얼마나 많은 색상이 존재합니까?

인간의 눈은 수천 또는 수백만 개의 색상 만 구별 할 수 있습니다. 색상이 너무 많기 때문에 정확한 수치를 제공 할 수 없습니다. close가 잘못 식별되거나 동일한 색상이 다른 것으로 잘못 표시 될 수 있습니다. # 003322와 같이 24 비트로 작성된 일반 최신 PC 모니터의 RGB 색상은 $ 2 ^ {24} \ sim 17,000,000 $를 구분합니다. 색상.

사람의 눈의 불완전 함을 무시하면 물론 계속해서 많은 색상이 있습니다. 가시 스펙트럼의 각 주파수 $ f $는 다른 색상을 제공합니다. 그러나이 계산은 실제 숫자를 과소 평가합니다. 색상의 : 고유 한 주파수에 의해 주어진 색상은 “단색”색상입니다. r “단색”빛의 색상.

다른 주파수를 결합 할 수도 있습니다. 이는 주파수를 더하거나 주파수의 평균을 구하는 것과는 완전히 다른 것입니다. 이보다 관대 한 계산에는 지수와 밑이 “연속적인”무한대 인 $ \ infty ^ \ infty $ 색상의 빛이 있습니다.

사람의 눈에 의한 가시성을 잊어 버리면 주파수 실제 양수일 수 있습니다. 음, 만약 당신이 “엄격하다”면, 가시적 인 우주만큼 긴 전자기파와 관련된 주파수에 “학술적인”하한이 있습니다. 낮은 주파수는 정말로 “이치에 맞지 않습니다”. 그러나 이것은 누구도 이러한 극도로 낮은 주파수를 감지하거나 이에 대해 이야기하지 않기 때문에 학술적인 문제 일뿐입니다.

반면에 주파수에는 상한선이 없습니다. 이것은 상대성 이론에 의해 보장됩니다. 다른 기준 프레임으로 전환하면 광자가 항상 다른 도랑에 의해 증폭 될 수 있습니다. 플랑크 주파수는 보편적 인 상수로 구성 될 수있는 특별한 값이며 양자 중력 (최소 크기 블랙홀과 같은 물질 물체의 나머지 프레임에서)의 다양한 “특성 프로세스”는이 특성 주파수에 의존 할 수 있습니다. 그러나 단일 광자의 주파수는 “나머지 프레임에 있지 않으며 임의로 높을 수 있습니다.

댓글

• I ‘ 가능한 한 자세히 읽고 있지만 하한 과 상한 에 대한 전망을 해결 한 것 같지만 ‘ 정말로 스펙트럼의 유한성을 다루지 않습니다. 양자는 주어진 대역 내에서 허용 가능한 주파수 수에 어떤 종류의 제한도 두지 않습니까? 어떤 시점에서는 거의 우주의 모든 것 같습니다. 이산 상태를 갖는다는 가설을 세울 수 있습니다. 광자가 다를 것이라고 믿기 어렵습니다.
• @Zassounotsukushi : QFT는 주어진 주파수에서 진동 모드로 저장할 수있는 에너지를 이산 값으로 제한합니다. 가능한 주파수를 제한하지 않습니다. ‘그 ‘ 언급 된 Lorentz 불변 인수 Lubos에서 얻을 수있는 또 다른 결론입니다. 광자는 참조 프레임을 적절하게 변경하여 임의의 주파수로 적색 / 청색 편이 될 수 있습니다. (로렌츠 변환 자체가 양자화되지 않는 한 ‘ 아주 미친 생각입니다.)
• @David : 주파수에 대한 하한을 제공하는 동일한 인수는 두 개의 구별 가능한 주파수에 대한 하한. 파장이 관찰 가능한 우주에서 한주기 미만으로 만드는 양만큼 다른 두 주파수는 구별 할 수 없습니다. 말할 필요도없이 이것은 비전과는 아무런 관련이 없습니다.
• @Zassounotsukushi 님, 제 답변에 설명이 명확하게 작성되지 않은 경우 사과드립니다. 나는 빈도가 진정으로 연속적인 양이라고 썼다고 생각하지만 진술을 정당화하지 못했을 수도 있습니다. David Zaslavsky는 전적으로 옳고 Lorentz 불변성은 주파수의 연속성을 증명할 수 있습니다. 양자 효과에 의해 아무것도 변경할 수 없습니다 (정재파 만 허용하는 상자에서 작동하는 경우 제외). BTW, David, 양자화 된 Lorentz 그룹은 $ SO (3,1) $의 일반적인 하위 그룹이 아닐 수 있습니다. ” 충분히 조밀 한 ” 이와 같은 하위 그룹이 존재합니다.
• @Ron 님, 귀하가 옳다는 데 동의합니다. 허블 스케일 문제는 주파수의 하한에 대한 제 답변의 일부에 스케치되었습니다. 경계가있는 우주의 경우 상자에서와 같이 주파수의 양자화를 얻을 수 있지만 간격이 엄청나게 낮습니다.

