Por que não há amarelos escuros ou violetas brilhantes?

Em seu livro O olho do fotógrafo, o fotógrafo e autor Michael Freeman diz:

Outra consideração é o brilho relativo. Tons diferentes são percebidos como tendo diferentes valores de luz, com amarelo o mais brilhante e violeta o mais escuro. Em outras palavras, não existe amarelo escuro nem violeta claro; em vez disso, essas cores se tornam outras - ocre, por exemplo, ou malva.

Freeman está claramente falando sobre algo mais sério do que o rótulo das cores. Em The Photographer's Eye , a citação acima faz parte de uma seção relativamente pequena, mas o mesmo conceito ocorre em um livro anterior dele, Mastering Color Digital Photography . A idéia parece ser que, quando escurecido, o amarelo perde as qualidades essenciais que o tornam amarelo e, quando tornado violeta brilhante, perde as qualidades essenciais que o tornam violeta - de uma maneira que o vermelho ou o azul não. Essas qualidades são claramente mais do que sua posição em um espaço de cores e também são mais do que o nome que é aplicado.

Algumas das respostas podem ser culturais, mas se fosse inteiramente arbitrário, parece estranho que esses efeitos particulares sejam reivindicados ao contrário para cores que são cores contrastantes diretas na roda de cores. Isso parece implicar alguma razão técnica além de qualquer coisa como "o roxo é real por causa da consciência dos corantes nos tempos antigos".

Então, qual é a ciência por trás disso?

Vou dar duas respostas que parecem estar em conflito, mas que na verdade não estão:

• Não são amarelos escuros e violetas brilhantes - nós apenas não estamos acostumados a vê-los.
• Não há e não pode haver amarelos escuros ou violetas brilhantes - e aqui está o porquê.

ESTÁ BEM...

1. Não são amarelos escuros e violetas brilhantes

A percepção da cor é relativa. Aqui está uma demonstração. Se você usar uma roda de cores típica:

E você escurece a imagem para metade do brilho original e depois escurece todas as cores, inclusive o amarelo. Isso produz um amarelo escuro que parece enlameado:

Se você escurecer novamente, agora com um quarto do brilho original, o amarelo escurecido está começando a não parecer mais com "amarelo", pois perdeu a maior parte de sua "amarelecimento".

No entanto, se você colocar a imagem em tela cheia e apagar todas as luzes da sala, ela aparecerá novamente como normal. Este amarelo escuro ficará "amarelo" novamente.

Agora, se a imagem estiver escurecida em um oitavo do brilho original, as cores ficarão tão escuras agora que você mal poderá vê-las:

Mas se você reduzir a luz ambiente da sala à escuridão, o amarelo super-escuro aqui parecerá novamente com você como "amarelo". Tudo sobre nossas percepções de cores é relativo.

Por outro lado, se você voltar para a primeira imagem e aumentar o brilho do monitor, para que o violeta não fique mais escuro, mas fique realmente brilhante, você criou um violeta brilhante. No entanto, no processo, você iluminou todas as outras cores também; portanto, a violeta mais brilhante que você acabou de criar ainda é escura em relação a todas as outras cores.

2. Não há e não pode haver amarelos escuros ou violetas brilhantes - e aqui está o porquê

OK, agora o outro lado da discussão. Por que o amarelo é tão brilhante e o violeta tão escuro?

A resposta tem a ver com a forma como nossos olhos percebem a luminosidade. Cada um dos receptores de cores em nossos olhos - vermelho, verde e azul - percebem essas cores em diferentes luminosidades. De fato, o verde é percebido como duas vezes mais brilhante que o vermelho e cerca de seis vezes mais brilhante que o azul. Uma maneira padrão de calcular a luminosidade dos componentes de cor vermelho, verde e azul é adicionar 30% do valor de vermelho mais 59% do valor de verde mais 11% do valor de azul. Em outras palavras:

L = (0.30 * R) + (0.59 * G) + (0.11 * B)

Como o amarelo é reconhecido por nossos olhos como ativador dos cones vermelho e verde da retina, seu valor de luminosidade pode ser calculado como:

L[Y] = (0.30 * 1) + (0.59 * 1) + (0.11 * 0)
     = 0.89

Isso é bastante brilhante - somente o branco puro pode atingir 1,0 usando esta fórmula.

