Spettro della luce visibile
Premetto che non sono del settore.
Lo spettro dela luce visibile comprende tutte le onde elettromagnetiche di lunghezza compresa fra 400 e 700.
Ad ogni lunghezza corrisponde un colore (una sfumatura) diverso, con continuità.
Quindi i colori sono "modellizzabili" con l'intervallo dei reali [400,700].
Tutto giusto fiin qui, o ho sbagliato qualcosa?
Nei computer i colori sono modellizzati con tre numeri ciascuno che, normalmente, sono dei naturali fra 0 e 255, ciascuno dei quai rappresenta la componente di uno dei colori base (di solito RGB).
Ovvero, ciascun colore è modellizzato come elemento dello spazio R3 (a parte il discorso della discretizzazione).
C'è qualcosa che non mi torna: sembrerebbe quasi che i colori dello spettro visibile siano meno dei colori rappresentati al computer, ma mi sembra un controsenso. Al momento riesco solo ad immaginarmi di rappresentare i colori dello spettro nello spazio dei colori 3D, aspettandomi di ottenere un arco di curva tutto compreso nel cubo 255*255*255.
Sto provando a far ciò, ma ho dei risultati un po' strani, ovvero non trovo una curva particolarmente significativa.
Potrebbe essere causato dalla fonte per i colori, ovvero un jpg trovato su internet 1000*1400 pixel, grande ma non so quanto affidabile.
Qualcuno sa chiarirmi qualcosa di tutta questa vicenda?
Sono riuscito a spiegarmi?
Grazie mille.
Lo spettro dela luce visibile comprende tutte le onde elettromagnetiche di lunghezza compresa fra 400 e 700.
Ad ogni lunghezza corrisponde un colore (una sfumatura) diverso, con continuità.
Quindi i colori sono "modellizzabili" con l'intervallo dei reali [400,700].
Tutto giusto fiin qui, o ho sbagliato qualcosa?
Nei computer i colori sono modellizzati con tre numeri ciascuno che, normalmente, sono dei naturali fra 0 e 255, ciascuno dei quai rappresenta la componente di uno dei colori base (di solito RGB).
Ovvero, ciascun colore è modellizzato come elemento dello spazio R3 (a parte il discorso della discretizzazione).
C'è qualcosa che non mi torna: sembrerebbe quasi che i colori dello spettro visibile siano meno dei colori rappresentati al computer, ma mi sembra un controsenso. Al momento riesco solo ad immaginarmi di rappresentare i colori dello spettro nello spazio dei colori 3D, aspettandomi di ottenere un arco di curva tutto compreso nel cubo 255*255*255.
Sto provando a far ciò, ma ho dei risultati un po' strani, ovvero non trovo una curva particolarmente significativa.
Potrebbe essere causato dalla fonte per i colori, ovvero un jpg trovato su internet 1000*1400 pixel, grande ma non so quanto affidabile.
Qualcuno sa chiarirmi qualcosa di tutta questa vicenda?
Sono riuscito a spiegarmi?
Grazie mille.
Risposte
La lunghezza d'onda della luce visibile varia tra 400 e 700 nm ( nanometri) ; mi sembra che vuoi mettere assieme cose diverse se ben capisco quello che vuoi dire ...
Premesso che non ne so niente di rgb, ansi direi che non so nemmeno cosa siano i colori primari... comq siamo sicuri che ad esempio un po' di rosso più un po' di giallo diano lo stesso arancione che ottengo rifrangendo la luce bianca con un prisma e che a occhio (e cervello) riconosco come uguale?
Ma nell'rgb quei numeri da 0 a 255 stanno ad indicare l'intensità di ogni singola componente?
Ma nell'rgb quei numeri da 0 a 255 stanno ad indicare l'intensità di ogni singola componente?
secondo me il fatto che la luce visibile vada da 400 a 700 nm non significa che può assumere solo 300 valori, ma tutti i valori con la "continuità dei reali", come tu stesso hai detto (anche se l'occhio non riesce a percepire oltre una certa differenza). Secondo me dovresti associare a ciascuno dei colori rgb una frequenza o lunghezza d'onda, ottenendo una sorta di "funzione discreta continua nei valori".
spero di non aver detto troppe asinate...ciao!
spero di non aver detto troppe asinate...ciao!