사람이인지하는 색상은 빛이 눈의 원뿔 세포에있는 적색, 녹색 및 청색 광 수용체를 자극하는 정도에 의해 정의됩니다. 우리가 지각 할 수있는 색은 빨강, 초록, 파랑입니다. 상대 및 절대 여기에 대한 통계, 여러 셀과 여러 시간 단계에 걸쳐 평균화 된 빨강, 녹색 및 파랑의 양은 지각 적 색 공간을 정의합니다. 평균화 시간이 길고 평균화해야하는 셀이 많을수록 색상을 더 세밀하게 구분할 수 있기 때문에 다소 모호합니다. 그러나 일정량의 미세 조정 후에는 그라데이션이 무의미 해집니다.

빛의 파장은 어떤 식 으로든 1 차가 아니며 세 개의 광 수용체의 반응입니다. 서로 다른 파장이 서로 다른 색상을 갖는 이유는 서로 다른 수용체를 다르게 자극하기 때문입니다.

이것은 뇌가 신호를 통합 할 수있는 정도에 의해 정의되는 색상의 3 차원 부분 공간이 있음을 의미합니다. 빨강, 녹색 및 파랑을 선택하고 각 구성 요소의 강도를 결정합니다. 각각의 그라데이션 수를 확인하는 유일한 방법은 심리 테스트를 수행하는 것입니다. 순수한 색상 (광 수용체 중 하나만 자극하는 색상)에 대한 강도 척도의 분할을보고 강도가 얼마나 근접 할 수 있는지 확인합니다. 이웃 강도를 확실하게 구별 할 수 없습니다. 모니터의 표준 범위에서 빨간색과 초록색의 경우 255 ~ 512 단계, 파란색의 경우 100 ~ 256 단계 일 것입니다 (이는 내 자신의 인식에 대한 기억을 기반으로 한 추측입니다). 이것은 컴퓨터 화면의 표준 “옥타브”에 있습니다 (화면이 눈이 멀지 않고 거의 보이지도 않지만 눈은 대수이므로이 범위는 최대 옥타브의 총 수에서 동일해야합니다. 10, 저는 약 4 개를 말하고 빨간색 / 녹색에 대해 더 많이 말하겠습니다. 따라서 올바른 추정치는 약 1000 ^ 3 또는 10 억 색상입니다.

그러나 이것은 로돕신 반응을 받아들이지 않습니다. 로돕신 반응은 로돕신 범위가 세 가지 수용체 모두와 겹치기 때문에 색상 반응과 별개입니다. 로돕신을 개별적으로 포함하는 경우 다른 1000 개의 가능한 값 또는 1 조 개의 색상을 곱해야합니다. 이러한 색상 중 일부는 인공적 수단으로 만 접근 할 수 있습니다 .– 적색, 녹색 또는 청색 형광체를 자극하지 않고 로돕신을 자극해야하며, 이는 향정신성 약물, 꿈의 상태, 산소 부족과 같이 화학적으로 가능할 수 있습니다. 방법은 잔상을 사용하는 것입니다. 특정 수용체의 민감도.

사람의 시각을 고려하고 있다면 분명한 (놀랍게도 적은) 수의 구별 가능한 색상.

MacAdam 다이어그램이라고하며 색도 플롯에서 구별 할 수없는 단일 색상 주변 영역을 보여줍니다.
전체 색상 수는 색상 공간을 완전히 채우는 데 필요한 타원 수입니다.분명히 이것은 개인의 나이, 성별, 조명 등에 따라 다릅니다.

특정 주파수의 빛에는 색이 있지만 그 색을 고유하게 정의하지는 않습니다. 사람의 눈에는 3 개의 “색상”수용체가 있습니다. 각각은 다른 주파수보다 일부 주파수에 더 민감합니다. 이 이미지 를 참조하세요.

무한한 수의 색상이 있지만 사람이 각 유형의 광 수용체에서 나오는 서로 다른 강도를 얼마나 세밀하게 구별 할 수 있는지에 대한 제한이있을 수 있습니다.

먼저, 색상은 가시 범위에있는 전자기 복사의 스펙트럼 에 의해 결정됩니다. 대부분의 색상은 단일 주파수로 생성 될 수 없습니다. 반면에 모든 스펙트럼이 다른 색상을 제공하는 것은 아닙니다. 우리 눈에는 세 가지 수용체가 있습니다 (실제로는 네 가지가 있지만 하나는 유형은 색상을 결정하는 데 사용되지 않습니다). 따라서 완전한 색상 수신은 3 차원 공간을 기반으로합니다 (이것이 RGB, HSV, HSB, YUV와 같은 거의 모든 색상 공간에 세 가지 매개 변수가있는 이유입니다). 그러나 이것에도 불구하고 모든 색상이 세 가지 색상 만 혼합하여 생성 될 수 있다는 것은 사실이 아닙니다 (예 : sRGB로 모든 색상을 설명 할 수 수 있지만 일부 색상의 경우 음수 값). 이는 수용체의 모든 활성화 패턴이 빛에 의해 생성되는 것은 아니기 때문입니다. 실제로 모든 스펙트럼 색상 (단 하나의 고정 주파수의 빛에 해당하는 모든 색상)은 다른 어떤 것과도 혼합 될 수 없습니다. 또한이 3 차원 공간에는 밝기도 포함되어 있습니다 (HSV, HSB 및 YUV 색상 공간은이를 특정 좌표로 분리). 따라서이를 인수 분해하면 실제 색상 공간에는 두 개의 매개 변수 만 남습니다.