Por outro lado (o lado escuro), podemos ver que a cor mais escura é um azul puro:

L[B] = (0.30 * 0) + (0.59 * 0) + (0.11 * 1)
     = 0.11

E o violeta? Como o violeta contém vermelho e azul, na verdade é um pouco mais brilhante (mais luminoso) que o azul, se restringirmos R, G e B ao intervalo [0,1]. Mas o que pensamos como "violeta" é geralmente quantidades um pouco mais escuras de R e B do que puro vermelho e azul. Uma maneira de escrever violeta pode ser R = 0,5, G = 0,0, B = 0,8. Esta é apenas uma maneira de atribuir os números; todo mundo tem um sentimento um pouco diferente do que é "violeta". O uso da fórmula de luminosidade acima para esses valores RGB fornece:

L[V] = (0.30 * .5) + (0.59 * 0) + (0.11 * 0.8)
     = 0.238

De qualquer forma, o violeta é escuro por natureza, pois está mais próximo do azul (o mais escuro do RGB) do que do vermelho. E o amarelo é claro por natureza, porque combina verde (o mais brilhante de RGB) com vermelho (o segundo mais brilhante).

O ciano puro (verde mais azul) também é muito brilhante, mas menos que o amarelo.

Aqui está a roda de cores acima mostrada como um gráfico de matiz / luminosidade. Como você pode ver, o amarelo tem a luminosidade mais alta e o azul a mais baixa, com o roxo muito próximo do azul.

3. Em resumo

Todas as opções acima assumem um modelo de cores RGB. Embora nossos olhos estejam conectados a receptores RGB, eles certamente não limitam valores a intervalos agradáveis ​​como [0,1]. Na realidade, nossos olhos medem o brilho logaritmicamente. No entanto, modelos de cores como RGB nos permitem representar e recriar uma boa parte das cores visíveis nas telas de nossos computadores, e, embora existam outros modelos que levam em consideração as sutilezas perceptivas com mais precisão do que RGB, ainda é verdade que nossos olhos percebem azul é menos brilhante que vermelho ou verde, e é por isso que violeta e azul são sempre mais escuros que amarelo e laranja - especialmente azul puro (às vezes chamado de azul ultramarino). Na prática, a maioria das cores que consideramos "azuis" na vida tem um pouco de verde misturado. Da mesma forma, a maioria das cores que consideramos "amarelas"

Finalmente, tecnicamente, nada na luz da vida real impede que exista um grande pico de luz azul refletindo em um objeto - mas isso simplesmente não acontece na prática, devido à maneira como a luz branca é quebrada, absorvida e refletida .

Uma exceção a isso são cores fluorescentes. Com cores fluorescentes, você pode obter picos brilhantes de cores mais puras, porque as energias dos comprimentos de onda próximos são coletadas e reemitidas em um comprimento de onda mais puro. Se você já viu um pôster de luz negra iluminado por uma lâmpada fluorescente brilhante, verá azuis e violetas muito brilhantes - e o interessante é que eles não são realmente muito mais escuros do que as laranjas, amarelos e verdes. (Todas as regras normais estão do lado de fora quando se trata de luzes negras. :)

Eu acho que é um pouco mais do que simplesmente dizer "temos outros nomes para essas cores". Sim, há um componente cultural. Se o inglês não tiver a palavra "rosa", podemos muito bem nos referir à cor "violeta claro". Alguns idiomas nem distinguem entre azul e verde . Mas acredito no caso do amarelo, que a maneira como nosso cérebro interpreta a cor significa que o melhor que podemos fazer com o "amarelo escuro" é chamado de "ouro".

Pense em descrever cores com "-ish", por exemplo. Podemos ter um verde azulado ou um amarelo alaranjado, mas imagine a cor azul amarelado. Isso não existe. O mesmo com vermelho esverdeado. (Não obstante, tecidos cintilantes que mudam de cor).

As cores "puras" que nossos olhos percebem e nossos cérebros interpretam são amarelo, azul, verde, vermelho e possivelmente marrom. (Veja a teoria do processo do oponente .) Outros nomes de cores são culturais e variações sobre eles. Por exemplo, laranja é um amarelo avermelhado ou vermelho amarelado, rosa é um vermelho azulado pálido, violeta um azul avermelhado. Portanto, achamos difícil imaginar um "amarelo escuro" porque nossos olhos e cérebro são mais propensos a interpretá-lo como um "verde desaturado escuro" ou possivelmente um "marrom esverdeado".

Eu acho que isso tem a ver com as faixas normais de cores que são perceptíveis pelo olho humano.

O gráfico CIE mostra a gama de cores perceptíveis humanas em uma tabela xy:

Os números em azul ao redor das bordas externas (saturação total) representam o comprimento de onda da luz naquele ponto. No centro (aproximadamente 0,35x 0,35a), há luz branca.

Observe como certos comprimentos de onda, por exemplo (520 mm), estão mais distantes do ponto central do que outros (580 mm). Isso significa que algumas cores, como o verde, simplesmente têm uma faixa mais ampla de saturação do que outras, como o amarelo.