Secondo me c'entra anche la capacità dell'occhio di "risolvere" i singoli pixel
Non capisco cosa vuoi dire; con il metodo rgb puoi realizzare 256^3 righe spettrali, ovvero un campionamento in frequenza (o lunghezza d'onda) dello spettro visibile. Poi non avrebbe senso effettuare un sovracampionamento appunto perchè la risoluzione cromatica dell'occhio è finita.
Ma i colori che si possono rappresentare con l'rgb non sono solo 3 ? Siamo noi che ce ne vediamo molti di più e abbiamo l'impressione che siano uguali a quelli dello spettro, credendo quindi che esista una corrispondenza.
Nel computer all'immagine reale (che come tale è formata da parametri, come il colore, che variano nel continuo dei numeri reali) viene sovrapposta una matrice di $nxm$ pixel. Ad ogni pixel viene associato un byte (dunque $2^8$ valori) il cui contenuto è visto come indice che punta ad una palette di tre colonne, corrispondenti ai tre colori fondamentali. Ogni riga della palette presenta poi diverse combinazioni di colori fondamentali. Se ad ogni cella è associato un byte si hanno $2^8*2^8*2^8=2^24~~10^7$ colori. Per quanto ci sforzassimo di aumentare le dimensioni della palette non riusciremmo mai a creare una corrispondenza biunivoca tra l'intervallo di lunghezze d'onda del visibile e la gamma di colori a disposizione del computer perchè in ogni caso non si può fare a meno di discretizzare i dati per rappresentarli nel calcolatore...
Ovvero, ciascun colore è modellizzato come elemento dello spazio R3 (a parte il discorso della discretizzazione).
Credo che anche se non ci fosse la discretizzazzione non esisterebbe una corrispondenza perchè i colori che si ottengono componendo i 3 colori "fondamentali" (che non ho ben capito cosa siano) dal punto di vista fisico credo che non siano gli stessi che otteniamo con la rifrazione.
A questo punto mi viene una domanda : ma se rifrangiamo con un prisma un raggio rosso e uno giallo cosa otteniamo?
"nnsoxke":
ma se rifrangiamo con un prisma un raggio rosso e uno giallo cosa otteniamo?
non mi è ben chiaro l'esperimento che vuoi fare; cmq il rosso ha la sua $lambda_r$, il giallo la sua $lambda_g$; il prisma può assimilarsi ad un WDM splitter
Con WDM immagino intendi Wavelength Division Multiplexing ( in poche parole multiplazione a divisione di frequenza).
Essendo la luce rossa e la luce gialla monocromatiche l'effetto del passaggio nel prisma sarà nullo; escono ancora la luce gialla e la luce rossa.
Io la vedo così....
Essendo la luce rossa e la luce gialla monocromatiche l'effetto del passaggio nel prisma sarà nullo; escono ancora la luce gialla e la luce rossa.
Io la vedo così....
Esatto Camillo
Forse mi sono spiegato un po' male ... allora mi sono informato un po': ogni pixel del monitor è composto da tre fosfori che se eccitati possono emettere luce nel visibile soltanto intorno a tre lunghezze d'onda con intensità che possono essere regolate, quindi i colori (fisici, o quelli dello spettro) possibili sono soltanto 3 e se rifrangiamo con un prisma dovremmo ottenere solo questi 3, non c'è l'arancione ad esempio.
Abbiamo l'impressione di vederne di più per motivi di risoluzione credo dell'occhio, poi non so se c'è anche una elaborazione del cervello che complica le cose... comq a questo punto rimane sempre una domanda, che apparentemente può sembrare banale: che cosa sono i colori primari? hanno un senso strettamente fisico o dipendono solo dal nostro modo di vedere? come facciamo a riconoscere come uguali l'arancione di una certa lunghezza d'onda e un po' di giallo più un po' di rosso con due particolari intensità se dal punto di vista fisico non sono la stessa cosa?
