Wie in einer Reihe anderer Antworten erwähnt, gibt es im Auge einer typischen Person drei verschiedene Farbrezeptoren. Sie reagieren auf unterschiedliche Wellenlängen des Lichts, wie aus dem folgenden Diagramm in wikimedia ersichtlich ist.

Die $ x $ -Achse ist Wellenlänge in Nanometern, und die drei Kurven repräsentieren die Antwort der drei Rezeptoren bei diesen Wellenlängen. Jedes einfallende Licht beeinflusst diese bis zu einem gewissen Grad. Somit ist der Bereich der theoretisch wahrnehmbaren Farben im Grunde die Menge aller verschiedenen Tripletts von Antwortwerten für diese Rezeptoren. (Denken Sie: "Blau liegt bei 25%, Rot bei 97,3%, Grün bei 12%.") Wenn alle drei nahezu voll feuern, ist das Ergebnis so etwas wie Weiß. Wenn der blaue Rezeptor zündet und Rot und Grün im Grunde genommen ausgeschaltet sind, sehen Sie Blau.

Es sind jedoch zwei wichtige Punkte zu beachten. Erstens sieht man oft einen Hinweis auf einen Zusammenhang zwischen Wellenlänge und Farbe. In der Tat können Sie keine Wellenlängen außerhalb von ungefähr 400 bis 700 Nanometern sehen. [Beachten Sie, dass andere Tiere andere Bereiche haben: Bienen können in das Ultraviolett sehen (unter 400 Nanometer), während einige Schlangen in das Infrarot "sehen" können (über 700 Nanometer).]

Achten Sie jedoch darauf, diese Verbindung nicht zu weit zu führen. Insbesondere ist Farbe mehr als eine einzelne Wellenlänge. Zum Beispiel könnte Licht mit zwei überlagerten Wellenlängen auf Ihr Auge treffen - von denen eine sehr gut mit dem grünen Rezeptor und die andere besonders gut mit dem blauen Resonanz hat. Die resultierende Wahrnehmung ist wahrscheinlich eine Krickente, die einfach nicht mit einer einzigen Wellenlänge reproduziert werden kann. Dies ist genau analog zum Klang, bei dem eine monochromatische "reine" Tonhöhe bei keiner Frequenz wie eine Trompete oder eine Bratsche klingt - die Klangfarben dieser Instrumente werden durch die unterschiedlichen Stärken der Obertöne definiert. Mit anderen Worten, "alle Farben des Regenbogens" umfasst nicht alle Farben.

Der andere Punkt ist, dass es gültige Kombinationen von Rezeptorstimulationsniveaus gibt, die durch keine Kombination von Wellenlängen erreicht werden können. Dies liegt zum Teil daran, dass die Bereiche Ihrer Rezeptoren nicht getrennt sind. Beachten Sie zum Beispiel, wie nahe die Rezeptoren "rot" (L) und "grün" (M) tatsächlich ziemlich nahe beieinander liegen. Es ist schwer, eins ohne das andere zu stimulieren. Sie können beispielsweise niemals "100% Grün, 0% Rot und Blau" als Signal von Ihrem Auge zu Ihrem Gehirn erhalten. Solche theoretischen Farben, die mit keiner Lichtquelle reproduziert werden können, werden als imaginäre Farben bezeichnet. Angeblich können Sie tatsächlich einige imaginäre Farben sehen, indem Sie zuerst einen oder mehrere Rezeptoren sättigen (z. B. indem Sie einige Minuten lang nur viel reines Grün betrachten), diese also abnutzen und dann eine andere Lichtquelle betrachten. Die Reaktion, die Sie erhalten, ist nicht ganz die gleiche wie bei dieser Lichtquelle, da einige Ihrer Rezeptoren nicht voll ausgelastet sind. (Ich hatte selbst nicht allzu viel Glück mit diesem Experiment, aber vielleicht geht es Ihnen besser.)