Isso significa que o verde pode ser distinguido como tal em uma saturação muito menor do que a lata amarela.

Impacto na fotografia

Algumas cores, amarelas como exemplo, não se sustentam tão bem com uma saturação mais baixa, mas algumas ainda são facilmente distinguidas mesmo quando você atinge níveis monocromáticos de dessaturação.

O marrom não é mais amarelo escuro do que azul escuro, verde ou qualquer outra cor!

Marrom é uma cor formada pela inclusão incremental do elogio dessa cor. Por exemplo: azul com um pouco de laranja misturado para produzir um tipo de marrom, ou amarelo com um pouco de roxo para produzir outro tom de marrom.

Isso está usando métodos de cores subtrativos ... então, um pouco de teoria das cores para quem não sabe. Existem cores primárias: amarelo, azul, vermelho; cores secundárias roxo, laranja, verde; e algumas cores terciárias são reconhecidas na teoria das cores, mas nesse momento são apenas os níveis de graduação entre essas "cores puras" no espectro de cores. Por que estamos chamando essas cores "puras"? Porque eles estão na parte visível do espectro eletromagnético. Se você não sabe o que é isso, pesquise no Google porque o resto do que estou prestes a dizer não fará sentido.

Então, marrom é basicamente o que acontece quando o olho vê uma combinação combinada de comprimentos de onda que caem em qualquer lugar do espectro, com aproximadamente mais de 100nm (nanômetros) de diferença de comprimento.

Então, chame como quiser, mas o marrom não é amarelo escuro .

Eu me especializei em biologia com foco na ciência da percepção e da visão como estudante de graduação e, dando meu melhor palpite sobre por que não há "amarelo escuro", eu diria que provavelmente tem a ver especificamente com a frequência com que os cones no olho humano responda a comprimentos de onda "coloridos". O olho humano normal possui um conjunto de três tipos de nervos responsivos à luz 'coloridos' em forma de cone. (A maioria das pessoas já ouviu falar deles.) Se estiver faltando um ou mais desses tipos, você será considerado daltônico. O que é interessante sobre a sensibilidade desses cones é: eles não estão uniformemente espaçados na parte da luz visível do espectro eletromagnético, nem são igualmente sensíveis ao seu comprimento de onda específico, enão há cone que responda à atividade na parte amarela do espectro de comprimento de onda. Existe um cone que responde ao azul (400 nanômetros de comprimento) e ao vermelho e verde (faixa de 600-700nm). Portanto, o olho está sempre adivinhando o que é amarelo. Se você deseja obter mais informações sobre esse tipo de "curva de sensibilidade do cone" do Google, "suposição perceptiva". É fascinante.

Espero que ajude.

Eu acho que é uma coisa cultural / de desenvolvimento / linguagem, e não algo a ver com o espaço de cores RGB ou a percepção humana.

As palavras para cores estão intimamente relacionadas às coisas, o exemplo mais óbvio é "laranja". Eu acho que você pode ter um amarelo escuro, é apenas o que chamamos de algo diferente. Por quê? Talvez porque haja objetos naturalmente amarelos escuros - azeitonas! Pode haver menos razões para distinguir entre vermelho escuro e vermelho claro; portanto, a mesma palavra é usada. No entanto, se, por razões de sobrevivência, você precisa saber escolher a fruta amarela, mas não a fruta de cor verde-oliva, é útil ter palavras diferentes para essas cores para evitar confusão.

Em suma, acredito que passamos a nomear cores com base na conveniência, não como uma partição ordenada do espaço de cores perceptível.

Note que eu não sou antropólogo ou etimologista, então isso é pura conjectura da minha parte!

Também há quase certamente um componente de percepção, as cores que podemos distinguir mais facilmente merecem nomes exclusivos, enquanto não faz sentido nomear cores que não podemos ver muito bem ...

Eu acho que consideraria "Brown" como "Dark Yellow". Do ponto de vista da teoria moderna das cores, que é um modelo tridimensional de matiz, saturação e luminosidade, você acaba com cores marrom-esverdeadas ou verde-amarronzadas (ou seja, azeitona) ao longo do eixo de cromaticidade "amarelo" quando a luminosidade cai em torno de 50% ou menos .

Nunca ouvi falar do marrom listado como uma cor secundária , fora talvez de alguns livros e revistas de design de interiores. Geralmente, as primárias são vermelhas / verdes / azuis ou vermelhas / azuis / amarelas ou a combinação das duas, e as secundárias são violeta / laranja / ciana / magenta.