Abbiamo l'impressione di vederne di più per motivi di risoluzione credo dell'occhio, poi non so se c'è anche una elaborazione del cervello che complica le cose... comq a questo punto rimane sempre una domanda, che apparentemente può sembrare banale: che cosa sono i colori primari? hanno un senso strettamente fisico o dipendono solo dal nostro modo di vedere? come facciamo a riconoscere come uguali l'arancione di una certa lunghezza d'onda e un po' di giallo più un po' di rosso con due particolari intensità se dal punto di vista fisico non sono la stessa cosa?
No, attenzione, il fenomeno della rifrazione non c'entra niente. Qui si parla di interferometria: se fai battere due onde a frequenza diversa hai come risultato nuove righe spettrali; il battimento è dovuto alla finita risoluzione dell'occhio.
Innanzitutto grazie a tutti per essere intervenuti.
Da qualche post ho avuto conferma che non mi sono spiegato benissimo, cosa che sospettavo.
Il mio problema è che mi trovo di fronte a due modellazioni differenti dei colori: una lineare (la lunghezza d'onda) e l'altra solida (RGB); questo a prescindere da discretizzazioni varie.
Poi ho l'impressione che i colori dello spettro visibile non figuri nessun grigio (bianco e nero inclusi). Quindi esistono dei "colori" che siamo in grado di vedere, ma che non appartengono allo spettro del visibile???
Forse i colori dello spettro sono solo una sorta di colori fondamentali per costruire tutti gli altri, ma allora sarebbero un po' troppi...
Insomma, barcollo ancora nel buio.
Ancora grazie mille a tutti.
Da qualche post ho avuto conferma che non mi sono spiegato benissimo, cosa che sospettavo.
Il mio problema è che mi trovo di fronte a due modellazioni differenti dei colori: una lineare (la lunghezza d'onda) e l'altra solida (RGB); questo a prescindere da discretizzazioni varie.
Poi ho l'impressione che i colori dello spettro visibile non figuri nessun grigio (bianco e nero inclusi). Quindi esistono dei "colori" che siamo in grado di vedere, ma che non appartengono allo spettro del visibile???
Forse i colori dello spettro sono solo una sorta di colori fondamentali per costruire tutti gli altri, ma allora sarebbero un po' troppi...
Insomma, barcollo ancora nel buio.
Ancora grazie mille a tutti.
Insomma dire che la rifrazione non c'entra niente con lo spettro mi sembra un po' un controsenso, dato che l'angolo di rifrazione dipende proprio dalla lunghezza d'onda... Comq credo che sia un po' più complicato, ci vorrebbe uno studio più approfondito su come funziona il sistema visivo.
Un altro dubbio
: perchè se mescoliamo delle sostanze che emettono nei colori primari otteniamo un colore scuro e se invece facciamo il famoso esperimento con il disco colorato lo vediamo diventare bianco?A me sembra veramente assurdo, poi se c'è una spiegazione non so.
Un altro dubbio
: perchè se mescoliamo delle sostanze che emettono nei colori primari otteniamo un colore scuro e se invece facciamo il famoso esperimento con il disco colorato lo vediamo diventare bianco?A me sembra veramente assurdo, poi se c'è una spiegazione non so.
Ripeto, quando sovrapponiamo due colori e ne vediamo un altro non è grazie al fenomeno della rifrazione
"nnsoxke":
Un altro dubbio
Dipende se stai facendo una sintesi additiva (ottieni colori sempre più chiari) oppure sottrattiva (ottieni colori sempre più scuri).
Mi inserisco nell'interessante discussione premettendo che non ho una risposta ma ho pensato a volte a questo problema.
La mia interpretazione è questa.
Quando vediamo un colore percepiamo un intero spettro di frequenze. Quindi i colori sono molti di più di quelli prodotti dal prisma. Questi ultimi sono monocromatici cioè armoniche pure di frequenza diversa. Un colore 'normale' invece è una distribuzione di frequenze. Da ciò deriva per esempio il bianco (distribuzione uniforme di frequenze) e il nero (distribuzione uniforme di frequenze con intensità nulla) e i toni di grigio che sono bianchi più o meno intensi. E' un po' come il 'la' emesso da un diapason (paragonato al giallo del prisma) , quello emesso di un violino (il giallo prodotto dal computer) o quello di una intera orchestra (il giallo di una foglia d'autunno).