Schließlich zur Erkennung : Wenn es um Licht geht, ist alles wissenschaftlich ist verschiedene Wellenlängen der elektromagnetischen Strahlung. Wir haben Spektrometer für so ziemlich jede Wellenlänge da draußen, weit über das Sichtbare hinaus. So kann man immer die genaue Zusammensetzung von etwas Licht erkennen ("12% im Bereich von 550 bis 553 Nanometern, 80% gleichmäßig zwischen 600 und 700 Nanometer verteilt, 8% fokussiert auf 350 Nanometer", zum Beispiel). Wir müssen uns nicht auf die Physiologie unserer Augen verlassen.

Das Auge ist lichtempfindlich mit einer Wellenlänge im Bereich von etwa 700 nm bis 400 nm, und für Nichtfarbenblinde werden alle Wellenlängen in diesem Bereich von einer oder mehreren der Kegelzellen erfasst Typen. Es gibt also keine versteckten Farben in diesem Bereich.

Licht außerhalb des Bereichs von 700 bis 400 nm kann nicht gesehen werden. Ich nehme an, Sie könnten behaupten, dass dies versteckte Farben sind, aber dann neigen wir dazu, das Wort " Licht "bedeutet, was wir sehen können, und wir würden sagen, dass die Wellenlängen größer als 700 nm Infrarot und die Wellenlängen kleiner als 400 nm ultraviolett sind.

Eigentlich wird behauptet, wenn Sie die Linse des Auges entfernt haben (es kann aufgrund von Augenproblemen passieren) dann können Sie weiter in die UV sehen. Dies liegt daran, dass die Linse UV-Licht absorbiert und wenn sie entfernt wird, kann dieses Licht die Netzhaut erreichen und wahrgenommen werden. Vielleicht zählt dies als versteckte Farbe. Ich bin nicht geneigt, das Experiment zu versuchen :-)

Es hängt wirklich davon ab, was Sie unter Farbe verstehen.

Wenn Sie unter Farbe "die Reaktion des menschlichen Gehirns auf eine bestimmte Kombination von Wellenlängen" verstehen, kann es per Definition keine unsichtbaren Farben geben. Wellenlängenkombinationen, die keine Zapfen im Auge stimulieren, sind nur äquivalent zu Schwarz .

Wenn Sie mit Farbe "eine bestimmte Kombination von Wellenlängen" meinen, dann sind wir tatsächlich für fast alle völlig blind , weil Licht ein mehrdimensionales Signal ist und unsere Augen nur drei bis vier Dimensionen von diesen erfassen können. Zum Beispiel können wir den Unterschied zwischen einer reinen 550-nm-Welle (was wir als "grün" sehen) und einer Kombination von 520-nm- und 580-nm-Wellen nicht erkennen. Sicherlich handelt es sich um unterschiedliche Signale, doch unser visuelles System lässt uns glauben, dass sie gleichwertig sind.

Wenn Sie mit Farbe "eine einzelne, eindeutige Wellenlänge" meinen, können wir tatsächlich Farben sehen, die dies nicht tun existieren ; Zum Beispiel gibt es eine einzelne Wellenlänge für Orange (ungefähr 620 nm), aber keine für Purpur (was eine Erfindung unseres Gehirns ist, um Kombinationen oder Rot und Blau zu beschreiben).

Wir haben Farbwahrnehmung, weil wir Trichromaten sind. In unseren Genen gibt es Code für drei leicht unterschiedliche lichtempfindliche Moleküle. Die lichtempfindlichen Zellen in der Netzhaut werden als Zapfen bezeichnet, und benachbarte Zapfen produzieren jeweils eine der verschiedenen Versionen des lichtempfindlichen Moleküls. Jeder der drei Kegeltypen reagiert also etwas anders auf das einfallende Licht, und dann vergleichen Neuronenzellen diese Reaktionen.

