Unmögliche Farben oder verbotene Farben sind vermeintliche Farben, die beim normalen Sehen von Licht, das eine Kombination verschiedener Intensitäten der verschiedenen Frequenzen des sichtbaren Lichts ist, nicht wahrgenommen werden können, aber es wird berichtet, dass sie unter besonderen Umständen gesehen werden.

Typen
Diese unmöglichen Farben sind zwei Arten:

Farben, die man sehen würde, wenn die Ausgangsstärken der drei Arten von Kegelzellen (rot, grün, blau) des menschlichen Auges der Retina auf Werte eingestellt werden könnten, die nicht dadurch erzeugt werden können, dass das Auge unter normalen Sehbedingungen einer möglichen Kombination von Stärken ausgesetzt wird die Frequenzen des sichtbaren Lichts.
Farben, die nicht direkt aus einer Kombination von Retina-Signal von einem Ort in einem Auge gesehen werden können, sondern im visuellen Cortex des Gehirns durch Mischen von Farbsignalen von den beiden Augen oder von mehr als einem Teil desselben Auges erzeugt werden können. Beispiele für diese Farben sind bläulich-gelb und rötlich-grün. Diese Farben ähneln beispielsweise Rot und Grün oder Gelb und Blau. (Dies bedeutet nicht, dass die Farben dieser beiden Farben beim Malen gemischt werden oder dass die Lichter dieser beiden Farben auf einem Bildschirm gemischt werden.)

Gegner Prozess
Der Farbgegner-Prozess ist eine Farbtheorie, die besagt, dass das menschliche visuelle System Informationen über Farben durch antagonistische Verarbeitung von Signalen von Kegel- und Stabzellen interpretiert. Die drei Arten von Kegelzellen haben eine gewisse Überlappung in den Wellenlängen des Lichts, auf das sie reagieren, so dass es für das visuelle System effizienter ist, Unterschiede zwischen den Antworten der Kegel als jeder Art der individuellen Antwort des Kegels aufzuzeichnen. Die gegnerische Farbtheorie legt nahe, dass es drei Gegnerkanäle gibt:

Rot gegen Grün.
Blau gegen Gelb
Schwarz gegen Weiß (dies ist achromatisch und erkennt Hell-Dunkel-Variationen oder Luminanz).

Antworten auf eine Farbe eines Gegnerkanals sind antagonistisch zu denen der anderen Farbe, und Signale, die von einer Stelle auf der Netzhaut ausgegeben werden, können für jedes Gegenspielerpaar das eine oder das andere, aber nicht beide enthalten.

Echte Farben
Echte Farben sind Farben, die von einer physikalischen Lichtquelle erzeugt werden können. Jede additive Mischung aus zwei echten Farben ist auch eine echte Farbe. Wenn Farben im CIE 1931 XYZ-Farbraum angezeigt werden, führt die additive Mischung zu einer Farbe entlang der Linie zwischen den zu mischenden Farben. Indem man drei beliebige Farben mischt, kann man also jede Farbe erzeugen, die in dem von ihnen beschriebenen Dreieck enthalten ist – dies wird der Farbraum genannt, der durch diese drei Farben gebildet wird, die Primärfarben genannt werden. Alle Farben außerhalb dieses Dreiecks können nicht durch Mischen der gewählten Primärfarben erhalten werden.

Bei der Definition von Primärfarben ist es oft das Ziel, möglichst viele echte Farben im Gamut zu lassen. Da die Region der realen Farben kein Dreieck ist (siehe Abbildung), ist es nicht möglich, drei reelle Farben auszuwählen, die die gesamte Region abdecken. Der Gamut kann erhöht werden, indem mehr als drei reelle Primärfarben ausgewählt werden, aber da der Bereich realer Farben kein Polygon ist, werden immer einige Farben am Rand weggelassen. Daher wählt man Farben außerhalb der Region von echten Farben als Primärfarben aus; mit anderen Worten, imaginäre Primärfarben. Mathematisch enthält der so erzeugte Gamut so genannte „imaginäre Farben“.

In Computer- und Fernsehbildschirm-Farbanzeigen sind die Ecken des Farbumfangsdreiecks durch im Handel erhältliche Leuchtstoffe definiert, die so nahe wie möglich an reinem Rot und reinem Grün und reinem Blau gewählt sind und somit innerhalb des Bereichs von echten Farben liegen; Beachten Sie, dass diese Farbraumdiagramme anstelle von echten Farben außerhalb des Gamutdreiecks Ihres Computerbildschirms zwangsläufig die nächste Farbe anzeigen, die sich innerhalb des Farbdreiecks befindet. Weitere Informationen zu den auf Anzeigegeräten verfügbaren Farben finden Sie auf Seite Gamut.

