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¿Por qué percibimos el color? (es decir, valores distintos?)

¿Por qué percibimos el color? (es decir, valores distintos?)


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Esta es una pregunta que me hacía a menudo, pero nunca encontré una respuesta satisfactoria. Puede ser que siempre lo haya hecho desde un punto de partida equivocado porque la pregunta es inducida por la física. Pero creo que una perspectiva evolutiva puede ser la más satisfactoria para explicar esto.

Los seres humanos y otros animales tenían mucho que ganar al diferenciar no solo la oscuridad y la luz, sino también los colores para identificar cosas comestibles, amenazas, etc. Para este propósito, desarrollamos múltiples tipos de células cónicas. Pero, ¿qué razón hay para no percibir la luz como percibimos el sonido, en un espectro? Podríamos distinguir fácilmente dichas cosas con solo saber qué tan alta o baja es la frecuencia de la luz (o para el caso, cuál es la 'huella digital' espectral de objetos específicos). ¿Por qué diferenciar entre una gran variedad de colores?

O, para ir un paso más allá, ¿por qué necesitamos un tipo adicional de cono en el medio, la longitud de onda amarillo-verde? ¿Existe una razón evolutiva? Me conformaría con usar las tres sensibilidades de cono más o menos distintas como explicación de que el cerebro solo tiene suficiente información para diferenciarlas arbitrariamente en señales cognitivas muy discretas.

Pero evolutivamente, tiene que haber un propósito, para que una de las preguntas sea la correcta. Los colores debe trae algo a la mesa. ¿O no?

Gracias por adelantado. También estoy agradecido por cualquiera que haya criticado mis argumentos, porque siempre ayuda.


"¿Pero qué razón hay para no percibir la luz como percibimos el sonido, en un espectro?"

Percibimos la luz en un espectro. No solo en un espectro, sino en una combinación de componentes espectrales (porque rara vez en la naturaleza observamos luz verdadera de una sola longitud de onda). Si está pensando en los nombres de los colores, esas son solo palabras que inventamos para describir los colores a otras personas, y la gama y el espaciado de esos colores difieren entre los grupos de idiomas. Hacemos lo mismo con el sonido en el contexto de la música: si bemol versus mi, por ejemplo.

O, para ir un paso más allá, ¿por qué necesitamos un tipo adicional de cono en el medio, la longitud de onda amarillo-verde?

Los colores se perciben en la visión por la relación de actividad de diferentes conos, y la intensidad y el espectro pueden confundirse. Si no tiene conos "verdes", hay grandes extensiones de longitudes de onda que solo activan uno de los otros dos conos. En esa situación, no hay forma de discriminar entre intensidad y color.

Si, por el contrario, te preguntas sobre la transducción, es porque el sonido y la luz tienen propiedades físicas diferentes. La cóclea efectivamente "mapea" los sonidos en una disposición física de las células ciliadas. usted podría haga algo similar con un prisma, pero perdería agudeza espacial (efectivamente, necesitaría un analizador de espectro completo para el campo receptivo de cada fotorreceptor: su retina tendría que ser absolutamente masiva). En cambio, la visión del color funciona mediante la sensibilidad química diferencial a diferentes longitudes de onda de luz.

Tu pregunta no parece tener mucho que ver con la evolución, además del título, así que dejé esa parte.


Cultura popular: somos lo que consumimos

En una publicación reciente, arremetí contra la cultura popular por ser una fuerza malsana en nuestras vidas. En respuesta, Lawrence Rubin, un colega bloguero que estudia la cultura popular, comentó que, "Si simplemente consideramos la cultura popular como banalidad, ciertamente parece sin sentido. Incluso potencialmente destructiva. Sin embargo, si en cambio reconocemos que es simplemente una expresión de nuestra experiencias colectivas, su importancia se hace más clara ".

Habría estado de acuerdo con esa afirmación hace 30 años cuando la cultura popular era, de hecho, una expresión de nuestras experiencias colectivas. Pero creo que es hora de que aquellos que estudian la cultura popular se despierten y huelan el Starbucks (se pretende hacer referencia a la cultura popular): ¡la cultura popular no es popular!

Como señaló TerryS, otro comentarista, no hay nada popular en la cultura popular en estos días: "El 90% de lo que se considera cultura popular es producido por corporaciones. Con el único propósito. De que podamos convertirnos en consumidores voraces". No exigen, por ejemplo, Desperate Housewives, Grand Theft Auto o Facebook. Fueron creados para hacer dinero y luego comercializados como "imprescindibles" que, sin duda, las masas aceptaron.

Creo en la verdad en la publicidad, por eso deberíamos dejar de llamar cultura popular a la cultura popular porque, bueno, ya no es un reflejo del sentimiento popular. Creo que una frase más precisa es "cultura sintetizada" porque es un producto sintético creado por conglomerados corporativos en lugar de ser una expresión de las experiencias compartidas de personas reales.

Somos lo que consumimos

TerryS también ofreció una maravillosa metáfora de la cultura popular. Ella comparó la auténtica cultura popular con la comida orgánica, que es cultivada y consumida por personas que tienen un profundo respeto por sí mismas y una vida saludable. Por el contrario, la cultura sintetizada, como la comida procesada, es en gran medida artificial, poco saludable y está impulsada por el afán de lucro. Y generaciones enteras están siendo alimentadas a la fuerza con esta dieta malsana mientras la cultura de los sintetizadores está saciando su propio apetito voraz.

Concluye bellamente su metáfora, sugiriendo que "la cultura pop es comida rápida para el alma". American Idol, People Magazine, iPods y Brangelina (solo por nombrar algunos) son sabrosos y adictivos. Pero, ampliando aún más su metáfora, así como la comida rápida no es saludable para el cuerpo, la cultura del sintetizador no es saludable para el alma. Ninguno de los dos proporciona un "alimento" real en ambos casos, nuestros cuerpos, mentes y espíritus siguen hambrientos de sustento real.

Una "dieta" de calorías vacías

Entonces, ¿qué sucede cuando una cultura popular genuina es reemplazada por una cultura sintetizada? Bueno, ¿qué sucede cuando reemplaza una dieta orgánica rica en nutrientes por una artificial, intensiva en calorías y pobre en nutrientes? La respuesta es evidente, pero continuamos con esta dieta sin darnos cuenta de que es muy posible que nos esté matando poco a poco, individual y colectivamente.

¿Por qué no reconoceríamos esta dieta poco saludable y haríamos un cambio para mejorar? Frente a la inestabilidad global, la incertidumbre económica y el inquietante cambio social, la cultura del sintetizador nos ofrece una excelente "comida reconfortante", es deliciosa, nos llena y nos hace sentir bien. La cultura sintetizada realmente se ha convertido en el nuevo "opio de las masas", embotando nuestra angustia existencial y demasiado realista con una dieta de calorías sabrosas, aunque vacías.

Y lo que realmente da miedo es que la generación actual de jóvenes es la primera que se crió completamente en esta cultura de sintetizadores sin experiencia de lo que es una auténtica cultura popular.

El daño real

La mayoría de la gente piensa en la cultura popular como la forma más común de entretenimiento, ya sea en televisión, películas, música o lo que hay en la web. Pero la cultura popular se basa en expresiones de experiencias compartidas que son mucho más fundamentales para nuestra sociedad, incluidos los valores y creencias que la han moldeado, por ejemplo, integridad, comunidad, compasión, coraje, sacrificio, respeto, trabajo duro y justicia.

Esto es lo que me preocupa: si nuestra cultura popular ya no es esta expresión más profunda de nuestras experiencias colectivas, entonces se está perdiendo algo importante. Podemos entretenernos con The Biggest Loser, Knocked Up o Jay-Z, pero también estamos inconscientemente influenciados por los mensajes que subyacen a este entretenimiento popular y que forman la base de la cultura del sintetizador, mensajes de codicia, consumo, schadenfreude, win at cualquier costo y misoginia, solo por nombrar algunos.

Colectivamente, una cultura popular que sea expresión de las experiencias compartidas de una sociedad tiene un valor esencial y una función beneficiosa para esa sociedad. Es un contribuyente importante para la formación y el crecimiento de una sociedad sana. Quizás tanto como el estado de derecho, una auténtica cultura popular actúa como una verdad social, un vínculo compartido que mantiene unidas a las sociedades y comunica que "somos uno". Y tal vez más poderosamente que el pegamento de arriba hacia abajo proporcionado por el gobierno, una cultura popular genuina, creada "por el pueblo, por el pueblo y para el pueblo", actúa como el pegamento real de abajo hacia arriba que une a diversas personas en un sociedad cohesionada.

Como individuos, una cultura popular genuina inculca un sentido de propiedad y empoderamiento en nuestra sociedad porque cada uno de nosotros sabe que contribuimos a esa cultura. Es más probable que actuemos en el mejor interés de nuestra sociedad porque sabemos que esos mejores intereses también son los nuestros. Una auténtica cultura popular también nos da un sentido de identidad, significado y propósito compartidos que trasciende las diferencias geográficas, raciales, étnicas, religiosas o políticas. Todo esto nos anima a llevar una vida de acuerdo con los valores y normas de nuestra cultura porque son los nuestros.

Tiranía por cualquier otro nombre

Pensemos en otras sociedades en las que se asfixió una auténtica cultura popular. Hasta ahora, los únicos ejemplos se han encontrado en sociedades totalitarias, como las de Stalin, Mussolini, Franco y Hitler. Lo que vimos en estas sociedades, cuando finalmente se desprendió la tapa, fueron poblaciones profundamente heridas que necesitaron años de libertad para recuperarse del daño individual y social y restablecer su auténtica cultura popular. Y, lamentablemente, el pueblo de Cuba y Corea del Norte aún no ha tenido esta oportunidad.


Neurociencia. 2ª edición.

Una propiedad especial del sistema de conos es la visión del color. Percibir el color permite a los humanos (y a muchos otros animales) discriminar objetos sobre la base de la distribución de las longitudes de onda de la luz que reflejan al ojo. Si bien las diferencias de luminancia a menudo son suficientes para distinguir objetos, el color agrega otra dimensión de percepción que es especialmente útil cuando las diferencias de luminancia son sutiles o inexistentes. El color, obviamente, nos brinda una forma bastante diferente de percibir y describir el mundo en el que vivimos.

A diferencia de las varillas, que contienen un solo fotopigmento, existen tres tipos de conos que se diferencian por el fotopigmento que contienen. Cada uno de estos fotopigmentos tiene una sensibilidad diferente a la luz de diferentes longitudes de onda, por lo que se denominan & # x0201cblue, & # x0201d & # x0201cgreen, & # x0201d y & # x0201cred, & # x0201d o, más apropiadamente, short Conos de longitud de onda (S), media (M) y larga (L), términos que describen más o menos sus sensibilidades espectrales (Figura 11.12). Esta nomenclatura implica que los conos individuales proporcionan información de color para la longitud de onda de la luz que los excita mejor. De hecho, los conos individuales, como los bastones, son completamente daltónicos en el sentido de que su respuesta es simplemente un reflejo del número de fotones que capturan, independientemente de la longitud de onda del fotón (o, más propiamente, su energía vibratoria). Por lo tanto, es imposible determinar si el cambio en el potencial de membrana de un cono particular ha surgido de la exposición a muchos fotones en longitudes de onda a las que el receptor es relativamente insensible, o menos fotones a longitudes de onda a las que es más sensible. Esta ambigüedad solo puede resolverse mediante comparando la actividad en diferentes clases de conos. Sobre la base de las respuestas de las células ganglionares individuales y de las células en niveles más altos en la vía visual (véase el capítulo 12), las comparaciones de este tipo están claramente involucradas en cómo el sistema visual extrae la información de color de los estímulos espectrales. A pesar de estos conocimientos, la comprensión de los mecanismos neuronales que subyacen a la percepción del color ha sido difícil de alcanzar (Cuadro D).

Figura 11.12

La visión del color. Los espectros de absorción de los cuatro fotopigmentos en la retina humana normal. Las curvas continuas indican los tres tipos de opsinas de cono; la curva punteada muestra la rodopsina de barra para comparar. La absorbancia se define como el valor logarítmico de la intensidad (más.)

Cuadro D

La importancia del contexto en la percepción del color.

Mucha información adicional sobre la visión del color proviene de estudios de personas con capacidades anormales de detección del color. Las deficiencias en la visión del color son el resultado de la incapacidad hereditaria para producir uno o más de los pigmentos de los conos o de una alteración en los espectros de absorción de los pigmentos de los conos (o, raramente, de lesiones en las estaciones centrales que procesan la información del color, véase el capítulo 12). En condiciones normales, la mayoría de las personas pueden igualar cualquier color en un estímulo de prueba ajustando la intensidad de tres fuentes de luz superpuestas que generan longitudes de onda larga, media y corta. El hecho de que solo se necesiten tres de estas fuentes para igualar (casi) todos los colores percibidos es una fuerte confirmación del hecho de que la sensación de color se basa en los niveles relativos de actividad en tres conjuntos de conos con diferentes espectros de absorción. Que la visión del color es tricromático fue reconocido por primera vez por Thomas Young a principios del siglo XIX (por lo tanto, las personas con visión normal del color se llaman tricromáticos). Sin embargo, para aproximadamente el 5 & # x020136% de la población masculina en los Estados Unidos y un porcentaje mucho menor de la población femenina, la visión del color es más limitada. Solo se necesitan dos colores de luz para combinar todos los colores que estas personas pueden percibir; la tercera categoría de color simplemente no se ve. Tal dicromacia, o & # x0201ccolor ceguera & # x0201d como se le llama comúnmente, se hereda como una característica recesiva, ligada al sexo y existe en dos formas: protanopia, en el que todas las coincidencias de colores se pueden lograr utilizando solo luz verde y azul, y deuteranopia, en el que todos los partidos se pueden lograr utilizando solo luz azul y roja. En otra clase importante de deficiencias de color, se necesitan las tres fuentes de luz (es decir, longitudes de onda cortas, medias y largas) para hacer todas las combinaciones de colores posibles, pero las coincidencias se realizan utilizando valores que son significativamente diferentes de los utilizados por la mayoría de las personas. Algunos de estos tricromáticos anómalos requieren más rojo de lo normal para combinar con otros colores (tricromáticos protanómalos) otros requieren más verde de lo normal (tricromáticos deuteranómalos).

Jeremy Nathans y sus colegas de la Universidad Johns Hopkins han proporcionado una comprensión más profunda de estas deficiencias en la visión del color al identificar y secuenciar los genes que codifican los tres pigmentos del cono humano (Figura 11.13). Los genes que codifican los pigmentos rojo y verde muestran un alto grado de homología de secuencia y se encuentran adyacentes entre sí en el cromosoma X, lo que explica la prevalencia del daltonismo en los hombres. Por el contrario, el gen del pigmento sensible al azul se encuentra en el cromosoma 7 y es bastante diferente en su secuencia de aminoácidos. Estos hechos sugieren que los genes del pigmento rojo y verde evolucionaron relativamente recientemente, quizás como resultado de la duplicación de un solo gen ancestral. También explican por qué la mayoría de las anomalías en la visión de los colores involucran los pigmentos de los conos rojo y verde.

Figura 11.13

Muchas deficiencias de la visión del color son el resultado de alteraciones genéticas en los pigmentos de los conos rojos o verdes debido al cruce de cromosomas durante la meiosis. Esta recombinación puede conducir a la pérdida de un gen, la duplicación de un gen o la formación (más.)

Los dicromáticos humanos carecen de uno de los tres pigmentos del cono, ya sea porque falta el gen correspondiente o porque existe como un híbrido de los genes del pigmento rojo y verde (ver Figura 11.13). Por ejemplo, algunos dicromáticos carecen por completo del gen del pigmento verde, mientras que otros tienen un gen híbrido que se cree que produce un pigmento similar al rojo en los conos & # x0201cgreen & # x0201d. Los tricromáticos anómalos también poseen genes híbridos, pero estos pigmentos elaborados cuyas propiedades espectrales se encuentran entre las de los pigmentos rojos y verdes normales. Por lo tanto, aunque la mayoría de los tricromáticos anómalos tienen dos conjuntos distintos de conos de longitud de onda larga (uno normal y otro híbrido), hay más superposición en sus espectros de absorción que en los tricromáticos normales y, por lo tanto, hay menos diferencia en la forma en que los dos conjuntos de conos responden a una longitud de onda dada (con anomalías resultantes en la percepción del color).

De acuerdo con el editor, se puede acceder a este libro mediante la función de búsqueda, pero no se puede navegar.


Cromatografía colorida + video

La cromatografía es una de las técnicas más simples para separar los componentes individuales de una mezcla.

En química, una mezcla es una combinación de sustancias que se pueden separar porque no están unidas químicamente.

(A diferencia de un compuesto, que tiene elementos unidos químicamente).

En la cromatografía en papel, se disuelve una mezcla y se tira sobre una hoja de papel.

La mezcla se separa porque sus componentes viajan a través del papel a diferentes velocidades, según su atracción hacia el papel o su solubilidad en el solvente.

La palabra & # 8216chromatography & # 8217 proviene de las dos palabras griegas para & # 8216color & # 8217 y & # 8216writing & # 8217.

& gt & gt Vea nuestro video de cromatografía para ver este genial proceso en acción.

Color al escondite

¿Es el negro realmente negro? Comencemos con una simple cromatografía en papel para averiguarlo.

Que necesitas:

Que haces:

  1. Corte un trozo de papel de filtro o filtro de café en tiras rectangulares (aproximadamente 1/2 y # 8243 x 3-4 y # 8243).
  2. Dibuja una línea de lápiz a lo largo del extremo estrecho de una tira, aproximadamente a 1 cm de la parte inferior.
  3. Dibuja un pequeño punto con el marcador negro en la línea del lápiz.
  4. Use un clip o cinta adhesiva para sujetar la tira de papel a un lápiz. Coloca el lápiz en la parte superior de un vaso de precipitados o taza. Ajuste la tira de papel hasta que cuelgue sin tocar los lados o el fondo del vaso de precipitados.
  5. Vierta agua con cuidado en el vaso de precipitados hasta que toque la parte inferior de la tira de papel. (Asegúrese de que el nivel del agua esté por debajo del punto del marcador, de lo contrario la tinta simplemente se escurrirá al agua). El agua comenzará a subir por el papel.
  6. Cuando el agua se acerque a la parte superior del papel, retire la tira del vaso y déjela secar en un plato de papel o colgando en una taza vacía. La serie de colores que ve se llama cromatograma.

Qué pasó:

A medida que el agua sube por la tira de papel (similar a la acción capilar en las plantas), disuelve la tinta y también tira del papel hacia arriba.

La tinta negra es en realidad una mezcla de varios pigmentos o agentes colorantes diferentes. Algunos pigmentos se disuelven más fácilmente en agua y se arrastran con el agua hacia arriba en el papel.

Otros se sienten más atraídos por el papel y se mueven más lentamente.

Por lo general, las moléculas más pequeñas se moverán más lejos que las más grandes. ¿Qué colores ves en tu cromatograma? ¿El marcador negro era realmente negro?

Los tres colores primarios que se utilizan al mezclar tintes o pinturas son el rojo, el amarillo y el azul.

Otros colores suelen ser una mezcla de estos tres colores. Intente ejecutar una prueba de cromatografía nuevamente con marcadores de colores no primarios, como violeta, marrón y naranja.

¡Vea qué colores ocultos hay realmente allí! También puede intentar usar otros disolventes, como alcohol isopropílico o quitaesmalte de uñas, especialmente para bolígrafos y marcadores permanentes que no se disuelven en agua.

Presentado Producto
Kit de experimento de cromatografía
La cromatografía es una de las técnicas más simples para separar los componentes de una mezcla & # 8211 con este kit puedes hacer 5 experimentos divertidos para revelar los colores ocultos en tinta negra, separar los colores otoñales de las hojas verdes, realizar cromatografía forense, experimentar con tintes de caramelo , y más.

Colores de otoño en hojas de verano

Cada otoño vemos cambios de color asombrosos en la química que ocurren a nuestro alrededor.

Los árboles que fueron verdes todo el año de repente se vuelven amarillos, naranjas, rojos o incluso morados. ¿Como sucedió esto?

Las hojas contienen diferentes pigmentos que les dan su color.

La clorofila verde, esencial para la fotosíntesis, es el tipo de pigmento más común, pero también hay cartenoides (amarillo, naranja, marrón) y antocianinas (rojo).

Durante los meses de verano, las hojas están tan llenas de clorofila que el verde domina cualquier otro color presente en las hojas, como el amarillo y el naranja.

En el otoño, los días comienzan a acortarse y la temperatura desciende, lo que indica al árbol que es hora de pasar al modo de almacenamiento para el invierno. La clorofila comienza a descomponerse, provocando la desaparición del verde de las hojas y permitiéndonos ver los colores de los demás pigmentos, que estuvieron presentes todo el tiempo.

Puede utilizar la cromatografía para averiguar qué pigmentos están presentes en una hoja cuando aún está verde.

Que necesitas:

  • Hojas verdes (los árboles con cambios dramáticos en el color del otoño, como los arces, funcionan mejor)
  • Papel de filtro o filtro de café
  • Vaso de precipitados o taza de vidrio
  • Frotar alcohol
  • Lápiz

Que haces:

  1. Reúna varias hojas verdes de un árbol. Puede optar por comparar dos árboles diferentes, si lo desea.
  2. Corta las hojas en trozos muy pequeños y colócalas en un vaso o vaso de precipitados pequeño.
  3. Vierta alcohol isopropílico en el vaso lo suficiente para cubrir las hojas. Desea que la solución de pigmento esté lo más concentrada posible, así que no agregue más alcohol del necesario. Cubre el vaso con una envoltura de plástico y colócalo en un vaso o tazón más grande con aproximadamente una pulgada de agua caliente. Déjalo reposar durante al menos 30 minutos, revolviendo ocasionalmente y reemplazando el agua caliente según sea necesario. Puede usar una cuchara para ayudar a triturar las hojas y liberar más pigmento.
  4. Cuando el color del líquido sea agradable y oscuro, retire el tejido de la hoja con un tenedor o cuchara (o cuele a través de un filtro de café).
  5. Pega una tira de papel de filtro a un lápiz y suspende en el vaso de precipitados de modo que la tira solo toque el líquido de color. Cubra el vaso de precipitados con una envoltura de plástico para evitar la evaporación.
  6. Cuando el alcohol se acerque a la parte superior (esto puede tardar entre 30 y 90 minutos), retire la tira y déjela secar.

¿Qué colores ves en tu cromatograma terminado? El & # 8216 oculto & # 8217? los pigmentos (caretonoides y antocianinas) viajarán más arriba en el papel que la clorofila. Según su cromatograma, ¿de qué color cree que serán las hojas en el otoño después de que la clorofila se haya descompuesto?

Lea nuestro artículo para obtener más información sobre cómo las hojas cambian de color en el otoño.

Más proyectos divertidos de química

Enlaces de ciencia

Explore la naturaleza del color con esta hermosa e informativa exhibición web: Causas del color.

Visite este sitio para ver cómo todas las impresiones en color se hacen realmente con solo cuatro colores.


¿Por qué percibimos el color? (es decir, valores distintos?) - Biología

La visión en color estéreo humana es un proceso muy complejo que no se comprende por completo, a pesar de cientos de años de intenso estudio y modelado. La visión implica la interacción casi simultánea de los dos ojos y el cerebro a través de una red de neuronas, receptores y otras células especializadas. Los primeros pasos en este proceso sensorial son la estimulación de los receptores de luz en los ojos, la conversión de los estímulos luminosos o imágenes en señales y la transmisión de señales eléctricas que contienen la información visual de cada ojo al cerebro a través de los nervios ópticos. Esta información se procesa en varias etapas, llegando finalmente a las cortezas visuales del cerebro.

El ojo humano está equipado con una variedad de componentes ópticos que incluyen la córnea, el iris, la pupila, los humores acuosos y vítreos, una lente de enfoque variable y la retina (como se ilustra en la Figura 1). Juntos, estos elementos trabajan para formar imágenes de los objetos que caen en el campo de visión de cada ojo. Cuando se observa un objeto, primero se enfoca a través de la córnea convexa y los elementos del cristalino, formando una imagen invertida en la superficie de la retina, una membrana de varias capas que contiene millones de células sensibles a la luz. Para llegar a la retina, los rayos de luz enfocados por la córnea deben atravesar sucesivamente el humor acuoso (en la cámara anterior), el cristalino, el cuerpo vítreo gelatinoso y las capas vascular y neuronal de la retina antes de llegar al exterior fotosensible. segmentos de las células de los conos y bastones. Estas células fotosensoriales detectan la imagen y la traducen en una serie de señales eléctricas para su transmisión al cerebro.

A pesar de algunos conceptos erróneos debido al amplio espectro de terminología empleada para describir la anatomía del ojo, es la córnea, no el cristalino, la responsable de la mayor parte del poder refractivo total del ojo. Al ser suave y transparente como el vidrio, pero tan flexible y duradero como el plástico, la parte anterior, fuertemente curvada y transparente de la pared exterior del globo ocular permite que los rayos de luz que forman la imagen pasen al interior. La córnea también protege el ojo al proporcionar una barrera física que protege el interior del ojo de microorganismos, polvo, fibras, sustancias químicas y otros materiales dañinos. Aunque tiene un ancho mucho más delgado que el cristalino, la córnea proporciona alrededor del 65 por ciento del poder de refracción del ojo. La mayor parte del poder para desviar la luz reside cerca del centro de la córnea, que es más redonda y delgada que las porciones periféricas del tejido.

