• Home
  • Química
  • Astronomia
  • Energia
  • Natureza
  • Biologia
  • Física
  • Eletrônicos
  •  science >> Ciência >  >> Física
    Como funcionam as cores impossíveis
    Os cientistas dizem que você não pode ver uma imagem que seja igualmente azul e amarela ao mesmo tempo. Os neurônios oponentes do cérebro não podem ser excitados e inibidos simultaneamente. Mas alguns pesquisadores pensam de outra forma. sodapix / Thinkstock

    Aqui está um derretedor de cérebros - a cor azul não existe. Ou vermelho, ou verde, ou fúcsia ou lavanda. Na verdade, não há tangível, coisa absoluta chamada "cor". A cor existe puramente em nossas mentes. (Cara!)

    Uma banana, por exemplo, não é inerentemente amarelo. Para o provar, desça até a cozinha no meio da noite e segure uma banana na frente do rosto. Que cor é essa? Tipo de um preto acinzentado sujo, mas definitivamente não é amarelo. Isso ocorre porque as cores não são emitidas pelos objetos; eles são refletidos. Uma banana é amarela porque quando a luz reflete em uma banana, ele brilha de volta amarelo.

    Como funciona? A luz branca - como a luz do sol ou a luz de uma lâmpada brilhante - é composta de comprimentos de onda que abrangem todo o espectro visível. Quando a luz branca passa por um prisma, você pode ver todas as cores puras no espectro:violeta, índigo, azul, verde, amarelo, laranja e vermelho.

    Quando a luz branca brilha em uma casca de banana, algo incrível acontece. Um pigmento natural na casca da banana chamado xantofila é quimicamente programado para absorver certos comprimentos de onda e refletir outros. O comprimento de onda refletido dominante da xantofila é amarelo.

    Mas o amarelo daquela banana ainda não existe. Ele só começa a existir quando a luz refletida daquela casca é detectada por milhões de células sensíveis à cor em suas retinas, chamadas cones. Existem três tipos de cones, cada um responsável por detectar um comprimento de onda de luz diferente. Os cones enviam impulsos elétricos para o cérebro, onde os dados são processados ​​em uma única cor reconhecível:amarelo [fonte:Pappas].

    A moral da história das cores é esta - sem nossos cones e sem nossos cérebros, cores não existem. E mesmo quando o fazem, está apenas na mente de quem vê. O que leva a uma questão fascinante:e se houver cores dentro do espectro visível que nossos cones e cérebros não podem ver? Na verdade, existem. Assim chamado cores impossíveis ou cores proibidas quebrar as regras biológicas de percepção. Mas alguns pesquisadores acham que descobriram uma maneira de ver o impossível.

    Vamos começar nos aprofundando na ciência da percepção das cores.

    Conteúdo
    1. Oponência de cor
    2. Experimentos com cores impossíveis
    3. Como ver cores impossíveis

    Oponência de cor

    As cores que percebemos são o resultado da luz refletida detectada por cones em nossos olhos e, em seguida, processada por nossos cérebros. PeterHermesFurian / iStock / Thinkstock

    Como já discutimos, as cores que percebemos como vermelhas, verde, amarelo, Siena queimada e assim por diante são o resultado da luz refletida sendo detectada por cones em nossos olhos e, em seguida, processada por nossos cérebros. Para entender por que as chamadas cores impossíveis quebram as regras da percepção visual, precisamos entender mais sobre como nossos cones e nossos cérebros interagem.

    Cada um de seus olhos contém cerca de 6 milhões de cones concentrados no centro da retina [fonte:Pantone]. Esses cones vêm em três comprimentos de onda diferentes:curto, médio e longo. Quando um cone recebe um sinal forte em sua zona de comprimento de onda, ele envia impulsos elétricos ao cérebro. O trabalho do cérebro é combinar os milhões de sinais elétricos de cada cone para recriar uma "imagem" composta da cor verdadeira.

    O cérebro, claro, não é um computador, mas tem seu próprio nódulo complexo de células altamente especializadas. As células responsáveis ​​pelo processamento dos sinais elétricos dos cones são chamadas neurônios oponentes [fonte:Wolchover]. Existem dois tipos de neurônios oponentes que residem no córtex visual do cérebro:neurônios oponentes vermelho-verdes e neurônios oponentes azul-amarelos.