Imaginäre Farben
Ein Typ einer imaginären Farbe (auch als nichtphysikalische oder nicht realisierbare Farbe bezeichnet) ist ein Punkt in einem Farbraum, der Kombinationen von Kegelzellenantworten in einem Auge entspricht, die unter normalen Umständen durch das Auge nicht erzeugt werden können, wenn ein mögliches Licht gesehen wird Spektrum. Daher kann kein Objekt eine imaginäre Farbe haben. Aber solche imaginären Farben sind als mathematische Abstraktionen zum Definieren von Farbräumen nützlich.

Die Spektralempfindlichkeitskurve von Mittelwellenkegelzellen („M“) überlappt diejenigen von Kurzwellen- („S“) und Langwellen- („L“) Kegelzellen. Licht jeder Wellenlänge, die mit M-Kegeln wechselwirkt, wechselwirkt zu einem gewissen Grad auch mit S- oder L-Kegeln oder beiden. Daher erregt keine Wellenlänge (außer vielleicht ein bisschen des fernen Rots) und keine nicht negative spektrale Energieverteilung nur eine Art von Kegel. Wenn zum Beispiel M-Zapfen allein erregt werden könnten, würde das Gehirn eine imaginäre Farbe grüner sehen als jedes physikalisch mögliche Grün; um es zu erzeugen, indem man Licht sieht, würde man einige der roten und blauen Teile des sichtbaren Lichts brauchen, um eine negative Kraft zu haben, was unmöglich ist. Eine solche „hypergrüne“ Farbe wäre in dem CIE 1931-Farbraumchromatizitätsdiagramm (linkes Bild nach rechts) in dem leeren Bereich über dem farbigen Bereich und zwischen der y-Achse und der Linie x + y = 1.

Chimäre Farben
Eine chimärische Farbe ist eine imaginäre Farbe, die temporär gesehen werden kann, indem man eine lange Zeit lang eine starke Farbe betrachtet, bis einige Kegelzellen ermüden, vorübergehend ihre Farbempfindlichkeiten ändern und dann eine deutlich andere Farbe sehen. Sie werden durch die gegnerische Prozessfarbtheorie erklärt. Wenn man beispielsweise auf ein gesättigtes Primärfarbenfeld starrt und dann ein weißes Objekt betrachtet, führt dies zu einer entgegengesetzten Farbtonverschiebung, die ein Nachbild der Komplementärfarben verursacht. Die Erkundung des Farbraums außerhalb der Reichweite von „Real Colors“ ist damit ein wichtiger, beweiskräftiger Beweis für die gegenteilige Prozesstheorie des Farbsehens. Chimärische Farben können gesehen werden, während mit einem Auge oder mit beiden Augen gesehen wird, und es wird nicht beobachtet, dass sie gleichzeitig Qualitäten von entgegengesetzten Farben (z. B. „gelbliches Blau“) reproduzieren. Chimärische Farben umfassen:

Stygische Farben: Diese sind gleichzeitig dunkel und unmöglich gesättigt. Um zum Beispiel „stygian blue“ zu sehen: das Anstarren auf helles Gelb verursacht ein dunkelblaues Nachbild, dann, wenn man auf Schwarz schaut, wird das Blau als Blau gegen das Schwarz gesehen, aber aufgrund des Fehlens des üblichen Helligkeitskontrastes scheint es so zu sein dunkel wie das Schwarze. Die Netzhaut der Augen enthält einige Neuronen, die nur in der Dunkelheit feuern.
Selbstleuchtende Farben: Sie ahmen die Wirkung eines leuchtenden Materials nach, selbst wenn sie auf einem Medium wie Papier betrachtet werden, das nur sein eigenes Licht reflektieren und nicht emittieren kann. Zum Beispiel, um „selbstleuchtendes Rot“ zu sehen: Wenn man grün anstarrt, entsteht ein rotes Nachbild, und wenn man auf Weiß schaut, sieht man das Rot gegen das Weiß und scheint heller zu sein als das Weiß.
Hyperbolische Farben: Diese sind unglaublich stark gesättigt. Zum Beispiel, um „hyperbolic orange“ zu sehen: das Anstarren auf hellem cyan verursacht ein orange Nachbild, dann das Betrachten orange, das resultierende orange Nachbild, das gegen den orange Hintergrund gesehen wird, kann eine orange Farbe verursachen, die reiner ist als die reinste orange Farbe, die gemacht werden kann irgendein normalerweise gesehenes Licht. Oder wenn man zwei Minuten oder länger auf etwas reines Magenta im hellen Sonnenlicht starrt, wodurch die roten und blauen Kegel vorübergehend weniger empfindlich werden und dann grüne Blätter betrachten, kann dies dazu führen, dass man kurzzeitig ein unnatürlich reines grünes Nachbild sieht.