Como ventana que controla la entrada de luz al ojo, la córnea (Figura 2) es esencial para una buena visión y también actúa como filtro de luz ultravioleta. La córnea elimina algunas de las longitudes de onda ultravioleta más dañinas presentes en la luz solar, protegiendo así aún más la retina y el cristalino altamente susceptibles del daño. Si la córnea está demasiado curvada, como en el caso de la miopía, los objetos distantes aparecerán como imágenes borrosas, debido a la refracción imperfecta de la luz hacia la retina. En una condición conocida como astigmatismo, las imperfecciones o irregularidades en la córnea dan como resultado una refracción desigual, lo que crea una distorsión de las imágenes proyectadas sobre la retina.

A diferencia de la mayoría de los tejidos del cuerpo, la córnea no contiene vasos sanguíneos para nutrirse o protegerla contra infecciones. Incluso los capilares más pequeños interferirían con el proceso de refracción preciso. La córnea se nutre de las lágrimas y del humor acuoso, que llena las cámaras detrás de la estructura. La capa epitelial externa de la córnea está repleta de miles de pequeñas terminaciones nerviosas, lo que hace que la córnea sea extremadamente sensible al dolor cuando se frota o se rasca. La capa epitelial de la córnea, que comprende aproximadamente el 10 por ciento del grosor del tejido, bloquea la entrada de materias extrañas al ojo al tiempo que proporciona una superficie lisa para la absorción de oxígeno y nutrientes. La capa central de la córnea, conocida como estroma, comprende aproximadamente el 90 por ciento del tejido y consiste en una red de proteínas fibrosas saturadas de agua que proporciona fuerza, elasticidad y forma para sostener el epitelio. Las células nutritivas completan el resto de la capa del estroma. Debido a que el estroma tiende a absorber agua, la tarea principal del tejido del endotelio es bombear el exceso de agua del estroma. Sin esta acción de bombeo, el estroma se hincharía con agua, se volvería turbio y, finalmente, volvería opaca la córnea, cegando el ojo.

La pérdida total o parcial de transparencia por parte del cristalino, o su cápsula, resulta en una condición común conocida como cataratas. Las cataratas son la principal causa de ceguera en todo el mundo y representan una causa importante de discapacidad visual en los Estados Unidos. El desarrollo de cataratas en adultos está relacionado con el envejecimiento normal, la exposición a la luz solar, el tabaquismo, la mala nutrición, el traumatismo ocular, las enfermedades sistémicas como la diabetes y el glaucoma y los efectos secundarios indeseables de algunos productos farmacéuticos, incluidos los esteroides. En las primeras etapas, una persona que sufre de cataratas percibe el mundo como borroso o desenfocado. La visión clara se impide por una reducción en la cantidad de luz que llega a la retina y por el enturbiamiento de la imagen (por difracción y dispersión de la luz) como si el individuo estuviera observando el entorno a través de una niebla o neblina (ver Figura 3). La extracción de la lente opaca durante la cirugía de cataratas, con el reemplazo posterior por una lente de plástico (implantes de lentes intraoculares), a menudo da como resultado una visión corregida para afecciones no relacionadas, como miopía o hipermetropía.

La función de la retina es similar a la combinación de un sensor de imagen digital (como un dispositivo de carga acoplada (CCD)) con un convertidor de analógico a digital, como se presenta en los sistemas de cámaras digitales modernas. Los receptores de captura de imágenes de los ojos, conocidos como bastones y conos, están conectados con las fibras del haz del nervio óptico a través de una serie de células especializadas que coordinan la transmisión de señales al cerebro. La cantidad de luz que ingresa a cada ojo está controlada por el iris, un diafragma circular que se abre de par en par en niveles bajos de luz y se cierra para proteger la pupila (la apertura) y la retina en niveles muy altos de iluminación.

A medida que cambia la iluminación, el diámetro de la pupila (colocada frente al cristalino) varía de forma refleja entre un tamaño de aproximadamente 2 a 8 milímetros, modulando la cantidad de luz que llega a la retina. Cuando la iluminación es muy brillante, la pupila se estrecha y las partes periféricas de los elementos refráctiles quedan excluidas de la vía óptica. El resultado es que los rayos de luz que forman la imagen encuentran menos aberraciones y la imagen en la retina se vuelve más nítida. Una pupila muy estrecha (aproximadamente 2 milímetros) produce artefactos de difracción que esparcen la imagen de una fuente puntual en la retina.

En el cerebro, las fibras neurales de los nervios ópticos de cada ojo se cruzan en el quiasma óptico donde se correlaciona la información visual de ambas retinas que viajan en vías paralelas, algo así como la función de un generador de corrección de base de tiempo en una grabadora de video digital. Desde allí, la información visual viaja a través del tracto óptico hasta los núcleos geniculados laterales en forma de rodilla en el tálamo, donde las señales se distribuyen a través de las radiaciones ópticas a las dos cortezas visuales ubicadas en la sección inferior trasera de cada mitad del cerebro. En las capas inferiores de la corteza, la información de cada ojo se mantiene como franjas de dominancia ocular columnar. A medida que las señales visuales se transmiten a las capas superiores de la corteza, la información de los dos ojos se fusiona y se forma la visión binocular. En condiciones oftálmicas anormales como las forias (desalineación) de los ojos, incluido el estrabismo (más conocido como ojos cruzados), la estereovisión se altera al igual que la orientación y la percepción de la profundidad del individuo. En los casos en los que la cirugía oftálmica no está justificada, las lentes prismáticas montadas en anteojos pueden corregir algunas de estas anomalías. Las causas de la interrupción de la fusión binocular pueden ser traumatismos craneoencefálicos o de nacimiento, enfermedades neuromusculares o defectos congénitos.

La fóvea central se encuentra en un área cerca del centro de la retina y se coloca directamente a lo largo del eje óptico de cada ojo. Conocida también como la "mancha amarilla", la fóvea es pequeña (menos de 1 milímetro cuadrado), pero muy especializada. Estas áreas contienen exclusivamente células de conos de alta densidad y densamente empaquetados (más de 200.000 conos por milímetro cuadrado en humanos adultos, ver Figura 4). La fóvea central es el área de visión más nítida y produce la máxima resolución de espacio (resolución espacial), contraste y color. Cada ojo está poblado por aproximadamente siete millones de células cónicas, que son muy delgadas (3 micrómetros de diámetro) y alargadas. La densidad de las células de los conos disminuye fuera de la fóvea a medida que aumenta gradualmente la relación entre las células de los bastones y las células de los conos (Figura 4). En la periferia de la retina, el número total de ambos tipos de receptores de luz disminuye sustancialmente, provocando una pérdida dramática de la sensibilidad visual en los bordes de la retina. Esto se ve compensado por el hecho de que los seres humanos escanean constantemente objetos en el campo de visión (debido a movimientos oculares rápidos e involuntarios), lo que da como resultado una imagen percibida que es uniformemente nítida. De hecho, cuando se evita que la imagen se mueva con respecto a la retina (a través de un dispositivo de fijación óptica), el ojo ya no detecta una imagen después de unos segundos.

La disposición de los receptores sensoriales en los segmentos externos de la retina determina parcialmente el límite de resolución en diferentes regiones del ojo. Para resolver una imagen, se debe interponer una fila de fotorreceptores menos estimulados entre dos filas de fotorreceptores que están altamente estimulados. De lo contrario, es imposible distinguir si la estimulación se originó a partir de dos imágenes poco espaciadas o de una sola imagen que abarca las dos filas de receptores. Con un espaciado de centro a centro que varía entre 1,5 y 2 micrómetros para los conos en la fóvea central, los estímulos ópticos que tienen una separación de aproximadamente 3 a 4 micrómetros deberían producir un conjunto de intensidades resolubles en la retina. Como referencia, el radio del primer mínimo para un patrón de difracción formado en la retina es de aproximadamente 4,6 micrómetros con luz de 550 nanómetros y un diámetro de pupila de 2 milímetros. Por tanto, la disposición de los elementos sensoriales en la retina determinará la resolución limitante del ojo. Otro factor, denominado agudeza visual (la capacidad del ojo para detectar objetos pequeños y resolver su separación), varía con muchos parámetros, incluida la definición del término y el método por el cual se mide la agudeza. Sobre la retina, la agudeza visual es generalmente más alta en la fóvea central, que abarca un campo visual de aproximadamente 1,4 grados.

La disposición espacial de las células de los bastones y los conos y su conexión con las neuronas dentro de la retina se presenta en la Figura 5. Las células de los bastones, que contienen solo el fotopigmento rodopsina, tienen una sensibilidad máxima a la luz azul-verde (longitud de onda de unos 500 nanómetros), aunque mostrar una amplia gama de respuesta en todo el espectro visible. Son las células receptoras visuales más comunes, y cada ojo contiene alrededor de 125-130 millones de bastoncillos. La sensibilidad a la luz de las células bastón es aproximadamente 1000 veces mayor que la de las células cónicas. Sin embargo, las imágenes generadas solo por la estimulación con varilla son relativamente poco nítidas y se limitan a tonos de gris, similares a los que se encuentran en una imagen fotográfica de enfoque suave en blanco y negro. La visión con varilla se conoce comúnmente como visión escotópica o crepuscular porque en condiciones de poca luz, se pueden distinguir las formas y el brillo relativo de los objetos, pero no sus colores. Este mecanismo de adaptación a la oscuridad permite la detección de posibles presas y depredadores a través de la forma y el movimiento en un amplio espectro de vertebrados.

La respuesta del sistema visual humano es logarítmica, no lineal, lo que da como resultado la capacidad de percibir un rango de brillo increíble (rango dinámico entre escenas) de más de 10 décadas. A plena luz del día, los humanos pueden visualizar objetos a la luz deslumbrante del sol, mientras que por la noche los objetos grandes pueden ser detectados por la luz de las estrellas cuando la luna está oscura. En el umbral de sensibilidad, el ojo humano puede detectar la presencia de aproximadamente 100-150 fotones de luz azul-verde (500 nanómetros) que ingresan a la pupila. Durante las siete décadas superiores de brillo, predomina la visión fotópica y son los conos retinianos los principales responsables de la fotorrecepción. Por el contrario, las cuatro décadas inferiores de brillo, denominadas visión escotópica, están controladas por los bastoncillos.

La adaptación del ojo permite que la visión funcione bajo tales extremos de brillo. Sin embargo, durante el intervalo de tiempo antes de que ocurra la adaptación, los individuos pueden sentir un rango de brillo que cubre solo alrededor de tres décadas. Varios mecanismos son responsables de la capacidad del ojo para adaptarse a un rango elevado de niveles de brillo. La adaptación puede ocurrir en segundos (por la reacción pupilar inicial) o puede tomar varios minutos (para la adaptación a la oscuridad), dependiendo del nivel de cambio de brillo. La sensibilidad del cono completo se alcanza en aproximadamente 5 minutos, mientras que se requieren aproximadamente 30 minutos para adaptarse desde una sensibilidad fotópica moderada a la sensibilidad escóptica completa producida por los bastoncillos.

Cuando está completamente adaptado a la luz, el ojo humano presenta una respuesta de longitud de onda de alrededor de 400 a 700 nanómetros, con una sensibilidad máxima de 555 nanómetros (en la región verde del espectro de luz visible). El ojo adaptado a la oscuridad responde a un rango más bajo de longitudes de onda entre 380 y 650 nanómetros, y el pico ocurre en 507 nanómetros. Tanto para la visión fotópica como escóptica, estas longitudes de onda no son absolutas, sino que varían con la intensidad de la luz. La transmisión de luz a través del ojo se reduce progresivamente a longitudes de onda más cortas. En la región azul-verde (500 nanómetros), solo alrededor del 50 por ciento de la luz que ingresa al ojo llega al punto de imagen en la retina. A 400 nanómetros, este valor se reduce a un escaso 10 por ciento, incluso en un ojo joven. La dispersión de la luz y la absorción por los elementos del cristalino contribuyen a una mayor pérdida de sensibilidad en el azul lejano.

Los conos constan de tres tipos de células, cada una "sintonizada" a un máximo de respuesta de longitud de onda distinta centrada en 430, 535 o 590 nanómetros. La base para los máximos individuales es la utilización de tres fotopigmentos diferentes, cada uno con un espectro de absorción de luz visible característico. Los fotopigmentos alteran su conformación cuando se detecta un fotón, lo que les permite reaccionar con la transducina para iniciar una cascada de eventos visuales. La transducina es una proteína que reside en la retina y es capaz de convertir eficazmente la energía luminosa en una señal eléctrica. La población de células de los conos es mucho más pequeña que las células de los bastones, y cada ojo contiene entre 5 y 7 millones de estos receptores de color. La verdadera visión del color es inducida por la estimulación de las células de los conos. La intensidad relativa y la distribución de la longitud de onda de la luz que impacta en cada uno de los tres tipos de receptor de cono determina el color que se representa (como un mosaico), de una manera comparable a un monitor de video RGB aditivo o una cámara en color CCD.

Un rayo de luz que contiene principalmente radiación azul de longitud de onda corta estimula las células del cono que responden a la luz de 430 nanómetros en un grado mucho mayor que los otros dos tipos de conos.Este rayo activará el pigmento de color azul en conos específicos, y esa luz se percibe como azul. La luz con una mayoría de longitudes de onda centradas alrededor de 550 nanómetros se ve como verde, y un haz que contiene principalmente longitudes de onda de 600 nanómetros o más se visualiza como rojo. Como se mencionó anteriormente, la visión de cono puro se conoce como visión fotópica y es dominante a niveles de luz normales, tanto en interiores como en exteriores. La mayoría de los mamíferos son dicromáticos, por lo general solo pueden distinguir entre componentes de color azulado y verdoso. Por el contrario, algunos primates (sobre todo los humanos) exhiben una visión tricromática del color, con una respuesta significativa a los estímulos de luz roja, verde y azul.

En la Figura 6 se ilustran los espectros de absorción de los cuatro pigmentos visuales humanos, que muestran máximos en las regiones esperadas de rojo, verde y azul del espectro de luz visible. Cuando los tres tipos de células cónicas se estimulan por igual, la luz se percibe como acromática o blanca. Por ejemplo, la luz del sol del mediodía aparece como luz blanca para los humanos, porque contiene cantidades aproximadamente iguales de luz roja, verde y azul. Una excelente demostración del espectro de color de la luz solar es la interceptación de la luz por un prisma de vidrio, que refracta (o dobla) diferentes longitudes de onda en diversos grados, extendiendo la luz en los colores que la componen. La percepción humana del color depende de la interacción de todas las células receptoras con la luz, y esta combinación da como resultado una estimulación casi tricrómica. Hay cambios en la sensibilidad del color con variaciones en los niveles de luz, de modo que los colores azules se ven relativamente más brillantes con luz tenue y los colores rojos se ven más brillantes con luz brillante. Este efecto se puede observar apuntando con una linterna a una impresión en color, lo que hará que los rojos aparezcan repentinamente mucho más brillantes y más saturados.

En los últimos años, la consideración de la sensibilidad visual del color humano ha llevado a cambios en la práctica tradicional de pintar vehículos de emergencia, como camiones de bomberos y ambulancias, completamente rojos. Aunque el color está diseñado para que los vehículos se vean y respondan fácilmente, la distribución de la longitud de onda no es muy visible en niveles bajos de luz y parece casi negra por la noche. El ojo humano es mucho más sensible al amarillo verdoso o tonos similares, particularmente de noche, y ahora la mayoría de los vehículos de emergencia nuevos están pintados, al menos parcialmente, de un vivo verde amarillento o blanco, a menudo conservando algunos reflejos rojos en interés de la tradición.

Cuando solo se estimulan uno o dos tipos de células cónicas, la gama de colores percibidos es limitada. Por ejemplo, si se usa una banda estrecha de luz verde (540 a 550 nanómetros) para estimular todas las células del cono, solo las que contienen fotorreceptores verdes responderán para producir la sensación de ver el color verde. La percepción visual humana de los colores sustractivos primarios, como el amarillo, puede surgir de dos formas. Si las células del cono rojo y verde se estimulan simultáneamente con luz amarilla monocromática que tiene una longitud de onda de 580 nanómetros, los receptores de las células del cono responden casi por igual porque su superposición espectral de absorción es aproximadamente la misma en esta región del espectro de luz visible. Se puede lograr la misma sensación de color estimulando las células del cono rojo y verde individualmente con una mezcla de distintas longitudes de onda rojas y verdes seleccionadas de las regiones de los espectros de absorción del receptor que no tienen una superposición significativa. El resultado, en ambos casos, es la estimulación simultánea de las células del cono rojo y verde para producir una sensación de color amarillo, aunque el resultado final se consigue mediante dos mecanismos diferentes. La capacidad de percibir otros colores requiere la estimulación de uno, dos o los tres tipos de células cónicas, en varios grados, con la paleta de longitud de onda adecuada.

Aunque el sistema visual humano presenta tres tipos de células conos con sus respectivos pigmentos de color más células de bastón receptivas a la luz para la visión escotópica, es el cerebro humano el que compensa las variaciones de longitudes de onda de luz y fuentes de luz en su percepción del color. Los metameros son pares de diferentes espectros de luz percibidos como del mismo color por el cerebro humano. Curiosamente, los colores que un ser humano interpreta como iguales o similares a veces son fácilmente distinguibles por otros animales, sobre todo las aves.

Las neuronas intermedias que transportan información visual entre la retina y el cerebro no están simplemente conectadas uno a uno con las células sensoriales. Cada célula de cono y bastón de la fóvea envía señales a al menos tres células bipolares, mientras que en las regiones más periféricas de la retina, las señales de un gran número de células de bastón convergen en una única célula ganglionar. La resolución espacial en las porciones externas de la retina se ve comprometida por tener un gran número de células bastón alimentando un solo canal, pero tener muchas células sensoriales participando en la captura de señales débiles mejora significativamente el umbral de sensibilidad del ojo. Esta característica del ojo humano es algo análoga a la consecuencia del binning en los sistemas de cámaras digitales CCD de barrido lento.

Las células sensoriales, bipolares y ganglionares de la retina también están interconectadas con otras neuronas, proporcionando una red compleja de vías inhibidoras y excitadoras. Como resultado, las señales de los 5 a 7 millones de conos y 125 millones de bastones en la retina humana son procesadas y transportadas a la corteza visual por solo alrededor de 1 millón de fibras nerviosas ópticas mielinizadas. Los músculos oculares son estimulados y controlados por células ganglionares en el cuerpo geniculado lateral, que actúa como un control de retroalimentación entre la retina y la corteza visual.

La compleja red de vías excitadoras e inhibidoras en la retina está organizada en tres capas de células neuronales que surgen de una región específica del cerebro durante el desarrollo embrionario. Estos circuitos y bucles de retroalimentación dan como resultado una combinación de efectos que producen nitidez de los bordes, mejora del contraste, suma espacial, promediado de ruido y otras formas de procesamiento de señales, tal vez incluidas algunas que aún no se han descubierto. En la visión humana, un grado significativo de procesamiento de imágenes tiene lugar en el cerebro, pero la retina misma también está involucrada en una amplia gama de tareas de procesamiento.

En otro aspecto de la visión humana conocido como invariancia de color, el valor de color o gris de un objeto no parece cambiar en un amplio rango de luminancia. En 1672, Sir Isaac Newton demostró la invariancia del color en la sensación visual humana y proporcionó pistas para la teoría clásica de la percepción del color y el sistema nervioso. Edwin H. Land, fundador de Polaroid Corporation, propuso la teoría de la visión del color de Retinex, basada en sus observaciones de la invariancia del color. Siempre que el color (o un valor de gris) se vea bajo la iluminación adecuada, un parche de color no cambia su color incluso cuando se cambia la luminancia de la escena. En este caso, un gradiente de iluminación en la escena no altera el color percibido o el tono de nivel de gris de un parche. Si el nivel de luminancia alcanza el umbral para la visión escotópica o crepuscular, la sensación de color se desvanece. En el algoritmo de Land, se calculan los valores de luminosidad de las áreas coloreadas y la energía en un área particular de la escena se compara con todas las demás áreas de la escena para esa banda de ondas. Los cálculos se realizan tres veces, una para cada banda de ondas (onda larga, onda corta y onda media), y el triplete resultante de valores de luminosidad determina una posición para el área en el espacio de color tridimensional definido por la teoría de Retinex.

El término daltonismo es un nombre poco apropiado, ya que se usa ampliamente en conversaciones coloquiales para referirse a cualquier dificultad para distinguir entre colores. El daltonismo verdadero, o la incapacidad de ver cualquier color, es extremadamente raro, aunque hasta el 8 por ciento de los hombres y el 0,5 por ciento de las mujeres nacen con algún tipo de defecto en la visión de los colores (consulte la Tabla 1). Las deficiencias hereditarias en la visión del color suelen ser el resultado de defectos en las células fotorreceptoras de la retina, una neuromembrana que funciona como la superficie de imágenes en la parte posterior del ojo. Los defectos de la visión del color también se pueden adquirir como resultado de una enfermedad, efectos secundarios de ciertos medicamentos o mediante procesos normales de envejecimiento, y estas deficiencias pueden afectar otras partes del ojo además de los fotorreceptores.

Los conos normales y la sensibilidad a los pigmentos permiten a una persona distinguir todos los colores diferentes, así como las mezclas sutiles de matices. Este tipo de visión de color normal se conoce como tricromacia y se basa en la interacción mutua de los rangos de sensibilidad superpuestos de los tres tipos de cono fotorreceptor. Una deficiencia leve de la visión del color ocurre cuando el pigmento en uno de los tres tipos de conos tiene un defecto, y su sensibilidad máxima se desplaza a otra longitud de onda, produciendo una deficiencia visual denominada tricromacia anómala, una de las tres amplias categorías de defectos de la visión del color. La dicromacia, una forma más severa de daltonismo, o deficiencia del color, ocurre cuando uno de los pigmentos se desvía seriamente en sus características de absorción, o el pigmento particular no se ha producido en absoluto. La ausencia total de sensación de color, o monocromacia, es extremadamente rara, pero las personas con daltonismo total (monocromáticos de varillas) solo ven grados variables de brillo, y el mundo aparece en negro, blanco y tonos de gris. Esta afección ocurre solo en personas que heredan un gen del trastorno de ambos padres.

Los dicromáticos pueden distinguir algunos colores y, por lo tanto, se ven menos afectados en su vida diaria que los monocromáticos, pero generalmente son conscientes de que tienen un problema con su visión de los colores. La dicromacia se subdivide en tres tipos: protanopía, deuteranopía y tritanopía (ver Figura 7). Aproximadamente el dos por ciento de la población masculina hereda uno de los dos primeros tipos, y el tercero ocurre con mucha menos frecuencia.

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Prueba de ceguera al color de Ishihara La ceguera al color, una interrupción en el funcionamiento normal de la visión fotópica humana, puede ser causada por una serie de condiciones, incluidas las derivadas de la genética, la bioquímica, el daño físico y las enfermedades. Este tutorial interactivo explora y simula cómo las imágenes a todo color aparecen para las personas daltónicas y las compara con la prueba diagnóstica de daltónicos de Ishihara.

La protanopía es un defecto rojo-verde, resultante de la pérdida de sensibilidad al rojo, lo que provoca una falta de diferencia perceptible entre rojo, naranja, amarillo y verde. Además, el brillo de los colores rojo, naranja y amarillo se reduce drásticamente en comparación con los niveles normales. El efecto de intensidad reducida puede provocar que los semáforos rojos aparezcan oscuros (apagados) y tonos rojos (en general), que aparezcan como negros o gris oscuro. Los protanopes a menudo aprenden a distinguir correctamente entre rojo y verde, y entre rojo y amarillo, basándose principalmente en su brillo aparente, más que en cualquier diferencia de tono perceptible. El verde generalmente parece más claro que el rojo para estos individuos. Debido a que la luz roja ocurre en un extremo del espectro visible, hay poca superposición en la sensibilidad con los otros dos tipos de conos, y las personas con protanopía tienen una pérdida pronunciada de sensibilidad a la luz en el extremo de longitud de onda larga (rojo) del espectro. Las personas con este defecto en la visión del color pueden discriminar entre azules y amarillos, pero el lavanda, el violeta y el púrpura no pueden distinguirse de varios tonos de azul, debido a la atenuación del componente rojo en estos tonos.

Las personas con deuteranopía, que es una pérdida de sensibilidad verde, tienen muchos de los mismos problemas con la discriminación de tonos que los protanopos, pero tienen un nivel bastante normal de sensibilidad en todo el espectro visible. Debido a la ubicación de la luz verde en el centro del espectro de luz visible, y las curvas de sensibilidad superpuestas de los receptores de cono, hay alguna respuesta de los fotorreceptores rojo y azul a las longitudes de onda verdes. Aunque la deuteranopía se asocia con al menos una respuesta de brillo a la luz verde (y poca reducción anormal de la intensidad), los nombres rojo, naranja, amarillo y verde le parecen al deuteranopo demasiados términos para colores que parecen iguales. De manera similar, los azules, violetas, púrpuras y lavandas no son distinguibles para las personas con este defecto de visión de los colores.