Die Pixel unserer Computermonitore und Fernsehgeräte sind in drei Farben erhältlich. Nur drei Farben. Diese drei Farben reichen für eine zufriedenstellende Farbwiedergabe aus. Der Grund, warum drei Farben ausreichen, ist, dass unsere Augen nur drei Arten von Zapfen haben.

In der Evolutionsgeschichte ist Trichromie eine relativ junge Entwicklung. Primaten sind Trichromaten; Viele Säugetiere sind Dichromaten. Wenn wir Menschen alle Dichromaten wären, würden unsere Computermonitore und Fernsehgeräte nur zwei Farben benötigen, um alle Farben, die wir sehen können, zufriedenstellend wiederzugeben. s> (BEARBEITEN - Sam Hocevar hat in einem Kommentar darauf hingewiesen, dass die Die Aussage zur Farbwiedergabe ist zu stark vereinfacht.)

Es kommt also darauf an, wie viele verschiedene lichtempfindliche Moleküle verfügbar sind und wie gut die Neuronen die Reaktionen unterschiedlich empfindlicher Zapfen vergleichen.

Wir Trichromaten haben Zugang zu einer größeren Farbwelt als Dichromaten. Es gibt Farben, die für einen Trichromat anders aussehen und mit einem Dichromat identisch sind.

Umgekehrt hätte eine Spezies, die tetrachromatisch ist (und mit Neuronenverdrahtung, um alle unterschiedlichen Reaktionen zu vergleichen) Zugang zu einer noch größeren Farbwelt.

Im Vergleich zu einem voll funktionsfähigen Tetrachromat sind wir Trichromaten teilweise farbenblind.

Versuchen Sie es schnell: Stellen Sie sich blendend hellrotes Licht vor! Jetzt blau! Jetzt gelb!

Sie konnten starke Unterschiede feststellen, als Sie von Farbe zu Farbe wechselten, nicht wahr?

Doch wenn Sie darüber nachdenken, was gerade in Ihrem Kopf vor sich ging, dann Sie haben keine Farbphotonen in Ihre Augen bekommen, oder? Was Sie gerade getan haben, muss also von den Lichtfrequenzen getrennt sein, die von Ihren Augen aufgenommen werden. Die Tatsache, dass Sie leicht zwischen jedem dieser Nur-in-Ihrem-Kopf-Phänomene unterscheiden können, zeigt, dass es sich um physikalisch bedeutsame Phänomene handelt. Die Tatsache, dass es sich um komplizierte, energiearme, schlecht verstandene Phänomene handelt, die nur in Ihrem Gehirn auftreten, macht sie nicht weniger real, sondern nur viel schwieriger zugänglich und zu analysieren.

Der philosophischere Begriff für Dieses Phänomen, das nur in deinem Kopf vorkommt, ist qualia (Kwal ee ah). Wir neigen dazu, anzunehmen , dass alle Menschen die gleiche Lichtqualität haben, weil wir einheitliche Bezeichnungen für die Lichtbänder haben, die sie hervorrufen.

Die starke Form dieser Annahme ist mit ziemlicher Sicherheit falsch. Es gibt zum Beispiel einen wunderbar merkwürdigen Zustand, den manche Leute als Synästhesie bezeichnet haben, bei dem sensorische Eingaben verwechselt und in multiple Qualia abgebildet werden. Meist geht es darum, Buchstaben und Zahlen Farbe hinzuzufügen, aber in einigen radikaleren Formen kann das Berühren einer bestimmten Stelle am Bein einer Person eine Farbe oder einen Geruch hervorrufen.