Con tre colori fondamentali (che nel computer non credo siano monocromatici, ma non ne sono sicuro) attraverso una combinazione lineare delle ampiezze dei loro spettri si possono ottenere distribuzioni che riproducono quelle di molti (milioni) dei colori che si osservano comunemente. Per esempio sommandoli con peso simile si ottiene uno spettro quasi piatto che appare bianco ecc..
Se ho detto stupidaggini correggetemi.
ciao
La mia interpretazione è questa.
Quando vediamo un colore percepiamo un intero spettro di frequenze. Quindi i colori sono molti di più di quelli prodotti dal prisma. Questi ultimi sono monocromatici cioè armoniche pure di frequenza diversa. Un colore 'normale' invece è una distribuzione di frequenze. Da ciò deriva per esempio il bianco (distribuzione uniforme di frequenze) e il nero (distribuzione uniforme di frequenze con intensità nulla) e i toni di grigio che sono bianchi più o meno intensi. E' un po' come il 'la' emesso da un diapason (paragonato al giallo del prisma) , quello emesso di un violino (il giallo prodotto dal computer) o quello di una intera orchestra (il giallo di una foglia d'autunno).
Con tre colori fondamentali (che nel computer non credo siano monocromatici, ma non ne sono sicuro) attraverso una combinazione lineare delle ampiezze dei loro spettri si possono ottenere distribuzioni che riproducono quelle di molti (milioni) dei colori che si osservano comunemente. Per esempio sommandoli con peso simile si ottiene uno spettro quasi piatto che appare bianco ecc..
Se ho detto stupidaggini correggetemi.
ciao
Ok ogni colore (se per colore intendiamo ciò che noi percepiamo) può avere un suo spettro con diverse componenti ... a quanto ne so io se lo "sommo" ad un altro colore otterrò che componente per componente si sommeranno ma non si formeranno nuove righe spettrali.
Se si prende il rosso e il giallo (quelli dello spettro) con due intensità non credo che si formi l'arancione dello spettro ad una particolare lunghezza d'onda ma che, dal punto di vista fisico, rimangono tali (basterebbe vedere come vengono rifratti da un prisma per provarlo) ... il problema è che il nostro sistema visivo per come funziona non distingue i due casi.
A questo punto viene da chiedersi : cosa hanno di particolare i cosidetti colori primari ?
cosa vogliono dire sintesi additiva e sottrattiva?
Se si prende il rosso e il giallo (quelli dello spettro) con due intensità non credo che si formi l'arancione dello spettro ad una particolare lunghezza d'onda ma che, dal punto di vista fisico, rimangono tali (basterebbe vedere come vengono rifratti da un prisma per provarlo) ... il problema è che il nostro sistema visivo per come funziona non distingue i due casi.
A questo punto viene da chiedersi : cosa hanno di particolare i cosidetti colori primari ?
Dipende se stai facendo una sintesi additiva (ottieni colori sempre più chiari) oppure sottrattiva (ottieni colori sempre più scuri).
cosa vogliono dire sintesi additiva e sottrattiva?
"nnsoxke":
Ok ogni colore (se per colore intendiamo ciò che noi percepiamo) può avere un suo spettro con diverse componenti ... a quanto ne so io se lo "sommo" ad un altro colore otterrò che componente per componente si sommeranno ma non si formeranno nuove righe spettrali.
Se si prende il rosso e il giallo (quelli dello spettro) con due intensità non credo che si formi l'arancione dello spettro ad una particolare lunghezza d'onda ma che, dal punto di vista fisico, rimangono tali (basterebbe vedere come vengono rifratti da un prisma per provarlo) ... il problema è che il nostro sistema visivo per come funziona non distingue i due casi.
Quando si parla di interferometria si sottointende la presenza di un rivelatore quadratico, nel nostro caso l'occhio. Quando parlo di battimento e di creazione di nuove righe spettrali per convoluzione nelle lunghezze d'onda, mi riferisco appunto a qualcosa che avviene a valle del rivelatore. E' logico che quando affianchi due fasci a lambda diverse le proprietà dei fotoni non cambiano.
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