Incidencia y causas del daltonismo
Clasificación Causa del defecto Incidencia
(%)
Tricromacia anómala 6.0
Protanomalía Pigmento sensible al rojo anormal 1.0
Deuteranomalía Pigmento sensible al verde anormal 5.0
Tritanomalía Pigmento de detección de azul anormal 0.0001
Dicromacia 2.1
Protanopia Ausencia de pigmento sensible al rojo 1.0
Deuteranopía Ausencia de pigmento sensible al verde 1.1
Tritanopia Ausencia de pigmento sensible al azul 0.001
Monocromacia de varillas Sin conos funcionales & lt 0,0001

La tritanopía es la ausencia de sensibilidad al azul y funcionalmente produce un defecto azul-amarillo en la visión de los colores. Las personas con esta deficiencia no pueden distinguir los azules y los amarillos, pero sí registran una diferencia entre el rojo y el verde. La afección es bastante rara y ocurre casi por igual en ambos sexos. Los tritanopes generalmente no tienen tanta dificultad para realizar las tareas cotidianas como las personas con cualquiera de las variantes rojo-verde de dicromacia. Debido a que las longitudes de onda azules ocurren solo en un extremo del espectro, y hay poca superposición en la sensibilidad con los otros dos tipos de conos, la pérdida total de sensibilidad en todo el espectro puede ser bastante severa con esta condición.

Cuando hay una pérdida de sensibilidad por un receptor de cono, pero los conos aún son funcionales, las deficiencias resultantes de la visión del color se consideran tricromacia anómala y se clasifican de manera similar a los tipos de dicromacia. A menudo surge la confusión porque estas condiciones se denominan de manera similar, pero se les añade un sufijo derivado del término anomalía. Por lo tanto, la protanomalía y la deuteranomalía producen problemas de reconocimiento de matices que son similares a los defectos de dicromacia rojo-verde, aunque no tan pronunciados. La protanomalía se considera una "debilidad del rojo" de la visión del color, en el que el rojo (o cualquier color que tenga un componente rojo) se visualiza como más claro de lo normal y los tonos cambian hacia el verde. Un individuo deuteranómalo exhibe "debilidad verde" y tiene dificultades similares para discriminar entre pequeñas variaciones en los tonos que caen en la región roja, naranja, amarilla y verde del espectro visible. Esto ocurre porque los tonos parecen cambiar hacia el rojo. Por el contrario, los individuos deuteranómalos no tienen el defecto de pérdida de brillo que acompaña a la protanomalía. Muchas personas con estas variantes anómalas de tricromacia tienen pocas dificultades para realizar tareas que requieren una visión normal de los colores y es posible que algunas ni siquiera se den cuenta de que su visión de los colores está alterada. La tritanomalía, o debilidad azul, no se ha informado como un defecto hereditario. En los pocos casos en los que se ha identificado la deficiencia, se cree que se ha adquirido en lugar de heredado. Varias enfermedades oculares (como el glaucoma, que ataca a los conos azules) pueden provocar tritanomalía. La pérdida del cono azul periférico es más común en estas enfermedades.

A pesar de las limitaciones, existen algunas ventajas de agudeza visual para el daltonismo, como la mayor capacidad para discriminar objetos camuflados. Los contornos, en lugar de los colores, son responsables del reconocimiento de patrones y pueden producirse mejoras en la visión nocturna debido a ciertas deficiencias en la visión de los colores. En el ejército, los francotiradores y observadores daltónicos son muy valorados por estas razones. A principios de la década de 1900, en un esfuerzo por evaluar la visión anormal de los colores humanos, se desarrolló el anomaloscopio Nagel. Al utilizar este instrumento, el observador manipula las perillas de control para hacer coincidir dos campos de colores para el color y el brillo. Otro método de evaluación, la prueba de placa pseudoisocromática de Ishihara para el daltonismo, llamada así por el Dr. Shinobu Ishihara, discrimina entre la visión normal del color y el daltonismo rojo-verde (como se presenta en el tutorial y en la Figura 7). Un sujeto de prueba con visión de color normal puede detectar la diferencia de tono entre la figura y el fondo. Para un observador con deficiencia de rojo-verde, las placas parecen isocromáticas sin discriminación entre las figuras y el patrón de diseño.

Como parte natural del proceso de envejecimiento, el ojo humano comienza a percibir los colores de manera diferente en los años posteriores, pero no se vuelve "daltónico" en el verdadero sentido del término. El envejecimiento provoca el amarilleo y oscurecimiento del cristalino y la córnea, efectos degenerativos que también van acompañados de un encogimiento del tamaño de la pupila. Con el amarilleo, se absorben longitudes de onda más cortas de luz visible, por lo que los tonos azules aparecen más oscuros. Como consecuencia, las personas mayores a menudo experimentan dificultades para discriminar entre colores que difieren principalmente en su contenido de azul, como el azul y el gris o el rojo y el morado. A los 60 años, en comparación con la eficiencia visual de un joven de 20 años, solo el 33 por ciento de la luz que incide en la córnea llega a los fotorreceptores de la retina. Este valor cae a alrededor del 12,5 por ciento a mediados de los 70.

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Acomodación del ojo humano La acomodación del ojo se refiere al acto fisiológico de ajustar los elementos del cristalino para alterar el poder de refracción y enfocar con nitidez los objetos que están más cerca del ojo. Este tutorial explora los cambios en la estructura de la lente a medida que los objetos se reubican con respecto al ojo.

La acomodación del ojo se refiere al acto de ajustar fisiológicamente el elemento de la lente cristalina para alterar el poder de refracción y enfocar con nitidez los objetos que están más cerca del ojo. Los rayos de luz inicialmente refractados en la superficie de la córnea convergen aún más después de pasar a través del cristalino. Durante la acomodación, la contracción de los músculos ciliares relaja la tensión en el cristalino, lo que da como resultado cambios en la forma del tejido transparente y elástico, al tiempo que lo mueve ligeramente hacia adelante. El efecto neto de las alteraciones del cristalino es ajustar la distancia focal del ojo para enfocar la imagen exactamente en la capa fotosensible de células que residen en la retina. La acomodación también relaja la tensión aplicada a la lente por las fibras de la zónula y permite que la superficie anterior de la lente aumente su curvatura. El mayor grado de refracción, junto con un ligero desplazamiento hacia adelante en la posición de la lente, enfoca los objetos que están más cerca del ojo.

El enfoque del ojo se controla mediante una combinación de elementos que incluyen el iris, el cristalino, la córnea y el tejido muscular, que pueden alterar la forma del cristalino para que el ojo pueda enfocar tanto objetos cercanos como distantes. Sin embargo, en algunos casos, estos músculos no funcionan correctamente o la forma del ojo está ligeramente alterada y el punto focal no se cruza con la retina (una condición denominada visión convergente). A medida que las personas envejecen, el cristalino se vuelve más duro y no se puede enfocar correctamente, lo que conduce a una visión deficiente.Si el punto de enfoque no llega a la retina, la afección se conoce como miopía o miopía, y las personas con esta afección no pueden enfocar objetos distantes. En los casos en que el punto focal está detrás de la retina, el ojo tendrá problemas para enfocar los objetos cercanos, creando una condición conocida como hipermetropía o hipermetropía. Estas disfunciones del ojo generalmente se pueden corregir con anteojos (Figura 8) usando una lente cóncava para tratar la miopía y una lente convexa para tratar la hipermetropía.

La visión convergente no es totalmente fisiológica y puede verse influida por el entrenamiento, si los ojos no tienen defectos. Se pueden utilizar procedimientos repetitivos para desarrollar una fuerte visión convergente. Los atletas, como los campos de béisbol, tienen una visión convergente bien desarrollada. En cada movimiento, los dos ojos deben traducirse al unísono para preservar la visión binocular, con un aparato neuromuscular preciso y sensible que no suele estar sujeto a fatiga, controlando su motilidad y coordinación. Los cambios en la convergencia ocular o el movimiento de la cabeza se consideran en los cálculos realizados por el sistema ocular complejo para producir las entradas neurales adecuadas a los músculos del ojo. Un movimiento ocular de 10 grados se puede completar en aproximadamente 40 milisegundos, y los cálculos ocurren más rápido de lo que el ojo puede alcanzar su objetivo previsto. Los movimientos oculares pequeños se conocen como movimientos sacádicos y los movimientos más grandes de un punto a otro se denominan versiones.

El sistema visual humano no solo debe detectar la luz y el color, sino que, como sistema óptico, debe poder discernir las diferencias entre los objetos, o entre un objeto y su fondo. Conocida como contraste fisiológico o discriminación de contraste, la relación entre el brillo aparente de dos objetos que se ven al mismo tiempo (contraste simultáneo) o secuencialmente (contraste sucesivo) contra un fondo, puede o no ser la misma. En el sistema visual humano, el contraste se reduce en la oscuridad ambiental y con personas que padecen deficiencias visuales de los colores, como el daltonismo rojo-verde. El contraste depende de la visión binocular, la agudeza visual y el procesamiento de imágenes por parte de la corteza visual del cerebro. Un objeto con poco contraste, que no se puede distinguir del fondo a menos que esté en movimiento, se considera camuflado. Sin embargo, las personas daltónicas a menudo pueden detectar objetos camuflados debido a una mayor visión de la barra y la pérdida de señales de color engañosas. El aumento del contraste se traduce en una mayor visibilidad, y un valor numérico cuantitativo para el contraste generalmente se expresa como un porcentaje o una proporción. En condiciones óptimas, el ojo humano apenas puede detectar la presencia de un contraste del dos por ciento.

Con la visión humana, se percibe un aumento aparente de contraste en una zona estrecha a cada lado del límite entre dos áreas de diferente brillo y / o cromaticidad. A finales del siglo XIX, el físico francés Michel Eugène Chevreul descubrió el contraste simultáneo. Como función especial de la percepción visual humana, los bordes o el contorno de un objeto se resaltan, alejando el objeto de su fondo y facilitando la orientación espacial. Cuando se coloca sobre un fondo brillante, la región en el borde de un objeto oscuro aparece más clara que el resto del fondo (de hecho, se mejora el contraste). Con este fenómeno de percepción, el color con el contraste más fuerte, el color complementario, es creado (por el cerebro) en el borde. Debido a que el color y su complemento se perciben simultáneamente, el efecto se conoce como contraste simultáneo. Los bordes y otras líneas de demarcación que separan las áreas contrastantes tienden a disminuir el efecto (o ilusión óptica) al eliminar el contraste marginal. Muchas formas de microscopía óptica, sobre todo la iluminación de contraste de fase, aprovechan estas características del sistema visual humano. Al aumentar el contraste físico de una imagen sin tener que cambiar el objeto mediante tinción u otra técnica, la muestra de contraste de fase está protegida contra daños o la muerte (en el caso de muestras vivas).

La respuesta de frecuencia espacial del ojo humano se puede evaluar determinando la capacidad de detectar una serie de tiras en una rejilla sinusoidal modulada. Las rejillas de prueba presentan regiones alternas (tiras) de luz y oscuridad, que aumentan linealmente de frecuencias más altas a más bajas a lo largo del eje horizontal, mientras que el contraste disminuye logarítmicamente de arriba a abajo. El límite de las rayas que pueden distinguir las personas con visión normal es de entre 7 y 10 ciclos por grado. Para la visión acromática, cuando la frecuencia espacial es muy baja (espaciado de línea amplio), se requiere un alto contraste para detectar la intensidad que varía sinusoidalmente. A medida que aumenta la frecuencia espacial, los humanos pueden detectar períodos con menos contraste, alcanzando un pico de aproximadamente 8 ciclos por grado en el campo visual. Más allá de ese punto, nuevamente se requiere un mayor contraste para detectar las franjas sinusoidales más finas.

El examen de la función de transferencia de modulación (MTF) del sistema visual humano revela que el contraste necesario para detectar la variación de luminancia en rejillas sinusoidales estandarizadas aumenta tanto en frecuencias espaciales más altas como más bajas. En este sentido, el ojo se comporta de manera bastante diferente a un dispositivo de imagen simple (como una cámara de película o un sensor CCD). La función de transferencia de modulación de un sistema de cámara enfocado simple muestra una modulación máxima a una frecuencia espacial cero, con el grado de modulación cayendo más o menos monótonamente a cero en la frecuencia de corte de la cámara.

Cuando la luminosidad de una escena fluctúa periódicamente varias veces por segundo (como ocurre con las pantallas de televisión y monitores de computadora), los humanos perciben una sensación irritante, como si las escenas secuenciales estuvieran desunidas. Cuando aumenta la frecuencia de fluctuación, la irritación aumenta y alcanza un máximo en torno a los 10 hercios, especialmente cuando los destellos brillantes de iluminación se alternan con la oscuridad. A frecuencias más altas, la escena ya no parece desarticulada, y ahora se percibe que los objetos desplazados de una escena a la siguiente se mueven sin problemas. Comúnmente conocido como parpadeo, la molesta sensación de parpadeo de la luz puede persistir hasta 50-60 hercios. Más allá de una cierta frecuencia y luminancia, conocida como frecuencia crítica de parpadeo (CFF), el parpadeo de la pantalla ya no se percibe. Esta es la razón principal por la que aumentar la frecuencia de actualización de un monitor de computadora de 60 a 85-100 hercios produce una pantalla estable y sin parpadeos.

Los avances en la tecnología de fabricación de semiconductores, especialmente los semiconductores de óxido metálico complementarios (CMOS) y las técnicas CMOS bipolares (BiCMOS), han llevado a una nueva generación de fotosensores en miniatura que cuentan con un rango dinámico extraordinario y una respuesta rápida. Recientemente, se han dispuesto matrices de chips sensores CMOS para modelar el funcionamiento de la retina humana. Estos llamados chips oculares, al combinar la óptica, la visión humana y los microprocesadores, están haciendo avanzar la oftalmología a través del nuevo campo de la optobiónica. Las retinas dañadas como resultado de enfermedades visuales debilitantes, como la retinosis pigmentaria y la degeneración macular, así como el envejecimiento y las lesiones de la retina, que roban la visión, se están corrigiendo con los chips oculares implantados. Los chips oculares de silicio contienen aproximadamente 3500 detectores de luz en miniatura unidos a electrodos de metal que imitan la función de los conos y bastones humanos. Los detectores de luz absorben la luz incidente refractada por la córnea y el cristalino y producen una pequeña cantidad de carga eléctrica que estimula las neuronas de la retina. Con un diámetro de dos milímetros (ver Figura 9), la retina de reemplazo es la mitad del grosor de una hoja de papel típica y se implanta en un bolsillo debajo de la retina dañada.

Como alternativa al chip ocular, una prótesis de retina que utiliza un procesador de señal digital y una cámara montada en un par de gafas captura y transmite una imagen de un objeto o escena. De forma inalámbrica, la imagen se envía a un chip receptor integrado cerca de las capas de la retina donde los impulsos nerviosos se envían al cerebro. Sin embargo, las retinas artificiales no tratan el glaucoma ni las deficiencias de la visión que dañan las fibras nerviosas que conducen al nervio óptico. A medida que avanza la optobiónica, también lo hace la comprensión científica del complejo sistema visual humano.

Kenneth R. Spring, consultor científico, Lusby, Maryland, 20657.

Thomas J. Fellers y Michael W. Davidson - Laboratorio Nacional de Alto Campo Magnético, 1800 East Paul Dirac Dr., Universidad Estatal de Florida, Tallahassee, Florida, 32310.


Realismo del color y ciencia del color

Abstracto : El artículo de destino es un intento de avanzar en el problema del realismo del color. ¿Los objetos están coloreados? ¿Y cuál es la naturaleza de las propiedades del color? Defendemos la opinión de que los objetos físicos (por ejemplo, tomates, rábanos y rubíes) están coloreados y que los colores son propiedades físicas, específicamente tipos de reflectancia. Esta es probablemente una opinión minoritaria, al menos entre los científicos del color. Los libros de texto afirman con frecuencia que los objetos físicos no están coloreados y que los colores son "subjetivos" o "en la mente". El artículo tiene otros dos propósitos: primero, presentar a una audiencia interdisciplinaria algunas herramientas filosóficas distintivas que son útiles para abordar el problema del realismo del color y, segundo, aclarar las diversas posiciones y argumentos centrales en el debate.

La primera parte explica el problema del realismo del color y hace algunas distinciones útiles. Estas distinciones se utilizan luego para exponer varias confusiones que a menudo impiden que las personas vean que los problemas son genuinos y difíciles, y que el problema del realismo del color debería ser de interés para cualquiera que trabaje en el campo de la ciencia del color. La segunda parte explica las diversas respuestas principales al problema del realismo del color y (brevemente) argumenta que todos los puntos de vista distintos del nuestro tienen serias dificultades o están desmotivados. La tercera parte explica y motiva nuestra propia visión de que los colores son tipos de reflectancias, y la defiende de las objeciones de la literatura reciente que a menudo se toman como fatales.

Palabras clave: Color visión del color visión comparativa visión ecológica espectro invertido representación mental percepción fisicalismo qualia realismo similitud

1. El problema del realismo del color

El color es el tema de un vasto e impresionante cuerpo de investigación y teoría empírica. Se sabe mucho sobre las propiedades físicas de los objetos que son responsables de la apariencia del color: fotorreceptores en el color de los ojos que procesan en el sistema visual la genética de la visión del color los diversos defectos de la visión del color las variaciones en el vocabulario y categorías de colores entre culturas color constancia la variación en el color aparente con las condiciones de visión la visión del color en los animales y sobre la evolución de la visión del color. [1] Como era de esperar, los detalles finos a menudo están sujetos a una vigorosa disputa, por ejemplo, si el área cortical del macaco V4 es o no un centro de color (Heywood et al. 1995 Schiller 1996 Zeki 1990) y, a veces, las suposiciones fundamentales de un subcampo particular. son cuestionados, p. ej. (Saunders & amp van Brakel 1997) sobre las categorías de color, pero en general el campo de la ciencia del color tiene un amplio consenso.

Sin embargo, sorprendentemente, hay algunas cuestiones básicas e importantes que faltan en esta agradable imagen. Qué es ¿enrojecimiento? ¿Una propiedad física de algún tipo y ndash, por ejemplo, una cierta forma de reflejar la luz? ¿O es una disposición a producir determinadas sensaciones en determinados perceptores? ¿O es el enrojecimiento un sui generis propiedad de la que no se puede decir mucho? Además, ¿esos objetos como tomates, fresas y rábanos que parecen tener esta propiedad realmente la tienen? En otras palabras, ¿son rojos los objetos como los tomates? Los científicos del color, los filósofos y otros científicos cognitivos con opiniones sobre el tema están en total desacuerdo sobre las respuestas a estas preguntas. [2]

De hecho, la opinión más popular, al menos entre los científicos del color, bien puede ser la opinión de que nada es coloreado y al menos no objetos físicos en el entorno del perceptor, como tomates. Por ejemplo:

Y en un pasaje muy conocido, Semir Zeki escribe:

Finalmente, en un excelente libro de texto reciente sobre la visión, Stephen Palmer afirma que:

Aunque la ciencia del color contemporánea sería bastante irreconocible para Galileo, este es un aspecto en el que está perfectamente actualizado:

Este artículo de destino es un intento de hacer algún progreso en el problema de realismo de color (Boghossian & amp Velleman 1991): ¿Los objetos están coloreados? ¿Y cuál es la naturaleza de los colores? En particular, defendemos la opinión de que los objetos son coloreados y que los colores son propiedades físicas, específicamente tipos de reflectancia (Byrne & amp Hilbert 1997a Hilbert 1987) (ver también Armstrong 1999 Jackson 1998 Lewis 1997 Matthen 1988 Tye 1995 2000).

El artículo tiene otros dos propósitos: primero, presentar a una audiencia interdisciplinaria algunas herramientas filosóficas distintivas que son útiles para abordar el problema del realismo del color y, segundo, aclarar las diversas posiciones y argumentos centrales en el debate. Esperamos que nuestra discusión al menos elimine algunos obstáculos para el progreso de la investigación, incluso si nuestra conclusión no es aceptada. Por lo tanto, el artículo está muy en el espíritu de "Sobre una confusión sobre una función de la conciencia" de Block (1995).

El artículo consta de tres partes principales. La primera parte explica el problema del realismo del color y hace algunas distinciones útiles. Estas distinciones se utilizan luego para exponer varias confusiones que a menudo impiden que las personas vean que los problemas son genuinos y difíciles, y que el problema del realismo del color debería ser de interés para cualquiera que trabaje en el campo de la ciencia del color. La segunda parte explica las diversas respuestas principales al problema del realismo del color y (brevemente) sostiene que todas ellas, excepto el fisicalismo, tienen serias dificultades o están desmotivadas. La tercera parte explica y motiva nuestra propia visión de que los colores son tipos de reflectancias, y la defiende de las objeciones de la literatura reciente que a menudo se toman como fatales.

1.1. Explicación del problema del realismo del color

Si alguien con visión de color normal mira un tomate con buena luz, el tomate parecerá tener una propiedad distintiva y propiedad que las fresas y cerezas también parecen tener y que llamamos "rojo" en inglés. El problema del realismo del color se plantea mediante las dos preguntas siguientes. Primero, ¿los objetos como tomates, fresas y rábanos tienen realmente la propiedad distintiva que parecen tener? En segundo lugar, ¿qué es esta propiedad? (Por supuesto, hay preguntas paralelas para los otros colores que parecen tener los objetos).

Es importante enfatizar que una respuesta negativa a la primera pregunta es una opción teórica genuina. Como todos sabemos, no se sigue del hecho de que un objeto aparece visualmente tener cierta propiedad que el objeto tiene esa propiedad. El estudio de las ilusiones visuales está bien establecido. Una ilusión visual es precisamente un caso en el que un objeto parece tener visualmente una propiedad que de hecho no tiene. Por ejemplo, en las ilusiones de Ponzo y M & uumlller-Lyer, las líneas que tienen la misma longitud parecen tener diferentes longitudes. Tambien hay color ilusiones, por ejemplo producidas por cambios en iluminantes, o por contraste simultáneo. Un ejemplo del último tipo de ilusión de color es la difusión del color neón, en el que una región que de hecho es blanca aparece rosada (Nakayama et al. 1990 Van Tuijl & amp de Weert 1979). Una respuesta negativa a la primera pregunta equivale a la opinión de que las ilusiones de color son la regla, no la excepción. Esto puede parecer extraño, pero no es incoherente.

El problema del realismo del color se refiere a varias propiedades especialmente destacadas que los objetos parecen tener visualmente. No se refiere, al menos en primera instancia, al lenguaje del color o los conceptos de color. El problema no es cómo definir las palabras "rojo", "amarillo", etc. Tampoco se trata de la naturaleza del concepto ROJO (donde los conceptos se toman como representaciones mentales utilizadas en el pensamiento y la inferencia (Fodor 1998), o el contenido semántico de tales representaciones (Peacocke 1992)). Por supuesto, es natural suponer que existen conexiones íntimas entre cierta propiedad sobresaliente que parecen tener los tomates, la palabra "rojo" y el concepto RED en particular, la palabra "rojo" se refiere a esta propiedad, y el concepto RED es un concepto de esta propiedad. Algunos científicos y filósofos abogarían por conexiones más íntimas entre las experiencias de color y el vocabulario y conceptos de color. [5] Pero el punto presente es simplemente que el problema del realismo del color es principalmente un problema en la teoría de la percepción, no un problema en la teoría del pensamiento o del lenguaje.

Considere una analogía. Desde el punto de vista del biólogo, la gente común aplica la palabra "comida" de una manera un tanto arbitraria. Según ellos, el aceite sintético de cocina Olestra, que no tiene ningún valor nutricional, es un alimento, pero las tabletas de vitaminas y la cerveza no lo son. Una investigación de cómo la gente común usa la palabra "comida" no es particularmente relevante para la biología. Lo que es relevante es una investigación sobre los tipos de sustancias que los seres humanos pueden digerir, ya sea que la categoría biológica de los digeribles se alinee exactamente con la categoría popular de alimentos. El problema del realismo del color es como la investigación de lo que los humanos pueden digerir, no la investigación de la categoría popular de alimentos. La investigación se refiere a ciertas propiedades que los objetos parecen tener visualmente, no cómo la gente común usa las palabras de color o cómo conceptualizan las categorías de color. [6]

Un último punto de aclaración: aunque el foco principal del problema del realismo del color está en la visión del color humana, cualquier solución satisfactoria debe abordar el problema de la visión del color en los animales no humanos. Diremos algo sobre esto más adelante, en la sección 3.3.

1.2. El contenido representativo de la experiencia

Es útil plantear el problema del realismo del color en términos de contenido representativo ("contenido" para abreviar) de la experiencia del color. Cuando alguien tiene una experiencia visual, la escena que tiene ante sus ojos aparece visualmente de cierta manera: por ejemplo, puede parecerle visualmente a un sujeto que hay un objeto rojo abultado sobre la mesa. La proposicion que hay un objeto rojo abultado sobre la mesa es parte del contenido de la experiencia del sujeto. En general, la proposición de que pag es parte del contenido de la experiencia visual de un sujeto si y solo si le parece visualmente al sujeto que pag. Las proposiciones son portadoras de verdad y falsedad: la proposición de que hay un objeto rojo abultado sobre la mesa es verdadera por si acaso hay es un objeto rojo abultado sobre la mesa y falso en caso contrario. La experiencia visual de un sujeto será ilusoria (al menos hasta cierto punto) si una proposición que forma parte del contenido de su experiencia es falsa. Asimismo, la experiencia visual de un sujeto será verídico (al menos hasta cierto punto) si una proposición que es parte del contenido de su experiencia es verdadera. [7]

El contenido representativo de la experiencia de un sujeto especifica la forma en que aparece el mundo. al sujeto. Entonces, el contenido de una experiencia es contenido a nivel personal y ndashit no es contenido subpersonal. Si la proposición de que existen tales o cuales bordes, manchas y barras es parte del contenido de una etapa temprana del procesamiento visual, no se sigue que esa proposición sea parte del contenido de la experiencia visual del sujeto.

