La visión del color

La visión del color es la capacidad de un organismo o máquina para distinguir objetos en función de las longitudes de onda (o frecuencias) de la luz que reflejan, emiten o transmiten. Los colores se pueden medir y cuantificar de varias maneras; de hecho, la percepción que tiene una persona de los colores es un proceso subjetivo mediante el cual el cerebro responde a los estímulos que se producen cuando la luz entrante reacciona con los diversos tipos de células cónicas en el ojo. En esencia, diferentes personas ven el mismo objeto iluminado o fuente de luz de diferentes maneras.

Detección de longitud de onda y tono
Isaac Newton descubrió que la luz blanca, después de ser dividida en sus colores componentes cuando se pasa a través de un prisma dispersivo, podría, al pasar a través de un prisma diferente, recombinarse para hacer luz blanca.

Los colores característicos son longitudes de onda largas a cortas (y, correspondientemente, de baja a alta frecuencia), rojo, naranja, amarillo, verde, azul y violeta. Las diferencias suficientes en la longitud de onda causan una diferencia en el matiz percibido; la diferencia apenas perceptible en la longitud de onda varía desde aproximadamente 1 nm en las longitudes de onda azul-verde y amarilla, hasta 10 nm y más en las longitudes de onda azules más largas y más cortas. Aunque el ojo humano puede distinguir hasta unos cientos de tonos, cuando esos colores espectrales puros se mezclan o se diluyen con luz blanca, el número de cromaticidades distinguibles puede ser bastante alto. [Ambiguo]

En niveles de luz muy bajos, la visión es escotópica: la luz es detectada por las células de la retina. Las barras son máximamente sensibles a longitudes de onda cercanas a 500 nm, y juegan poco, si es que tienen alguna, función en la visión del color. En una luz más brillante, como la luz del día, la visión es fotópica: la luz es detectada por las células de cono que son responsables de la visión del color. Los conos son sensibles a un rango de longitudes de onda, pero son más sensibles a longitudes de onda cerca de 555 nm. Entre estas regiones, la visión mesópica entra en juego y tanto las varillas como los conos proporcionan señales a las células ganglionares de la retina. El cambio en la percepción del color de la luz tenue a la luz del día da lugar a diferencias conocidas como el efecto de Purkinje

La percepción de «blanco» está formada por todo el espectro de luz visible, o mezclando colores de solo unas pocas longitudes de onda en animales con pocos tipos de receptores de color. En los humanos, la luz blanca se puede percibir combinando longitudes de onda como el rojo, el verde y el azul, o simplemente un par de colores complementarios como el azul y el amarillo.

Fisiología de la percepción del color

La percepción del color comienza con células retinianas especializadas que contienen pigmentos con diferentes sensibilidades espectrales, conocidas como células cónicas. En los seres humanos, hay tres tipos de conos sensibles a tres espectros diferentes, lo que resulta en una visión de color tricromática.

Cada cono individual contiene pigmentos compuestos por apoproteína opsina, que está unida covalentemente a 11-cis-hidroretinal o, más raramente, a 11-cis-dehidroretinal.

Los conos se etiquetan convencionalmente según el orden de las longitudes de onda de los picos de sus sensibilidades espectrales: tipos de cono corto (S), medio (M) y largo (L). Estos tres tipos no se corresponden bien con los colores particulares tal como los conocemos. Por el contrario, la percepción del color se logra mediante un proceso complejo que comienza con el rendimiento diferencial de estas células en la retina y se finalizará en la corteza visual y las áreas asociativas del cerebro.

Por ejemplo, aunque los conos L se han denominado simplemente receptores rojos, la microespectrofotometría ha demostrado que su sensibilidad máxima está en la región amarillo verdosa del espectro. De forma similar, los conos S y M no corresponden directamente al azul y al verde, aunque a menudo se describen como tales. El modelo de color RGB, por lo tanto, es un medio conveniente para representar el color, pero no se basa directamente en los tipos de conos en el ojo humano.

La respuesta máxima de las células de cono humano varía, incluso entre individuos con la llamada visión de color normal; en algunas especies no humanas, esta variación polimórfica es aún mayor, y puede ser adaptativa.

