Comment peut l’ordinateur montrent plus de couleurs que nous voyons?

L’ordinateur peut afficher des couleurs jusqu'à 16 777 216 (256 x 256 x 256) et l’oeil humain peut voir pas plus de 7 millions de couleurs. Donc ce qui se passe? Y a-t-il des couleurs que l’ordinateur peut produire que nous ne pouvons pas voir ou quoi?

Réponse

Il y a un couple de choses différentes, mais ces couleurs supplémentaires sont effectivement utiles

Tout d’abord, nous avons besoin de savoir un peu sur le fonctionnement des globes oculaires.

Un œil humain donné, s’il n’a pas été rompu, voyez autour de 10 (pas 7) millions de couleurs, c’est vrai.  Que font les couleurs supplémentaires pour l’image?

Beaucoup de choses, il s’avère que.  « Regardons » eux (jeu de mots!).

Tout d’abord, il y a deux principales théories concurrentes de la vision des couleurs

Comme beaucoup de choses en physique (ou biophysique) où il y avait deux interprétations de quelque chose, nous détenons maintenant deux d'entre eux à être vrai et complémentaires.  Par exemple, la dualité onde/particule des photons.

  • Théorie trichromatique

La théorie trichromatique affirme que nous avons des récepteurs pour le rouge, vert et bleu dans les cônes de nos yeux.  Quand un photon d’une fréquence donnée frappe un récepteur qui reçoit à cette fréquence, il apparaît un signal neuronal dans cette bande de fréquences.

Les trois types de cônes sont en fait appelés S-cônes, cônes M et L-cônes, correspondant aux petites, moyennes et grandes longueurs d’onde de la lumière.  Ce qui les rend différents, c’est qu’ils ont des pigments différents dans chacune des cellules, et ces traduisent les photons entrants aux électrons dans ces bandes, qui à son tour stimule le nerf au feu.

En plus d’avoir des teintures différentes, chaque cellule a ce qu’on appelle "invaginations".  Vous pouvez considérer comme des piles de tablettes sur laquelle le colorant se trouve et quel plateau un photon frappe détermine (efficacement) la puissance du signal.  Voici à quoi ressemble une cellule de cône :

[Par Ivo Kruusamägi - son propre travail, CC BY-SA 3.0, File:Cone cellule Fly.png]

C’est assez simple : obtenez un photon, obtenir certains électrons de certains colorants, obtenir un signal.

  • Théorie de processus adversaire

Les États de théorie de processus adversaire qui sont de couleurs sont interprétées comme opposés : orange vs violet, rouge et vert, bleu et jaune et ainsi de suite.  Pensez à orangé pourpre ou rouge vert ou bleu jaune... dur, non?

Une couleur stimule un type de cône fortement, ne veut pas dire qu’il n’est pas stimuler un autre type de cône faiblement.  Il stimule également les tiges, qui sont là juste pour vérifier l’intensité (ils mettent en œuvre votre vision de nuit), mais sont plus réactives à la lumière bleue.

Entre ces cellules, la stimulation différentielle donne lieu à votre perception des couleurs adversaires par opposition à leurs compléments.

C’est aussi assez simple : vous obtenez une stimulation, et ça se passe pour exciter deux de vos types de cône de la même manière qu’il serait passionnant votre autre type de cône, s’il s’agissait d’une seule couleur, donc... il doit être le contraire de cette couleur !

C’est probablement là votre numéro "7 millions" vient de : examen mécanique des yeux individuels.

Surprise !  Vous avez deux yeux !

Je parie que vous n’a pas « voir » cette venue !

OK, il y a un certain nombre de choses qu’il effectue pour vous (Désolé, les scientifiques aiment calembours ; vous devriez m’entendre parler de « Osmose », et où le magicien vit...).

Avoir deux yeux signifie qu’ils ne voient pas exactement la même chose ; Il y a deux raisons à cela, et nous allons les examiner maintenant.

  • Rivalité binoculaire

La rivalité binoculaire arrive à cause de différences dans les images présentées à chaque œil.  Le plus simple à comprendre, c’est d’aller à un film en 3D.  Avez-vous vu 3D?  Cela est dû à un phénomène appelé "forcé la parallaxe" ou "forcé le point de vue" !

J’ai s’avère que cela se passe tout le temps, surtout si vos yeux sont orientées dans la même direction (point d’yeux de la plupart des gens dans la même direction).  C’est pourquoi vous avez une perception de profondeur.

Eh bien, même quand vous regardez le même objet avec les deux yeux, vous allez obtenir des variations dans la lumière se reflétant sur l’objet.

