Como funcionam as cores impossíveis (como o azul stígio)
Os cientistas dizem que não é possível 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 o contrário. sodapix/Thinkstock Aqui está um derretimento cerebral:nossos olhos não nos fornecem uma imagem visual completa do mundo que nos rodeia. Na verdade, há muitas coisas que não podemos ver, como comprimentos de onda ultravioleta ou cores impossíveis como o azul stygian .
Na verdade, não existe azul. Ou vermelho, ou verde, ou fúcsia ou lavanda. Na realidade, não existe uma coisa tangível e absoluta chamada “cor”. A cor existe puramente em nossas mentes. (Cara!)
Uma banana, por exemplo, não é inerentemente amarela. Para provar isso, vá até a cozinha no meio da noite e segure uma banana na frente do rosto. Que cor é essa? Uma espécie de preto acinzentado sujo, mas definitivamente não amarelo brilhante. Isso ocorre porque as cores não são emitidas pelos objetos; eles são refletidos. Uma banana é amarela porque quando a luz visível reflete em uma banana, ela brilha de volta em amarelo.
Como funciona? A luz branca – como a luz solar 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 espectrais do espectro:violeta, índigo, azul, verde, amarelo, laranja e vermelho.
Quando a luz branca brilha sobre uma casca de banana, algo incrível acontece. Um pigmento natural da 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 dessa casca é detectada por milhões de células sensíveis à cor em suas retinas, chamadas cones. Existem três tipos de células cônicas (cones azuis, vermelhos e verdes), cada uma responsável por detectar um comprimento de onda de luz diferente. Os cones enviam impulsos elétricos ao cérebro, onde os dados são processados em uma única cor reconhecível:amarelo [fonte:Pappas].
A moral da história das cores é esta:sem o nosso sistema visual e sem o nosso cérebro, as 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 os nossos cones e cérebros não conseguem ver? Na verdade, existem. As chamadas cores impossíveis ou cores proibidas violam 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
Oposição de cores
Experimentos com cores impossíveis
Como ver cores impossíveis
Oposição de cores
As cores que percebemos são o resultado da luz refletida sendo detectada por cones em nossos olhos e depois processado pelo nosso cérebro. PeterHermesFurian/iStock/Thinkstock Como já discutimos, as cores que percebemos como vermelho, verde, amarelo, azul escuro e assim por diante são o resultado da luz refletida detectada pelos cones nos nossos olhos e depois processada pelo nosso cérebro. 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 dos 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 na sua zona de comprimento de onda, ele envia impulsos elétricos ao cérebro. A função do cérebro é combinar os milhões de sinais elétricos de cada cone para recriar uma “imagem” composta da cor verdadeira.
O cérebro, é claro, não é um computador, mas possui seu próprio conjunto complexo de células altamente especializadas. As células responsáveis pelo processamento dos sinais elétricos dos cones são chamadas de 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 azul ou amarelo, mas não ambos.
Quando você olha para uma imagem amarela pura, a porção amarela do neurônio oponente azul-amarelo é excitada e a porção azul é inibida. Mude para uma imagem em azul puro e a porção azul do neurônio oponente será excitada e a amarela será inibida. Agora imagine tentar ver uma imagem que seja igualmente azul e amarela exatamente ao mesmo tempo. Os neurônios oponentes não podem ser excitados e inibidos simultaneamente.
É por isso, meu amigo, que o amarelo azulado é uma cor impossível. O mesmo se aplica ao verde avermelhado. 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 turvo, certo?" Boa tentativa, mas isso é o resultado da mistura de duas cores, e não de um único pigmento que seja igualmente azul-amarelo ou igualmente vermelho-verde.
Experimentos com cores impossíveis
Em 1801, muito antes de os cientistas conhecerem os cones e os neurônios, o médico inglês Thomas Young teorizou que o olho humano tem três tipos de receptores de cores:azul, verde e vermelho. A teoria tricromática das cores de Young foi provada correta na década de 1960, quando se descobriu que os cones (nomeados por seu formato) tinham sensibilidade especial à luz azul, verde e vermelha [fonte:Nassau].
A teoria da percepção das cores oponentes 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 oponente de Hering é apoiada pelo fato de que não existem cores que possam ser descritas como verde-avermelhado ou azul-amarelado, mas todas as outras cores no espectro visível podem ser criadas combinando a luz refletida vermelha ou verde com amarelo ou azul.