Teorías
Dos teorías complementarias de la visión del color son la teoría tricromática y la teoría del proceso oponente. La teoría tricromática, o teoría de Young-Helmholtz, propuesta en el siglo XIX por Thomas Young y Hermann von Helmholtz, como se mencionó anteriormente, establece que los tres tipos de conos de la retina son preferentemente sensibles al azul, al verde y al rojo. Ewald Hering propuso la teoría del proceso del oponente en 1872. Establece que el sistema visual interpreta el color de forma antagónica: rojo contra verde, azul contra amarillo, negro contra blanco. Ambas teorías ahora se aceptan como válidas, describiendo diferentes etapas en la fisiología visual, visualizadas en el diagrama de la derecha. Verde ← → Magenta y Azul ← → Amarillo son escalas con límites mutuamente exclusivos. De la misma manera que no puede existir un número positivo «levemente negativo», un solo ojo no puede percibir un amarillo azulado o un verde rojizo. (Pero esos colores imposibles se pueden percibir debido a la rivalidad binocular).

Células de cono en el ojo humano
Tipo de cono Nombre Distancia Longitud de onda máxima
S β 400-500 nm 420-440 nm
METRO γ 450-630 nm 534-555 nm
L ρ 500-700 nm 564-580 nm
Un rango de longitudes de onda de luz estimula cada uno de estos tipos de receptores en diversos grados. La luz verde amarillenta, por ejemplo, estimula los conos L y M con igual fuerza, pero solo estimula débilmente a los conos S. La luz roja, por otro lado, estimula los conos L mucho más que los conos M, y los conos S apenas lo hacen; la luz azul-verde estimula los conos M más que los conos L, y los conos S un poco más fuertemente, y también es el estimulante máximo para las células bastón; y la luz azul estimula los conos S con más fuerza que la luz roja o verde, pero los conos L y M son más débiles. El cerebro combina la información de cada tipo de receptor para dar lugar a diferentes percepciones de diferentes longitudes de onda de luz.

Las opsinas (fotopigmentos) presentes en los conos L y M están codificadas en el cromosoma X; la codificación defectuosa de estos conduce a las dos formas más comunes de daltonismo. El gen OPN1LW, que codifica la opsina presente en los conos L, es altamente polimórfico (un estudio reciente de Verrelli y Tishkoff encontró 85 variantes en una muestra de 236 hombres). Un porcentaje muy pequeño de mujeres puede tener un tipo adicional de receptor de color porque tienen alelos diferentes para el gen de la opsina L en cada cromosoma X. La inactivación del cromosoma X significa que mientras que solo se expresa una opsina en cada célula del cono, ambos tipos ocurren en general, y algunas mujeres pueden mostrar un grado de visión tetracromática del color. Las variaciones en OPN1MW, que codifica la opsina expresada en conos M, parecen ser raras, y las variantes observadas no tienen ningún efecto sobre la sensibilidad espectral.

Color en el cerebro humano
El procesamiento del color comienza en un nivel muy temprano en el sistema visual (incluso dentro de la retina) a través de los mecanismos del oponente de color inicial. Por lo tanto, la teoría tricromática de Helmholtz y la teoría del proceso oponente de Hering son correctas, pero la tricromacia surge a nivel de los receptores, y los procesos oponentes surgen a nivel de las células ganglionares de la retina y más allá. En la teoría de Hering, los mecanismos oponentes se refieren al efecto de color opuesto de rojo-verde, azul-amarillo y claro-oscuro. Sin embargo, en el sistema visual, es la actividad de los diferentes tipos de receptores que se oponen. Algunas células ganglionares de la retina enanas se oponen a la actividad del cono L y M, que se corresponde con la oponencia rojo-verde, pero en realidad se extiende a lo largo de un eje que va del azul verdoso al magenta. Pequeñas células ganglionares retinales bistratificadas se oponen a la entrada de los conos S a la entrada de los conos L y M. Suele pensarse que esto corresponde al oponencia azul-amarillo, pero en realidad se extiende a lo largo de un eje de color desde el amarillo verdoso al violeta.

La información visual se envía al cerebro desde las células ganglionares de la retina a través del nervio óptico hasta el quiasma óptico: un punto donde los dos nervios ópticos se encuentran y la información del campo visual temporal (contralateral) cruza al otro lado del cerebro. Después del quiasma óptico, los tractos visuales se conocen como los tractos ópticos, que entran en el tálamo para formar sinapsis en el núcleo geniculado lateral (LGN).