Pour voir ceci, la méthode la plus simple consiste à obtenir une paire de lunettes 3D pas chers de rouge-cyan et regarder une image comme celle-ci :

[Par JMiscreant - créé avec the GIMP, CC BY-SA 3.0, File:Red-Blue rivalry.png binoculaire]

Est une autre façon de le faire, la prochaine fois que vous êtes dans un film en 3D avec un ami et tous les deux vous avez vos lunettes, regardez-les.  Fermer un œil.  Vous verrez un de leurs lentilles s’éteigne.

Films en 3D plus modernes utilisent la polarisation.  Vous pouvez chercher qui, plutôt que de me lier à elle.

Passez maintenant les yeux ; l’autre lentille s’éteint, et l’objectif sombre ira transparent.  Si vous passez des yeux rapidement, ils ressemblera à un passage de train.

Je ne dis pas que verres polarisés sont une bonne chose de jouer avec d’autres façons, ou que vous ne devrait pas mettre vos lunettes 3D dans la boîte de recyclage.  J’ai certainement dis pas du tout, car ce serait irresponsable de me.... et comme quelqu'un qui s’intéresse à jouer avec les couleurs et l’optique, je suis sûr que vous êtes aussi responsable.

OK, alors que nos yeux voient différentes couleurs quand on regarde la même chose ; ils ne sont pas si différents, sont ils?  Eh bien, il suffit de s’assurer que la plupart des gens voient en fait environ 8 millions couleurs.  Qui est inférieur à 10.  Ce qui nous amène...

  • Aberration chromatique

Cela ressemble à un monstre de l’univers de la couleur... "Ils ont tiré leurs lasers, et l' aberration chromatique est défait!" (si la science n’est pas amusant : vous êtes le tenant mal).

Il pénètre dans la partie plus mécanique de votre œil.  Quand les gens ont commencé à entrer dans vous vous demandez exactement comment et pourquoi le œil fonctionne, et la biomécanique de la perception des couleurs, qu’on cherchait surtout à la rétine, puisque c’est où les roues touchent la chaussée (façon de parler).  Voici un dessin transversal d’un globe oculaire ensemble :

Toute la partie arrière il est la rétine.

OK, je suis un chercheur des années 1930, et je suis intéressé par la biomécanique de la vision, donc je sors de la rétine et...

Attendez une seconde.  Il y a une lentille là-dedans.  Que je ne peux pas utiliser parce que je ne suis pas en tirant les globes oculaires hors étudiants de troisième cycle de vie, et ils sont probablement assombries au-dessus et dénaturés au moment où j’arrive à jouer avec eux en tout cas (biologie est dégoûtante ; Je recommande physique... plus nos jouets sont plus grandes).

Quoi la lentille?  Il plie de lumière.  Plus précisément, il plie à la plupart de la lumière dans vos yeux pour concentrer la lumière d’une certaine distance loin de la région de très forte densité de cônes, qui est ce qui vous donne l’acuité visuelle est élevée lorsque vous êtes à la recherche de bons à quelque chose.  Cette région est appelée le « macula ».

La macula est relativement faible, mais il n’est pas un pinpoint : il s’agit généralement de forme ovale.  La raison de ceci est parce que pas toutes les couleurs sont pliées même par la lentille, et s’il s’agissait d’un pinpoint, vous auriez seulement vision acuité élevée en une seule couleur.  C’est donc un ovale à cause de l’aberration chromatique.  Essayons de comprendre qui !

Il s’agit d’une photo montrant l’aberration chromatique :

[Par DrBob à la langue anglaise de Wikipedia, CC BY-SA 3.0, File:Chromatic aberration objectif diagram.svg]

Voir comment bleu clair est plié plus que le feu vert est plié plus de feu rouge?  C’est l’aberration chromatique.  C’est en raison d’un phénomène optique appelé indice de réfraction.  La quantité de lumière est plié par une lentille dépend de sa couleur, car un objectif donné aura un indice de réfraction différent pour chaque longueur d’onde, basé sur le matériel, de qu'il est fait.

NB: Personnellement, j’aime vraiment lentilles ; J’ai un brevet déposé sur un CCD monocaméral qui peut regarder dans plusieurs directions en même temps.  En savoir sur les lentilles, j’ai pu inventer cela, et cela signifie qu’un téléphone avec un appareil photo, ouverture sur le devant et le dos peut coûter environ 30 $ de moins qu’un téléphone avec deux caméras, une à l’avant et l’autre sur le dos (science est également rentable).

