「色」はいくつありますか？
私たちの認識：私の知る限り、色は光の周波数が異なるだけです。 ウィキペディアによると、約380nmから740nmまでの波長を見ることができます。これは、約$ 4.051 \ cdot 10 ^ {14} $ Hzから約$ 7.889 \ cdot 10 ^ {14} $ Hzの周波数の光を見ることができることを意味します。これは正しいです？時間（および頻度）が離散値であるか連続値であるかはわかりません。両方が連続である場合、数え切れないほどの数の「色」が存在します。離散である場合、上限はまだ存在しない可能性があります。
上限？記事の大きさのオーダーを見つけました周波数。プランク角周波数は他のすべての周波数よりもはるかに高いようです。これは可能な最高周波数ですか？より高い周波数は物理学の意味ですか？
なぜこの質問をするのですか：ベクトル空間$ \を想像していますmathbb {R} ^ 4 $は$ \ mathbb {R} ^ 3 $に似ていますが、色があります。これが理にかなっている場合は、無限の色が必要です。実際、数は数えられない。
コメント
- これで、物理的なlに関連する2つの非常に良い答えが得られました。模倣と人間の生理学に関連するもの。 R ^ 4の用途や使用方法がわからないので、私はあなたの選択を待っています。
- @annav：”私の” $ \ mathbb {R} ^ 4 $には特別な使用例はありません。私は数学の学生です。ベクトル空間の”実用的な例”を取得した場合、ほとんどの場合$ \ mathbb { R} ^ n $。ちなみに、これを読んだユーザーは、 andrewkeir.com/creative-collection/ … liも好きかもしれません。 >
- ‘ $（FFFFFF）_H =（16,777,216）_ {10} $の色があると思って育ちました：D。
回答
人間の目は数千または数百万の色しか区別できない場合があります。明らかに、色が多すぎるため、正確な数値を示すことはできません。 closeが誤って識別されたり、同じ色が誤って異なると言われたりする可能性があります。＃003322のように24ビットで記述された一般的な最新のPCモニターのRGB色は、$ 2 ^ {24} \ sim 17,000,000 $を区別します。色。
人間の目の欠陥を無視すると、もちろん連続して多くの色があります。可視スペクトルの各周波数$ f $は異なる色を与えます。ただし、このカウントは実際の数を実際に過小評価しています。色の：固有の周波数によって与えられる色は、単なる「単色」の色ですo 「単色」光のr色。
異なる周波数を組み合わせる場合もあります。これは、周波数を追加したり、周波数の平均をとったりするのとはまったく異なるものです。このより寛大なカウントでは、指数と底辺の両方が「連続」無限大である$ \ infty ^ \ infty $色の光があります。
人間の目による可視性を忘れると、周波数実数の正の数でもかまいません。ええと、あなたが「厳しい」なら、周波数には「学術的」な下限があり、目に見える宇宙と同じ長さの電磁波に関連しています。低い周波数は本当に「意味がありません」。しかし、とにかく、誰もこれらの極低周波数を検出したり話したりすることはないため、これは単なる学術的な問題です。
一方、周波数に上限はありません。これは相対性原理によって保証されています。別の参照フレームに切り替えると、フォトンは常に別の溝によってブーストされる可能性があります。プランク周波数は、普遍的な定数から構築できる特別な値であり、量子重力のさまざまな「特性プロセス」（最小サイズのブラックホールなどの物体の残りのフレーム内）は、この特性周波数に依存する場合があります。ただし、単一光子の周波数は残りのフレームにはなく、任意に高くなる可能性があります。
コメント
- I ‘私はできる限り詳しく読んでいますが、下限と上限の見通しに対処したようですが、’実際にはスペクトルの有限性に対処していません。量子は特定の帯域内の許容周波数の数になんらかの制限を課していませんか？ある時点で、事実上宇宙のすべてのように見えます。離散状態を持っていると仮定することができますが、光子が異なるとは信じられません。
- @Zassounotsukushi：QFTは、任意の周波数で振動モードで保存できるエネルギーを離散値に制限します。 ‘可能な周波数を制限しません。’は、Lubosが言及したローレンツ不変性の議論から得られるもう1つの結論です。参照フレームを適切に変更することで、光子を任意の周波数に赤/青方偏移させることができます。 （ローレンツ変換自体が量子化されていない限り、’はかなりクレイジーなアイデアです。）