Beanstandete Beweise für die Fähigkeit, unmögliche Farben nicht im Farbraum zu sehen
Unter normalen Umständen gibt es keinen Farbton, der als eine Mischung von Gegenfarben beschrieben werden könnte; Das heißt, ein Farbton, der „rotgrün“ oder „gelbblau“ aussieht.

1983 führten Hewitt D. Crane und Thomas P. Piantanida Tests mit einem Eye-Tracker-Gerät durch, das ein Feld eines vertikalen roten Streifens neben einem vertikalen grünen Streifen oder mehrere schmale alternierende rote und grüne Streifen (oder in einigen Fällen gelb und blau statt). Das Gerät konnte unwillkürliche Bewegungen eines Auges verfolgen (es gab einen Fleck über dem anderen Auge) und Spiegel so einstellen, dass das Bild dem Auge folgte und die Grenzen der Streifen immer an den gleichen Stellen auf der Netzhaut des Auges lagen; das Feld außerhalb der Streifen wurde mit Okkludern ausgestanzt. Unter solchen Bedingungen schienen die Ränder zwischen den Streifen zu verschwinden (vielleicht aufgrund der Ermüdung der kantenerfassenden Neuronen) und die Farben flossen ineinander in den visuellen Cortex des Gehirns, wobei sie die Gegenmechanismen außer Kraft setzten und nicht die Farbe hervorbrachten, die von Mischfarben erwartet wurde vom Mischen von Lichtern auf einem Bildschirm, aber völlig neuen Farben, die nicht im CIE 1931-Farbraum sind, weder in seinem realen Teil noch in seinen imaginären Teilen. Für rot-grün sahen einige ein gleichmäßiges Feld der neuen Farbe; einige sahen ein regelmäßiges Muster von gerade sichtbaren grünen Punkten und roten Punkten; einige sahen Inseln von einer Farbe auf einem Hintergrund der anderen Farbe. Einige der Freiwilligen für das Experiment berichteten, dass sie sich danach die neuen Farben noch für eine gewisse Zeit vorstellen konnten.

Einige Beobachter gaben an, dass, obwohl sie wussten, dass das, was sie sahen, eine Farbe war (das heißt, das Feld war nicht achromatisch), konnten sie die Farbe nicht benennen oder beschreiben. Einer dieser Beobachter war ein Künstler mit einem großen Farbvokabular. Andere Beobachter der neuen Farbtöne beschrieben den ersten Reiz als rötlich-grün.

Im Jahr 2001 gründeten Vincent A. Billock und Gerald A. Gleason und Brian H. Tsou ein Experiment, um eine Theorie zu testen, die das Experiment von 1983 nicht für Variationen in der wahrgenommenen Leuchtkraft der Farben von Subjekt zu Subjekt kontrollierte: zwei Farben sind gleichwertig Ein Beobachter, der schnell zwischen den Farben wechselt, erzeugt den geringsten Eindruck von Flackern. Das 2001 Experiment war ähnlich, aber kontrolliert für die Leuchtkraft. Sie hatten diese Beobachtungen:

Einige Themen (4 von 7) beschrieben Transparenzphänomene – als ob die Farben des Gegners in zwei Tiefenebenen entstanden wären und von einander gesehen werden könnten. …

Wir fanden heraus, dass die Probanden, wenn die Farben ausgeglichen waren, rötliches Grün, bläuliches Gelb oder einen multistabilen räumlichen Farbaustausch sahen (ein völlig neues Wahrnehmungsphänomen); wenn die Farben nicht gleichfarbig waren, sahen die Probanden eine falsche Musterbildung.

Dies führte sie dazu, ein „weichverdrahtetes Modell der kortikalen Farbopponanz“ vorzuschlagen, bei dem Populationen von Neuronen um das Feuer konkurrieren und in dem die „verlierenden“ Neuronen vollkommen still sind. In diesem Modell kann die Eliminierung von Konkurrenz durch zum Beispiel das Hemmen von Verbindungen zwischen neuralen Populationen ermöglichen, dass sich gegenseitig ausschließende Neuronen zusammen feuern.

Hsieh und Tse bestritten 2006 die Existenz von Farben, die durch die Oppontenztheorie verboten wurden, und behaupteten, dass sie in Wirklichkeit Zwischenfarben seien. Siehe auch binokulare Rivalität.

In Synästheten
Manche Individuen mit X → Farbsynästhesie behaupten, unmögliche Farben wahrnehmen zu können, wenn zum Beispiel zwei benachbarte Buchstaben gegensätzliche Farben haben. Also, jemand, der Graphem → Farbsynästhesie hat, und wer denkt, ein rot zu sein und n grün zu sein, könnte in der Lage sein, rot-grün wahrzunehmen, wenn diese zwei Buchstaben nacheinander auftreten, wie in dem Wort an.