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Cómo funcionan los colores imposibles

Cómo funcionan los colores imposibles
Contenido
  1. oposición de color
  2. Experimentos de color imposibles
  3. Cómo ver colores imposibles

oposición de color

Los colores que percibimos son el resultado de la luz reflejada detectada por los conos en nuestros ojos y luego procesada por nuestro cerebro.

Peter Hermes Furian / iStock / Thinkstock

Como ya hemos mencionado, los colores que percibimos como rojo, verde, amarillo, siena quemado, etc. son el resultado de la luz reflejada detectada por los conos en nuestros ojos y luego procesada por nuestro cerebro. Para comprender por qué los llamados colores imposibles rompen las reglas de la percepción visual, debemos comprender mejor cómo interactúan nuestros conos y nuestros cerebros.

Cada uno de sus ojos contiene aproximadamente 6 millones de conos concentrados en el centro de la retina. [source: Pantone]. Estos conos están disponibles en tres longitudes de onda diferentes: corta, media y larga. Cuando un cono recibe una señal fuerte en su región de longitud de onda, envía impulsos eléctricos al cerebro. El trabajo del cerebro es combinar los millones de señales eléctricas de cada cono para recrear una “imagen” compuesta de colores reales.

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El cerebro, por supuesto, no es una computadora, pero tiene su propio bloque complejo de células altamente especializadas. Las células responsables de procesar las señales eléctricas de los conos se denominan neuronas adversas [source: Wolchover]. Hay dos tipos de neuronas opuestas que residen en la corteza visual del cerebro: neuronas opuestas rojo-verde y neuronas opuestas azul-amarillo.

Estas células cerebrales se denominan neuronas adversarias porque funcionan de forma binaria: la neurona roja-verde opuesta puede señalar rojo o verde, pero no ambos. Y la neurona azul-amarilla opuesta puede señalar azul o amarillo, pero no ambos.

Cuando se observa una imagen de amarillo puro, la parte amarilla de la neurona azul-amarilla opuesta se excita y la parte azul se inhibe. Cambie a una imagen azul pura y la parte azul de la neurona opuesta se excita y la parte amarilla se inhibe. Ahora imagine intentar ver una imagen que también sea azul y amarilla exactamente al mismo tiempo. Las neuronas adversas no se pueden excitar ni inhibir.

Aquí, amigo mío, porque el azul-amarillo es un color imposible. Lo mismo ocurre con el rojo-verde. Podrías decir: “Espera un segundo, sé exactamente cómo se ven el amarillo y el azul juntos, ¡es verde!” Y el rojo y el verde hacen una especie de marrón turbio, ¿no es así? Buen intento, pero es el resultado de mezclar dos colores, no un solo pigmento que también sea azul-amarillo o rojo-verde.

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Experimentos de color imposibles

En 1801, mucho antes de que los científicos conocieran los conos y las neuronas, el médico británico Thomas Young planteó la hipótesis de que el ojo humano tenía tres tipos de receptores de color: azul, verde y rojo. nuevo teoría del color tricromático se consideró correcto en la década de 1960, cuando se descubrió que los conos (llamados así por su forma) tenían una sensibilidad especial a la luz azul, verde y roja. [source: Nassau].

La teoría opuesta de la percepción del color existe desde 1870, cuando el fisiólogo alemán Ewald Hering postuló por primera vez que nuestra visión estaba gobernada por los colores del oponente: rojo versus verde y azul versus amarillo. La teoría opuesta de Hering está respaldada por el hecho de que no hay colores que puedan describirse como rojo-verde o azul-amarillo, pero todos los demás colores en el espectro visible se pueden crear combinando luz roja o verde reflejada con amarillo o azul. [source: Billock and Tsou].

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La teoría del color tricromático y la teoría del adversario se han tratado como verdades inmutables de la percepción del color durante más de un siglo. Juntas, las dos teorías sostienen que es imposible para el ojo o la mente humanos percibir ciertos colores descritos como rojo-verde o azul-amarillo.

Afortunadamente, siempre hay algunos científicos deshonestos a los que les gusta empujar los reinos de lo posible. A principios de la década de 1980, los científicos visuales Hewitt Crane y Thomas Piantanida crearon un experimento para hacer que el cerebro viera colores imposibles.

En el experimento de Crane y Piantanida, se pidió a los sujetos que miraran una imagen de dos bandas adyacentes de rojo y verde. Las cabezas de los sujetos se estabilizaron con una mentonera y sus movimientos oculares fueron monitoreados por una cámara. Con cada contracción de los ojos de un sujeto, la imagen roja y verde se ajustaba automáticamente para que la mirada del sujeto permaneciera enfocada en los colores opuestos. [source: Billock and Tsou].

Los resultados, publicados en la revista Science en 1983, fueron sorprendentes. Si la gente mirara demasiado tiempo los colores opuestos adyacentes, el límite entre ellos se disolvería y surgiría un nuevo color “prohibido”. El color resultante era tan nuevo que los sujetos incluso tenían grandes dificultades para describirlo. [source: Wolchover].