Como se discutió en la sección anterior, Backhaus y Menzel, Zeki, Palmer y Galileo sostienen la opinión de que nada y ndashat ningún objeto físico como un tomate y ndas su color. Algunos de estos teóricos bien podrían repudiar el aparato de contenido representacional como se explicó anteriormente (permitiéndose algún anacronismo, Galileo probablemente lo haría). Pero asumiendo que este aparato proporciona una forma útil y relativamente inocua de encuadrar el debate, la opinión de que ningún objeto físico está coloreado es equivalente a la opinión de que los contenidos distintivos del color experimentan (por ejemplo, que hay un objeto rojo abultado en la superficie). la mesa) son uniformemente falsas.

El problema del realismo del color, entonces, se refiere al contenido representativo de las experiencias del color. ¿Es este contenido & ndash, por ejemplo, que hay un objeto rojo abultado sobre la mesa & ndash, a veces cierto? ¿Y cuál es la propiedad roja que figura en el contenido de tales experiencias?

Entonces, so pena de cambiar de tema, no es una opción, como insta Matthen, "sostener, paradójicamente quizás, que no es el color el contenido de la visión del color, sino alguna otra cantidad física" (1992, p. 46). Los colores, al menos en el sentido en que nos conciernen en este artículo, son (al menos) propiedades representadas por ciertos tipos de experiencias visuales. Según Thompson et al., "Que el color deba ser el contenido de los estados perceptivos cromáticos es un criterio de adecuación para cualquier teoría del contenido perceptivo" (1992, p. 62), y estamos de acuerdo. [8]

Esperamos que se haya dicho lo suficiente para dejar en claro que el problema del realismo del color no es una cuestión filosófica de investigación y especial que preocupa poco a los científicos del color que trabajan, y que puede resolverse por medio de a priori razonamiento desde el sillón. El problema concierne a los tipos de propiedades que están representadas por las experiencias visuales y, por lo tanto, implica inextricablemente la investigación empírica de los sistemas visuales animales. [9]

1.3. Distinciones útiles y confusiones comunes

Cuando alguien mira un tomate con buena luz, experimenta una experiencia visual. Esta experiencia es una evento, como una explosión o una tormenta: comienza en un momento y termina en un momento posterior. los objeto de la experiencia es el tomate, que no es un evento (los tomates no ocurren). los contenido de la experiencia incluye (podemos suponer) la proposición de que hay un objeto rojo abultado sobre la mesa. La propiedad de color representada por la experiencia es la propiedad rojo. Si la experiencia es verídica, entonces el objeto de la experiencia tiene la propiedad del color representada por la experiencia: en otras palabras, si la experiencia es verídica, el tomate es rojo.

1.3.1. Sentir datos. Una larga tradición en filosofía dice que la conciencia visual del tomate del sujeto está mediada por la conciencia de otra cosa, un objeto llamado dato de sentido (Moore 1953, Capítulo 2 Price 1950, Capítulo 1 Russell 1912, Capítulo 1). Las imágenes residuales proporcionan la forma más sencilla de presentar la idea. Considere la experiencia de una imagen secundaria circular roja, producida al fijarse en un parche circular verde durante aproximadamente un minuto y luego mirar una pared blanca. Es perennemente tentador suponer que hay es algo rojo y circular de lo que el perceptor es consciente. Si lo hay, entonces porque no hay nada rojo y circular en el mundo externo al perceptor, debe haber algo rojo y circular en el mundo interno del perceptor y algo mental, presumiblemente, ya que nada en el cerebro es rojo y circular. Esta cosa circular roja es una dato de sentido. Se supone que los datos de los sentidos no solo están presentes en el caso de las imágenes residuales, sino también en los casos de visión normal: la percepción de un tomate, así como la experiencia de la imagen secundaria, implica un dato sensorial circular rojo.

Los datos de los sentidos han sido objeto de fuertes ataques en la filosofía analítica desde la década de 1950, en nuestra opinión con razón. No vamos a repetir este debate aquí, sino que simplemente asumiremos que los argumentos en contra de los datos sensoriales son exitosos (Armstrong 1961, Cap. 3 Pitcher 1971, Cap. 1 Sellars 1956). Pero deberíamos decir algo sobre el ejemplo de la imagen residual. Las imágenes residuales son simplemente ilusiones, como señaló Smart hace muchos años (Smart 1959). Cuando uno tiene la experiencia de una imagen residual circular roja, el contenido de la experiencia es, en una primera aproximación, que hay un parche circular rojo en un lugar determinado. Pero esta proposición es simplemente falsa. No hay un parche circular rojo y ndashnot incluso en algún reino mental interno.

1.3.2. Propiedades de una experiencia frente a propiedades representadas . Una confusión clásica es la combinación de las propiedades de una experiencia con las propiedades representadas por la experiencia (Harman 1990). Una experiencia de un tomate es un evento, presumiblemente un evento neuronal de algún tipo, y aunque representa la propiedad roja, la experiencia ciertamente no es roja, como tampoco lo es la palabra "rojo", que se refiere a la propiedad roja. rojo. Si algo es rojo es el tomate.

No prestar atención a esta distinción puede hacer que parezca obvio que el color es una especie de mental o psicológico propiedad, en lugar de una propiedad de objetos físicos como los tomates. Este tipo de error es probablemente una de las principales razones por las que muchos libros de texto afirman que el color es producido por el cerebro, o que en la mente también puede ser la base del color. Vocabulario internacional de iluminación definición de "matiz" como un cierto "atributo de la sensación visual" (CIE 1970, 45-25-215).

1.3.3. Color vs.condiciones necesarias para su percepción. . Para que un termostato doméstico detecte que la temperatura está por debajo de 65 ° F, el dial del termostato debe estar configurado correctamente. De ello no se sigue que la propiedad de estar por debajo de 65 ° F dependa en un sentido interesante de los termostatos o sus configuraciones o sea relativa a ellos. Es probable que nadie cometa este error de confundir temperatura con condiciones necesarias para la detección de temperatura. Pero, por alguna razón, a menudo se comete un error análogo en el caso del color. (Daremos una ilustración particularmente agradable de esto en la sección 3.1.3 a continuación).

La presencia de perceptores y la ocurrencia de ciertos eventos mentales son obviamente necesarios para la percepción del color. Al igual que en el ejemplo del termostato, no se sigue que los colores mismos sean en un sentido interesante dependientes o relativos a los perceptores o eventos mentales. Pensar que sí sería confundir las condiciones necesarias para la percepción del color con el color mismo.

1.3.4. Color subjetivo, objetivo, fenomenal y físico . Como se mencionó anteriormente, existen algunas ilusiones de color relativamente poco controvertidas, por ejemplo, los efectos de propagación (Bressan 1995 Van Tuijl & amp de Weert 1979) y la aparición de colores cromáticos en discos giratorios pintados con un patrón acromático (Festinger et al. 1971 Karvellas et al. 1979). A veces, la pretensión de ilusión se hace diciendo que los colores "subjetivos" o "ilusorios" son "producidos en el sistema visual" por objetos como los discos (el contraste es con los colores "objetivos" que parecen tener objetos como los tomates). Esta no es una forma feliz de hablar, por dos razones. La primera es que las propiedades del color no se presentan en dos variedades, "subjetivas" ("ilusorias") y "objetivas", como sugiere la terminología: solo hay uno propiedad de ser rojo. Más bien, la distinción aquí es realmente entre dos tipos de objetos: aquellos que parecen tener colores que no tienen (quizás los discos) y aquellos que parecen tener colores que sí tienen (quizás tomates). La segunda razón por la que la terminología es infeliz es que sugiere que los colores "subjetivos" están de alguna manera "en la mente". Lo que ciertamente está "en la mente" y ndashat en cualquier caso si esta expresión no se toma demasiado en serio y ndashare experiencias visuales de discos de colores o tomates rojos. Los colores, sin embargo, no están en la mente, incluso si la experiencia es una ilusión (en este punto, recuerde la distinción entre propiedades de una experiencia y propiedades representadas en la sección 1.3.2 anterior). [10]

Ahora considere este pasaje:

La primera parte de la distinción de MacAdam es sencilla: las propiedades ópticas de un objeto que son responsables de su apariencia de color, a veces llamado físico color. La colorimetría se ocupa en gran medida del color físico, por lo que la cromaticidad y pureza de una fuente de luz se puede decir que son medidas de su color físico.

Dado que nada más que confusión puede provenir del uso de términos de color para "denotar sensaciones", la segunda parte de la distinción de MacAdam necesita algunos ajustes. Por un lado, las cosas distinguidas están destinadas a ser "sensaciones". Por otro lado, se supone que los términos de color son una forma apropiada de denotar las cosas que se distinguen. No podemos tener ambos. Si enfatizamos "sensaciones", entonces las cosas a distinguir son ciertos tipos de experiencias visuales (por ejemplo, una experiencia de un tomate con buena luz). Si hacemos hincapié en la idoneidad de los términos de color, entonces las cosas a distinguir son ciertas propiedades destacadas representadas por esas experiencias (por ejemplo, la propiedad de superficie sobresaliente que el tomate parece tener visualmente). Estas propiedades a veces se denominan colores fenomenales, o colores-como-los-vemos.

Por tanto, existe una distinción perfectamente buena entre el color físico y el color fenomenal, aunque debe enfatizarse que no se trata de una distinción entre propiedades de objetos como los tomates y propiedades de las sensaciones. Usando esta terminología, el problema del realismo del color explicado anteriormente se refiere al color fenomenal. ¿Cuáles son los colores fenomenales? ¿Los objetos que parecen tener colores fenomenales realmente los tienen? En consecuencia, siempre que el "color" aparezca sin modificar en este artículo, significa un color fenomenal.

Pero aquí está el punto importante: paradójicamente, ¡una distinción puede resultar no distinguir nada! Al comienzo de la investigación, uno querría hacer una distinción entre la sal y el cloruro de sodio, o el mayordomo y el asesino, aunque pueda resultar que la sal es cloruro de sodio o que el mayordomo es el asesino. De manera similar, puede resultar con un color fenomenal y (una especie de) color físico. Aunque se debe tener cuidado para hacer esta distinción desde el principio, tal vez el color fenomenal y físico sean lo mismo (ver sección 2.4 más adelante).

Ahora revisamos brevemente los principales contendientes de soluciones al problema del realismo del color, señalando algunos de sus principales problemas. [11]

2.1. Eliminativismo

Ya nos hemos encontrado con el eliminativismo en las citas dadas al principio. Es la opinión de que nada está coloreado y ndashnot, en cualquier caso, objetos físicos ordinarios como los tomates. Un eliminativista podría ser una especie de proyectivistay sostienen que algunas cosas están coloreadas (por ejemplo, sensaciones, estados neuronales o datos de los sentidos), que luego tomamos erróneamente como propiedades de objetos como los tomates (Boghossian & amp Velleman 1989 1991 Jackson 1977). De hecho, la visión proyectivista es la interpretación más sencilla de las citas de Backhaus y Menzel, Zeki y Palmer. Esta posición es extremadamente desagradable, sin embargo, porque o los objetos que el proyectivista dice que están coloreados no tienen los colores correctos, si es que tienen algún color (sensaciones, estados neuronales), o bien son entidades muy dudosas (sentido datos).

El tipo de eliminativismo más defendible es simplemente la opinión de que absolutamente nada está coloreado. El eliminativismo (sobre el color) es comparable al eliminativismo sobre las brujas o el flogisto. El eliminativista sobre las brujas dice que simplemente no hay ninguno, no y ndashas un "proyectivista" sobre las brujas lo diría y ndasht que hay brujas pero erróneamente pensamos que son mujeres. [12]

La línea principal de argumentación a favor del eliminativismo procede de la afirmación de que la ciencia ha demostrado claramente que los objetos como los tomates, de hecho, no tienen colores. La superficie de un tomate tiene reflectancia, varias propiedades microfísicas y está dispuesta a afectar a los perceptores de ciertas formas. No se requieren otras propiedades del tomate para explicar causalmente nuestras experiencias cuando miramos el tomate. En particular, el supuesto color del tomate no funciona para explicar causalmente nuestras experiencias. Pero dado que una propiedad perceptible debe realizar este tipo de trabajo causal, esto implica que no podemos percibir el color del tomate y si no podemos percibir el color del tomate, no hay razón para suponer que tiene algún color (cf. Jackson 1977 , págs. 121-27 Johnston 1992 Mackie 1976, Cap. 1).

Este argumento plantea un poderoso desafío para aquellos que piensan que los tomates están rojo, pero que esta propiedad no debe identificarse con una reflectancia, una propiedad microfísica o una disposición para afectar a los perceptores (ver la discusión de primitivismo en la secta. 2.3 a continuación). Sin embargo, plantea la pregunta contra alguien que identifica enrojecimiento con (digamos) reflectancia.

Por lo tanto, el caso del eliminativismo depende de manera crucial de mostrar que los colores no pueden identificarse con las propiedades de los objetos que explican causalmente nuestras percepciones del color. Según nosotros, esto no se puede demostrar, al menos no en todos los ámbitos: las objeciones contra la identificación de colores con propiedades físicas no tienen éxito.

2.2. Disposicionalismo

El disposicionalismo es la visión de que los colores son disposiciones (poderes, tendencias) para causar ciertas experiencias visuales en ciertos perceptores en ciertas condiciones, es decir, los colores son psicológico plan. [13] (Estrictamente hablando, debemos agregar que, de acuerdo con el disposicionalismo, al menos a veces nuestras percepciones del color son verídicas. Esta calificación también debe agregarse a los otros tres puntos de vista que se analizan a continuación).

El disposicionalismo es una posición que a menudo se asocia con el filósofo inglés del siglo XVII John Locke (1689/1975, Bk. II, cap. Viii). Locke, como otros filósofos del siglo XVII, trazó una distinción entre primario y secundario Cualidades Las cualidades primarias se han caracterizado de varias formas diferentes (y a menudo incompatibles), pero la idea central es que comprenden un conjunto de propiedades fundamentales en términos de las cuales se pueden explicar todos los fenómenos materiales. Para Locke, las cualidades primarias incluían forma, tamaño, movimiento y solidez (y determinaciones de estos determinables, por ejemplo, ser un cuadrado o tener una yarda de largo). Debido a que los objetos tienen ciertas cualidades primarias, están dispuestos a afectar a los perceptores de cierta manera, estas propiedades disposicionales son cualidades secundarias. En esta terminología lockeana, el disposicionalismo es la opinión de que los colores son cualidades secundarias.

Una versión simple del disposicionalismo es la siguiente: amarillez = la disposición a verse amarillos para los seres humanos típicos a la luz del día. El disposicionalismo ha sido muy discutido por los filósofos, aunque no se ha llegado a un consenso. [14] A veces se acepta tácitamente, aunque rara vez se formula explícitamente, por los científicos del color. [15]

Una objeción tradicional al disposicionalismo es que "ciertos perceptores" y "ciertas condiciones" no pueden especificarse de manera basada en principios (Hardin 1993, págs. 67-82). Esto ciertamente es una dificultad, pero en nuestra opinión, el problema fundamental con el disposicionalismo es que no está motivado. Ciertamente es plausible que & ndashcalificaciones y salvedades a un lado & ndashgreen objetos estén dispuestos a verse verdes. Sin embargo, es igualmente plausible que & ndashcalificaciones y salvedades aparte & ndashsquare objetos estén dispuestos a parecer cuadrados. No es muy tentador concluir de esto que la cuadratura es una disposición a parecer cuadrado. ¿Por qué debería ser más tentador en el caso del color? El disposicionalista, en nuestra opinión, no ha respondido a lo que podríamos llamar El desafío de Berkeley, es decir, para explicar por qué se debe mencionar a los perceptores en la historia sobre la naturaleza del color, pero no en la historia sobre la forma. [dieciséis]

2.3. Primitivismo

Según el primitivismo, los objetos están coloreados, pero los colores no son disposiciones para afectar a los perceptores o propiedades físicas (Campbell 1993 Hacker 1987 Stroud 2000 Yablo 1995). [17] ¿Cuáles son los colores entonces? No se recibe una respuesta especialmente informativa. Según el primitivista, los colores pueden compararse de manera útil con propiedades físicas irreductibles, como la propiedad de estar cargados eléctricamente. Dada la mentalidad reduccionista de la ciencia cognitiva, no es de extrañar que el primitivismo sea en general dominio exclusivo de los filósofos.

Al igual que el eliminativismo, el primitivismo está bastante desmotivado si ya hay candidatos perfectamente buenos para ser las propiedades del color, por ejemplo, propiedades físicas de algún tipo. El argumento básico a favor del primitivismo, entonces, es similar al argumento del eliminativismo: las alternativas deben ser despachadas primero. Por tanto, si, como argumentaremos, el caso del eliminativismo no despega, tampoco lo hace el caso del primitivismo.

2.4. Fisicalismo

El fisicalismo es la opinión de que los colores son propiedades físicas de algún tipo, por ejemplo, propiedades microfísicas (Armstrong 1968, Capítulo 12 Jackson 1998, Capítulo 4 Jackson y Pargetter 1987 Lewis 1997 Smart 1975) o reflectancias (Armstrong 1999, Capítulo 3 Byrne y Hilbert 1997a Dretske 1995, capítulo 3 Hilbert 1987 Matthen 1988 Tye 1995, págs. 144-150 2000, capítulo 7). [18]

Hay dos desafíos principales para el fisicalismo. Primero, se argumenta que el fisicalismo no puede explicar las aparentes similitudes y diferencias entre los colores. En otras palabras, el fisicalista no puede explicar la estructura de fenomenal espacio de color (Boghossian & amp Velleman 1991).

En segundo lugar, y en conexión, se argumenta que el fisicalismo no puede dar cuenta de las observaciones fenomenológicas que proporcionaron la inspiración para la teoría del proceso oponente de la visión del color.Por ejemplo, se argumenta que el fisicalismo no puede explicar por qué el naranja es un tono binario (cada tono de naranja se ve como rojizo y amarillento), mientras que el amarillo es un tono único (hay un tono de amarillo que no es ni rojizo ni verdoso) ( Hardin 1993).

No creemos que estas objeciones funcionen. En la sección 3.2 a continuación, daremos una explicación físicamente aceptable tanto de la similitud como de la oposición. [19]

2.5. La vista ecológica

En un artículo importante, Thompson et al. (1992) han desarrollado una "visión ecológica" del color, inspirada en Gibson (1979). La opinión se expresa mejor en (Thompson 1995a), por lo que nos centraremos en este libro (véase también Thompson et al. 1992 Varela et al. 1991). Según el punto de vista ecológico, "una explicación adecuada de la ontología del color y del contenido perceptual cromático debería ser relacional y ecológico"(Thompson 1995a, p. 243, énfasis nuestro).

Por "relacional", Thompson quiere decir que los colores son relacional propiedades. Una propiedad relacional es la propiedad de tener una relación específica con una cosa (o cosas) específicas. Por ejemplo, ser hermano (o, en una notación alternativa, X es un hermano) es una propiedad relacional, porque es la propiedad de llevar la relación de dos lugares x es hermano de y, a alguien. [20] Las disposiciones también son propiedades relacionales: por ejemplo, la propiedad de estar dispuesto a parecer rojo para los humanos es la propiedad de llevar la relación de dos lugares x está dispuesto a verse rojo ay, a los seres humanos. Entonces, como señala Thompson (p. 243), el disposicionalismo es también una teoría relacional del color. El propio Thompson piensa que los colores son tipos de disposiciones para afectar a los perceptores, aunque enfatiza que su tipo de disposicionalismo es bastante diferente del tipo tradicional. Se supone que la parte realmente distintiva de su posición es su carácter "ecológico". Pero, ¿a qué equivale esto? Según Thompson:

Para que una explicación relacional sea filosóficamente satisfactoria y naturalista, debe ser ecológica. El mundo exterior al perceptor debe considerarse como un entorno, más que como un universo material neutral. Y el perceptor debe ser considerado como un animal explorador activo, más que como un espectador pasivo que simplemente recibe sensaciones de impresiones físicas. (pág.244 ver también págs.177-78)

Hay una manera de leer este pasaje en la que "ecológico" no agrega mucho a "relacional". Como parte de la metodología, seguramente es cierto que una investigación de la visión del color no debería limitarse a situaciones de laboratorio en las que los sujetos están muy restringidos conductualmente y los estímulos visuales también están muy limitados. No hay nada aquí con lo que un fisicalista o cualquier otra persona esté en desacuerdo.

Claramente se pretende algo más fuerte. Lo que está mal con las teorías del color que hemos considerado hasta ahora se supone que es que "el animal y su entorno son tratados como sistemas fundamentalmente separados. El mundo distal se especifica de antemano y proporciona una fuente de información que es independiente del animal". "(pág. 222). Lo que se pretende agregar "ecológico" a "relacional" es (al menos) la afirmación de que el medio ambiente y el perceptor no son "sistemas fundamentalmente separados" (p. 222) y que son "inherentemente interdependientes" (p. 245).

Encontramos esta adición en gran medida oscura. La ilustración principal de Thompson es la posibilidad de que la visión del color en varias especies coevolucionara con los colores de las plantas y otros animales. Quizás la visión tricromática en primates coevolucionó con frutas de colores (Mollon 1989): es mutuamente ventajoso que los primates vean las frutas (los primates obtienen alimento y las frutas obtienen sus semillas dispersas). Si es así, entonces los colores de las frutas en el entorno de los primates se explica en parte por la visión del color de los primates, así como a la inversa. El problema es que este tipo de dependencia entre la visión del color y los colores de los objetos no limita la naturaleza de los colores de ninguna manera interesante: la coevolución no está en tensión con el fisicalismo, por ejemplo. [21] La forma más sencilla de ver esto es considerar un caso paralelo. Imagine que una empresa de automóviles popular diseña sus portavasos para acomodar tazas de una empresa de café popular. El ajuste inicial podría ser un poco más ajustado, por lo que algún tiempo después la empresa cafetera hace un pequeño ajuste en el tamaño de sus tazas. Sin embargo, es posible realizar más mejoras, por lo que la próxima generación de portavasos se modifica en consecuencia y así sucesivamente. Por lo tanto, los portavasos "coevolucionan" con la forma de las tazas. Pero esto, obviamente, no muestra mucho sobre la naturaleza de las formas en particular, no muestra que las formas sean propiedades no físicas.

Entonces, hasta donde podemos entender, la visión ecológica se reduce a algo no muy diferente del disposicionalismo tradicional (para una crítica similar, ver Whitmyer 1999). Además, está algo menos desarrollado, porque Thompson nos dice muy poco sobre cómo deben especificarse las disposiciones de "nivel ecológico". Evidentemente, los "perceptores particulares" y las "condiciones particulares de observación" (Thompson 1995a, p. 245) deberían especificarse de varias formas diferentes para acomodar, entre otras cosas, la visión del color entre especies (p. 246), pero Thompson no lo hace. proporcione cualquiera de los detalles.

2.6. Digresión sobre las teorías naturalistas del contenido

Se ha derramado mucha tinta filosófica sobre el problema de la "semántica naturalizadora" o el "problema de la base del símbolo" (Harnad 1990). Este es el problema de proporcionar una explicación naturalista aceptable de la representación mental. Si se asume una teoría del lenguaje del pensamiento (Fodor 1975 1987 1990 Rey 1997), la forma particular que toma el problema es la siguiente: ¿Cuáles son las condiciones suficientes (o, mejor, necesarias y suficientes), que se pueden establecer de una manera no psicológica y no psicológica? -l vocabulario semántico, para que un predicado simple F en mentalés se refiera a una propiedad P? (El problema toma una forma correspondientemente diferente para otras explicaciones de la representación mental.) Por ejemplo, una idea rectora es que la representación es una cuestión de covariación causal de algún tipo (Stampe 1977). En el ejemplo del lenguaje del pensamiento, y simplificando mucho, F se refiere a P si las señales de F en el cerebro son causadas por la instanciación de P. [22]

Ahora bien, una forma de resolver la cuestión del realismo del color sería a través de alguna teoría naturalista del contenido. Supongamos, a modo de ilustración, que una explicación covariacional causal fuera correcta y que la propiedad P covaría causalmente de la manera correcta con las experiencias de los tomates para que P sea la propiedad superficial de los tomates representada por esas experiencias. Entonces P sería la propiedad roja. Si P resultara ser un tipo de reflectancia (una eventualidad nada inverosímil), entonces se habría establecido el fisicalismo.

Desafortunadamente, ninguna de estas teorías está lo suficientemente desarrollada como para permitir que este tipo de argumento se formule con el detalle requerido. Y en cualquier caso, en realidad, ninguna de estas teorías nos convence. Pero vale la pena señalar que muchos de ellos, en particular el tipo de covariación causal, son bastante hospitalarios con el fisicalismo.