El núcleo geniculado lateral se divide en láminas (zonas), de las cuales hay tres tipos: las M-láminas, que consisten principalmente de células M, las láminas P, que consisten principalmente en células P y las láminas koniocelulares. Las células M y P reciben una entrada relativamente equilibrada de conos L y M en la mayor parte de la retina, aunque este no parece ser el caso en la fóvea, con células enanas que hacen sinapsis en las láminas P. Las láminas koniocelulares reciben axones de las pequeñas células ganglionares bistratificadas.

Después de la sinapsis en la LGN, el tracto visual continúa hacia la corteza visual primaria (V1) ubicada en la parte posterior del cerebro dentro del lóbulo occipital. Dentro de V1 hay una banda distinta (estriación). Esto también se conoce como «corteza estriada», con otras regiones visuales corticales denominadas colectivamente «corteza extraestriada». Es en esta etapa que el procesamiento del color se vuelve mucho más complicado.

En V1, la segregación de tres colores comienza a descomponerse. Muchas células en V1 responden mejor que otras a algunas partes del espectro, pero esta «sintonía de color» a menudo es diferente según el estado de adaptación del sistema visual. Una célula determinada que podría responder mejor a la luz de longitud de onda larga si la luz es relativamente brillante podría responder a todas las longitudes de onda si el estímulo es relativamente débil. Debido a que la afinación del color de estas células no es estable, algunos creen que una población de neuronas diferente, relativamente pequeña en V1 es responsable de la visión del color. Estas «células de color» especializadas a menudo tienen campos receptivos que pueden calcular proporciones de cono locales. Tales células de «doble oponente» fueron descritas inicialmente en la retina de peces dorados por Nigel Daw; su existencia en primates fue sugerida por David H. Hubel y Torsten Wiesel y probada posteriormente por Bevil Conway. Como lo mostraron Margaret Livingstone y David Hubel, las células dobles oponentes están agrupadas dentro de las regiones localizadas de V1 llamadas blobs, y se cree que vienen en dos sabores, rojo-verde y azul-amarillo. Las celdas rojo-verde comparan las cantidades relativas de rojo-verde en una parte de una escena con la cantidad de rojo-verde en una parte adyacente de la escena, respondiendo mejor al contraste de color local (rojo al lado del verde). Los estudios de modelado han demostrado que las células con doble oponente son candidatas ideales para la maquinaria neuronal de la constancia del color explicada por Edwin H. Land en su teoría retinex.

Desde los blobs V1, la información del color se envía a las celdas en la segunda área visual, V2. Las celdas en V2 que están ajustadas con mayor intensidad de color se agrupan en las «bandas finas» que, como las manchas en V1, tiñen para la enzima citocromo oxidasa (separando las franjas delgadas entre rayas y rayas gruesas, que parecen estar relacionadas con otras información visual como movimiento y forma de alta resolución). Las neuronas en V2 luego sinapsan en las células en el V4 extendido. Esta área incluye no solo V4, sino otras dos áreas en la corteza temporal posterior inferior, anterior al área V3, la corteza temporal dorsal posterior inferior y la TEO posterior. El área V4 fue sugerida inicialmente por Semir Zeki para dedicarse exclusivamente al color, pero ahora se piensa que es incorrecta. En particular, la presencia en V4 de células selectivas de orientación condujo a la opinión de que V4 está involucrado en el procesamiento del color y la forma asociados con el color. El procesamiento del color en el V4 extendido ocurre en módulos de color de tamaño milimétrico llamados globs. Esta es la primera parte del cerebro en la que se procesa el color en términos de la gama completa de matices que se encuentran en el espacio de color.

Los estudios anatómicos han demostrado que las neuronas en la V4 extendida proporcionan información al lóbulo temporal inferior. Se cree que la corteza «IT» integra información de color con forma y forma, aunque ha sido difícil definir los criterios apropiados para esta afirmación. A pesar de esta turbidez, ha sido útil caracterizar esta vía (V1> V2> V4> IT) como la corriente ventral o «qué camino», que se distingue de la corriente dorsal («donde la vía») que se piensa que analiza el movimiento, entre muchas otras características.