Uma maneira de obter informações sobre a questão da "cor" seria modelar a cor em três dimensões e examinar o eixo radial de qualquer cor primária ou secundária (irradiando do ponto Z branco / preto para a direção da saturação total de o matiz no plano X / Y.) Em três dimensões, com luminosidade máxima, você tem cores que variam de 0% a 100% de saturação, irradiando em um círculo de matiz de 360 ​​°. Mas isso é apenas na luminosidade máxima. Você pode dividir a luminosidade em 5 níveis (apenas para manter as coisas funcionais e simples), a 100%, 75%, 50%, 25%, 0% e, para cada eixo radial da cor (como amarelo), você verá as cores que se enquadram nessa tonalidade específica. As cores Browne Oliveambas caem perto do "Eixo Amarelo Hue".

Eu acho que realmente existe um "amarelo escuro", tanto quanto acho que existe um "violeta claro". Eu acho que é realmente muito cultural ou linguístico separar o amarelo do marrom. Marrom é apenas uma palavra que usamos para descrever "Amarelo escuro", assim como "Rosa" é uma palavra usada para descrever "Violeta claro".

Porque eles têm seus próprios nomes. É por isso. Estas são minhas interpretações dessas variantes:

O amarelo escuro é simplesmente conhecido pelo marrom .
Violeta claro é simplesmente conhecido por rosa .

De acordo com Steven L. Buck, Ph.D, professor de psicologia, professor adjunto de radiologia , que tem publicações em percepção visual pelo menos desde 1979 , "amarelo e marrom são tons unidirecionais que dependem do contexto de brilho no qual eles são visualizados ", conforme publicado no artigo " Brown " , na revista Cell (VOLUME 25, EDIÇÃO 13, PR536-R537, 29 de junho de 2015)

O que há de tão especial no marrom (e amarelo)? Existem quatro matizes perceptivos primários brilhantes - vermelho, verde, azul e amarelo. Quando vermelho, verde ou azul estão esmaecidos, os tons escuros resultantes ainda retêm elementos perceptivos de vermelho, verde ou azul ( Figura 1 na parte superior); somente o amarelo muda categoricamente, para marrom. Assim, diferentemente de todos os outros tons básicos, amarelo e marrom são tons unidirecionais que dependem do contexto de brilho em que são visualizados. Os tons primários brilhantes são amarelos, vermelhos, verdes e azuis - mas os tons primários escuros são marrom, vermelho, verde e azul.

Quando vemos marrom? Qualquer superfície que pareça amarela quando estiver mais brilhante do que a área circundante ficará marrom quando estiver suficientemente escura. Isso pode ser feito tornando o ambiente mais brilhante ou a superfície mais escura. Assim, quando uma luz amarela pura é esmaecida, ela começa a adquirir quantidades crescentes de marrom na faixa de 'caramelo' até que eventualmente se torne marrom, sem deixar vestígios de amarelo ( Figura 1 ao meio). Isso explica por que nunca encontramos luzes de sinalização marrons: as luzes mais brilhantes que o ambiente circundante podem ser amarelas, vermelhas, verdes ou azuis, mas nunca marrons, porque o marrom é apenas uma cor escura.

Como o marrom é semelhante ao amarelo? Amarelo e marrom podem ser vistos isoladamente, sem nenhum traço de qualquer outro tom. Ambos podem misturar-se perceptivamente com verde ou vermelho: por exemplo, a laranja é um amarelo avermelhado, a azeitona é um marrom esverdeado. Além disso, nem o amarelo nem o marrom podem perceptivamente se misturar com o azul: o azul é perceptivamente oposto ao amarelo e ao marrom e pode cancelar qualquer matiz quando misturado com eles. Há muito que se reconhece que não vemos matizes que tenham componentes perceptivos de amarelo e azul, mas o mesmo vale para marrom e azul.

Qual a diferença entre o marrom e o amarelo?Embora o amarelo e o marrom possam se misturar em diferentes proporções na faixa de tons de caramelo, cada um pode ser visto na ausência do outro. São necessárias proporções diferentes de luzes vermelha e verde para produzir um amarelo equilibrado vermelho-verde em comparação com um marrom equilibrado vermelho-verde, de modo que uma superfície que se pareça com um amarelo equilibrado vermelho-verde quando cercada por preto terá uma aparência marrom esverdeada contra um branco brilhante. Da mesma forma, um marrom avermelhado equilibrado ficará verde avermelhado (laranja) contra um contorno escuro. Essa mudança de equilíbrio vermelho-verde deu origem à noção de longa data de que a contrapartida brilhante do marrom é a laranja. De fato, qualquer matiz que tenha um componente amarelo quando brilhante terá um componente marrom quando estiver escuro. Assim, a contraparte brilhante do marrom é amarela, não apenas laranja.