A menos que y hasta que se resuelva el problema de la naturalización de la semántica, la defensa del fisicalismo, en particular, debe basarse en gran medida en consideraciones de plausibilidad. En lo que sigue no pretendemos demostrar la verdad del fisicalismo, estaremos satisfechos si lo convertimos en una hipótesis creíble.

3. El fisicalismo defendido

3.1. El fisicalismo de reflectancia

Cualquier versión plausible del fisicalismo identificará los colores con propiedades físicas implicadas en el proceso causal que subyace a la percepción del color (ver Fig. 1 a continuación). En su forma más simple, este proceso involucra un iluminante constante que interactúa con una superficie mate (con características reflectantes fijas) para producir luz reflejada que ingresa al ojo. [23] Aunque la cadena causal se extiende desde el iluminante hasta el estímulo a través del objeto, es por supuesto el objeto el que parece coloreado (más estrictamente, su superficie), por lo que la propiedad física relevante debe ser una propiedad de los objetos (más estrictamente , superficies). Podemos reducir aún más el campo si observamos que la visión del color de los seres humanos y muchos otros organismos exhibe una aproximación constancia del color (Jameson & amp Hurvich 1989 Werner et al. 1988) por ejemplo, los tomates no parecen cambiar de color cuando se llevan de un huerto soleado a una cocina iluminada con luz incandescente. Suponiendo que nuestras percepciones del color son a menudo verídicas, por lo tanto, necesitamos una propiedad física de los objetos que es en gran medida independiente de la iluminación& ndasha propiedad física que un objeto puede retener a través de cambios en la iluminación. Esta última restricción descarta las propiedades que tiene un objeto solo si en realidad refleja luz de un carácter específico y ndash, por ejemplo, luz con una determinada distribución de energía de longitud de onda (distribución de potencia espectral) o composición de longitud de onda. Finalmente, necesitamos una propiedad que los sistemas visuales humanos puedan recuperar de manera plausible a partir de las respuestas de los tres tipos de fotorreceptores de cono. La propiedad que inicialmente se sugiere a sí misma es reflectancia espectral de superficie: la proporción de luz incidente que el objeto está dispuesto a reflejar en cada longitud de onda del espectro visible. [24] Esta propiedad es una propiedad de los objetos que parecen coloreados, es (en gran medida) independiente de la iluminación, y se ha dedicado mucho trabajo empírico a mostrar cómo podría recuperarse de las respuestas de los receptores (D'Zmura 1992 Finlayson 1996 Maloney & amp Wandell 1986 Funt et al. 1991). Para ver ilustraciones de las funciones de reflectancia de varios objetos comunes, consulte la Figura 2 a continuación.

Figura 1 : El proceso causal que conduce a la visión del color.

Un iluminante como la luz del sol incide sobre un objeto, en este caso un racimo de plátanos. (Para mayor claridad, la distribución de potencia espectral del iluminante CIE A se da en lugar de la de la luz del día o la luz solar). La luz que llega al ojo (la señal de color) representa al iluminante transformado por la reflectancia del objeto. Luego, esta luz estimula los tres tipos de cono para generar la señal del cono. Este proceso se repite para cada región en el campo visual y las señales del cono contienen colectivamente toda la información disponible para el sistema visual con respecto a los colores de los objetos en el campo visual. (Para simplificar, representamos este proceso solo para una región).

Figura 2 : Reflectancias espectrales para algunos objetos comunes.

(Datos cortesía de la empresa Eastman Kodak a través de http://www.cns.nyu.edu/ftp/ltm/SSR/kodak/)

Ahora bien, esta sugerencia básica, de que los colores son reflectancias, está abierta a tres objeciones inmediatas, además de la acusación de que el fisicalismo de cualquier variedad no puede explicar las similitudes de color. Abordaremos estas objeciones a su vez, en las siguientes tres secciones. Para responder a los dos primeros (aunque no al tercero), será necesario elaborar y modificar la sugerencia básica. [25]

3.1.1. El problema de los metamers . La primera objeción parte del fenómeno de metamerismo: los objetos con reflectancias bastante diferentes pueden coincidir en color con un iluminante determinado. [26] Dos de estos objetos son un par metamérico con respecto a ese iluminante. El metamerismo es una consecuencia del hecho de que toda la información disponible para la percepción del color se deriva de solo tres tipos de receptores con amplia sensibilidad espectral. Si la luz que llega al ojo de dos objetos produce la misma respuesta en cada uno de estos tres tipos de receptores, parecerá que tienen exactamente el mismo color sin importar cómo difieran sus reflectancias. (Véase la Fig. 3 a continuación). Hay razones para pensar que los pares metaméricos son poco comunes en los objetos naturales (Cohen 1964 Maloney 1986), aunque la tecnología del color contemporánea produce muchas coincidencias perceptuales aproximadas entre objetos físicamente distintos. En consecuencia, existe cierta incertidumbre en cuanto a la importancia práctica (en oposición a la teórica) del metamerismo para los animales que habitan en sus entornos naturales. En cualquier caso, a veces se argumenta que la mera posibilidad de pares metaméricos plantea un serio obstáculo para cualquier intento de identificar colores con reflectancias (Dedrick 1996 Hall 1996 Hardin 1993, pp. 63-64).

figura 3 : Reflectancias de cuatro objetos que se parecen.

Los objetos con estas curvas de reflectancia espectral coincidirían en color con el observador estándar CIE 1931 cuando se vean bajo el iluminante C.

Si decimos que un color es determinado si y sólo si ningún observador humano normal puede, en circunstancias normales, discriminar (sobre la base del color) entre dos objetos que parecen tener ese color, [27] entonces el problema puede plantearse de la siguiente manera. Los colores determinados no se pueden identificar con reflectancias específicas porque típicamente habrá (indefinidamente) muchas reflectancias que dan como resultado la aparición de un color determinado dado, y no hay motivación para elegir entre ellos.

Esta objeción es correcta, hasta donde llega. Pero se puede desactivar haciendo un pequeño cambio que fue necesario en cualquier caso. Observe que incluso si ignoramos el metamerismo, ya existe un problema con determinable colors & ndashred, verde, violeta, etc. Normalmente, dos objetos violetas tendrán reflectancias diferentes. La solución a este problema es clara: podemos identificar los colores determinables con tipo reflectancias (o conjuntos de reflectancias) en lugar de con las reflectancias específicas en sí mismas. Por ejemplo, la propiedad púrpura, en esta cuenta modificada, es un tipo de reflectancia en lugar de una reflectancia específica. Como beneficio adicional, esta propuesta también resuelve el problema de los metameros (por lo que no es realmente un problema adicional): tanto los colores determinables como los determinados son tipos de reflectancia. Las superficies metaméricas son, según la teoría revisada, iguales en color determinado a pesar de sus diferencias físicas (Byrne & amp Hilbert 1997a Hilbert 1987). [28]

Como es bien sabido, la relación entre reflectancia y color aparente es en cierto modo más complicada que la relación entre magnitudes físicas simples y algunas otras propiedades perceptibles (longitud, por ejemplo). Las diversas reflectancias que son perceptualmente equivalentes (con respecto a un iluminante dado) no son solo variantes menores entre sí. Las superficies con reflectancias muy diferentes pueden coincidir perceptualmente incluso con iluminantes bastante normales (ver nuevamente la Fig. 3). De modo que los tipos de reflectancia que identificamos con los colores serán poco interesantes desde el punto de vista de la física o de cualquier otra rama de la ciencia que no se preocupe por las reacciones de los perceptores humanos. Sin embargo, este hecho no implica que estas categorías sean irreales o de alguna manera subjetivas (Hilbert 1987). Es una simple cuestión de hecho que un objeto tiene un tipo particular de reflectancia, y este hecho no tiene por qué depender de ninguna manera interesante de la existencia de criaturas con visión de colores. Sin duda, los camiones de bomberos no habrían tenido ese tipo de reflectancia distintivo si los humanos no hubieran evolucionado la visión del color, pero los rubíes y los granates aún la habrían tenido, incluso si los humanos nunca hubieran evolucionado.

Aquí hay una comparación útil con el Observador estándar CIE 1931. Dado un iluminante fijo, el Observador estándar permite clasificar las reflectancias en tipos (en particular, clases de equivalencia: dos reflectancias estarán en la misma clase si y solo si sus coordenadas triestímulo relativas al iluminante son idénticas). Aunque las coordenadas triestímulos se derivan del comportamiento de coincidencia de colores de los seres humanos, el hecho de que una reflectancia particular tenga un determinado conjunto de coordenadas no depende de la existencia de perceptores, humanos o de otro tipo. Si los humanos nunca hubieran evolucionado en absoluto, las reflectancias todavía habrían tenido coordenadas triestímulos. Además, al igual que los tipos de reflectancia que el fisicalismo identifica con los colores, los tipos de reflectancias generados por el Observador estándar parecerán un revoltijo abigarrado para un físico, precisamente porque están inspirados psicofísicamente.

Debemos enfatizar que las coordenadas triestímulo en el sistema CIE no son adecuadas para especificar los tipos de reflectancia que una versión plausible del fisicalismo de reflectancia identificará con los colores. Las coordenadas varían con la iluminación, no capturan las relaciones de similitud percibidas y están vinculadas a condiciones de visualización muy específicas y (fuera del laboratorio) poco comunes. Se aplican puntos similares a otros sistemas colorimétricos estándar. Otro problema surge en el caso de los modelos de apariencia de color. Versiones plausibles del fisicalismo (y, de hecho, alguna vista defendible del color) permitirá que algunos (quizás muy pocas) las percepciones del color son ilusorias e incluso en buenas condiciones de visualización. El objetivo de los modelos de apariencia del color es, por otro lado, proporcionar un procedimiento computacional que permita la predicción perfecta de la apariencia del color sobre la base de mediciones físicas. Si se tomara un modelo de apariencia de color como base de las categorías de color, no admitiría la posibilidad de error o ilusión. Así, un modelo que clasificó las reflectancias en función del color apariencia no necesariamente los estaría clasificando sobre la base de color.

3.1.2. Luces, filtros y volúmenes de colores. El fisicalismo de reflectancia, tal como lo hemos descrito hasta ahora, se ha adaptado a los colores de objetos con superficies opacas que no emiten luz. Pero, por supuesto, estas no son las únicas cosas que aparecen coloreadas. Muchos objetos aparentemente coloreados son translúcidos o transparentes, por ejemplo, vasos de cerveza, los ejemplos de rubíes y granates mencionados anteriormente y filtros como gafas de sol de color ámbar. El color percibido de tales objetos está significativamente, y con frecuencia casi en su totalidad, determinado por sus características de transmitancia. Además, las fuentes de luz proporcionan algunos ejemplos paradigmáticos de cosas coloreadas: los semáforos, como tomates, pomelos y limas, son rojos, amarillos y verdes. Una vez más, el color percibido de una fuente de luz a menudo tiene poco que ver con sus características de reflectancia. Entonces, la segunda objeción es que el fisicalismo de reflectancia parece comprometido a describir el color percibido de muchas cosas ordinarias como ilusorio. Es cierto que las ilusiones de color ocasionales vienen con el territorio, pero este tipo de ilusión generalizada es difícil de tragar. [29]

Una posible respuesta es afirmar que los colores vienen en varios sabores: superficie colores, volumen colores, y iluminante colores. [30] En esta propuesta, los colores de la superficie son reflectancias, mientras que los colores de volumen son alguna otra propiedad física y los colores iluminantes una tercera parte. Sin embargo, tal movimiento sería bastante inaceptable. Los objetos opacos, los objetos translúcidos y las fuentes de luz pueden tener el mismo aspecto con respecto al color.Por lo tanto, la inferencia natural es que existe una propiedad única de que la visión representa todos estos objetos con una conclusión respaldada por el habla común, así como por lo que se sabe acerca de la extracción de información de color por parte del sistema visual.

Sin embargo, afortunadamente, hay otra respuesta disponible. Anteriormente, dimos una definición estándar de reflectancia: la proporción de luz incidente que el objeto está dispuesto a reflejar en cada longitud de onda del espectro visible. Sin embargo, también podríamos haber caracterizado la reflectancia de manera ligeramente diferente, en términos de la luz que dejar el objeto en lugar de la luz que el objeto reflejar. Para mayor claridad, adoptemos una nueva terminología y digamos que el productancia de una superficie es su disposición para producir (es decir, reflejar, emitir o transmitir) una proporción específica de luz incidente. Para superficies opacas no luminosas, esto será equivalente a la definición original de reflectancia en términos de luz reflejada. Sin embargo, para las superficies que emiten o transmiten luz, la productancia y la reflectancia divergirán marcadamente. Caracterizar el fisicalismo en términos de productancia en lugar de reflectancia nos permitirá dar cuenta de todos los casos problemáticos que acabamos de mencionar. Primero consideraremos las fuentes de luz y luego pasaremos a los objetos translúcidos o transparentes. [31]

La luz que sale de la superficie de una fuente de luz (opaca [32]) consta de dos componentes: la luz reflejada y la luz emitida. Por este hecho, las producciones son siempre relativo a un iluminante.

Para ver esto, considere un ejemplo simple que involucra una superficie que emite luz monocromática de longitud de onda y lambda con intensidad mi , refleja la fracción r de luz con longitud de onda y lambda, y no emite ni refleja ninguna otra luz. Suponga también, como ocurre con muchas fuentes de luz, que la intensidad de la luz emitida no depende de la intensidad del iluminante. Considere un iluminante I1 cuya intensidad en & lambda es I 1 . Luego, con esta elección de iluminante, la productancia se mide por la relación ( Rhode Island 1 + mi )/ I 1 . Sin embargo, con otra opción de iluminante I2, cuya intensidad en l es I 2 , la productancia se mide por la relación ( Rhode Island 2 + mi )/ I 2 . Estas proporciones, por supuesto, serán diferentes si I 1 y I 2 son diferentes: aumentar el iluminante disminuye la productancia. Por eso, relativo a yo1, la productancia de la superficie se mide mediante ( Rhode Island 1 + mi )/ I 1 . En otras palabras, la productancia de la superficie (relativa a I1) es su disposición, cuando está iluminada por I1, para producir luz que sea ( Rhode Island 1 + mi )/ I 1 de I1 en longitud de onda y lambda, y cero en todas las demás longitudes de onda. Similarmente para I2. Esta relatividad de las producciones a los iluminantes se ilustra en la Figura 4 a continuación.

Figura 4 : La producción de una fuente de luz fluorescente estándar con respecto a tres niveles (crecientes) de un iluminante de luz diurna (D65).

Vale la pena señalar dos puntos. Primero, para las superficies que no emiten luz, podemos ignorar la relatividad de las producciones a los iluminantes, porque las funciones de producción para diferentes iluminantes serán las mismas. En segundo lugar, dado que la suma de las intensidades de la luz emitida y reflejada en una longitud de onda & lambda puede exceder la intensidad de la luz incidente en & lambda, algunas funciones de producción para una fuente de luz pueden tener valores superiores a uno.

Aunque las producciones son relativo a iluminantes, es importante enfatizar que la productancia de una superficie es independiente de la iluminación& ndasht, es decir, independiente del iluminante real. La superficie de un semáforo o tomate tiene una cierta productancia con respecto a un iluminante I, y tiene esta productancia independientemente de la luz que de hecho la ilumina. Por tanto, tiene un cierto tipo de producción independiente de la iluminación real. La persona corriente piensa que algunos semáforos son rojos por la noche y que los tomates son rojos en un frigorífico cerrado, y la versión revisada del fisicalismo caracterizado en términos de producción concuerda.

Pasando ahora a los objetos translúcidos o transparentes, podría parecer que el cambio de reflectancia a productancia no resuelve todos nuestros problemas. Supongamos que tomamos un filtro delgado y medimos la relación entre la luz producida por su superficie de enfrente y la luz incidente en la superficie, en cada longitud de onda. Suponiendo que el filtro no está retroiluminado, este procedimiento no tendrá en cuenta las características de transmisión del filtro y, por lo tanto, el resultado no se correlacionará adecuadamente con su color percibido. Entonces, si esta es la manera correcta de medir "la relación entre la luz producida y la luz incidente" y, por lo tanto, la producción, entonces el "fisicalismo de la producción" no se adaptará a los colores de los objetos que transmiten la luz. Sin embargo, no hay ninguna razón especial, más allá de la conveniencia para ciertos propósitos técnicos, para considerar que la "luz incidente" ocurre solo en el frente a superficie. En el caso del filtro, podríamos tomar la reflectancia a medir por la relación habitual, pero con la completo filtro (es decir, su parte delantera y trasera) iluminado uniformemente. En el caso de la producción de una superficie opaca, este procedimiento no supondrá ninguna diferencia. Sin embargo, tendrá en cuenta las características de transmisión de los filtros, que es justo lo que queremos. Dado que los volúmenes translúcidos o transparentes, como los vasos de cerveza, se pueden considerar compuestos por capas de filtros, no es necesario agregar nada más para proporcionar sus colores.

(Debido a que nada de lo que sigue depende de las complejidades que se acaban de plantear, por simplicidad ignoraremos de ahora en adelante la productancia y volveremos a la caracterización inicial del fisicalismo en términos de reflectancia).

3.1.3. Colores relacionados y no relacionados . La distinción entre relacionado y no relacionado los colores se emplean con frecuencia en el estudio empírico de la visión del color (Fairchild 1998, págs. 105-106). Los colores no relacionados son colores que se ven aislados de otros colores, generalmente contra un fondo negro u otro fondo neutro. Los colores relacionados, por el contrario, son colores que se ven sobre un fondo de otros colores. Tomemos el caso del marrón. El marrón solo se ve como un color relacionado: un objeto nunca se ve como marrón a menos que algún otro color (más claro) sea visible al mismo tiempo. Si un objeto se ve marrón sobre un fondo claro, entonces se verá naranja sobre uno oscuro. Este hecho, y la terminología de "color relacionado", podrían sugerir que el marrón, a diferencia de los colores que pueden verse como no relacionados, es una propiedad relacional, en particular una que involucra una relación entre un objeto y su entorno. Y si el marrón es este tipo de propiedad relacional, entonces no puede ser una reflectancia: el hecho de que un objeto tenga una reflectancia determinada no depende en absoluto del entorno.

Sin embargo, si evitamos la confusión mencionada en la sección 1.3.3 anterior, entre las condiciones necesarias para la percepción y lo que se percibe, no debería haber la tentación de pensar en el marrón como una propiedad relacional diferente de otros colores. Las condiciones necesarias para ver un objeto como marrón implican una relación entre el objeto y su entorno, pero esto es perfectamente compatible con nuestra afirmación de que el marrón es un tipo de reflectancia. [33]

En apoyo de este punto, vale la pena observar que ver objetos de forma aislada no es una condición ideal para la extracción de información de reflectancia. Debido a que la luz que llega al ojo desde una superficie no contiene por sí misma información que especifique de manera única la reflectancia de esa superficie, las propuestas sobre cómo el sistema visual humano logra una constancia de color aproximada generalmente implican el uso de la luz de toda la escena. [34] En consecuencia, la percepción de colores no relacionados a menudo será ilusoria. Si esto es correcto, entonces el hecho de que el marrón solo se vea como un color relacionado no nos dice nada sobre la naturaleza del marrón. Simplemente ilustra el hecho de que la percepción del color funciona mejor en algunas condiciones que en otras.

Entonces, aunque la distinción entre colores relacionados y no relacionados es importante para comprender y modelar los mecanismos de la visión del color, no es una amenaza para el fisicalismo de reflectancia.

3.2. La fenomenal estructura de los colores. .

Los colores se encuentran entre sí en una compleja red de relaciones de similitud. (Aquí nos concentraremos exclusivamente en las similitudes entre los matices.) Por ejemplo, el púrpura es más similar al azul que al verde y los numerosos tonos de rojo son más o menos similares entre sí. Las relaciones de similitud de tonos también tienen adversario estructura. El rojo se opone al verde en el sentido de que ningún tono rojizo es verdoso, y viceversa de manera similar para el amarillo y el azul. Además, hay un tono de rojo ("rojo único") que no es ni amarillento ni azulado, y de manera similar para los otros tres único matices& ndashyellow, verde y azul. Esto se muestra muy bien en los experimentos resumidos por Hurvich (1981, Capítulo 5): un observador normal que mira un estímulo producido por dos monocromadores es capaz de ajustar uno de ellos hasta que informa haber visto un estímulo amarillo que no es en absoluto rojizo o verdoso. . En contraste, cada tono de púrpura es tanto rojizo como azulado, y de manera similar para los otros tres tonos binarios (naranja, oliva y turquesa). A veces se dice que los matices binarios son "mezclas perceptivas" de matices únicos.

Estos hechos forman la base de una objeción al fisicalismo. (Como estamos defendiendo el fisicalismo de reflectancia, tomaremos esto como el objetivo específico.) El supuesto problema puede ilustrarse vívidamente mostrando instancias representativas de los tipos de reflectancia que, en una vista como la nuestra, son las propiedades púrpura, azul y verde (consulte la Figura 5 a continuación).

Figura 5 : Curvas de reflectancia espectral típicas de objetos violeta, azul y verde.

No parece haber un aspecto obvio en el que el primer tipo de reflectancia sea más similar al segundo que al tercero. Tampoco parece haber nada en los tipos de reflectancia correspondiente a la diferencia entre los tonos únicos y binarios: cualquier tipo de reflectancia que un fisicalista pueda identificar con el púrpura, por ejemplo, no será en ningún sentido inteligible una "mezcla" de los tipos de reflectancia que se identifican con rojo y azul. Si el fisicalismo no puede respetar el hecho de que el púrpura es más parecido al azul que al verde, y el hecho de que el púrpura es un tono binario, entonces el fisicalismo es Hamlet sin que el príncipe y la mierda despoje los matices de sus esencias, por lo que no puede ser una teoría satisfactoria del color. en absoluto.

Siguiendo a Hardin, Thompson et al. afirmar que:

Las quejas contra el fisicalismo en este sentido también están respaldadas por (Boghossian & amp Velleman 1991 Johnston 1992 Thompson 1995a).

Una respuesta es admitir que el fisicalismo no puede recuperar las relaciones de similitud y la distinción binario / único, pero, no obstante, insiste en que esto no es un defecto fatal (Matthen 1999, pp. 67-68). [36] Sin embargo, no se requiere tal heroísmo. En nuestra opinión, los fenómenos de similitud y oposición de color nos muestran algo importante sobre la contenido representativo de la experiencia del color y la forma en que nuestros sistemas visuales codifican las propiedades del color. Y una vez que tengamos la explicación básica del contenido de la experiencia del color sobre la mesa, será evidente que aquí no hay problema para el fisicalismo.

3.2.1. Se revisó el contenido de la experiencia del color. Hasta ahora, hemos asumido que el contenido de una experiencia típica de mirar un objeto verde incluye la proposición que el objeto es verde o, para ser un poco más realista, que el objeto es verde31 (suponga "verde31 "es un tono determinado de verde). En cualquier caso, hasta ahora se ha supuesto que el color experimenta simplemente atribuir propiedades de color a los objetos.

Sin embargo, la imagen de la derecha es más complicada. (Recuerde que actualmente nos estamos enfocando en el tono, ignorando la saturación y la luminosidad). Es natural decir, y los sujetos hacer digamos, que una ficha de color tiene "más azul" y "menos rojo" que otra, que una determinada ficha amarilla "no tiene rojo ni naranja", que cualquier ficha naranja tiene "algo de rojo y algo de amarillo" en eso, y así sucesivamente. Si se les pide a los sujetos que estimen las "cantidades relativas de matices" en un estímulo (por ejemplo, 40 por ciento de rojo, 60 por ciento de amarillo), no sólo parecen entender la instrucción, sino que dan respuestas similares (Sternheim y Boynton 1966 Werner y Wooten 1979). [37]

Esto es desconcertante. El rojo, el amarillo, el verde y el azul son propiedades, y no tiene ningún sentido decir que un objeto tiene más de una propiedad que otro objeto, o un cantidad relativa de una propiedad. Un objeto tiene una propiedad o no la tiene.

Sugerimos que la forma de conectar esta charla con el contenido de la experiencia visual es reconocer que la experiencia visual representa los objetos como si tuvieran proporciones de matices-magnitudes. Esto necesita una explicación. [38]

Para nuestros propósitos, un magnitud METRO es un conjunto de propiedades METRO, cuyos miembros son valores de METRO, junto con un escala de proporción SMETRO. La escala de proporciones SMETRO es simplemente una clase de equivalencia de funciones de los miembros de METRO a los números reales, con la relación de equivalencia entre funciones F y gramo si hay un número real positivo norte tal que para todos X, F(X) = ng(X). Por lo tanto, la magnitud largo en el sentido intuitivo se puede identificar con la magnitud L, que comprende el conjunto L de todas las propiedades de longitud particulares (dos pulgadas de largo, seis pulgadas de largo, tres millas de largo, ...) más una escala de relación SL que incluye la función que toma una propiedad de longitud l al número que especifica l en metros, por lo que también incluye la función que toma l al número que especifica l en pie. [39]

Los valores de una magnitud METRO son solo propiedades, por lo que un individuo a se puede representar con una de estas propiedades. Para los propósitos actuales, el hecho crucial es que tal representación podría codificar información en la escala de METROo puede que no. Como ejemplo del tipo de representación anterior y más rico, considere las oraciones & ldquoa mide tres pies de largo & rdquo y & ldquoB mide dos pies de largo. & rdquo Codifican conjuntamente la información que a es más largo que B: alguien que sabía eso a mide tres pies de largo y eso B tiene dos pies de largo sería capaz de concluir que a es más largo que B. Ahora imagina que el palo xy el palo y tienen tres pies y dos pies de largo, respectivamente. La sentencia y ldquoa es la longitud real del palo x & rdquo es verdadera por si acaso a mide tres pies de largo, y de manera similar para la oración & ldquoB es la longitud real del palo y. & rdquo Estas oraciones son ejemplos del último y más débil tipo de representación. No codifican la información que a es más largo que B, aunque, por supuesto, si son verdaderas, entonces a es mas largo que B.