Subjetividad de la percepción del color

Nada distingue categóricamente el espectro visible de la radiación electromagnética de las partes invisibles del espectro más amplio. En este sentido, el color no es una propiedad de la radiación electromagnética, sino una característica de la percepción visual de un observador. Además, existe un mapeo arbitrario entre las longitudes de onda de la luz en el espectro visual y las experiencias humanas de color. Aunque se supone que la mayoría de la gente tiene el mismo mapeo, el filósofo John Locke reconoció que las alternativas son posibles, y describió uno de esos casos hipotéticos con el experimento mental de «espectro invertido». Por ejemplo, alguien con un espectro invertido puede experimentar verde al ver luz «roja» (700 nm), y experimentar el rojo mientras ve luz «verde» (530 nm). La sinestesia (o ideasthesia) proporciona algunos ejemplos atípicos pero esclarecedores de experiencia de color subjetiva desencadenada por una entrada que ni siquiera es ligera, como los sonidos o las formas. La posibilidad de una disociación limpia entre la experiencia del color y las propiedades del mundo revela que el color es un fenómeno psicológico subjetivo.

Se ha descubierto que los Himba clasifican los colores de forma diferente a la mayoría de los euroamericanos y son capaces de distinguir fácilmente los tonos cercanos de verde, apenas perceptibles para la mayoría de las personas. Los Himba han creado un esquema de color muy diferente que divide el espectro en tonos oscuros (zuzu en Himba), muy claro (vapa), azul vivo y verde (buru) y colores secos como una adaptación a su modo de vida específico.

La percepción del color depende en gran medida del contexto en el que se presenta el objeto percibido. Por ejemplo, una página blanca bajo luz azul, rosa o púrpura reflejará principalmente luz azul, rosa o púrpura en el ojo, respectivamente; el cerebro, sin embargo, compensa el efecto de la iluminación (basado en el cambio de color de los objetos que lo rodean) y es más probable que interprete la página como blanco en las tres condiciones, un fenómeno conocido como constancia del color.

En otras especies de animales
Muchas especies pueden ver la luz con frecuencias fuera del «espectro visible» humano. Las abejas y muchos otros insectos pueden detectar la luz ultravioleta, lo que les ayuda a encontrar néctar en las flores. Las especies de plantas que dependen de la polinización de insectos pueden deber éxito reproductivo a los «colores» y patrones ultravioleta en lugar de a los colores que parecen a los humanos. Las aves también pueden ver el ultravioleta (300-400 nm), y algunas tienen marcas dependientes del sexo en su plumaje que son visibles solo en el rango ultravioleta. Muchos animales que pueden ver dentro del rango de ultravioleta, sin embargo, no pueden ver la luz roja o cualquier otra longitud de onda rojiza. Por ejemplo, el espectro visible de las abejas termina a aproximadamente 590 nm, justo antes de que comiencen las longitudes de onda anaranjadas. Las aves, sin embargo, pueden ver algunas longitudes de onda rojas, aunque no tan lejos en el espectro de luz como los humanos. Es una creencia popular incorrecta que el pez dorado común es el único animal que puede ver tanto la luz infrarroja como la ultravioleta, su visión del color se extiende al ultravioleta pero no al infrarrojo.

La base de esta variación es la cantidad de tipos de conos que difieren entre las especies. Los mamíferos en general tienen visión del color de un tipo limitado, y generalmente tienen ceguera a los colores rojo-verde, con solo dos tipos de conos. Los seres humanos, algunos primates y algunos marsupiales ven una amplia gama de colores, pero solo en comparación con otros mamíferos. La mayoría de las especies de vertebrados no mamíferos distinguen diferentes colores al menos tan bien como los humanos, y muchas especies de aves, peces, reptiles y anfibios, y algunos invertebrados, tienen más de tres tipos de conos y probablemente una visión de color superior a los humanos.

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En la mayoría de Catarrhini ( Viejo Mundo monos y monos-primates estrechamente relacionados con los humanos) existen tres tipos de receptores de color (conocidos como células cónicas), que dan como resultado una visión tricromática del color. Estos primates, como los humanos, son conocidos como tricrómatas. Muchos otros primates (incluyendo Nuevo mundo monos) y otros mamíferos son dicromáticos, que es el estado general de visión del color para los mamíferos que están activos durante el día (es decir, felinos, caninos, ungulados). Los mamíferos nocturnos pueden tener poca o ninguna visión del color. Trichromat no primate mamíferos son raros.