    Essas células cerebrais são chamadas de neurônios oponentes porque funcionam de forma binária:o neurônio oponente vermelho-verde pode sinalizar vermelho ou verde, mas não ambos. E o neurônio oponente azul-amarelo pode sinalizar tanto azul quanto amarelo, mas não ambos.

    Quando você olha para uma imagem em amarelo puro, a parte amarela do neurônio oponente azul-amarelo é excitada e a parte azul é inibida. Mude para uma imagem em azul puro e a parte azul do neurônio oponente é excitada e a amarela inibida. Agora imagine tentar ver uma imagem que seja igualmente azul e amarela ao mesmo tempo. Os neurônios oponentes não podem ser excitados e inibidos simultaneamente.

    Este, minha amiga, é por isso que o azul-amarelo é uma cor impossível. O mesmo se aplica ao vermelho-verde. Você pode estar dizendo, "Espere um segundo, Eu sei exatamente como o amarelo e o azul ficam juntos - é verde! E o vermelho e o verde formam uma espécie de marrom lamacento, certo? "Boa tentativa, mas isso é o resultado da mistura de duas cores, nem um único pigmento que seja igualmente azul-amarelo ou igualmente vermelho-verde.

    Experimentos com cores impossíveis

    Em 1801, muito antes de os cientistas saberem sobre cones e neurônios, O médico inglês Thomas Young teorizou que o olho humano tem três tipos de receptores de cor:azul, verde e vermelho. Jovens teoria da cor tricromática foi provado correto na década de 1960, quando os cones (nomeados por sua forma) foram descobertos como tendo uma sensibilidade especial ao azul, luz verde e vermelha [fonte:Nassau].

    A teoria oponente da percepção das cores existe desde a década de 1870, quando o fisiologista alemão Ewald Hering postulou pela primeira vez que nossa visão era governada por cores oponentes:vermelho versus verde e azul versus amarelo. A teoria do oponente de Hering é apoiada pelo fato de que não há cores que possam ser descritas como verde-avermelhado ou azul-amarelado, mas todas as outras cores no espectro visível podem ser criadas combinando luz refletida vermelha ou verde com amarela ou azul [fonte:Billock and Tsou].

    Tanto a teoria tricromática da cor quanto a teoria do oponente foram tratadas como verdades imutáveis ​​da percepção das cores por mais de um século. Tomados em conjunto, as duas teorias argumentam que é impossível para o olho humano ou a mente perceber certas cores descritas como vermelho-verde ou azul-amarelo.

    Agradecidamente, sempre há alguns cientistas desonestos que gostam de empurrar os reinos da possibilidade. No início dos anos 1980, os cientistas visuais Hewitt Crane e Thomas Piantanida desenvolveram um experimento com o objetivo de levar o cérebro a ver cores impossíveis.

    No experimento de Crane e Piantanida, os sujeitos foram instruídos a olhar para uma imagem de duas faixas adjacentes de vermelho e verde. As cabeças dos sujeitos foram estabilizadas com um apoio de queixo e seus movimentos oculares foram monitorados por uma câmera. Com cada pequena contração dos olhos de um sujeito, a imagem vermelha e verde foi ajustada automaticamente para que o olhar da pessoa permanecesse fixo nas cores opostas [fonte:Billock e Tsou].

    Os resultados, publicado na revista Science em 1983, foram alucinantes. Se as pessoas olhassem para cores opostas adjacentes por tempo suficiente, a fronteira entre eles se dissolveria e uma nova cor "proibida" surgiria. A cor resultante era tão nova que os participantes tiveram grande dificuldade até mesmo em descrevê-la [fonte:Wolchover].

    Ao estabilizar a imagem para rastrear os movimentos dos olhos, Crane e Piantanida teorizaram que diferentes áreas do olho estavam sendo continuamente banhadas por diferentes comprimentos de onda de luz, fazendo com que alguns neurônios oponentes fiquem excitados e outros inibidos ao mesmo tempo.

    Estranhamente, O experimento de Crane e Piantanida foi descartado como um truque de salão, e vários outros cientistas da visão não conseguiram os mesmos resultados dramáticos. Não foi até o século 21 que cores impossíveis ganharam uma segunda vida.