Supongamos que ahora tenemos dos magnitudes, digamos "altura" H y "ancho" W. Piense en los valores de H y W como propiedades tenían rectángulos adecuadamente orientados, y llamar a la suma del ancho y alto de un rectángulo (eligiendo alguna unidad de medida) su Talla. La frase "aLa altura es el 25 por ciento de su tamaño "hace más que simplemente atribuir una determinada propiedad al rectángulo a, Tal como "a mide tres pies de largo "hace más que atribuir una determinada propiedad a a. Alguien que supiera tanto que aLa altura es el 25 por ciento de su tamaño y eso BLa altura es el 20 por ciento de su tamaño podría concluir que B es un rectángulo "más delgado" que a. Podemos señalar este hecho sobre la información adicional codificada diciendo que oraciones como "ala altura es el 25 por ciento de su tamaño "representan un objeto como teniendo proporciones de las magnitudes H y W.

Nuestra propuesta es que los objetos estén representados como teniendo proporciones de magnitudes de "matiz", al igual que, en el ejemplo de oraciones como "ala altura es el 25 por ciento de su tamaño ", el rectángulo a se representa como teniendo ciertas proporciones de las magnitudes H y W. [40] Necesitamos cuatro magnitudes de tono, R, Y, GRAMO, y B (Dejemos de lado por el momento la cuestión de cuáles son estas magnitudes). Un objeto poseerá ciertos valores de estas magnitudes, llame a su suma (escogiendo alguna unidad de medida) el objeto tono total (análogo a un rectángulo Talla en el ejemplo anterior). La idea es que si un objeto se percibe como naranja, entonces se representa con un valor de R que es aproximadamente el 50 por ciento de su tono total, y de manera similar con Y: digamos, una proporción del 60 por ciento de R y una proporción del 40 por ciento de Y. Si un objeto se percibe como violeta, se considera que tiene R y B en una proporción similar, digamos un 55 por ciento de R y 45 por ciento de proporción de B. Si un objeto aparece azul, se considera que tiene una alta proporción de B y una proporción relativamente baja de R o GRAMO, etcétera. [41]

En una primera aproximación, entonces, si alguien con visión normal del color mira un tomate, el contenido representativo de su experiencia no es simplemente que el tomate es rojo.29 (suponga "rojo29"es un tono determinado de rojo amarillento). Más bien, el contenido es, por ejemplo, que el tomate tiene un valor de R que es el 80 por ciento de su tono total, y un valor de Y eso es el 20 por ciento de su tono total. (Recuerde de la sección 1.2 que el contenido de la experiencia es contenido de nivel personal: especifica la forma en que aparece el mundo al sujeto.)

Esto, por supuesto, no es más que un modelo muy simplificado del contenido representativo de la experiencia del color en lo que se refiere al matiz. Sin embargo, como explicaremos brevemente, si algo parecido a esto es correcto, podemos dar una explicación atractiva de las relaciones de similitud entre los matices y la distinción binario / único.

3.2.2. El encaje con la teoría del proceso oponente. Como no debería sorprendernos, existe un buen ajuste entre la afirmación de que los tonos se representan como proporciones de magnitudes de tono y la teoría del proceso del oponente (Hurvich & amp Jameson 1957 Lennie & amp D'Zmura 1988). Sin embargo, se debe enfatizar que no hay nada en la propuesta de magnitud que requiere la verdad de la teoría del proceso oponente, por no hablar de la versión simplificada de la misma que usaremos con fines ilustrativos. [42]

La idea básica de la teoría del proceso oponente es que las salidas de los tres tipos de cono se transforman en dos señales cromáticas oponentes y una señal acromática no oponente.Dejando que las salidas de cono para los conos de onda larga, media y corta sean L, M y S, en la versión simplificada de la teoría, la señal rojo-verde es LM, la señal amarillo-azul es (L + M) -S, y la señal acromática es L + M.

Centrándose en las dos señales cromáticas, si L-M & gt0, la señal rojo-verde produce una "respuesta roja" y produce una "respuesta verde" si L-M & lt0. De manera similar, la señal amarillo-azul produce una "respuesta amarilla" si (L + M) -S & gt0, y una "respuesta azul" si (L + M) -S & lt0. Por lo tanto, la experiencia del rojo único se produce cuando la señal rojo-verde es positiva (L-M & gt0) y la señal amarillo-azul es cero ((L + M) -S = 0).

Los tonos del oponente cuando se mezclan (aditivamente) se cancelan entre sí. Por ejemplo, una luz verdosa cuando se mezcla con una intensidad apropiada de luz rojiza no aparecerá ni verdosa ni rojiza. Supongamos que tenemos dos luces verdosas, l1 y yo2, y que el segundo requiere más de la misma luz rojiza para producir una luz que no sea ni verdosa ni rojiza. Entonces (de acuerdo con la teoría del proceso oponente), la "respuesta verde" producida por l2 es mayor que la producida por l1. Mediante el uso de una técnica de cancelación psicofísica de este tipo, las respuestas de los canales oponentes por longitud de onda (funciones de respuesta cromática) se pueden determinar experimentalmente. (Para una presentación accesible de un libro de texto, vea (Hurvich 1981, Cap. 5).)

Sin embargo, no está del todo claro cómo interpretar la teoría del proceso del oponente. ¿Qué significa decir, por ejemplo, que un estímulo produce una respuesta tanto "roja" como "amarilla"? Normalmente, la explicación se deja en un nivel intuitivo: un estímulo que produce una respuesta tanto "roja" como "amarilla" es uno que parece ser una "combinación" o una "mezcla" de rojo y amarillo. Esto puede resultar esclarecedor metafóricamente, pero no es teóricamente satisfactorio. [43] Nuestra propuesta ofrece una manera de llenar el vacío: tal estímulo se representa visualmente con una proporción (no extrema) de las magnitudes roja y amarilla.

Además, la teoría del proceso oponente llena un vacío en la propuesta de magnitud. Proporciona una descripción funcional de cómo el sistema visual podría derivar información sobre las proporciones de las magnitudes de tono en un estímulo a partir de las salidas del cono.

3.2.3. La similitud y la distinción binaria / única revisada . Si la propuesta de magnitud está en la línea correcta, entonces podemos explicar las relaciones de similitud entre los tonos y la distinción binaria / única, en términos del contenido de la experiencia del color.

Considere la similitud primero, y en particular el hecho de que el púrpura es más similar al azul que al verde. Los objetos que aparecen en azul se representan con una alta proporción de B (y una menor proporción de GRAMO o R) los objetos que aparecen de color púrpura se representan con una proporción aproximadamente igual de B y R, y los objetos que aparecen en verde se representan con una alta proporción de GRAMO (y una menor proporción de Y o B). Por tanto, existe un aspecto obvio desde el punto de vista de la percepción en el que el azul se parece más al violeta que al verde. Es decir, hay una magnitud de tono (B) que todos los objetos de apariencia azul y los objetos de apariencia púrpura, pero no todos los objetos de apariencia verde, se representan como teniendo.

La razón por la que un tono binario como el naranja parece ser una "mezcla" de rojo y amarillo es que cualquier objeto que parezca naranja se representa visualmente con alguna proporción de ambos. R y Y. Por otro lado, un objeto puede aparecer verde y representarse con un valor de GRAMO eso es el 100 por ciento de su tono total. Por eso se dice que el verde (y el amarillo, el rojo y el azul) son tonos "únicos".

De esta manera, los fenómenos de similitud y oponencia de color se pueden explicar asumiendo que las experiencias visuales representan objetos con proporciones de matices-magnitudes. Por lo tanto, si hay una explicación fisicalista de las magnitudes de tono, la similitud y la oposición de color no plantean ninguna dificultad para el fisicalismo. De modo que ahora debemos demostrar que existe tal relato.

Hay razones independientes de la presente afirmación acerca de las magnitudes de tono para identificar los colores con los tipos de reflectancia, como argumentamos anteriormente en la sección 3.1. Es legítimo, entonces, trabajar al revés y preguntar y ocultar la suposición de que los colores son tipos de reflectancia y si hay algún candidato obvio, físicamente aceptable, para ser las magnitudes de tono.

Considere la luz con una distribución de potencia espectral fija. Digamos que la luz & rsquos L-intensidad es el grado en que estimula los conos L, su Intensidad M es el grado en que estimula los conos M, y su Intensidad S es el grado en que estimula los conos-S. (Esto es, por supuesto, impreciso, pero servirá para nuestros propósitos. [44]) Ahora tome el rojo único. Suponiendo que los colores son tipos de reflectancia, y simplificando la ilustración, un objeto es rojo único si y solo si, bajo un iluminante de igual energía, reflejaría la luz con una intensidad L mayor que la intensidad M, y con una intensidad S igual a la suma de sus intensidades L y M (recuerde que ignoramos las complicaciones introducidas en la sección 3.1.2 anterior). Suponiendo que la propuesta de magnitud es correcta, un objeto que parece rojo único se representa con algún valor de R que es el 100 por ciento de su tono total (y por lo tanto se representa como teniendo no proporción de Y o B). Poniendo juntos el fisicalismo de reflectancia y la propuesta de magnitud, un objeto tiene algún valor de R si y solo si, bajo un iluminante de igual energía, reflejaría la luz con una intensidad L mayor que la intensidad M y ndash cuanto mayor sea la diferencia, mayor será el valor de R. Y lo mismo para las otras magnitudes. Un objeto tiene algún valor de GRAMO si y solo si, bajo un iluminante de igual energía, reflejaría la luz con una intensidad M mayor que la intensidad L. Un objeto tiene algún valor de Y (B) si y solo si, bajo un iluminante de igual energía, reflejaría la luz cuya suma de intensidades M y L es mayor (menor) que su intensidad S y ndash cuanto mayor sea la diferencia, mayor será el valor de Y (B).

3.3. Evolución y visión del color de los animales

La visión del color está muy distribuida entre los animales. Algún grado de visión del color parece ser la condición predeterminada para todos los grupos principales de vertebrados y también es común entre los invertebrados (Jacobs 1981 1993 Menzel 1979). Como era de esperar, los sistemas de visión del color varían ampliamente entre especies. Utilizando sólo la clasificación más básica, algunos organismos son dicromáticos, otros (incluidos los seres humanos) son tricromáticos y otros tetracromáticos o pentacromáticos [45] (Bowmaker et al. 1997 Jacobs 1981 1993). De modo que algunos organismos poseen una visión del color que, en ciertos aspectos, está más desarrollada que el estándar humano. Los diferentes organismos también usan su visión del color para diferentes propósitos, por ejemplo, búsqueda de comida, comunicación (en particular, señales sexuales) y detección de depredadores (Lythgoe 1979 McFarland & amp Munz 1975 Menzel & amp Shmida 1993 Thompson et al. 1992). Dada la prevalencia de la visión del color y sus profundas relaciones teóricas con el color, es algo así como un escándalo que casi ningún relato filosófico del color mencione la existencia de la visión del color en animales no humanos.

Además, podría parecer que las consideraciones elementales sobre la visión del color en otras especies y su evolución muestran que el fisicalismo de reflectancia está, en el mejor de los casos, desmotivado y, en el peor, directamente falso. Una objeción comienza señalando que los tipos de reflectancia no tienen un significado ecológico primario. Lo que importa en la búsqueda de alimento, por ejemplo, es localizar material comestible, no detectar reflectancias. Dada la dudosa importancia ecológica de los tipos de reflectancia, y la objeción continúa, es poco probable que se haya seleccionado un subsistema visual dedicado a extraer y codificar información sobre estas propiedades. Además, existe una gran cantidad de evidencia empírica de que se seleccionó la visión del color para y ndashit no surgió como un subproducto de la selección para otras funciones visuales. Los tipos de pigmentos implicados en la visión del color se han estudiado en un gran número de organismos y se ajustan bastante a lo que se conoce sobre los entornos visuales de los organismos (Bowmaker et al. 1994 Lythgoe 1979 McFarland & amp Munz 1975). Por lo tanto, la objeción concluye y el fisicalismo reflectante es incompatible con hipótesis muy plausibles sobre la evolución de la visión del color.

Esta objeción se basa en el supuesto de que la selección no puede actuar para producir detectores de propiedades que carecen de importancia ecológica primaria para un organismo. Observe que las propiedades espaciales, como la forma, son igualmente sospechosas si este razonamiento es correcto. [46] Sin embargo, es incorrecto. Considérese un argumento análogo: no podría haber selección para volar porque no hay ninguna ventaja para el organismo simplemente en moverse por el aire en lugar de por tierra. Aquí el error está claro. Volar contribuye a la aptitud de un organismo al permitirle hacer mejor otras cosas, por ejemplo, encontrar pareja o comida. Además, volar contribuye a la aptitud de un organismo de múltiples formas, por lo que es inapropiado describirlo simplemente como, digamos, un mecanismo para evadir a los depredadores. Por lo tanto, para volver al caso del color, es erróneo argumentar que los animales no pueden tener mecanismos dedicados a extraer y codificar información sobre los tipos de reflectancia porque estos mecanismos no son de importancia ecológica primaria para el animal. Si existe una correlación entre reflectancias y propiedades ecológicamente más significativas, entonces bien puede ocurrir la selección de los mecanismos. Aunque las presiones de selección que impulsan la evolución de la visión del color son todavía un tema de controversia, es plausible que al menos en parte implique el uso de la visión del color para la discriminación, detección y reconocimiento de objetos (Jacobs 1981 1990 Mollon 1989).

Otra objeción comienza afirmando que no todos los organismos con visión del color parecen estar utilizándola para detectar tipos de reflectancia: algunos parecen usar su visión del color para responder a las características del iluminante y no a las características de la superficie en absoluto (Hatfield 1992 Matthen 1999 Thompson 1995a 1995b Thompson et al. 1992). Por ejemplo, algunos peces tienen visión de color especializada para detectar el contraste entre otros objetos y la iluminación de fondo. Por lo tanto, la objeción concluye, dado que el color es lo que detecta la visión del color, los colores no pueden ser de tipo reflectante. [47]

Esta objeción se basa en lo que es, sin duda, la concepción estándar de la visión del color: un organismo tiene visión del color si y sólo si es capaz de discriminar algunos estímulos espectralmente diferentes independientemente del brillo. De manera equivalente, un organismo tiene visión del color si y solo si hay al menos un par de longitudes de onda que el organismo es capaz de discriminar para cada valor de su intensidad relativa (Jacobs 1981). Este criterio tiene la gran virtud de estar estrechamente relacionado con la fisiología subyacente. Una condición necesaria para poder realizar discriminaciones basadas en diferencias espectrales (en contraposición a las de luminancia) es la posesión de al menos dos tipos de fotorreceptores con diferentes características de sensibilidad espectral. Por lo tanto, al usar este criterio, es posible obtener información significativa sobre la visión del color de un organismo basada en pruebas fisiológicas en contraposición a las de comportamiento.

Sin embargo, aunque útil e importante, este criterio no nos dice qué tipo de propiedades se extraen del estímulo visual y se representan mediante el sistema de visión del color. Dos organismos que pasen la prueba de discriminación podrían estar usando su maquinaria compartida para representar tipos de propiedades bastante diferentes, quizás luminancias en un caso y reflectancias en el otro. Entonces, si la visión del color se considera un sistema para representar visualmente ciertas propiedades y las instancias ndashparadigm de las cuales están representadas por el humano sistema visual y ndash, entonces el criterio basado en la discriminación de longitud de onda no es adecuado. Además, en el contexto del problema del realismo del color, así es como deberíamos pensar en la visión del color. Por lo tanto, si resulta que ciertas propiedades destacadas representadas por el sistema visual humano son tipos de reflectancia, entonces los organismos con sistemas visuales que no representan tipos de reflectancia no pueden tener visión del color en el sentido relevante para este artículo. [48] ​​Para nuestros propósitos, el criterio discriminatorio estándar es necesario pero no suficiente para la posesión de la visión del color (Hilbert 1992).

Incluso dada esta concepción más restrictiva de lo que es poseer visión del color, muchos organismos no humanos la poseerán de manera plausible. Estos incluyen la mayoría de los primates del viejo mundo, muchas aves, muchos peces de aguas poco profundas e invertebrados como las abejas. Las reflectancias representadas dependerán de los detalles del sistema visual en cuestión: el color humano y la visión del color de las abejas, por ejemplo, presumiblemente representan tipos de reflectancia bastante diferentes. Dado que una sola superficie cae bajo muchos tipos de reflectancia diferentes (de hecho, infinitos), no es necesario que haya ningún conflicto entre las apariencias de color entre las especies. Los peces de colores y los seres humanos ven los objetos con colores diferentes, pero el fisicalismo de reflectancia no da razón para suponer que si una especie tiene razón, la otra debe estar equivocada.

Por lo tanto, contrariamente a las apariencias iniciales, los hechos sobre los tipos y la distribución del color entre los organismos no humanos encajan muy bien en el marco del fisicalismo de reflectancia.

3.4. Variación en la visión normal del color.

Existe una sorprendente cantidad de variación en la visión del color de las personas clasificadas en las pruebas estándar y, por ejemplo, la prueba Farnsworth-Munsell 100-Hue, tiene una visión del color "normal". Hurvich y col. (1968) encontraron que la ubicación del "verde único" para las luces espectrales entre 50 sujetos variaba de 490 a 520 nm. Este es un rango amplio: 15 nm a cada lado del verde único se ve claramente azulado o amarillento. Los datos de coincidencia de colores anteriores utilizados para construir los observadores estándar CIE mostraron una variación similar entre sujetos individuales (Wyszecki & amp Stiles 1982, págs. 425-35). Una gran parte de esta variación se debe a diferencias en los pigmentos maculares y del cristalino, pero parte de ella se debe a diferencias en los fotopigmentos. Un estudio más reciente de resultados de coincidencia de colores entre 50 machos descubrió que se dividían en dos grupos amplios, con la diferencia entre los grupos trazables a un polimorfismo en el gen del fotopigmento del cono L (Winderickx et al. 1992). Se encontró que los puntos máximos de los espectros de absorción de los dos fotopigmentos resultantes difieren en 5 nm (Merbs & amp Nathans 1992). Debido a que los genes del fotopigmento del cono L están en el cromosoma X, la distribución de los dos fotopigmentos varía significativamente entre hombres y mujeres (Neitz & amp Neitz 1998).

Además de la variación entre sujetos, también hay variación dentro de los sujetos. La combinación de colores depende del ángulo visual (Stiles 1937). La degeneración del cristalino con la edad lo hace más amarillento, produciendo un cambio en el tono percibido, y los objetos violetas se ven significativamente más rojos (Fairchild 1998, p. 5). La percepción del color puede variar entre el ojo derecho y el izquierdo debido a las diferencias en la densidad óptica de la mácula (Fairchild 1998, p. 7).

Estos hechos dan lugar a un problema obvio, que C. L. Hardin muy bien expresa de la siguiente manera:

Según Hardin, "si esta pregunta tiene que ser respondida, sólo puede ser respondida por convención. Podríamos, por ejemplo, decretar que el chip elegido con más frecuencia sea el único verde. Pero podríamos decidir lo contrario" (p. 80).

La respuesta de Hardin a su propia pregunta es un poco extraña. Suponga que una determinada ficha le parece verde única. La convención no tiene nada que ver con esto: lo que hace que el chip se vea verde único son hechos sobre su sistema visual y su interacción con el chip, y estos no son asuntos de convención o decisión. Ahora considere la cuestión de si el chip es como lo aspecto. La convención tampoco tiene nada que ver con esto: es completamente una cuestión de cómo van las cosas con el chip. Si el chip es verde único, entonces la respuesta es sí, si no, no.

Sospechamos que el eliminativismo de Hardin está influyendo en su respuesta. Incluso si, como piensa Hardin, nada es rojo, azul, amarillo o verde (y mucho menos el verde único), la terminología del color tiene un gran valor práctico. Por varias razones pragmáticas, no sería una buena idea decir la verdad literal y negarse a aplicar expresiones de color & ndash, por ejemplo, "verde único" & ndash a cualquier cosa. Entonces, ¿cómo deberíamos usar esta expresión? Obviamente la respuesta a esta La pregunta es una cuestión de convención: la pregunta exige una decisión, no una declaración de hecho. Pero esta no es la pregunta que Hardin se hace oficialmente, aunque los dos podrían confundirse fácilmente. Según sus propios ojos, lo que Hardin debería haber dicho en respuesta a su pregunta oficial es que & ndas tiene una simple cuestión de hechos no convencionales & ndashninguno El chip es verde único.

Si esta respuesta & ndah que ninguno de los chips es verde único & ndash es correcto, entonces estamos en problemas. Porque, dado que podemos suponer con justicia que si cualquier cosa es verde único, una de las fichas es verde único, la conclusión correcta es que nada es verde único. Y si nada es verde único, es difícil ver por qué otros tonos de verde, o de cualquier otro color, son mejores. El término natural de esta línea de pensamiento es, por tanto, que nada tiene cualquier color, es decir, que el eliminativismo es verdadero. Así que no tenemos aquí un problema únicamente de fisicalismo, sino más bien de alguna teoría realista del color.

Pero, ¿cuál es el problema exactamente? Lo que muestran los hechos sobre las diferencias individuales en la visión del color es que, bajo los supuestos gemelos (a) que los objetos no tienen muchos colores diferentes simultáneamente (por ejemplo, si un chip es verde único, no es también verde azulado), y ( b) que si los objetos son realmente de color (por ejemplo, un determinado chip es verde único), entonces existe una percepción errónea generalizada de los colores determinados: muchas personas percibirán erróneamente un chip que de hecho es verde único como un verde ligeramente azulado, por ejemplo . Si esto puede convertirse en un buen argumento contra el realismo del color, entonces deben establecerse dos cosas. Primero, que la conclusión, la percepción errónea generalizada de los colores determinados, es inaceptable. Si esto es correcto, entonces tenemos que rechazar (a) o (b). En segundo lugar, para completar el argumento debe establecerse que (b) es el culpable.

Creemos que este argumento falla en la primera etapa, porque la conclusión no es inaceptable. Primero, tenga en cuenta que la conclusión no es especialmente sorprendente ni está en desacuerdo con hechos aparentemente obvios.La conclusión no es que las personas rara vez vean los objetos con los colores que realmente tienen, sino que rara vez ven los objetos con el color que tienen. colores determinados realmente tienen. Es coherente con la conclusión de que la gente suele ver los objetos verdes como verdes, los objetos naranjas como naranjas, etc. En segundo lugar, tenga en cuenta que conclusiones similares son válidas para otras propiedades perceptibles, por ejemplo, propiedades espaciales. Para un caso concreto, considere la aniseikonia como una afección oftalmológica moderadamente común en la que el tamaño (o la forma) de la imagen de la retina difiere entre los dos ojos. [49]

Un efecto de la aniseiconia es que se percibe mal la orientación de las superficies en el plano horizontal debido a los errores de distancia binocular introducidos por la diferencia de aumento. El resultado es que una fracción significativa de la población es incapaz de percibir correctamente si una superficie está o no orientada perpendicular a la línea de visión (en la dimensión horizontal). Dado que este es solo uno de los muchos déficits comunes de la visión espacial, podemos decir con seguridad que las personas rara vez ven los objetos con exactamente las propiedades espaciales que realmente tienen. Esta observación no apoya la conclusión de que los objetos no poseen realmente propiedades espaciales.

Hay una última preocupación, que se puede resaltar al señalar que en el caso de la forma tenemos pruebas independientes para saber si alguien está percibiendo una forma correctamente. En el caso del color, no existe tal prueba. Tal como están las cosas, la mejor evidencia de que un chip Munsell tiene un cierto color es que la mayoría de las personas con visión normal del color ven el objeto con ese color. La falta de una prueba independiente se debe en parte al hecho de que los colores no son percibidos por ninguna otra modalidad sensorial, y en parte al hecho de que no tenemos una teoría naturalista aceptable del contenido de la experiencia del color (ver sección 2.6 arriba). Además, los colores como tales no figuran de manera significativa en los datos o teorías de ninguna otra ciencia que no sea la relacionada con el comportamiento animal. Las atribuciones de propiedades como la forma están limitadas por el papel de esas propiedades en una red de relaciones causales. Dado que no existe un chip que la mayoría diga que es verde único, no tenemos ninguna buena razón para creer, de ningún chip, que sea verde único. Entonces, alguien podría argumentar, se deduce que no tenemos una buena razón para creer que existen chips verdes únicos. ¿No contradice esto lo que un fisicalista típico o un realista del color querrá decir?

