışığın, sarı frekanslı gerçek sarı ışığın gözünüze geldiğini varsayalım. Sarıyı varlamak için özel bir koniniz yok, ama sarı biraz yeşile yakın, biraz da kırmızıya yakın. O nedenle hem kırmızı hem de yeşil koniler etkinleşir ve her biri beyne bunu belirten bir sinyal yollar. Elbette kırmızı koni ile yeşil koniyi eşzamanlı etkinleştirmenin bir yolu daha vardır: Kırmızı ışık ile yeşil ışığın aynı anda var olması. Önemli olan, beyninizin aynı sinyali almasıdır. Gördüğünüz ışığın sarı frekanslı ya da yeşil ile kırmızı frekansların karışımı olması önemsizdir. İşte bu yüzden, ışık için kırmızı artı yeşil, sarı eder. Peki neden karanlıkta renkler algılanmaz? Retinadaki rod hücreleri, düşük ışık koşullarında baskınlaşır da ondan. Tek bir çeşit rod hücresi olduğundan, beyne ulaştırılabilen tek çeşit sinyal vardır: Işık var veya ışık yok. Sadece tek çeşit ışık varlayıcısına sahip olmak renkleri görme şansı tanımaz. Sonsuz çeşitlilikte fiziksel renk vardır, ama bizim sadece üç çeşit konimiz olduğundan, şu üç rengin doğru karışımları ile beynin herhangi bir rengi gördüğünü düşünmesi sağlanabilir: Kırmızı, yeşil ve mavi. İnsan gözünün bu özelliği gerçek dünyada gerçekten yararlıdır. Örneğin, televizyon üretimi. Gerçek dünyaya benzetim için, televizyonunuza sonsuz çeşitte renk koymak yerine televizyon üreticilerinin sadece üçünü koyması yeter: Kırmızı, yeşil ve mavi. Onlar için büyük şans, gerçekten.