그러나 임의의 가까운 색상을 구별 할 수 없으므로 실제 색상 스펙트럼은 실제로 유한합니다. 그러나 색상 수를 엄격하게 정의 할 수있는 방법은 없습니다. 실제로 스펙트럼을 색상으로 변환하는 것은 위에서 생각할 수있는 것처럼 잘 정의되어 있지 않습니다. 예를 들어, 우리의 인식은 화이트 밸런스를 만듭니다. 예를 들어 일광 필름을 사용하여 전기 조명으로 사진을 찍고 디지털 카메라에 자동 화이트 밸런스 기능이있는 사진을 만들면 색상이 잘못 보입니다. 또한 충분한 밝기에서 동일한 색상으로 더 오랜 시간을 찾으면 수용체가 “피곤해집니다” (그러므로 흰색 벽을 보면 보색으로 이미지가 표시됩니다.) 또한 특정 패턴의 강도 변화는 색상으로 인식됩니다. 즉, 무엇을하든 실제 색상 인식에 대한 근사치 일뿐입니다.

얼마나 많은 색상이 있습니까?

없음.

우리의 인식 : 제가 아는 한 색상은 빛의 다른 주파수 일뿐입니다. 위키피디아에 따르면 우리는 약 380nm와 740nm의 파장을 볼 수 있습니다. 이것은 우리가 약 4.051⋅10 ^ 14 Hz에서 약 7.889⋅10 ^ 14 Hz까지의 주파수를 가진 빛을 볼 수 있다는 것을 의미합니다. 이 올바른지?

내가 아는 한 그렇습니다. 일부 사람들은 자외선을 조금 볼 수 있다고 덧붙일 것입니다. 일부는 적외선도 조금 볼 수 있다고 생각합니다.

시간 (및 주파수)이 이산 값인지 연속 값인지 모르겠습니다. 둘 다 연속적이면 셀 수없는 수의 “색상”이 존재합니다. . 불연속적인 경우에는 여전히 상한선이 없을 수 있습니다.

파장이나 주파수는 어떤 값도 취할 수 있으며 다양합니다. 부드럽게.

상한? 주파수 크기의 주문 기사를 찾았습니다. 플랑크 각 주파수는 다른 모든 주파수보다 훨씬 더 높은 것 같습니다. 이것이 가능한 가장 높은 주파수입니까? 물리학에서 더 높은 주파수가 의미가 있습니까?

광자 주파수에 어떤 종류의 상한선이있을 수 있다고 생각합니다. , 빛의 속도 제한 때문에.하지만 증명할 수는 없습니다. UV 컷오프를 훨씬 넘어서서 관련성이 없다고 생각합니다.

이 질문을하는 이유 : 상상하고 있습니다. 벡터 공간 R4는 R3과 비슷하지만 색상이 있습니다. 이것이 의미가 있다면 무한한 양의 색상이 필요합니다. 사실 숫자는 셀 수 없습니다.

그렇게 말할 수도 있지만 얼마나 많은 색상이 존재합니까? 라고 말했을 때 아무것도 없다고 말했습니다. 빛이 존재하고이 빛은 파장과 주파수를 가지고 있기 때문입니다.하지만 색상은 quale . 그것은 우리 머리 속에 만 존재합니다. 따라서 사실 아무것도 존재하지 않습니다 .

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• ” 나는 어떤 종류의 상한선이있을 수 있다고 생각합니다. 빛의 속도 제한으로 인한 광자 주파수. 하지만 ‘ 증명할 수 없습니다. ” Ehh … 아니요? 어떻게 ‘ 광자 속도에서 주파수 경계를 도출 했습니까? 계몽 해주세요.
• @Danu : 빛은 횡파의 성질을 가지고 있습니다. 탄성 벌크의 횡파를 생각하십시오. 이 방법으로 → 속도 $ v_s = \ sqrt {\ frac {G} {\ rho}} $. ‘에서 손을 흔들고 있습니다. 먼저 이쪽으로 ↑, 다음으로 이쪽으로 ↓. 상하 변위가 재료의 탄성 한계를 초과하므로이 빈도는 무제한이 될 수 없습니다. 빛의 표현은 물론 $ c_0 = {1 \ over \ sqrt {\ mu_0 \ varepsilon_0}} $입니다.