Selbst für diejenigen von uns, die dies nicht tun Synästhesie haben (ich bin sehr eifersüchtig auf diejenigen, die dies tun), Qualia kann neu zugeordnet werden. Ich habe einmal für eine Weile meinen Geruchssinn verloren, und als er zurückkam, wurden die ersten beiden Gerüche, denen ich (nur) begegnete, zu völlig neuen Qualia. Infolgedessen riechen gebrauchter Zigarettenrauch und Benzin für mich beide nach essbaren Lebensmitteln ( yuck! ). Dies war nachdrücklich nicht der Fall, bevor mein Gehirn beschloss, die Signale, die sie chemisch in meiner Nase hervorrufen, neu zuzuordnen.

Wenn Sie all das zusammenfassen, lautet die Antwort auf Ihre Frage zweifach:

1. Gibt es Lichtspektren, die einige Kreaturen sehen können, aber Menschen nicht sehen können? Auf jeden Fall ja, da es zum Beispiel Vögel gibt, die Rezeptoren für vier Lichtbänder anstelle von nur drei haben. Ihr zusätzlicher Rezeptor befindet sich im sogenannten Ultraviolett. (Ihre anderen Farbrezeptoren sind ebenfalls nicht ganz die gleichen wie unsere.)

2. Gibt es Qualia , die einige Kreaturen sehen können? " Nur ihre Köpfe, "die sich Menschen nicht vorstellen können? Diese Frage ist schwieriger als es aussieht, denn derzeit gibt es keine Technologie, mit der die scheinbar subtilen Unterschiede zwischen Qualia in einem funktionierenden Gehirn erkannt werden können. Ich gehe davon aus, dass es sehr wahrscheinlich ist, dass Vögel, die im ultravioletten Bereich sehen können, auch eine einzigartige Qualität haben ("Kwal ay", der Singular von Qualia), die ihnen hilft, ihren größeren Bereich sensorischer Eingaben zu interpretieren. Wahrscheinlich sehen sie etwas anderes.

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Das wissen wir jedoch nicht genau. Zum Beispiel könnte es sein, dass solche Vögel einfach die gleichen Eigenschaften haben, die wir verwenden, wenn wir uns einen Regenbogen vorstellen, um einen breiteren Bereich von Lichtspektren abzudecken. In diesem Fall würde Ultraviolett für einen Vogel genauso aussehen wie das, was wir Violett nennen.

Warum haben solche Vögel meiner Meinung nach eine einzigartige Qualität, um ultraviolettes Licht darzustellen?

Nun , hauptsächlich aus diesem Grund: Angenommen, Sie sind nicht farbenblind (ich entschuldige mich dafür, wenn Sie es sind): Stellen Sie sich Rot vor! Stellen Sie sich grün vor! Haben Ihnen diese beiden Qualia sehr ähnlich gesehen? So sehr, dass Sie Probleme haben, sich daran zu erinnern, welches welches ist? Nein? Überhaupt nicht? Tatsächlich schreien einige von Ihnen wahrscheinlich gerade in Ihren Köpfen: "Sie Nincompoop, rote und grüne Qualia sehen nichts gleich aus! Wie könnten Sie das jemals denken?"

Nun, sehr leicht, wenn ich rot-grün farbenblind war. Sie sehen, was die meisten Menschen nicht erkennen, ist, dass rot-grüne Farbenblindheit die Norm für alle Säugetiere außer Primaten ist.

Primaten haben ein zusätzliches lichtempfindliches Protein aufgenommen, hauptsächlich weil sie viel Obst essen. Früchte haben jedoch eine merkwürdige Eigenschaft namens "Reife", die sie im Durchschnitt durch eine Art Farbwechsel bewerben. Die häufigste Änderung dieser Art ist der Wechsel von grün (nicht reif) zu rot (reif). Leider können Säugetiere diese spezielle Farbänderung im Allgemeinen nicht erkennen, was einen Hund zum Beispiel deutlich benachteiligt, wenn er hungrig ist und versucht, reife Früchte als Ersatznahrungsquelle zu finden.