Sí, lo hace. Pero el argumento es falaz. Del hecho de que no tenemos una buena razón para creer, de ningún chip, que sea verde único, no se sigue que no tengamos ninguna buena razón para creer que hay chips verdes únicos. Eso sería como argumentar que no tenemos ninguna buena razón para creer que el profesor Plum ha sido asesinado, sobre la base de que no hay ninguna persona en particular que sea claramente el culpable. [50]

3.5. El espectro invertido

El experimento mental del "espectro invertido" (Locke 1689/1975, Bk. II, Ch. Xxvii, párr. 15) es bien conocido. Aquí hay una forma neutral y ndash sin hacer preguntas importantes y ndashof que describe la configuración básica. Tenemos dos perceptores, invertido y no invertido. La visión de los colores de Nonvert es la misma que la suya (suponiendo que tenga una visión de los colores normal). Ahora tome alguna transformación (aproximadamente) simétrica T del color psicológico sólido, digamos una inversión del eje rojo-verde, o una inversión de los ejes rojo-verde, amarillo-azul y negro-blanco (para una discusión útil ver Palmer 1999a ). Imagine Nonvert está mirando una escena S, digamos un rábano sobre un fondo de hojas de lechuga. los inversión de S es una escena que se diferencia de S solo en los colores que los objetos parecen tener para No convertir: si el color de un objeto o es C, entonces el color de o en S es T (C). Concéntrese en cómo es para usted (es decir, Nonvert, en efecto) mirar objetos de colores. Ahora, aquí está la parte importante: cómo es para Invertir mirar una escena S es lo mismo que ver Nonvert para mirar la inversión de S.

Invertido y Novertido, en la hipotética circunstancia descrita, se dice que son espectralmente invertido el uno con respecto al otro. Hasta ahora, no tenemos ningún argumento controvertido, solo una descripción de lo que ciertamente parece ser una posibilidad, aunque quizás solo una inverosímil.

El espectro invertido aparece en una variedad de disputas filosóficas diferentes. Solo uno de estos tiene alguna relevancia para el fisicalismo sobre el color, sin embargo, es necesaria una breve discusión de los irrelevantes para evitar confusiones.

Algunos argumentos basados ​​en el espectro invertido comienzan agregando más estipulaciones al caso básico del espectro invertido. Tres estipulaciones son de particular importancia (aquí no es necesario explicarlas con mucha precisión). La primera es que Invertir y Nonvert son conductualmente iguales, en el sentido de que se parecen en la forma en que están dispuestos a mover el cuerpo y emitir sonidos. El segundo, que son funcionalmente igualmente (sus cerebros tienen la misma estructura causal interna). El tercero, que Invertir y Novertir son físicamente por igual (son réplicas "molécula por molécula" entre sí). Por lo general, "conductual" y "funcional" se entienden de modo que estas tres estipulaciones estén en orden ascendente de fuerza: la igualdad física implica la igualdad funcional y conductual, la igualdad funcional implica la igualdad conductual, mientras que ninguna de las implicaciones opuestas se cumple.

Supongamos ahora, de manera controvertida, que uno de estos tres casos de espectro invertido enriquecido es realmente posible, por ejemplo, el de la igualdad de la organización funcional. Tomemos Invertido y Nonvert, ambos mirando la misma escena. Son funcionalmente idénticos. Pero son claramente distintos mentalmente. Por lo tanto, tiene que haber algo más en la vida mental que la organización funcional, y así la posición popular en filosofía y ciencia cognitiva conocida como funcionalismo con ello se refuta (Block & amp Fodor 1972).

Es importante ver que este tipo de debate no tiene nada que ver con el fisicalismo sobre el color. El fisicalismo sobre el color no es una tesis sobre la naturaleza de la mente o los estados mentales: es una tesis sobre ciertas propiedades que los objetos como los tomates parecen tener visualmente. El fisicalismo sobre el color es compatible con prácticamente cualquier punto de vista sobre la naturaleza de la mente: que las propiedades mentales no son idénticas a las propiedades físicas, que la mente es una especie de computadora, que la mente es una sustancia inmaterial que dirige el movimiento del cuerpo a través de la glándula pineal. glándula, o lo que sea. [51]

Ahora considere un argumento de espectro invertido bastante diferente, uno que es relevante para el fisicalismo sobre el color. Para este argumento, solo necesitamos el ejemplo original invertido / no invertido: no necesitamos las suposiciones controvertidas de que Invertir y Nonvert son conductual, funcional o físicamente idénticos. Imagine que Invertido y Nonvert se han "invertido" el uno con respecto al otro desde su nacimiento. Ambos usan su visión del color para navegar por el mundo e identificar objetos. Son parte de la misma comunidad lingüística: ambos llaman a la sangre "rojo" y a la hierba "verde", etc. Ahora y ndash, el argumento continúa y ndashit sería inverosímil sostener que Invertir o Nonvert es sistemáticamente malinterpretar los colores de los objetos. Seguramente, cuando tanto Invertido como Nonvert están mirando un tomate, sus experiencias visuales lo representan como rojo. Pero, por supuesto, las experiencias de Invert y Nonvert, cuando cada uno mira el tomate, es muy diferente: lo que es para Invert ver un tomate no es lo mismo que para Nonvert ver un tomate. En otras palabras, hay más en "cómo es" experimentar una experiencia que el contenido representativo de la experiencia, por lo que la posición en la filosofía conocida como representacionismo o intencionalismo con ello se refuta. [52] Aquí se presenta esencialmente la misma conclusión en la terminología de la muy discutida BBS artículo (Bloque 1995): hay más para conciencia fenomenal que acceder a la conciencia.

Ahora podemos ver por qué fue necesario describir el caso inicial del espectro invertido con lo que podría haber parecido una circunspección excesiva. Uno podría pensar que la descripción obvia de la condición de Invert es que los rábanos se ven verdes para él y las lechugas rojas. No lo dijimos de esa manera, porque esto habría suscitado la pregunta contra posiciones como la de Block: que los rábanos se ven verdes para Invertir es precisamente lo que Block niega (en cualquier caso, si Invert se ha "invertido" durante algún tiempo).

La presente sección y la anterior plantean cuestiones similares: la variación real en la visión del color normal discutida en la sección anterior puede considerarse como un caso extremadamente leve de inversión del espectro. Por lo tanto, uno podría usar la variación real para ejecutar un argumento de base empírica contra el representacionismo, exactamente del mismo tipo que el argumento basado en el ejemplo hipotético de Invertir y Nonvert (Block 1999).

Da la casualidad de que no aceptamos estos argumentos contra el representacionismo. Hemos argumentado en otra parte que el representacionismo (sobre la experiencia del color) es correcto (Byrne & amp Hilbert 1997a). [53] Por eso pensamos, ritmo Bloque, que la descripción correcta de Invertir es que rábanos verse verde a él. Pero nuestro propósito no es involucrarnos en esta disputa aquí. Más bien, queremos explicar qué (leve) relevancia tiene para el fisicalismo sobre el color.

Supongamos, primero, que Block tiene razón y que fenomenismoy ndash la visión opuesta al representacionismo y ndash esto es correcto. Aquí no hay una amenaza obvia para el fisicalismo y, de hecho, Block es un fisicalista sobre el color. Pero el fisicalista fenomenista tiene un problema particular propio. Intuitivamente, la similitud de color y la distinción binario / único están inextricablemente ligadas a "cómo es" ver objetos de colores. Dado que el fenomenista piensa que "cómo es" no es totalmente una cuestión del contenido representativo de la experiencia del color, pensará que la similitud de color y la distinción binario / único tampoco son una cuestión totalmente de contenido representacional. Por lo tanto, un fisicalista sobre el color que también niega el representacionismo tendrá que contar una historia algo diferente sobre la distinción binario / único y la similitud de color que la que dimos anteriormente en la sección 3.2. Sin embargo, en ausencia de un argumento de que un fenomenista no poder resolver este problema y permanecer consistentemente como fisicalista, esto no es una gran objeción. [54]

Supongamos, por otro lado, que Block está equivocado y que el representacionismo es correcto. Aquí, podría pensarse, existe una amenaza obvia para el fisicalismo y, de hecho, para cualquier teoría realista del color, sobre la base del siguiente argumento. Por lo que sabemos, están muy extendidos varios tipos de inversión del espectro que son difíciles de detectar conductualmente (Block 1990 Palmer 1999a). Entonces, por lo que sabemos, ¡quizás solo un pequeño segmento de la población realmente ve los objetos con sus verdaderos colores! Insistir en que los objetos están coloreado mientras admite que tal vez la mayoría de la gente completamente malinterpretar los colores de los objetos serían una forma de realismo débil y desmotivada. Mucho mejor y ndash el argumento concluye y ndash para decir que nada tiene cualquier color.

En respuesta, negamos la premisa escéptica: que, por lo que sabemos, la inversión del espectro está muy extendida. Los problemas epistemológicos son demasiado complejos para ser discutidos aquí (para una revisión de alguna literatura relevante, ver Pryor 2001). Tendremos que descansar en admitir que si bien hay un caso por hacer por la premisa escéptica, hay un argumento igualmente persuasivo contra eso. Porque seguramente nosotros hacer saber que los tomates se ven rojos para la mayoría de la gente sólo un escéptico general sobre nuestro conocimiento de los estados mentales de los demás lo negaría. Pero ahora se sigue, dado el representacionismo, que sabemos que la inversión del espectro es no generalizado (Byrne 1999). Esto no es suficiente para establecer que la premisa escéptica es falsa, pero es suficiente para mostrar que el asunto está lejos de ser sencillo.

Se podría responder que la inversión del espectro no es solo una posibilidad remota sugerida por la imaginación hiperactiva de los filósofos, sino una posibilidad empírica viva. Se ha argumentado que, dada la base genética de la protanopía y la deuteranopía, los casos de "visión pseudonormal" deberían ocurrir en la población humana (Piantanida 1974 ver también Boynton 1979, pp. 356-58 Nida-R & uumlmelin 1996). Un sujeto normal tiene conos L que contienen el fotopigmento eritrolabio, y los conos M que contienen el fotopigmento clorolabe y ndasha pseudonormal tienen los fotopigmentos cambiados. Si las vías visuales del sujeto no cambiaran, un sujeto pseudonormal estaría invertido espectralmente rojo-verde. [55] Hay tres puntos que deben responderse. Primero, incluso si la visión pseudonormal realmente ocurre, su frecuencia será muy baja (Piantanida da una estimación de 14 de cada 10,000 hombres), por lo que la posibilidad de visión pseudonormal no muestra que la inversión del espectro pueda estar generalizada. En segundo lugar, en cualquier caso, no hay razón para suponer que los genes pseudonormales preservarían las vías visuales normales: los canales oponentes también podrían cambiarse, en cuyo caso los sujetos pseudonormales no estarían invertidos espectralmente rojo-verde. En tercer lugar, existe evidencia de que para los conos M y L, el desarrollo del circuito retiniano para el canal del oponente rojo-verde es insensible al pigmento que contiene el cono. En otras palabras, los sujetos pseudonormales serían simplemente sujetos normales (Dacey 2000 de Valois y de Valois 1993 Mullen y Kingdom 1996).

Para resumir. Algunos argumentos del "espectro invertido" son irrelevantes para el fisicalismo sobre el color, aquellos que son relevantes no representan un peligro claro para el fisicalismo.

El fisicalismo no es una teoría del color particularmente popular. A veces, los filósofos la calumnian como producto de una ideología "cientificista" que, sin pensarlo, toma la ciencia como la piedra de toque de lo real. Algunos científicos del color se quejarían de que el fisicalismo no respeta la ciencia suficiente. La atención adecuada a los hechos de la visión del color, dirían, muestra que los colores están realmente "en el cerebro".

Hemos tratado de contrarrestar esta tendencia, mostrando que el fisicalismo y el fisicalismo reflectante, en particular, tienen los recursos para lidiar con objeciones comunes y pueden integrarse sin problemas con mucho trabajo empírico. Como mínimo, los científicos del color deberían tomarse más en serio el fisicalismo.

Nos gustaría agradecer a Justin Broackes, Jonathan Cohen, Ian Davies, Larry Hardin, Rolf Kuehni, Greg Lockhead, Alva No & euml, Jon Opie, Daniel Stoljar y varios árbitros anónimos por sus útiles comentarios sobre un borrador anterior. También estamos agradecidos al Programa de Filosofía de la Escuela de Investigación de Ciencias Sociales de la Universidad Nacional de Australia por su hospitalidad y apoyo.

1. Física: (Nassau 1983) fotorreceptores: (Lamb 1999 Merbs & amp Nathans 1992 Schnapf y Schneeweis 1999). Procesamiento de color: (Dacey 2000 Gegenfurtner & amp Sharpe 1999, capítulos en las Partes II y III). Genética: (Nathans et al. 1986a 1986b 1992). Defectos en la visión del color: (Kaiser & amp Boynton 1996). Vocabulario y categorías: (Berlin & amp Kay 1969 Hardin & amp Maffi 1997 MacLaury 1997). Constancia del color: (Arend & amp Reeves 1986 Jameson & amp Hurvich 1989 Kraft & amp Brainard 1999). Dependencia de las condiciones de visualización: (Fairchild 1998). Visión animal del color: (Jacobs 1981 1993 Menzel 1979). Evolución de la visión del color: (Jacobs 1990 Bowmaker 1998 Yokoyama 1999 Mollon 2000).

2. Para una muestra representativa de la disputa filosófica contemporánea, ver Byrne & amp Hilbert 1997b para una variedad de puntos de vista en ciencia cognitiva ver los comentarios a Palmer 1999a Saunders & amp van Brakel 1997 Thompson et al. 1992.

3. Hay muchos otros ejemplos tomados de los libros de texto, aquí hay cinco: "Los objetos en sí mismos no tienen color ... En cambio, el color es un fenómeno psicológico, una experiencia completamente subjetiva" (Sekuler & amp Blake 1985, p. 181) "'Enrojecimiento' no se puede medir con un instrumento de medición físico porque es una creación de nuestro sistema visual "(Goldstein 1989, p. 140)" La ilusión de que el color es una propiedad inherente de un objeto se ve reforzada por nuestra notable capacidad de usar el lenguaje para comunicarnos el color percibido de las cosas ... el color es en última instancia subjetivo "(Kaiser & amp Boynton 1996, p. 486)" En este momento, nuestras ideas sobre la naturaleza del color siguen siendo en gran medida especulativas. Por ahora, el relato más convincente, en Conflicto con pocos o ningún hecho, es que el color es idéntico a un estado cerebral particular "(Kuehni 1997, p. 26)" Sin el observador humano no hay color "(Fairchild 1998, p. xv).

4. Muchos otros científicos y filósofos del siglo XVII compartían el punto de vista de Galileo, por ejemplo, Boyle, Newton y Descartes.

5. Un ejemplo de la ciencia: es una opinión común que la fenomenología de la experiencia del color tiene una gran influencia en el vocabulario del color (Berlin & amp Kay 1969 MacLaury 1997). Para ver un ejemplo de la filosofía, consulte la siguiente nota.

6. Es cierto que algunos filósofos y ndash, en particular Jackson (1998) y Lewis (1997), no estarán de acuerdo, al menos con nuestro énfasis. Están de acuerdo en que el problema del realismo del color concierne a las propiedades que parecen tener los objetos, pero según ellos, la única forma de resolverlo es analizar nuestro "concepto popular" del color. Para los propósitos actuales, no necesitamos perseguir este desacuerdo.

7. Estamos aquí permitiéndonos una gran cantidad de simplificación y patinando sobre una serie de cuestiones importantes sobre el contenido de la experiencia perceptiva que se han discutido extensamente en la literatura filosófica, que podemos permitirnos ignorar aquí. Para algunos de estos temas, ver (Evans 1982 McDowell 1994 Peacocke 1983 1992) una colección útil es (Crane 1992).

8. Estrictamente hablando, color no es el contenido de la experiencia visual, sino que el contenido es un proposición en el sentido de que un objeto tiene un color.

9. Quizás debería enfatizarse que nuestro uso de la jerga filosófica de "contenido representacional", "proposiciones" y similares, no nos compromete con ninguna doctrina particular sobre la naturaleza y forma de la representación perceptiva. En particular, no nos compromete con la idea de que las representaciones perceptivas sean lingüísticas. Nosotros están asumiendo que los estados perceptivos incorporan información putativa sobre el mundo externo al organismo y ndash, pero esto es, por supuesto, una suposición generalizada en la ciencia cognitiva.Nuestra afirmación del problema del realismo del color no pretende incluir otras suposiciones que un teórico típico de la visión pueda encontrar tendenciosas, aunque sin duda implica una terminología desconocida.

10. Por supuesto, no estamos discutiendo que los efectos de color "subjetivos" sean muy diferentes de la percepción de color "objetiva" o normal. Simplemente queremos resistirnos a las connotaciones engañosas de esta terminología.

11. Para otra revisión, desde un punto de vista más filosófico, vea la introducción a Byrne & amp Hilbert 1997b.

12. Este tipo de eliminativismo se defiende en (Hardin 1984 1993) ver también (Averill 1992 Clark 1996 Landesman 1989 Mackie 1976 Maund 1995).

13. Las reflectancias también son disposiciones y ndashdisposiciones para reflejar ciertas proporciones de la luz incidente (véase la sección 3.1 a continuación). Porque no son psicológico disposiciones, sin embargo, la visión que identifica colores con reflectancias no es, en nuestra terminología, una versión del disposicionalismo.

14. Para una explicación de las diversas variedades, ver (Byrne & amp Hilbert 1997b, pp. Xx-xxii) para las defensas del disposicionalismo ver (Evans 1980 Johnston 1992 Langsam 2000 McDowell 1985 McGinn 1983) para críticas ver (Boghossian & amp Velleman 1989 Byrne 2001b Hardin 1993, Ch 2 Hilbert 1987 Stroud 2000, capítulo 6).

15. Cf. Sekuler y amp Blake 1985, pág. 182: "Entonces, referirse a un & lsquored sweater & rsquo es incorrecto, estrictamente hablando. Para ser correcto, debes describirlo como un suéter que cuando se ve a la luz del día puede evocar una sensación que la mayoría de los humanos llaman 'rojo'". Esto no es del todo disposicionalismo, porque Sekuler y Blake son eliminativistas: piensan que el suéter no es rojo. Más bien, su opinión parece ser que la disposición a producir ciertas sensaciones es una condición científicamente respetable. sustituto para el enrojecimiento. Aunque los objetos como los suéteres y los tomates no tienen la propiedad de rojo, hacer poseer el sustituto disposicional. Podría decirse que Locke tenía una opinión de este tipo (véase, por ejemplo, Smith 1990).

16. El filósofo George Berkeley afirmó que los argumentos de Locke "pueden, con igual fuerza, ser utilizados para probar lo mismo de extensión, figura y movimiento" (Berkeley 1710/1998, Pt. 1, párr. 15).

17. Para una posición que combina elementos del primitivismo y el disposicionalismo, ver McGinn 1996.

18. Dado que las disposiciones psicológicas pueden (en algunos puntos de vista) resultar ser propiedades físicas, la distinción oficial entre fisicalismo y disposicionalismo no es exclusiva. Ésta es una complicación que es mejor ignorar.

19. Estas versiones del fisicalismo son análogas a las teorías de identidad de tipo de tipo en la filosofía de la mente. Existe una teoría del color relacionada que es análoga al funcionalismo ("estado de rol") en la filosofía de la mente: el naranja (digamos) es la propiedad de "orden superior" de tener una propiedad u otra que realiza un cierto rol funcional. El disposicionalismo es una especie de funcionalismo del color (del tipo del "estado de rol"). Otros tipos son posibles, aunque hasta donde sabemos, nunca se discuten. Algunas teorías del color son análogas al funcionalismo del "estado realizador": el naranja (digamos) es la propiedad que de hecho realiza un cierto rol funcional, no la propiedad de orden superior de realizar el rol. Estas teorías son variedades de fisicalismo que también son disposicionales en espíritu. Véase Cohen 2000 2001 Jackson 1998 Jackson & amp Pargetter 1987 McLaughlin 1999 2003. Sobre la teoría de la identidad y el funcionalismo en la filosofía de la mente, véase, por ejemplo, Kim 1996.

20. De hecho, trazar la distinción relacional / no relacional no es de ninguna manera tan sencillo como lo demuestra esta explicación. Afortunadamente, podemos ignorar las complicaciones aquí.

21. Lo que es esencialmente este punto lo señalan varios comentaristas de Thompson et al. 1992), en particular Broackes (1992) y Levine (1992).

22. Otras teorías de la representación apelan a una noción biológica de función (Dretske 1995 Millikan 1984) o al "papel conceptual / funcional" de los símbolos internos (Block 1986).

23. En todo momento adoptaremos la idealización de ignorar el de espejo (espejo) componente de la reflectancia. El componente de la reflectancia que nos interesa es el reflectancia corporal, que contiene más información sobre las propiedades del material de la superficie reflectante. También ignoraremos las complicaciones que plantea la fluorescencia y las características de transmisión del medio entre el objeto y el ojo.

24. Para algunos materiales, especialmente los difractantes, la reflectancia medida en algunas direcciones varía mucho de la reflectancia medida en otras. En la cuenta estándar de reflectancia y ndash, la adoptada aquí y ndashit es el promedio de la reflectancia medida en todas las direcciones (es decir, el promedio, en todas las direcciones d, de la factor de reflectancia en d). Debido a que las reflectancias no dependen de la dirección, esto tiene como resultado que, según la teoría del color propuesta a continuación, los objetos como las colas de pavo real a menudo producirán ilusiones de color. Para obtener definiciones precisas de "reflectancia" y "factor de reflectancia", consulte Judd & amp Wyszecki 1975 (p. 463).

25. Hay una objeción al fisicalismo de reflectancia que no consideraremos, en parte porque en realidad es más una enmienda amistosa, y en parte porque nos llevaría demasiado lejos en la metafísica. La objeción es la siguiente: los colores deben identificarse con las "bases categóricas" de las disposiciones para reflejar la luz, no con las disposiciones (reflectancias) en sí mismas, sobre la base de que los colores son causalmente eficaces y las disposiciones no. Para una presentación clara del argumento, véase Jackson 1998, cap. 4.

26. Si dos objetos tienen reflectancias diferentes, habrá algún iluminante bajo el cual los objetos no fósforo.

27. Esta definición está destinada simplemente a agudizar el problema de los metamers. Una definición más precisa debería dar más detalles sobre "observadores humanos normales", "circunstancias normales" y lo que equivale a "discriminación" (debido a que la discriminación es una cuestión estadística, el límite entre discriminación y no discriminación es algo arbitrario). Además, esta explicación del color determinado sería difícil de aplicar en la práctica.

28. Esta solución al problema de los metameros no contradice (ni implica) la visión defendida por uno de nosotros de que, además de los tipos de reflectancia, las reflectancias específicas también son ejemplos de colores, aunque no colores que los humanos percibimos (Hilbert 1987).

29. Solo discutiremos los colores de la luz. fuentes, no el color de la luz en sí. Desde un punto de vista, la luz no está coloreada porque es invisible: en cambio, es parte del proceso causal que conduce a la visibilidad de otras cosas. No es necesario que abordemos este complicado tema aquí.

30. Es decir, la respuesta es identificar los distintos modos de apariencia del color (de los cuales hay más de los tres que enumeramos) con diferentes propiedades de color. Katz (1935) proporciona una descripción todavía útil de los modos de aparición del color, mientras que Fairchild (1998, págs. 168-172) ofrece un resumen reciente y conveniente.

31. Tenga en cuenta que en la vida cotidiana, la distinción entre fuentes de luz y transmisores de luz es algo arbitraria. El semáforo superior es una fuente de luz roja pero consta de un filtro rojo delante de una fuente de luz más o menos blanca. Un parabrisas tintado puede transmitir mucha más luz de la que emite la luz de freno, pero se clasifica como un filtro. Parte de lo que subyace a esta distinción es que la luz de freno se trata como un objeto unificado mientras separamos conceptualmente el sol y el parabrisas. Dado que la definición revisada de reflectancia da un tratamiento unificado a todos estos fenómenos, no necesitamos preocuparnos aquí por cómo trazar estas líneas.

32. Algunas fuentes de luz son translúcidas, por ejemplo, las "barras de luz", que contienen líquidos que son luminiscentes cuando se mezclan.

33. Para algunos puntos relacionados, vea Tye (2000, pp. 150-62).

34. Hay poco acuerdo en cuanto al conjunto real de características de la escena que utiliza el sistema visual humano para lograr una constancia de color aproximada. Las propuestas incluyen características como el fondo promedio (fondo equivalente), especularidades y contraste local. Una revisión útil se encuentra en Kaiser y Boynton (1996, págs. 507-22) y dos ejemplos recientes de intentos de evaluar la contribución de estos y otros factores son Kraft y Brainard (1999) Yang y Maloney (2001).

35. Quedará claro que si nuestra explicación funciona para la distinción binario / único, entonces, por ejemplo, la saturación no plantea ningún problema especial. Por lo tanto, no dedicaremos tiempo a discutir las otras distinciones mencionadas por Thompson et al.