Muchos invertebrados tienen visión de color. Las abejas y los abejorros tienen una visión de color tricromática que es insensible al rojo pero sensible a los rayos ultravioleta. Osmia rufa, por ejemplo, posee un sistema de color tricromático, que utilizan en la búsqueda de polen de las flores. En vista de la importancia de la visión del color para las abejas, uno podría esperar que estas sensibilidades de los receptores reflejen su ecología visual específica; por ejemplo, los tipos de flores que visitan. Sin embargo, los principales grupos de insectos himenópteros, excluidas las hormigas (es decir, abejas, avispas y moscas de sierra), tienen principalmente tres tipos de fotorreceptores, con sensibilidades espectrales similares a las de las abejas melíferas. Las mariposas Papilio poseen seis tipos de fotorreceptores y pueden tener visión pentacromática. El sistema de visión de color más complejo en el reino animal se ha encontrado en estomatópodos (como el camarón mantis) con hasta 12 tipos de receptores espectrales que se cree que funcionan como unidades dicromáticas múltiples.

Los animales vertebrados como los peces tropicales y las aves a veces tienen sistemas de visión de color más complejos que los humanos; por lo tanto, los muchos colores sutiles que exhiben generalmente sirven como señales directas para otros peces o aves, y no para señalizar mamíferos. En la visión de pájaro, la tetracromacia se logra a través de hasta cuatro tipos de cono, dependiendo de la especie. Cada cono individual contiene uno de los cuatro tipos principales de fotopigmento de cono de vertebrado (LWS / MWS, RH2, SWS2 y SWS1) y tiene una gota de aceite coloreada en su segmento interno. Las gotas de aceite de colores brillantes dentro de los conos cambian o reducen la sensibilidad espectral de la celda. Se ha sugerido que es probable que las palomas sean pentacromas.

Los reptiles y anfibios también tienen cuatro tipos de conos (ocasionalmente cinco), y probablemente vean al menos la misma cantidad de colores que los humanos, o quizás más. Además, algunos gecos nocturnos tienen la capacidad de ver el color con poca luz.

En la evolución de los mamíferos, los segmentos de la visión del color se perdieron, y luego, para algunas especies de primates, se recuperaron mediante la duplicación de genes. Los mamíferos euterios distintos de los primates (por ejemplo, perros, animales de granja de mamíferos) generalmente tienen sistemas de percepción del color de dos receptores (dicromáticos) menos efectivos, que distinguen azul, verde y amarillo, pero no pueden distinguir naranjas y rojos. Existe cierta evidencia de que algunos mamíferos, como los gatos, han reconstruido la capacidad de distinguir colores de longitud de onda más larga, al menos de manera limitada, a través de mutaciones de un aminoácido en genes de opsina. La adaptación para ver los rojos es particularmente importante para los mamíferos primates, ya que conduce a la identificación de las frutas, y también a las hojas rojizas recién germinadas, que son particularmente nutritivas.

Sin embargo, incluso entre los primates, la visión a todo color difiere entre New World y Viejo Mundo monos. Viejo Mundo los primates, incluidos los monos y todos los simios, tienen una visión similar a la de los humanos. Los monos del Nuevo Mundo pueden o no tener sensibilidad de color en este nivel: en la mayoría de las especies, los machos son dicromáticos, y alrededor del 60% de las hembras son tricrómatas, pero los monos buho son monocromáticos de cono, y ambos sexos de monos aulladores son tricrómatas. Las diferencias visuales de sensibilidad entre machos y hembras en una sola especie se deben al gen de la proteína opsina sensible color amarillo-verde (que confiere la capacidad de diferenciar el rojo del verde) que reside en el cromosoma X sexual.

Se ha demostrado que varios marsupiales como el dunnart de cola gruesa (Sminthopsis crassicaudata) tienen una visión de color tricromática.

Los mamíferos marinos, adaptados para la visión con poca luz, tienen solo un tipo de cono y son monocromáticos.