Also zu handhaben Früchte besser, Primaten haben dieses zusätzliche sensorische Protein für grünes Licht, eines, das strukturell von dem rotsensierenden Protein abgeleitet ist und dem alle Säugetiere bemerkenswert ähnlich sind.

Aber hier ist der kritische Punkt: Wir haben es nicht getan Holen Sie sich einfach einen anderen Farbsensor, wir haben auch eine neue, völlig andere Qualität (stellen Sie sich Grün vor!) dazu. Menschen ohne rot-grüne Farbenblindheit sind sich eher einig, dass diese neue Qualale "Es ist keine reife Frucht" ganz anders ist als die ältere rote Quale (stellen Sie sich Rot vor!), Die zuvor denselben Rasen enthielt.

Das Die starke Unterscheidung zwischen zwei Qualia hilft uns, Spektrenunterschiede, die unsere Augen sehen, in einen echten Überlebensvorteil umzuwandeln, indem wir es trivial und schnell machen, über einen Baum zu schauen und rote Früchte zu bemerken, die wie Daumenschmerzen hervorstehen. Ein matschiger kleiner Unterschied, wie der zwischen einigen Blautönen, wäre für diesen schnellen Aussortierungsprozess bei weitem nicht so effektiv.

Also: Wenn ein Vogel ultraviolette Proteinrezeptoren hinzufügt, wäre das nicht der Fall Spüren Sie, dass sie auch eine neue Qualität haben würden, um diesen zusätzlichen sensorischen Input hervorzuheben? Deshalb wette ich, dass Vögel, deren Augen Rezeptoren für ultraviolettes Licht haben, auch Ultraviolett als eine neue Farbqualität sehen, dh als eine völlig neue Farbempfindung, die wir Menschen uns buchstäblich nicht vorstellen können >

Also, um es zusammenzufassen: Was sind Qualia?

Niemand hat die nebeligste Idee! Entschuldigung.

Aber ich hoffe, dass wir eines Tages durch Methoden wie fMRI tatsächlich gut genug verstehen, was im Gehirn vor sich geht, um zu erkennen, wann verschiedene Qualia in Aktion sind. Dann und nur dann können wir sicher wissen, ob meine Nur-in-meinem-Kopf-Definition von "rot" wirklich mit der in Ihrem Kopf übereinstimmt.

Und noch weiter unten auf dem Hecht, wer weiß? Einfache Elektroden können sicherlich starke Empfindungen - Qualia - im menschlichen Gehirn hervorrufen. Vielleicht wird irgendwann jemand einige clevere Wege finden, um das Nur-Vögel-Qualal für "Ultraviolett" in das Gehirn eines menschlichen Freiwilligen zu übertragen. Diese glückliche Person würde dann zum ersten Mal in der Geschichte der Menschheit eine Farbe sehen, die noch niemand zuvor gesehen hat und für die die gesamte Menschheit während ihrer gesamten früheren Existenz buchstäblich farbenblind war.

Wäre das nicht eine wunderbare Sache?

Farbe wird im Grunde genommen im Gehirn gebildet, nicht in den Augen. Auch das menschliche Auge kann mit elektromagnetischen Wellen von etwa 4000 bis 7000 Angström, dem sogenannten sichtbaren Licht, umgehen. Oberhalb dieses Bereichs befindet sich der Infrarotbereich. Es hat keine rote Farbe oder so, es ist eine Namenskonvention. Unser Auge kann nicht damit umgehen und daher erkennt das Gehirn es nicht.

Es ist kompliziert, wenn Sie es zum ersten Mal denken und es kann extrem chaotisch sein.

Die Farbdosis ist also nicht von Art zu Art unterschiedlich.

Es gibt verschiedene Arten von Farbenblindheit.

Bei Farbsichttests (Farbflecken, bei denen Sie Ziffern sehen können oder nicht) gibt es einige Tests, bei denen Personen mit normalem Sehvermögen die Figur nicht sehen können, Personen mit einer bestimmten Farbenblindheit jedoch. Das bedeutet, dass Menschen mit normalem Sehvermögen für bestimmte Farbunterschiede farbenblind sind.