Al estabilizar la imagen para rastrear los movimientos oculares, Crane y Piantanida plantearon la hipótesis de que diferentes áreas del ojo estaban continuamente sumergidas en diferentes longitudes de onda de luz, lo que provocaba que algunas neuronas opuestas y otras se excitaran e inhibieran al mismo tiempo.

Curiosamente, el experimento de Crane y Piantanida fue descartado como un truco de salón, y muchos otros científicos de la visión no lograron los mismos resultados dramáticos. Solo en el siglo XXI los colores imposibles tuvieron una segunda vida.

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Cómo ver colores imposibles

Cuando equipos de investigadores intentaron recrear los innovadores experimentos de Crane y Piantanide con colores imposibles, a menudo arrojaron resultados decepcionantes. En lugar de ver nuevos tonos de rojo verdoso o amarillo azulado, los sujetos a menudo describían el color mezclado como marrón turbio. [source: Wolchover]. Otros verían campos verdes con puntos de píxeles rojos dispersos. Los colores imposibles se han convertido en una broma científica.

Pero en 2010 los colores imposibles vuelven a estar de moda. Esta vez, dos investigadores visuales de Wright-Patterson AFB en Ohio creyeron haber determinado por qué Crane y Piantanida tuvieron éxito donde otros fracasaron.

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En un artículo de Scientific American, los biofísicos Vincent Billock y Brian Tsou identificaron la combinación de seguimiento ocular y luminancia (brillo) como la clave para hacer que el cerebro vea colores imposibles. [source: Billock and Tsou].

Billock y Tsou llevaron a cabo sus propios experimentos en los que se volvía a atar a los sujetos a una mentonera y se les controlaba con la última tecnología de seguimiento de retina. Con las imágenes estabilizadas en los movimientos oculares de los sujetos, Billock y Tsou jugaron con el brillo o la luminancia de las dos bandas de color opuestas.

Si había una diferencia en el brillo, los sujetos experimentaron con los colores pixelados informados en experimentos anteriores. Pero si los dos colores eran uniformemente brillantes, exactamente el mismo brillo, entonces seis de cada siete observadores vieron colores imposibles. [source: Billock and Tsou]. Lo más importante es que los dos pudieron ver los nuevos colores en sus mentes durante horas después de que terminó el experimento.

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Los científicos dicen que no es posible ver una imagen que también sea azul y amarilla al mismo tiempo.  Las neuronas adversas del cerebro no se pueden excitar e inhibir al mismo tiempo.  Pero algunos investigadores piensan de otra manera.

Los científicos dicen que no es posible ver un imagen que también es azul y amarilla al mismo tiempo. Las neuronas adversas del cerebro no se pueden excitar e inhibir al mismo tiempo. Pero algunos investigadores piensan de otra manera.

sodapix / thinkstock

Aquí hay un acertijo: el color azul no existe. O rojo, o verde, o fucsia o lavanda. De hecho, no existe nada tangible y absoluto llamado “color”. El color existe puramente en nuestra mente. (¡Pareja!)

Un plátano, por ejemplo, no es inherentemente amarillo. Para demostrarlo, baja a la cocina en mitad de la noche y sostén un plátano frente a tu cara. ¿Que color es este? Una especie de negro grisáceo sucio, pero ciertamente no amarillo. Esto se debe a que los objetos no emiten colores; son reflejos. Un plátano es amarillo porque cuando la luz se refleja en un plátano, se ilumina en amarillo.

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¿Como funciona? La luz blanca, como la luz del sol o la luz de una bombilla brillante, está formada por longitudes de onda que cubren todo el espectro visible. Cuando la luz blanca atraviesa un prisma, se pueden ver todos los colores puros del espectro: violeta, índigo, azul, verde, amarillo, naranja y rojo.

Cuando la luz blanca incide sobre la cáscara de un plátano, sucede algo extraordinario. Un pigmento natural en la cáscara de plátano llamado xantofila está químicamente programado para absorber ciertas longitudes de onda y reflejar otras. La longitud de onda reflejada dominante de la xantofila es amarilla.

Pero el amarillo de este plátano aún no existe. Solo comienza a existir cuando la luz reflejada de esa piel es detectada por millones de células sensibles al color en las retinas, llamadas conos. Hay tres tipos de conos, cada uno responsable de detectar una longitud de onda de luz diferente. Los conos envían impulsos eléctricos al cerebro, donde los datos se procesan en un solo color reconocible: amarillo. [source: Pappas].

La moraleja de la historia del color es la siguiente: sin nuestros conos y sin nuestro cerebro, los colores no existen. E incluso cuando lo hacen, solo está en la mente del espectador. Lo que lleva a una pregunta fascinante: ¿qué pasa si hay colores en el espectro visible que nuestros conos y cerebro no pueden ver? De hecho los hay. presumiblemente colores imposibles o colores prohibidos romper las reglas biológicas de la percepción. Pero algunos investigadores creen que han encontrado una forma de ver lo imposible.

Comencemos investigando la ciencia de la percepción del color.

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