Tabla de visión de color
Estado Tipos de células de cono Aprox. número de colores percibidos Portadores
Monochromacy 1 100 mamíferos marinos, mono búho, león marino australiano, primates achromat
Dichromacy 2 10,000 la mayoría de los mamíferos terrestres que no son primates, primates daltónicos
Tricromacia 3 10 millones la mayoría de los primates, especialmente los grandes simios (como los humanos), los marsupiales, algunos insectos (como las abejas melíferas)
Tetracromacia 4 100 millones la mayoría de los reptiles, anfibios, pájaros e insectos, raramente humanos
Pentachromacy 5 10 mil millones algunos insectos (especies específicas de mariposas), algunos pájaros (por ejemplo, las palomas)

Evolución
Los mecanismos de percepción del color dependen en gran medida de factores evolutivos, de los cuales el más prominente se considera un reconocimiento satisfactorio de las fuentes de alimentos. En primates herbívoros, la percepción del color es esencial para encontrar hojas apropiadas (inmaduras). En los colibríes, los tipos de flores particulares a menudo también se reconocen por el color. Por otro lado, los mamíferos nocturnos tienen una visión del color menos desarrollada, ya que se necesita luz adecuada para que los conos funcionen correctamente. Hay evidencia de que la luz ultravioleta juega un papel en la percepción del color en muchas ramas del reino animal, especialmente insectos. En general, el espectro óptico abarca las transiciones electrónicas más comunes en la materia y, por lo tanto, es el más útil para recopilar información sobre el medio ambiente.

La evolución de la visión tricromática del color en primates ocurrió cuando los ancestros de los monos modernos, simios y humanos cambiaron a actividad diurna (diurna) y comenzaron a consumir frutas y hojas de plantas con flores. La visión del color, con discriminación UV, también está presente en varios artrópodos, los únicos animales terrestres además de los vertebrados que poseen este rasgo.

Algunos animales pueden distinguir colores en el espectro ultravioleta. El espectro de UV cae fuera del rango de visibilidad humana, excepto para algunos pacientes con cirugía de cataratas. Las aves, las tortugas, los lagartos, muchos peces y algunos roedores tienen receptores UV en sus retinas. Estos animales pueden ver los patrones de UV que se encuentran en las flores y otros animales salvajes que de otro modo serían invisibles para el ojo humano.

La visión ultravioleta es una adaptación especialmente importante en las aves. Permite a las aves detectar presas pequeñas a distancia, navegar, evitar depredadores y forraje mientras vuelan a altas velocidades. Las aves también utilizan su visión de amplio espectro para reconocer otras aves y en la selección sexual.

Matemáticas de la percepción del color

Un «color físico» es una combinación de colores espectrales puros (en el rango visible). Como hay, en principio, infinitos colores espectrales distintos, el conjunto de todos los colores físicos puede considerarse como un espacio vectorial de dimensión infinita, de hecho un espacio de Hilbert. Llamamos a este espacio Hcolor. Más técnicamente, el espacio de colores físicos se puede considerar como el cono (matemático) sobre el símplex cuyos vértices son los colores espectrales, con blanco en el centroide del símplex, negro en el ápice del cono y el color monocromático asociado con cualquier vértice dado en algún lugar a lo largo de la línea desde ese vértice hasta el ápice, dependiendo de su brillo.

Un elemento C de Hcolor es una función del rango de longitudes de onda visibles -considerado como un intervalo de números reales [Wmin, Wmax] – a los números reales, asignando a cada longitud de onda w en [Wmin, Wmax] su intensidad C (w) .

Un color percibido humanamente se puede modelar como tres números: las extensiones a las que se estimula cada uno de los 3 tipos de conos. Por lo tanto, un color percibido humanamente puede ser considerado como un punto en el espacio euclidiano tridimensional. Llamamos a este espacio R3color.

Dado que cada longitud de onda w estimula cada uno de los 3 tipos de células cónicas en una extensión conocida, estas extensiones pueden representarse por 3 funciones s (w), m (w), l (w) correspondientes a la respuesta del S, M, y células de cono L, respectivamente.

Finalmente, dado que un haz de luz puede estar compuesto por muchas longitudes de onda diferentes, para determinar la medida en que un color físico C en Hcolor estimula cada celda del cono, debemos calcular la integral (con respecto a w), durante el intervalo [Wmin, Wmax], de C (w) · s (w), de C (w) · m (w), y de C (w) · l (w). El triple de números resultantes se asocia con cada color físico C (que es un elemento en Hcolor), un color particular percibido (que es un único punto en R3color). Esta asociación se ve fácilmente como lineal. También se puede ver fácilmente que muchos elementos diferentes en el espacio «físico» Hcolor pueden dar como resultado el mismo color percibido en R3color, por lo que un color percibido no es exclusivo de un color físico.