Tanto a teoria tricromática das cores quanto a teoria do oponente foram tratadas como verdades imutáveis da percepção das cores por mais de um século. Juntas, as duas teorias argumentam que é impossível para o olho ou a mente humana perceber certas cores descritas como vermelho-verde ou azul-amarelo.
Felizmente, sempre há alguns cientistas desonestos que gostam de ampliar as possibilidades. No início da década de 1980, os cientistas visuais Hewitt Crane e Thomas Piantanida desenvolveram um experimento com o objetivo de enganar o cérebro para que ele visse cores impossíveis.
No experimento de Crane e Piantanida, os sujeitos foram instruídos a olhar para a imagem de uma faixa vermelha vertical adjacente a uma faixa verde vertical. As cabeças dos sujeitos foram estabilizadas com um apoio de queixo e os movimentos dos olhos foram rastreados por uma câmera. A cada pequeno movimento dos olhos do sujeito, a imagem vermelha e verde era automaticamente ajustada para que o olhar do sujeito permanecesse fixo nas cores opostas.
Os resultados, publicados na revista Science em 1983, foram alucinantes. Se as pessoas olhassem para cores opostas adjacentes por tempo suficiente, a fronteira entre elas se dissolveria e novas cores “proibidas” ou impossíveis surgiriam. 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 ficassem excitados e outros inibidos ao mesmo tempo.
Estranhamente, a experiência de Crane e Piantanida foi considerada um truque de salão, e vários outros cientistas da visão não conseguiram alcançar os mesmos resultados dramáticos. Somente no século 21 é que as 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, muitas vezes obtiveram resultados decepcionantes. Em vez de ver novos tons de vermelho esverdeado ou amarelo azulado, os participantes 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 tornaram-se uma piada científica.
Mas em 2010, as cores impossíveis voltaram às manchetes. Desta vez, dois pesquisadores visuais da Base Aérea de Wright-Patterson, em Ohio, acreditaram ter determinado por que Crane e Piantanida tiveram sucesso onde outros falharam.
Num 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.
Billock e Tsou realizaram seus próprios experimentos nos quais os sujeitos foram novamente amarrados a um apoio de queixo e monitorados pela mais recente tecnologia de rastreamento de retina. Com as imagens estabilizadas aos movimentos oculares dos sujeitos, Billock e Tsou brincaram com o brilho ou luminância das duas faixas de cores opostas.
Se houvesse uma diferença no brilho, os sujeitos experimentariam as cores pixeladas relatadas em experimentos anteriores. Mas se as duas cores autoluminosas fossem equiluminantes – exatamente o mesmo brilho – então seis em cada sete observadores viam cores impossíveis. Melhor ainda, dois deles puderam ver as novas cores em suas mentes durante 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 enganar temporariamente o cérebro para que ele veja 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 mais se fundam em um [fonte:Wilkins]. O que você vê?
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Nota do autor:Como funcionam as cores impossíveis
Vamos parar um momento para apreciar o milagre que é a visão das 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 em 3D. Estima-se que os humanos possam ver até 10 milhões de cores diferentes. Por que diabos desenvolvemos essa habilidade; então a Crayola poderia lançar um pacote de 10 milhões de giz de cera? Alguns biólogos evolucionistas acreditam que a visão tricromato das cores evoluiu nos primatas para nos ajudar a identificar bagas coloridas. Outros animais têm olhos e cérebros que podem ver além do espectro visível. As abelhas podem ver em infravermelho. Borboletas e alguns peixes percebem a luz ultravioleta. A existência de cores impossíveis faz você se perguntar o que mais existe lá fora que não podemos ver... ainda.
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Fontes
Billock, Vincent A.; Tsou, Brian H. "Cores 'impossíveis':veja matizes que não existem." Americano científico. Fevereiro de 2010 (30 de maio de 2015) https://www.scientificamerican.com/article/seeing-forbidden-colors/
Nassau, Kurt. "Cor." Enciclopédia Britânica (30 de maio de 2015) http://www.britannica.com/EBchecked/topic/126658/colour/
Pantone. "Como vemos as cores?" (30 de maio de 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 de 2010 (30 de maio de 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 de 2012 (30 de maio de 2015) http://www.livescience.com/17948-red-green-blue-yellow-stunning-colors.html
