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LA PERCEPCIÓN DE LOS COLORES
Y EL MODELO ONDULATORIO
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Junto con sus
estudios sobre interferencias de la luz,
otra
contribución muy importante de Young, apoyada en su modelo
ondulatorio, fue sobre la
percepción de los colores. Young conocía bien el trabajo de
Newton, y, en relación con este tema, replicó de forma expresa el modelo
newtoniano en un largo trabajo que presentó en 1802 en la Royal Society
de Londres. Recordamos que
según Newton la luz sería una granizada de corpúsculos y cada
corpúsculo luminoso que portara un determinado color debía ser diferente
al resto (que portarían colores diferentes). Young afirmó que esto era insostenible.
Puesto que la gama de tonalidades del
espectro visible parecía prácticamente continua, para
que fuera correcta la propuesta de Newton tendría que haber un número enorme
(casi ilimitado) de corpúsculos de luz de diferente tipo. Entonces, dentro de nuestros ojos, tendríamos que poseer un
número extraordinariamente elevado de receptores de distintos
tipos, para que cada uno de ellos pudiera detectar o ser
sensible a cada uno de esos corpúsculos. |
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Young mostró
que su modelo ondulatorio podía superar esta dificultad. Planteó que cuando varias ondas luminosas de
colores diferentes (diferentes
frecuencias) viajan juntas, se perciben como una onda luminosa de un solo
color (una frecuencia), que resulta de la composición de los colores de esas luces.
Partiendo de esta premisa,
comprobó empíricamente que los diferentes colores de luz del
espectro se pueden obtener combinando adecuadamente tres luces básicas:
verde,
roja
y el
azul
intensa.
De tal forma que las tres luces
superpuestas se ven como luz blanca.
Con ello, Young, además de reforzar su
modelo ondulatorio, superó brillantemente la dificultad
que había observado en la teoría de Newton, ya que puso de manifiesto
que en
nuestros ojos, solamente sería necesario tener receptores de tres tipos para distinguir todos los colores visibles
(On the theory of light and
colors. Memoria presentada por Young en 1802) |
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Hoy es bien conocido que en la retina del ojo humano hay unas células
especializadas, llamadas conos y bastones, que son sensibles a
los rayos luminosos. Los conos, en un número del orden de siete
millones, son sensibles a detalles finos de contraste, color y
forma. Se activan en buenas condiciones de iluminación o luz
"diurna". Por su parte, los bastones, en número del orden de 100
millones, se activan cuando reciben luz tenue o "nocturna". Los
bastones no son capaces de distinguir el detalle fino o el
color. Por eso, con baja iluminación es difícil distinguir los
colores o ver límites precisos.
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Tal como había predicho Young,
y comprobó poco después
Von Helmholtz
(1821-1894), existen básicamente tres
tipos de conos: unos que presentan una sensibilidad máxima para
las longitudes onda más largas ("conos
rojos"), otros con mayor sensibilidad a las
longitudes de onda medias ("conos
verdes") y otros con mayor sensibilidad a las
longitudes de onda más cortas ("conos
azules"). La combinación de estas
tres luces básicas en una mayor o menor proporción da
lugar a la visión tri-cromática o RGB (red, green, blue) que poseen la mayoría de las
personas y mediante la cual se abarcan todas las tonalidades del
arco iris. |
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La
figura animada adjunta proviene de una animación de
Educaplus, con la
que se puede
practicar la suma aditiva de luces.
Combinando las tres luces básicas
(roja, verde y azul) de dos en dos se obtienen luces de otros tres colores del espectro visible
(amarillo,
magenta y
cian) y combinando las tres luces
se obtiene luz blanca.
Esto significa que una fuente de luz se ve de cada uno de estos colores, cuando
nuestros conos especializados reciben una, dos o las tres luces básicas con la misma
intensidad. Cualquier otro color intermedio (por ejemplo,
naranja, marrón, gris, etc.) se obtiene
siguiendo el mismo procedimiento de suma aditiva de los
colores de las luces básicas, pero teniendo dichas
luces intensidades relativas
diferentes.
[La animación original está
aquí. No dejes de visitarla
y aprovechar para ver en
Educaplus otras muchas
animaciones de Física con alto valor educativo]. |
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Los
televisores, los monitores de ordenador y bastantes
modelos de teléfonos móviles son buenos ejemplos de
aplicación tecnológica de la teoría tri-cromática del
color, ya que utilizan las tres luces primarias para
producir toda la gama cromática que podemos ver en sus
pantallas. El funcionamiento de estos aparatos se puede
ilustrar en el aula usando cañones de luz de
intensidad regulable de estas tres longitudes de onda. |
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Otra
experiencia muy sencilla, que podemos realizar en el
laboratorio, consiste en
utilizar una lente convergente para sumar en el foco
tres luces previamente obtenidas haciendo pasar luz
blanca por un triple filtro. Como vemos en la fotografía
adjunta, tomada por alumnos de Bachillerato en el IES
"Leonardo da Vinci" de Alicante, si los espectros de las
tres luces completan la gama de longitudes de onda de la
luz visible, esa resultante obtenida en el foco tiende
al blanco. |
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Luz y
color. Tema de esta misma Web dedicado
específicamente a La luz y el color, en el que
desarrollamos con mucho más detalle los conceptos
relativos a la percepción de los colores. |
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Índice |
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