Por lo tanto, la percepción del color humano está determinada por un mapeo lineal específico y no único desde el espacio infinito Hbert de Hilbert hasta el espacio Euclídeo tridimensional R3color.

Técnicamente, la imagen del cono (matemático) sobre el símplex cuyos vértices son los colores espectrales, mediante este mapeo lineal, es también un cono (matemático) en R3color. Alejarse directamente del vértice de este cono representa mantener la misma cromaticidad mientras aumenta su intensidad. Tomando una sección transversal de este cono se obtiene un espacio de cromaticidad 2D. Tanto el cono tridimensional como su proyección o sección transversal son conjuntos convexos; es decir, cualquier mezcla de colores espectrales también es un color.

En la práctica, sería bastante difícil medir fisiológicamente las respuestas de tres conejos de un individuo a varios estímulos de color físicos. En cambio, se toma un enfoque psicofísico. Se usan típicamente tres luces de prueba de referencia específicas; llamémoslos S, M y L. Para calibrar el espacio perceptual humano, los científicos permitieron que los sujetos humanos intentaran hacer coincidir cualquier color físico girando diales para crear combinaciones específicas de intensidades (IS, IM, IL) para el S, M, y L enciende, resp., hasta que se encuentra un fósforo. Esto solo tenía que hacerse para colores físicos que son espectrales, ya que una combinación lineal de colores espectrales se combinará con la misma combinación lineal de sus coincidencias (IS, IM, IL). Tenga en cuenta que en la práctica, a menudo al menos uno de S, M, L tendría que agregarse con cierta intensidad al color de la prueba física, y esa combinación combinada con una combinación lineal de las 2 luces restantes. En diferentes individuos (sin daltonismo), los emparejamientos resultaron ser casi idénticos.

Al considerar todas las combinaciones de intensidades resultantes (IS, ESTOY , ILLINOIS ) como un subconjunto de 3 espacios, se forma un modelo para el espacio de color perceptivo humano. (Tenga en cuenta que cuando se tuvo que agregar uno de S, M, L al color de prueba, su intensidad se contó como negativa). De nuevo, esto resulta ser un cono (matemático), no un cuádriceps, sino más bien todos los rayos a través el origen en 3 espacios que pasa a través de un cierto conjunto convexo. De nuevo, este cono tiene la propiedad de que moverse directamente desde el origen corresponde a aumentar la intensidad de las luces S, M, L proporcionalmente. De nuevo, una sección transversal de este cono es una forma plana que es (por definición) el espacio de «cromaticidades» (informalmente: colores distintos); una sección transversal particular de este tipo, que corresponde a la constante X + Y + Z del espacio de color CIE 1931, proporciona el diagrama de cromaticidad CIE.

Este sistema implica que para cualquier matiz o color no espectral que no esté en el límite del diagrama de cromaticidad, hay infinitamente muchos espectros físicos distintos que se perciben como ese matiz o color. Entonces, en general, no existe la combinación de colores espectrales que percibimos como (digamos) una versión específica de tan; en cambio, hay infinitas posibilidades que producen ese color exacto. Los colores límite que son colores espectrales puros pueden percibirse solo en respuesta a la luz que está puramente en la longitud de onda asociada, mientras que los colores límite en la «línea de púrpuras» pueden ser generados solo por una proporción específica de la violeta pura y la rojo puro en los extremos de los colores espectrales visibles.

El diagrama de cromaticidad CIE tiene forma de herradura, con su borde curvo correspondiente a todos los colores espectrales (el locus espectral), y el borde recto restante corresponde a los morados más saturados, mezclas de rojo y violeta.

Adaptación cromática
En la ciencia del color, la adaptación cromática es la estimación de la representación de un objeto bajo una fuente de luz diferente de aquella en la que se grabó. Una aplicación común es encontrar una transformación de adaptación cromática (CAT) que hará que la grabación de un objeto neutral parezca neutral (equilibrio de color), mientras que otros colores también parecen realistas. Por ejemplo, las transformaciones de adaptación cromática se utilizan al convertir imágenes entre perfiles ICC con diferentes puntos blancos. Adobe Photoshop, por ejemplo, usa el Bradford CAT.

En la visión del color, la adaptación cromática se refiere a la constancia del color; la capacidad del sistema visual para preservar la apariencia de un objeto en una amplia gama de fuentes de luz.

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