Как мы видим цвет

В сетчатке около 6 миллионов колбочек всего трёх видов. Каждый цвет, который ты когда-либо видел, возникает благодаря сочетанию сигналов от этих трёх видов колбочек, реагирующих с разной силой.

Цвет начинается со света

Красное яблоко не содержит красного. Солнечный свет, падающий на него, несёт все видимые длины волн, от фиолетового около 400 нанометров до глубокого красного около 700. Кожица яблока поглощает большую часть коротких и средних волн и отражает длинные. Эти длинные волны достигают твоего глаза, и мозг называет результат красным. Измени свет, и цвет изменится вместе с ним: под чисто синей лампой то же яблоко выглядит почти чёрным, потому что для него нет длинноволнового света, который можно было бы отразить.

Спецификация CSS Color от W3C формулирует это аккуратно. Цвет предмета зависит от того, сколько света он отражает на каждой длине волны, и от света, который на него падает. Цвет того, что излучает свет, например экрана, зависит от того, сколько света он излучает на каждой длине волны. Два предмета с разными спектрами могут выглядеть совершенно одинаково, и тогда мы говорим, что у них один цвет.

Три вида колбочек

В OpenStax College Physics в сетчатке человека насчитывают около 6 миллионов колбочек. Их три типа, и каждый тип наиболее чувствителен к своему диапазону длин волн: один к длинноволновому (красноватому) свету, другой к средневолновому (зеленоватому) и третий к коротковолновому (синеватому). Одна колбочка не может сказать, какого цвета то, что она видит. Она лишь сообщает, сколько фотонов поймала. Цвет возникает, когда мозг сравнивает сигналы от трёх видов.

Поэтому жёлтый свет и смесь красного и зелёного могут выглядеть одинаково. Чисто жёлтый свет возбуждает колбочки, чувствительные к длинным и средним волнам примерно поровну. То же делает красный свет плюс зелёный, направленные в одно место. Колбочки посылают одинаковое сообщение, и мозг видит один и тот же жёлтый. OpenStax также подчёркивает, что единого уникального набора из трёх основных цветов нет: работают и другие наборы. Красный, зелёный и синий — просто удобный набор для экранов, потому что каждый в основном возбуждает один вид колбочек.

Что экран делает с этим

Посмотри на экран телефона через лупу, и ты увидишь крошечные красные, зелёные и синие элементы. Экран никогда не делает жёлтого света. Он зажигает красный и зелёный элементы рядом, они слишком малы, чтобы различить их по отдельности, и твои колбочки, чувствительные к длинным и средним волнам, реагируют так же, как на жёлтый. Включи все три на полную, и увидишь белый. Выключи все, и увидишь чёрный, а точнее тёмное стекло экрана. В модели выше центр, где пересекаются все три света, — белый, а каждая пара даёт более светлый цвет, чем любой из двух по отдельности. Это правило смешения света: сложение света всегда делает результат ярче.

Поскольку трёх чисел достаточно, чтобы описать то, что сообщают колбочки, трёх чисел достаточно, чтобы описать цвет на экране. Остальная часть курса посвящена этим трём числам: как расположить их в теле, которое можно вращать, как подобрать сочетающиеся цвета и как проверить, что цвет читается на своём фоне.