Mais ce qui veut dire que les couleurs que vous voyez sont atténués, selon où vous êtes mettent l’accent sur à un moment donné.

Donc pendant ces années 1930 médecins regardaient juste la rétine... ils ont raté le fait que, même si la macula est où tout se concentre, il y a beaucoup d’autres choses en cours, même si nous savions à ce sujet depuis longtemps, et la première méthode de fixation, il a été découvert par John Dollond, opticien anglais, en 1758 (histoire des sciences : aussi s’amuser, soit dit en passant... il suffit de dire...).

Alors différentes parties de la rétine voir les différentes couleurs, même si tous les systèmes mécaniques (cônes) sont exactement les mêmes, et même si pas la totalité de la rétine est aussi dense que la macula.  Que bon pour un autre 2 millions juste là !

Donc dès maintenant notre total est 7 + 1 + 2 = 10 !

OK, bien sûr... nous avons 10 millions de couleurs... I get it.... Pourquoi avons-nous besoin de 16 millions?

Je n’ai pas encore fini !

Euh... même des puissances de deux?

Plaisanterie!  2 ^ 8 * 2 ^ 8 * 2 ^ 8 = 2 ^ 24 (ajoutant les exposants le même indice de base est autorisé comme une simplification... math : aussi amusant) = 16 777 216.

Eh bien, 24 n’est pas une même puissance de deux, et nous n’utilisons (pas plus) ordinateurs avec 24-bit bus, ce transfert autour de 3 tuples de 8 bits est gênant, mais moins gênant pour la plupart des graphistes carte de transfert est 32 bits à la fois et perdre 8 d'entre eux.  Donc ils ont tendance à se tasser à 24bits tuples dans pages et poussez ceux à la place.  Les pages sont une même puissance de 2.

Oui, mais vous n’obtenez pas un nombre pair de valeurs 24 bits en une page !  Oui... mais vous pouvez 4096 d'entre eux en trois pages !  C’est une même puissance de 2 !  C’est 10 ^ 12 !

OK, c’est quoi des graphistes de la carte.  Si nous perdons cette résolution couleur supplémentaire?

Pas exactement.  Il y a des personnes qui peuvent réellement voir que de nombreuses couleurs.  Certaines personnes peuvent voir même plus que cela.

Superseers !

Ils Don ' y ai capes (bon, OK, certains le font leur propre capes ; ou les acheter), mais ils ont la vision des couleurs super

Comment?

OK, il y a ces gènes appelés des choses.  N’oubliez pas S, M, L, de l’époque où nous parlions de la théorie trichromatique?

Tout comme il y a certaines personnes atteintes de daltonisme, il y a certains qui sont superseers.  Généralement ce sont des femmes.

Le gène qui code pour la protéine permettant de voir dans la gamme L est codé sur le chromosome X.

C’est pourquoi, pour la plupart des hommes sont daltoniens, parce qu’ils reçoivent seulement une copie du chromosome X et femmes obtiennent deux (les hommes sont XY, les femmes sont XX) c’est comme avoir une sauvegarde.  Si une femme n’a pas le gène sur l’un de leurs chromosomes X, ne pas s’inquiéter !  Il y a un autre sur son autre chromosome X !  Si un homme n’a pas le gène... il est daltonien.

Le gène spécifique pour le pigment L (techniquement appelée opsine de L) est OPN1LW (gènes : très cool ; mais vous n’êtes pas censés comprendre l’information à ce lien, mais il pourrait être amusant à cliquer sur en tout cas...).

Que se passe-t-il si le gène OPN1LW est... différent, mais toujours fonctionnels sur chacun des chromosomes X de la femme?

Tout d’abord, ils commandent lui un cap... non, non, gratter que : tout d’abord, ils lui disent qu’elle est un Tetrachromat.  Vous vous souvenez quand j’ai dit il y a trois types de cônes?  C’était un petit mensonge.  Certaines personnes, tetrachromats, ont quatre types de cônes.

Tetrachromats sont presque exclusivement, des femmes, car il faut des différences dans les chromosomes X.  Presque.  Il peut également découler de chimérisme génétique, chez les hommes et les femmes.

Selon comment le gène est différente entre les chromosomes X, ces tetrachromats peut être capables de voir jusqu'à 100 millions de différentes couleurs.

16 millions d’est trop?  Apparemment pas.  Je pense que nous allons avoir besoin de plus de bits...


Tags: Ordinateurs, Vision (acuité visuelle), Couleurs (vision), Théorie de la couleur, RGB (modèle de couleur)