Dies bedeutet nicht, dass diese Farbe für Sie grau erscheint. Dies bedeutet, dass zwei Patches für Sie dieselbe Farbe haben (wenn Sie ein normales Farbsehen haben) und von jemand anderem (der ein schlechtes Farbsehen haben soll) voneinander unterschieden werden können.

Wenn Sie verwenden Mit einem Spektrographen haben Sie selbst im sichtbaren Wellenlängenbereich viel mehr Daten (den Anteil jeder Wellenlänge) als mit einem normalen menschlichen Auge, die diese auf nur drei Werte zusammenfassen.

Es wurden einige Frauen gefunden, die vierbeinig sind, aber sie sind sehr selten, aber im Vergleich zu ihnen sind wir alle farbenblind, da sie Farbtöne sehen können, die wir nicht sehen können.

Ich füge dies der großartigen Antwort von Chris White hinzu:

Menschen mit Synästhesie können Farbe erfahren, wenn sie durch andere Empfindungen wie z. B. Geräusche oder Buchstaben stimuliert werden. Und einige dieser Leute haben berichtet, dass sie "fremde Farben" sehen, die nur in ihrem Gesichtsfeld existieren, wenn sie bestimmte Grapheme wie Interpunktion betrachten.

Es ist sicherlich möglich, dass solche "fremden" Farben "können tatsächlich wahrgenommen werden und sind dennoch in der physischen Welt unmöglich zu reproduzieren (durch Kombinieren sichtbarer Frequenzen), gerade weil sie das Ergebnis einer direkten / internen neuronalen Stimulation sind und nicht durch dieselben Regeln eingeschränkt werden, die für die neuronale gelten Signale, die von den Farbrezeptoren in menschlichen Augen erzeugt werden.

Wenn dies zutrifft, ist es auch möglich, dass wir eines Tages solche "fremden Farben" erkennen, aufzeichnen und reproduzieren können, wenn wir genug darüber erfahren wie menschliche visuelle Verarbeitung funktioniert, um hochwertige künstliche Augen bauen zu können.

Ich habe dies in der ursprünglichen Antwort nicht provoziert, weil es extrem chaotisch gewesen wäre, aber jetzt muss ich.

Ihr Gehirn empfängt ein Signal für 520 nm (5200 Angström), jetzt haben Sie sich von Ihrem Lehrer oder Ihren Eltern verabschiedet dass diese bestimmte Art von Signal eine grüne Farbe hat, daher sehen Sie einen Baum als grün, was wäre, wenn Sie von Geburt an in einer anderen Welt gewesen wären und 520 nm als rot und statt grün und umgekehrt immer hätten dachte, wie du gesagt wurdest. dann wären für dich Blätter Rot und Erdbeergrün gewesen. Es spielt keine Rolle. ist es? Alles, was wichtig ist, können wir 520 nm und 660 nm als unterschiedliche Wellenlängen identifizieren. Es liegt an uns, wie wir es nennen sollen.

Dies ist eine alte Frage, aber ich bin sehr überrascht, dass niemand dies erwähnt hat:

Sie können Rot-Grün nicht sehen.

Laut mehreren Websites haben einige Studien gezeigt, dass das menschliche Auge nicht gleichzeitig rot und grün sehen kann, da der rote Kegel und der grüne Kegel senden out-Signale, die sich gegenseitig aufheben.

Ebenso ist Blau-Gelb ebenfalls nicht wahrnehmbar.

Da sind Sie habe es. Zwei "Farben", die eine Mischung aus den Farben des Regenbogens sind, jedoch nicht zu erkennen sind. Sie werden als VERBOTENE FARBEN bezeichnet.

Natürlich ist es möglich, z.Die Farben, die Bienen sehen, sind für uns unsichtbar.