- @David：頻度の下限を与える同じ引数は、 2つの識別可能な周波数の下限。観測可能な宇宙全体で1サイクル未満になる量だけ波長が異なる2つの周波数は区別できません。言うまでもなく、これは視覚とは何の関係もありません。
- @Zassounotsukushi様、私の回答に説明が明確に記載されていなかった場合はお詫び申し上げます。頻度は本当に連続的な量だと書いたと思いますが、それを正当化できなかったのかもしれません。 David Zaslavskyは完全に正しく、ローレンツ不変性も周波数の連続性を証明できます。量子効果によってそれについて何も変わることはありません（定在波のみを許可するボックスで作業する場合を除く）。ところで、David、量子化されたローレンツ群は確かに$ SO（3,1）$の通常のサブグループではあり得ません-“十分な密度がありません”このようなサブグループが存在します。
- 親愛なる@Ron、あなたが正しいかもしれないことに同意します。ハッブルスケールの問題は、周波数の下限に関する私の回答の一部にスケッチされています。境界のある宇宙の場合、ボックスのように周波数の量子化を実際に得ることができますが、間隔はめちゃくちゃ低くなります。
回答
人が知覚する色は、光が目の錐体細胞の赤、緑、青の光受容体を励起する程度によって定義されます。私たちが知覚できる離散色は3つだけで、それらは赤、緑、青です。相対および絶対励起の統計、多くのセルおよび多くの時間ステップにわたって平均化された赤、緑、および青の量は、知覚色空間を定義します。平均化が長く、平均化する必要のあるセルが多いほど、色をより細かく区別できるため、多少あいまいです。しかし、ある程度の精緻化の後、グラデーションは無意味になります。
光の波長は決して主要ではなく、3つの光受容体の応答は主要です。異なる波長が異なる色を持っている理由は、それらが異なる受容体を異なる方法で励起するためです。
これは、脳が信号を統合できる程度によって定義される色の3次元部分空間があることを意味します。赤、緑、青、そして各成分の強度を決定します。それぞれのグラデーションの数を確認する唯一の方法は、心理テストを行うことです。純粋な色（光受容体の1つだけを励起する色）の強度スケールの分割を見て、強度がどれだけ近くなるかを確認します。隣接する強度を確実に区別できない前に。モニターの標準範囲では、赤と緑の場合はおそらく255〜512ステップ、青の場合は100〜256ステップです（これは、私自身の知覚の記憶に基づく推測です）。これは、コンピューター画面の標準的な「オクターブ」にあります（画面は目がくらむほどではなく、ほとんど見えませんが、目は対数であるため、この範囲は最大でオクターブの総数で同じである必要があります。 10、私は「赤/緑の場合は約4、青の場合はそれ以上と言うので、正しい推定値は約1000 ^ 3、つまり10億色です。
しかし、これはロドプシンの反応をロドプシンの範囲が3つの受容体すべてと重複しているため、ロドプシンの反応は色の反応とは別です。ロドプシンを別々に含める場合は、さらに1000の可能な値、つまり1兆色を掛ける必要があります。これらの色の一部人工的な手段でのみアクセス可能です—赤、緑、または青の蛍光体を刺激せずにロドプシンを刺激する必要があります。これは、精神活性薬、夢の状態、酸素欠乏を服用した場合のように、化学的に可能かもしれません。方法は、削除されるafterimagesを使用することかもしれません特定の受容体の感度。
回答
人間の視覚を検討している場合、明確な（そして驚くほど少ない）数があります。識別可能な色。
これは MacAdam ダイアグラムとして知られており、色度プロット上で区別できない単一の色の周りの領域を示しています。中央の色から。
色の総数は、色空間を完全に埋めるために必要な楕円の数になります。明らかに、これは個人の年齢、性別、照明などによって異なります
回答
特定の周波数の光には色がありますが、その色を一意に定義するわけではありません。人間の目には3つの異なる「色」受容体があります。それぞれが他の周波数よりもいくつかの周波数に敏感です。この画像を参照してください。
色の数は無限ですが、おそらく、人が各タイプの光受容体から来るさまざまな強度をどれだけ細かく区別できるかについて、ある程度の制限があります。
回答