    Como ver cores impossíveis

    Quando equipes de pesquisadores tentaram recriar os experimentos revolucionários de Crane e Piantanida com cores impossíveis, eles freqüentemente apresentavam resultados decepcionantes. Em vez de ver novos tons de vermelho-esverdeado ou amarelo-azulado, os sujeitos descreveram com mais frequência a cor mesclada como marrom-lama [fonte:Wolchover]. Outros veriam campos verdes com pontos vermelhos pixelados espalhados por eles. Cores impossíveis se tornaram uma piada científica.

    Mas em 2010, cores impossíveis voltaram às manchetes. Desta vez, um par de pesquisadores visuais da Base Aérea Wright-Patterson em Ohio, acreditava que eles haviam determinado por que Crane e Piantanida tiveram sucesso onde outros falharam.

    Em um artigo da Scientific American, os biofísicos Vincent Billock e Brian Tsou identificaram a combinação de rastreamento ocular e luminância (brilho) como a chave para enganar o cérebro e fazê-lo ver cores impossíveis [fonte:Billock and Tsou].

    Billock e Tsou realizaram seus próprios experimentos nos quais os indivíduos foram novamente amarrados a um apoio de queixo e monitorados pela mais recente tecnologia de rastreamento de retina. Com as imagens estabilizadas para os movimentos dos olhos dos assuntos, Billock e Tsou brincaram com o brilho ou luminância das duas listras de cores opostas.

    Se houvesse diferença no brilho, os sujeitos experimentaram as cores pixeladas relatadas em experimentos anteriores. Mas se as duas cores fossem equiluminantes - exatamente o mesmo brilho - então seis entre sete observadores viram cores impossíveis [fonte:Billock e Tsou]. Melhor ainda, dois deles puderam ver as novas cores em suas mentes por horas após o término do experimento.

    Visão Impossível

    Você pode treinar para ver cores impossíveis? Embora poucos de nós tenhamos um estabilizador de retina no porão, existem alguns exercícios mais simples que podem induzir temporariamente o cérebro a ver o que é proibido. O mais simples é olhar para uma imagem de dois quadrados de cores opostas, cada um com um sinal de mais branco no meio. Relaxe e cruze os olhos até que os dois sinais de adição se fundam em um [fonte:Wilkins]. O que você vê?

    Muito mais informações

    Nota do autor:Como funcionam as cores impossíveis

    Vamos parar um momento para apreciar o milagre que é a visão em cores. O reino animal desenvolveu a tecnologia biológica para detectar variações sutis nos comprimentos de onda de energia da luz refletida e traduzir esses dados em imagens coloridas 3-D. Estima-se que os humanos possam ver até 10 milhões de cores diferentes. Por que diabos nós desenvolvemos essa habilidade; para que a Crayola pudesse lançar um pacote de 10 milhões de lápis de cor? Alguns biólogos evolucionistas acreditam que a visão das cores dos tricromatos evoluiu nos primatas para nos ajudar a localizar frutas coloridas. Outros animais têm olhos e cérebros que podem ver além do espectro visível. As abelhas podem ver no infravermelho. Borboletas e alguns peixes percebem a luz ultravioleta. A existência de cores impossíveis faz você se perguntar o que mais está lá fora que não podemos ver ... ainda.

    Artigos relacionados

    • Como funciona a luz
    • Como funciona a cor
    • Como funcionam os óculos 3D
    • Como funcionam os hologramas
    • Como funcionam as miragens
    • Quais são as cores no espectro de luz visível?

    Fontes

    • Billock, Vincent A .; Tsou, Brian H. "Cores 'impossíveis':veja tons que não existem." Americano científico. Fevereiro de 2010 (30 de maio, 2015) https://www.scientificamerican.com/article/seeing-forbidden-colors/
    • Nassau, Kurt. "Cor." Encyclopaedia Britannica (30 de maio, 2015) http://www.britannica.com/EBchecked/topic/126658/colour/
    • Pantone. "Como vemos as cores?" (30 de maio, 2015) http://www.pantone.com/pages/pantone/Pantone.aspx?pg=19357&ca=29
    • Wilkins, Alasdair. "Treine-se para ver cores impossíveis." io9. 9 de dezembro 2010 (30 de maio, 2015) http://io9.com/5710434/train-yourself-to-see-impossible-colors
    • Wolchover, Natalie. "Vermelho-verde e azul-amarelo:as cores impressionantes que você não consegue ver." Ciência Viva. 17 de janeiro 2012 (30 de maio, 2015) http://www.livescience.com/17948-red-green-blue-yellow-stunning-colors.html
    © Ciência https://pt.scienceaq.com