Mówi się, że obraz wart jest tysiąca słów, więc spójrzmy na te dwa kolory w porównaniu (istnieją różne odcienie fioletu i purpury, a poniższy obrazek pokazuje kilka bardziej powszechnych):
Więc, purpura jest bardziej czerwonawa i nasycona, podczas gdy fiolet jest bardziej niebieskawy i mniej nasycony. Sprawa zamknięta, prawda?
Jest w tym więcej niż widzą oczy (całkiem dosłownie). Aby zrozumieć różnicę, musimy najpierw przyjrzeć się temu, jak działają nasze oczy. Widmo elektromagnetyczne to ciągły zakres długości fal, z których tylko niewielka część jest widoczna dla człowieka:
Nie widzimy ani fal ultrafioletowych i krótszych, ani fal podczerwonych i dłuższych. Jak widzimy pozostałą część? W naszych oczach mamy trzy rodzaje komórek wrażliwych na barwy, tzw. czopki. Czopki nie odbierają tylko jednej długości fali; są one aktywowane przez cały zakres długości fal, a sygnały otrzymane z czopków są następnie przetwarzane przez mózg w taki sposób, że każdy kolor może być postrzegany jako składający się z trzech różnych sygnałów elementarnych.
Następujący rysunek pokazuje w przybliżeniu, jak mózg postrzega różne kolory spektralne (im wyższa krzywa, tym większa intensywność sygnału elementarnego, który otrzymuje mózg):
Zauważ, że ten wykres nie pokazuje właściwości spektralnych samych czopków (ale wyglądają podobnie). Przedstawia on przestrzeń barw CIE 1931, która, mówiąc najprościej, odpowiada sygnałom po ich przetworzeniu przez mózg.
Na przykład, kiedy widzisz monochromatyczne (czyste) czerwone światło po bardzo prawej stronie widma, aktywowana jest tylko ścieżka sygnału „czerwonego”, która mówi Twojemu mózgowi, aby stworzyć wrażenie czerwieni. Z drugiej strony, gdy widzisz czyste zielone światło (w środku), zarówno „zielone” jak i „czerwone” ścieżki są aktywowane, ale twój mózg wie, że „dużo zielonej aktywacji i trochę mniej czerwonej aktywacji” jest w rzeczywistości tylko czystym zielonym kolorem, który jest tym, co widzisz.
Gdy mieszanina fotonów, które mają różne długości fali uderza w siatkówkę (tworząc stosunek czerwonej, zielonej i niebieskiej aktywacji różny od każdego koloru spektralnego), mózg będzie postrzegał to jako zupełnie inny kolor. Na przykład, nie istnieje biała długość fali. To, co postrzegamy jako „białe” jest w rzeczywistości tylko mieszaniną wielu różnych kolorów spektralnych.
Co się dzieje, gdy fioletowe światło uderza w siatkówkę?
Tor sygnału „czerwonego” ma interesującą dodatkową właściwość. Jak widać powyżej, ma ona małe wybrzuszenie aktywacji wokół krótkofalowego (fioletowego) końca widma widzialnego. Kiedy fioletowe światło uderza w siatkówkę, zarówno ścieżka „niebieska”, jak i (w znacznie mniejszym stopniu) ścieżka „czerwona” są aktywowane. Mózg interpretuje ten rodzaj wejścia w specyficzny sposób, który nazywamy „fioletowym”.
Warto zauważyć, że pigment w samych czopkach „zielonych” również ma niewielki szczyt absorpcji wokół fioletowych długości fal, ale mózg wydaje się go ignorować (nie jest możliwe symulowanie postrzegania fioletu przez kombinację światła zielonego i niebieskiego).
Purpura nie jest kolorem spektralnym
Jak zauważyliśmy wcześniej, wiele kolorów, które możemy zobaczyć, nie znajduje się w spektrum widzialnym. Kiedy widzisz obiekt, zazwyczaj do twojej siatkówki dociera mieszanka różnych długości fal, co powoduje, że czopki są aktywowane w stosunku nieosiągalnym przez kolor widmowy.
Nasze mózgi są bardzo dobre w interpretowaniu tej mieszaniny (byłoby głupotą po prostu wyrzucić część przychodzącej informacji i sprawić, by wszystko wyglądało jak najbliższy kolor spektralny), a w rezultacie jesteśmy w stanie zobaczyć kilka milionów różnych kolorów, z których większość nie występuje w widmie.
Jak zauważyliśmy na początku artykułu, fioletowy wygląda bardziej „czerwonawo” niż fioletowy, i to jest absolutnie poprawne. Fioletowy powstaje przez zmieszanie czerwonego i niebieskiego w stosunku bliskim 1:1, podczas gdy fiolet jest postrzegany przez oczy jako zawierający więcej niebieskiego niż czerwonego.
Jednakże, jak widać na powyższym rysunku, żaden kolor spektralny nie aktywuje ścieżki „niebieskiej” i ścieżki „czerwonej” w stosunku 1:1 bez stymulowania również ścieżki „zielonej”. Innymi słowy fioletowy nie jest kolorem spektralnym. Możesz mieć źródło monochromatycznego fioletowego światła (tj. źródło wytwarzające tylko jedną długość fali), ale wszystko, co wygląda na fioletowe musi emitować zarówno czerwone jak i niebieskie światło.
Purpura i fiolet wyglądają podobnie tylko dla ludzi
Dla nas, ludzi, purpura wygląda jak bardziej nasycony odcień fioletu, ale fioletowe obiekty w przyrodzie różnią się zasadniczo od fioletowych. Fioletowe obiekty są „czerwone i niebieskie w tym samym czasie”, podczas gdy fioletowe obiekty są… po prostu fioletowe.
Jeśli spojrzysz na odległość pomiędzy fioletem i niebieskim na obrazie widma powyżej, jest ona mniej więcej taka sama jak odległość pomiędzy zielonym i pomarańczowym. Fiolet jest mieszanką czerwieni (która znajduje się po przeciwnej stronie widma niż fiolet) i błękitu (który jest stosunkowo daleko od fioletu), więc jest to, pod względem długości fal, zupełnie inny kolor.
Powód, dla którego fiolet i purpura wyglądają podobnie do nas, jest taki, że stymulują nasze czopki w podobny sposób, ale większość innych zwierząt nie ma tych samych typów czopków i „post-processingu”. Oznacza to, że dla innych zwierząt fioletowy i fioletowy mogą wyglądać zupełnie inaczej!
Wyobraźmy sobie teraz fioletowy płatek kwiatu z fioletowym wzorem na nim. W zależności od konkretnych odcieni, wzór ten może być dla nas zupełnie niewidoczny, podczas gdy wiele innych zwierząt mogłoby go zobaczyć tak wyraźnie, jak my widzimy pomarańczowy wzór na zielonym tle. Nie pomogłyby nam nawet zwykłe aparaty fotograficzne; są one zaprojektowane tak, by rejestrować te same czerwono-zielono-niebieskie informacje, co nasze oczy, więc nawet zrobienie zdjęcia płatka i edycja w Photoshopie nie ujawniłaby wzoru. Całkiem fascynujące, nieprawdaż?
.