まず、色は、可視範囲の電磁放射のスペクトルによって決定されます。ほとんどの色は単一の周波数で生成することはできません。一方、すべてのスペクトルが異なる色を与えるわけではありません。私たちの目には3つの異なる受容体があります（実際には4つありますが、1つですタイプは色の決定には使用されません）。したがって、完全な色受信は3次元空間に基づいています（これが、RGB、HSV、HSB、YUVなどのほとんどすべての色空間に3つのパラメーターがある理由です）。ただし、これにも関わらず、3色だけを混合してすべての色を生成できるわけではないことに注意してください（たとえば、sRGBですべての色を記述できますが、必要な場合は 一部の色では負の値）。これは、受容体のすべての活性化パターンが光によって生成できるわけではないためです。実際、すべてのスペクトル色（1つの固定周波数の光に対応するすべての色）を他の色と混合することはできません。また、この3次元空間には明るさも含まれていることに注意してください（HSV、HSB、YUVの色空間は、特定の座標としてそれを分離します）。したがって、それを除外すると、実際の色空間には2つのパラメーターしか残りません。
ただし、任意の近い色を区別することはできないため、実際の色スペクトルは有限です。ただし、色の数を厳密に定義する方法はありません。実際、スペクトルの色への変換は、上記のように明確に定義されていません。たとえば、私たちの知覚は白のバランスを取ります（これがアナログでの理由です）たとえば、昼光フィルムを使用した電光での写真や、デジタルカメラに自動ホワイトバランスが付属している理由などを作成した場合、写真の色が間違って見えます。また、十分な明るさで同じ色を長時間探していると、受容体が「疲れ」ます。 （そのため、白い壁を見ると、画像が補完的な色で表示されます）。また、強度変化の特定のパターンは色として認識されます。言い換えれば、あなたがすることは、本当の色の知覚の近似にすぎません。
答え
色はいくつありますか？
なし。
私たちの認識：私が知る限り、色は光の周波数が異なるだけです。ウィキペディアによると、約380nmから740nmまでの波長を見ることができます。これは、約4.051⋅10^ 14Hzから約7.889⋅10^ 14Hzの周波数の光を見ることができることを意味します。これは正しいです？
私の知る限り、そうです。少し紫外線が見える人もいると付け加えておきますが。赤外線も少し見える人もいると思います。
時間（および頻度）が離散値なのか連続値なのかわかりません。両方が連続している場合、数え切れないほどの数の「色」が存在します。 。離散的である場合、上限がまだ存在しない可能性があります。
私が知る限り、波長または周波数は任意の値を取ることができ、変化します。スムーズに。
上限？周波数の大きさのオーダーという記事を見つけました。プランクの角度周波数は他のすべての周波数よりはるかに高いようです。これは可能な最高周波数ですか？物理学ではより高い周波数が理にかなっていますか？
光子周波数に何らかの上限がある可能性があると思います、光の速度の制限のため。しかし、私はそれを証明することはできません。そして、それはUVカットオフをはるかに超えているので、関連性があるとは思いません。
なぜこの質問をするのですか：私は想像していますベクトル空間R4はR3と似ていますが、色があります。これが理にかなっている場合は、無限の色が必要です。実際、その数は数えられないものでなければなりません。
そう言うかもしれませんが、何色存在しますか？私は何も言いませんでした。光が存在し、この光には波長と周波数があるためです。しかし、色は quale 。それは私たちの頭の中にのみ存在します。したがって、実際には、まったく存在しません。
コメント
- “ある種の上限があると思います 光速の制限による光子周波数。 しかし、’それを証明することはできません。” ええと…いいえ？ ‘どのようにして光子速度から周波数限界を導き出しましたか？ 教えてください。
- @Danu：光には横波の性質があります。 弾性バルクの横波について考えてみてください。 このようになります→速度$ v_s = \ sqrt {\ frac {G} {\ rho}} $。 そこにあるように、’は、最初はこの方法で↑、次にこの方法で↓を振っています。 上下の変位が材料の弾性限界を超えるため、この頻度を無制限にすることはできません。 光の式はもちろん$ c_0 = {1 \ over \ sqrt {\ mu_0 \ varepsilon_0}} $です。