36. Debemos agregar que Matthen no respalda el fisicalismo en el artículo que acabamos de citar (un cambio con respecto a su anterior fisicalismo de reflectancia, Matthen 1988). Él llama a su posición favorecida actualmente realismo pluralista, que en una primera aproximación podría caracterizarse como la opinión de que la experiencia del color representa una variedad de propiedades diferentes (incluidas, entre otras, las reflectancias) lo único que estas propiedades tienen en común es que todas son detectables por un sistema de percepción sensible a la longitud de onda .

37. El Sistema de color natural (NCS) se deriva de los juicios de los sujetos sobre la proporción de los cuatro tonos únicos en un estímulo. Ver (Sivik 1997).

38. Para un tratamiento más "filosófico", véase (Byrne (2001a), en el que se basa esta sección.

39. Tenga en cuenta que la temperatura no se considera felizmente como una magnitud en la cuenta anterior porque la escala de temperatura habitual (es decir, esa clase de equivalencia cuyos miembros incluyen la función Centígrados que lleva la propiedad de temperatura del agua hirviendo al número 100, y la función Fahrenheit que lleva esta propiedad al número 212) es una escala de intervalo, no una escala de razón (no hay un punto cero privilegiado). Este problema podría solucionarse fácilmente ampliando la definición de magnitud, pero no es necesario hacerlo aquí.

40. No respaldamos la afirmación de que existe una única representación del color que se utiliza para todos los propósitos. Por ejemplo, no tomamos posición sobre la cuestión de si la representación de colores relevantes para juicios explícitos de similitud y diferencia es la misma que la representación utilizada para la búsqueda visual (Boynton & amp Olson 1990 D'Zmura 1991).

41. Existe un paralelo formal entre nuestra propuesta y la coeficientes de tono espectral (la relación, en cualquier longitud de onda dada, de cada respuesta cromática y ndashred, verde, azul, amarillo y ndash con la respuesta cromática total para los detalles, ver Hurvich (1981, pp. 70-71)).

42. Aunque la teoría del proceso del oponente es muy influyente, no deja de tener detractores. Para una revisión reciente muy crítica, véase Saunders y van Brakel (1997). Aquí no respaldamos la teoría del proceso del oponente, sino que simplemente mostramos que nuestra explicación de la similitud de color es coherente con ella.

43. Dos formas no metafóricas de explicar el sentido en el que el naranja es una "mezcla" de rojo y amarillo no son para empezar. Primero, los objetos naranjas no son tanto rojos como amarillos. Más bien, son tanto rojizos como amarillentos. En segundo lugar, los objetos naranjas no están compuestos por objetos rojos más pequeños y objetos amarillos, como un ramo puede estar compuesto por flores rojas y amarillas.

44. Una mayor precisión no tiene sentido porque no pretendemos dar una caracterización física exacta de los colores. Dada una definición más precisa de "intensidad L", la intensidad L de la luz que llega al ojo desde un objeto podría calcularse a partir de la distribución de potencia espectral de la luz reflejada y la sensibilidad espectral de los conos L (ignorando la pre medios receptores).

45. Esta clasificación se basa en el número de tipos de fotorreceptores espectralmente diferentes que contribuyen a la visión del color.

46. Esta no es, por supuesto, una observación nueva. Gibson (1979) lo hizo (y produjo la inferencia errónea). (Ver también Thompson et al.1992).

47. Cabe señalar que la literatura primaria a menudo es menos definitiva sobre la función de la visión del color de lo que a veces implica la literatura secundaria.

48. No es nuestro argumento que los científicos del color hayan cometido un error o se hayan confundido al basarse en el criterio discriminatorio en su trabajo. Si lo que interesa son los mecanismos fisiológicos básicos de la visión del color (y su evolución), entonces el criterio discriminatorio es perfectamente adecuado (y mucho más fácil de aplicar que las alternativas). Como se señala a menudo, para otros fines conviene complementar el criterio discriminatorio con, por ejemplo, el requisito de que exista algún tipo de transformación del proceso oponente (Thompson et al. 1992).

49. Bennett y Rabbetts (1998, p. 273) dan una incidencia estimada del 3 al 5 por ciento. Es probable que sea mucho mayor entre los científicos cognitivos, ya que una causa común son los anteojos (a diferencia de los lentes de contacto) con lentes de poder desigual. La observación personal sugiere que la academia es uno de los últimos baluartes del uso de anteojos, y los errores de refracción desiguales para los dos ojos son bastante comunes.

50. Por lo tanto, estamos preparados para admitir "hechos de color desconocidos" y ndash, por ejemplo, que un determinado chip es verde único. Y también debería hacerlo cualquier realista del color que acepte algunas suposiciones que son (creemos) muy plausibles.

51. Esto es un poco exagerado retórico. Las diferentes teorías de la mente ofrecen diferentes explicaciones de la percepción y, por supuesto, algunas de ellas serán menos hospitalarias para el fisicalismo sobre el color que otras.

52. Para una presentación clásica y sofisticada del argumento, ver (Block 1990) (ver también Block 1986 1998 1999 2000 Peacocke 1983 Shoemaker 1982).

53. Para defensas extendidas del representacionismo, ver (Byrne 2001c Dretske 1995 Tye 1995 Lycan 1987 1996 Tye 2000). Aunque puede que no sea evidente de inmediato, el representacionismo también se defiende en Dennett (1991).

54. Es cierto que existen algunas dificultades, quizás no insuperables, al combinar el fenomenismo con el fisicalismo (Boghossian & amp Velleman 1991).

55. Como señala Ross (1999), este argumento depende de la afirmación de que el "internalismo" sobre el carácter fenoménico de la experiencia es correcto: que el carácter fenoménico está determinado por el estado intrínseco del cerebro del sujeto, no por el entorno en el que se encuentra el cerebro. El internalismo es el punto de vista habitual, pero ha sido negado, en particular por Dretske (1995).

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¿Qué hay de esa experiencia?

Como ya se mencionó, lo básico es que el color que verá será la relación con la experiencia anterior: si la reacción de los conos a la combinación de múltiples longitudes de onda es similar a una reacción conocida de color de una sola longitud de onda, verá ese color. Si no veras algo demás (pero de nuevo de forma repetitiva (2), pero sigue leyendo).

Puedes encontrar varias ilusiones ópticas relacionadas con colores o tonalidades de gris. Uno de los ejemplos recientes más famosos que se vieron en Internet fue un vestido en una foto que algunos interpretaron como azul y negro en una luz fuerte, mientras que otros en blanco y amarillo en una sombra. Si va en una luz muy tenue al bosque, verá las hojas ligeramente verdes a pesar de que sus conos no reciben suficiente luz para funcionar y todo lo que ve es en realidad un poco de luz (por lo que un poco de gris). Sin embargo, tu mente sabe que las hojas deben ser verdes pinturas ellos para ti. Si regresa más tarde a plena luz, es posible que vea que algunos de esos verde las hojas son rojo o amarillo. Pero nuestra mente hizo todo lo posible para llenar el vacío y usó la experiencia para agregar un color. Es incluso más complicado cuando la luz no es blanca; la mente todavía usa la experiencia y se adapta a la luz (hasta cierto nivel), por lo que el verde seguirá pareciendo verde a la luz roja de una puesta de sol.


Antecedentes de la teoría tricromática

El color es una parte omnipresente de nuestra experiencia visual. Puede influir en nuestro estado de ánimo, afectar la forma en que interpretamos las cosas sobre el mundo e incluso tener un significado simbólico. Pero, ¿qué explica exactamente nuestra experiencia del color? Han surgido varias teorías para explicar este fenómeno, y una de las primeras y más conocidas fue la teoría tricromática.

Los investigadores de renombre Thomas Young y Hermann von Helmholtz contribuyeron a la teoría tricromática de la visión del color. La teoría comenzó cuando Thomas Young propuso que la visión del color resulta de las acciones de tres receptores diferentes. Ya en 1802, Young sugirió que el ojo contenía diferentes células fotorreceptoras que eran sensibles a diferentes longitudes de onda de luz en el espectro visible.

Más tarde, a mediados del siglo XIX, el investigador Hermann von Helmholtz amplió la teoría original de Young y sugirió que los receptores cónicos del ojo eran de longitud de onda corta (azul), de longitud de onda media (verde) o de longitud de onda larga (rojo). . También propuso que era la fuerza de las señales detectadas por las células receptoras lo que determinaba cómo el cerebro interpretaba el color en el entorno.

Helmholtz descubrió que las personas con visión de color normal necesitan tres longitudes de onda de luz para crear diferentes colores a través de una serie de experimentos.

Teoría del joven Helmholtz

  • Helmholtz utilizó experimentos de combinación de colores en los que los participantes alterarían las cantidades de tres longitudes de onda de luz diferentes para que coincidieran con un color de prueba.
  • Los participantes no podían igualar los colores si usaban solo dos longitudes de onda, pero podían igualar cualquier color del espectro si usaban tres.
  • La teoría se conoció como la teoría de la visión del color de Young-Helmholtz.

Métodos

Algoritmos de color a escala de grises

En esta sección describimos brevemente trece métodos con complejidad de tiempo lineal para convertir de color a escala de grises, es decir, funciones que toman una imagen en color y la convierten en una representación. Se supone que todos los valores de imagen están entre y. Deje que, y representen canales rojos, verdes y azules lineales (es decir, sin corrección de gamma). La salida de cada algoritmo de escala de grises está entre 0 y 1. Dado que algunos métodos tienen nombres como Lustre y Luminancia, indicamos todos los algoritmos de escala de grises escribiendo en mayúscula la primera letra y en cursiva en el texto. Todas las transformaciones se aplican por componentes, es decir, se aplican de forma independiente a cada píxel. Varios de los métodos utilizan la función de corrección gamma estándar [7].Denotamos canales con corrección de gamma como, y. La salida de los algoritmos de escala de grises en varias imágenes se muestra en la Fig.1.

Las cuatro imágenes que se muestran son: (1) un panel de colores completamente saturados (2) la placa de Ishihara 3, en la que una persona con visión normal verá el número 29, mientras que una persona con visión deficiente en rojo-verde puede ver el número 70 ( 3) un arbusto verde cargado de frutos rojos y (4) una imagen del Océano Pacífico. Todas las imágenes se muestran con corrección de gamma para que los detalles no sean excesivamente oscuros, excepto Destello, Luma, y Ligereza. El panel de color contiene colores completamente saturados, que Valor, Intensidad, y Lustre convertir al mismo tono de gris, sin embargo, los seres humanos no perciben estos colores como si tuvieran un brillo equivalente, que es un rasgo capturado por Ligereza y Luminancia. Destello, Intensidad, Luminancia, Ligereza, y Descolorizar todos pierden la mayor parte del contraste cromático presente en la placa de Ishihara, mientras que Lustre, y Valor preservarlo. El mismo patrón de degradación del contraste cromático está presente en la imagen de la fruta, y la fruta se vuelve mucho más difícil de distinguir de las hojas para algunos de los métodos.

Quizás el algoritmo de color a escala de grises más simple es Intensidad [1]. Es la media de los canales RGB: (1) Aunque Intensidad se calcula utilizando canales lineales; en la práctica, la corrección de gamma a menudo se deja intacta cuando se utilizan conjuntos de datos que contienen imágenes con corrección de gamma. Llamamos a este método Destello: (2) En términos de valores de píxeles, Intensidad y Destello producir resultados muy diferentes. Dado que es una función cóncava, la desigualdad de Jensen [7] implica que Destello nunca producirá una representación con valores superiores a los gamma corregidos Intensidad, y se deduce que cuando se corrige la gamma Intensidad y Destello ambos se aplican a imágenes naturales, encontramos que Destello produce valores de píxeles alrededor de un 20-25% más pequeños en promedio.

diferente a Intensidad y Destello, Luminancia [8] está diseñado para igualar la percepción del brillo humano mediante el uso de una combinación ponderada de los canales RGB: (3) Luminancia no intenta igualar la naturaleza logarítmica de la percepción humana del brillo, pero esto se logra hasta cierto punto con la subsiguiente corrección gamma. Luminancia es el algoritmo estándar utilizado por el software de procesamiento de imágenes (por ejemplo, GIMP). Está implementado por la función "rgb2gray" de MATLAB y se usa con frecuencia en visión artificial (por ejemplo, [9]). Luma es una forma similar con corrección de gamma utilizada en televisores de alta definición (HDTV) [1]: (4)

Ligereza es una representación en escala de grises perceptualmente uniforme utilizada en los espacios de color CIELAB y CIELUV [10]. Esto significa un incremento en Ligereza debería corresponder más estrechamente a la percepción humana, que se logra mediante una transformación no lineal del espacio de color RGB [10], (5) donde, y (6) Hemos normalizado Ligereza en un rango de 0 a 1, en lugar del rango habitual de 0 a 100. El Ligereza la no linealidad implementa una forma de corrección gamma.

Valor es el canal acromático en el espacio de color Tono, saturación y valor (HSV) y proporciona información de brillo absoluto. Se calcula tomando el máximo de los canales RGB [10]: (7) Dado que la corrección gamma es una función que aumenta monótonamente, se deduce que el HSV se usa ocasionalmente en el reconocimiento de imágenes (p. Ej., [9], [11], [12 ]), pero Valor es igualmente sensible a los cambios en el brillo de un canal de color que a los cambios en todos los canales de color, por lo que esperamos que funcione mal cuando hay una variación de brillo significativa.

Lustre es el canal L en el espacio de color HLS (Tono, Luminosidad y Saturación) [1]. Cambiamos su nombre de ligereza a Lustre por lo que no se confunde con CIELAB's Ligereza canal. Lustre es la media de los valores RGB mínimo y máximo, es decir, (8) Es menos sensible a los cambios de brillo que Valor ya que cualquier color primario completamente saturado maximizará Valor, pero los tres canales deben estar completamente saturados para maximizar Lustre. Tanto HLS como HSV fueron diseñados para ser manipulados más fácilmente al diseñar gráficos de computadora en comparación con el espacio de color RGB al desacoplar el color y el brillo, en lugar de intentar imitar la percepción humana o lograr la invariancia del brillo.

Descolorizar [2] está diseñado para conservar y mejorar el contraste de color al convertir a escala de grises. Hay algunos algoritmos diseñados con la misma intención, pero a diferencia de otros Descolorizar tiene complejidad de tiempo lineal en el número de píxeles. Cadik [13] hizo que 119 sujetos evaluaran subjetivamente las imágenes procesadas utilizando Descolorizar, y los sujetos le dieron la puntuación general más alta en comparación con otros seis métodos. Cualitativamente, Descolorizar Conserva moderadamente bien el contraste de color en imágenes naturales, sin embargo, no discrimina entre detalles relevantes de clasificación e irrelevantes. El algoritmo comienza convirtiendo al espacio de color YPQ, donde el canal Y es casi idéntico a Luminancia, y luego expresa la imagen en escala de grises como un mapeo lineal por partes de estos canales y su saturación. El algoritmo es algo complejo, por lo que no proporcionamos detalles de implementación.

También evaluamos formas de corrección gamma de Intensidad, Luminancia, Valor, Lustre, y Descolorizar, que se denotan Intensidad , Luminancia , Valor , Lustre , y Descolorizar , respectivamente. En todos los casos se utiliza la función de corrección de gamma estándar. Esto no se realiza para Destello, Luma, y Ligereza ya que tienen formas de corrección gamma incorporadas.

Descriptores de imagen

Nuestros experimentos se realizan utilizando cuatro tipos de descriptores: SIFT [14], SURF [15], Desenfoque geométrico [16] y Patrones binarios locales (LBP) [17]. Nuestro objetivo no es determinar qué descriptor funciona mejor, sino ver si el método de conversión de color a escala de grises es coherente en todos los tipos de descriptores. Cada uno de estos descriptores locales se extrae de múltiples ubicaciones espaciales en la imagen, y esta información espacial es utilizada por el marco de reconocimiento de imágenes, como se describe en la siguiente sección. Antes de extraer los descriptores, se cambia el tamaño de cada imagen para hacer su dimensión más pequeña 128 y se cambia el tamaño de la otra dimensión en consecuencia para preservar la relación de aspecto de la imagen. Elegimos la configuración estándar para cada tipo de descriptor.

SIFT es un descriptor de características popular que es robusto a los cambios en la iluminación [14]. Los descriptores de SIFT se calculan a partir de histogramas de orientación de gradiente ponderados por la magnitud de gradiente calculada sobre vecindarios locales. Extraemos densamente descriptores de 128 dimensiones utilizando contenedores espaciales de píxeles con una densidad de muestreo de 5 píxeles. Usamos la implementación densa de SIFT proporcionada en la caja de herramientas VLFeat [18]. Se producen alrededor de 500 descriptores por imagen.

SURF [15] es un descriptor invariante de rotación inspirado en SIFT, pero usa ondas de Haar en lugar del gradiente de la imagen para identificar rápidamente puntos de interés y generar características. Las características en un punto de interés son la suma de las respuestas de las ondas de Haar. Usamos la implementación OpenSURF [19], con cinco octavas, un umbral de arpillera de y una representación “extendida” de 128 dimensiones. SURF produce alrededor de 100 descriptores por imagen.

Los descriptores de Desenfoque Geométrico (GB) [16] se extraen aplicando un desenfoque que varía espacialmente a los canales de borde orientados, aumentando la cantidad de desenfoque desde el centro de cada descriptor. Al igual que SIFT, los descriptores de GB contienen información sobre el vecindario. Usamos parámetros estándar, es decir, los descriptores se calculan en 300 puntos muestreados aleatoriamente con y. El algoritmo produce 300 descriptores de 204 dimensiones por imagen. Consulte [16] para obtener detalles adicionales.

Los descriptores LBP [17] se han utilizado para el reconocimiento de texturas y rostros. A diferencia de los otros descriptores que usamos, no operan directamente en las características de gradiente o de borde de una imagen. En cambio, los píxeles de la imagen se utilizan para crear un histograma local de "patrones binarios", que se cuantifican en un vector de características de 58 dimensiones. Usamos la implementación VLFeat [18] de LBP con un tamaño de celda de 12 píxeles, y calculamos descriptores de LBP en 3 escalas de imagen (,, y), que se concatenan para formar una representación de 174 dimensiones. Se producen alrededor de 150 descriptores por imagen. LBP es localmente invariante a los cambios de brillo que aumentan monótonamente.

Marco de reconocimiento de imágenes

El marco del vecino más cercano Naive Bayes (NBNN) [3] se basa únicamente en la capacidad discriminativa de los descriptores individuales, lo que lo convierte en una excelente opción para evaluar algoritmos de color a escala de grises. NBNN asume que cada descriptor es estadísticamente independiente (es decir, el supuesto de Naive Bayes). Dada una nueva imagen con descriptores, la distancia al vecino más cercano de cada descriptor se calcula para cada categoría. Estas distancias se suman para cada categoría y se elige la que tenga el menor total. Suponiendo que todas las imágenes de entrenamiento tienen sus descriptores extraídos y almacenados, NBNN se resume como:

  1. Calcule los descriptores de una imagen.
  2. Para cada uno, calcule el vecino más cercano de cada en:.
  3. Clasificar:.

Como en [3], donde es la ubicación normalizada del descriptor, es la ubicación normalizada del descriptor y modula la influencia de la ubicación del descriptor. Usamos para Barnard et al. conjunto de datos, que se describe a continuación, ya que presenta una variación de rotación sustancial. Usamos para los otros conjuntos de datos.

Usando 15 instancias de entrenamiento por categoría para Caltech 101 con descriptores SIFT, Boiman et al. [3] informó haber logrado precisión mientras que nuestro Intensidad los resultados con SIFT son. Boiman y col. no informó qué método de escala de grises utilizaron.


El enfoque de Punnett Square para un cruce monohíbrido

Un cuadro de Punnett aplica las reglas de probabilidad para predecir los posibles resultados de un cruce monohíbrido y sus frecuencias esperadas.

Objetivos de aprendizaje

Describir el enfoque del cuadro de Punnett para un cruce monohíbrido.

Conclusiones clave

Puntos clave

  • La fertilización entre dos progenitores reproductores verdaderos que difieren en una sola característica se denomina cruzamiento monohíbrido.
  • Para un cruce monohíbrido de dos progenitores con verdadera reproducción, cada progenitor contribuye con un tipo de alelo, lo que da como resultado que toda la descendencia tenga el mismo genotipo.
  • Un cruce de prueba es una forma de determinar si un organismo que expresó un rasgo dominante era un heterocigoto o un homocigoto.

Términos clave

  • monohíbrido: un híbrido entre dos especies que solo tienen la diferencia de un gen
  • homocigoto: de un organismo en el que ambas copias de un gen determinado tienen el mismo alelo
  • heterocigoto: de un organismo que tiene dos alelos diferentes de un gen dado
  • plaza punnett: una representación gráfica utilizada para determinar la probabilidad de que una descendencia exprese un genotipo particular

Aproximación de Punnett Square a una cruz monohíbrida

Cuando la fertilización ocurre entre dos progenitores de reproducción verdadera que difieren en una sola característica, el proceso se llama cruce monohíbrido y la descendencia resultante son monohíbridos. Mendel realizó siete cruces monohíbridos con rasgos contrastantes para cada característica. Sobre la base de sus resultados en F1 y F2 generaciones, Mendel postuló que cada padre en el cruce monohíbrido contribuía con uno de los dos factores unitarios emparejados a cada descendencia y que todas las combinaciones posibles de factores unitarios eran igualmente probables.

Para demostrar un cruce monohíbrido, considere el caso de plantas de guisantes de reproducción auténtica con semillas de guisantes amarillas versus verdes. El color de semilla dominante es amarillo, por lo tanto, los genotipos parentales fueron YY (homocigoto dominante) para las plantas con semillas amarillas y yy (homocigoto recesivo) para las plantas con semillas verdes, respectivamente. Se puede dibujar un cuadrado de Punnett, ideado por el genetista británico Reginald Punnett, que aplica las reglas de probabilidad para predecir los posibles resultados de un cruce o apareamiento genético y sus frecuencias esperadas. se enumeran a lo largo de la parte superior (para un padre) y lateral (para el otro padre) de una cuadrícula, lo que representa su segregación meiótica en gametos haploides. Luego, las combinaciones de óvulo y esperma se hacen en los recuadros de la tabla para mostrar qué alelos se combinan. Luego, cada cuadro representa el genotipo diploide de un cigoto, o huevo fertilizado, que podría resultar de este apareamiento. Debido a que cada posibilidad es igualmente probable, las proporciones genotípicas se pueden determinar a partir de un cuadrado de Punnett. Si se conoce el patrón de herencia (dominante o recesivo), también se pueden inferir las proporciones fenotípicas. Para un cruce monohíbrido de dos padres reproductores verdaderos, cada padre contribuye con un tipo de alelo. En este caso, solo es posible un genotipo. Todas las crías son Yy y tienen semillas amarillas.

Análisis del cuadrado de Punnett de un cruce monohíbrido: En la generación P, las plantas de guisantes que son auténticas para el fenotipo amarillo dominante se cruzan con plantas con el fenotipo verde recesivo. Este cruce produce heterocigotos F1 con un fenotipo amarillo. El análisis del cuadrado de Punnett se puede utilizar para predecir los genotipos de la generación F2.

Un auto-cruce de uno de los descendientes heterocigotos Yy se puede representar en un cuadrado de Punnett de 2 × 2 porque cada padre puede donar uno de dos alelos diferentes. Por lo tanto, la descendencia puede tener potencialmente una de cuatro combinaciones de alelos: YY, Yy, yY o yy. Observe que hay dos formas de obtener el genotipo Yy: una Y del óvulo y una y del espermatozoide, o una y del óvulo y una Y del espermatozoide. Deben contarse ambas posibilidades. Recuerde que las características de la planta de guisantes de Mendel & # 8217 se comportaron de la misma manera en cruces recíprocos. Por lo tanto, las dos posibles combinaciones heterocigotas producen descendientes que son genotípicamente y fenotípicamente idénticos a pesar de que sus alelos dominantes y recesivos derivan de diferentes padres. Están agrupados. Debido a que la fertilización es un evento aleatorio, esperamos que cada combinación sea igualmente probable y que la descendencia exhiba una proporción de genotipos YY: Yy: yy de 1: 2: 1. Además, debido a que la descendencia YY e Yy tienen semillas amarillas y son fenotípicamente idénticas, aplicando la regla de la probabilidad de la suma, esperamos que la descendencia exhiba una proporción fenotípica de 3 amarillas: 1 verde. De hecho, al trabajar con muestras de gran tamaño, Mendel observó aproximadamente esta relación en cada F2 generación resultante de cruces de rasgos individuales.

Más allá de predecir la descendencia de un cruce entre padres homocigotos o heterocigotos conocidos, Mendel también desarrolló una forma de determinar si un organismo que expresaba un rasgo dominante era un heterocigoto o un homocigoto. Esta técnica, denominada cruz de prueba, todavía la utilizan los criadores de plantas y animales. En un cruce de prueba, el organismo de expresión dominante se cruza con un organismo que es homocigoto recesivo para la misma característica. Si el organismo de expresión dominante es un homocigoto, entonces todos los F1 la descendencia será heterocigota que expresará el rasgo dominante. Alternativamente, si el organismo de expresión dominante es un heterocigoto, el F1 la descendencia exhibirá una proporción 1: 1 de heterocigotos y homocigotos recesivos. La prueba cruzada valida aún más el postulado de Mendel & # 8217 de que los pares de factores unitarios se segregan por igual.

Ejemplo de una cruz de prueba: Se puede realizar un cruce de prueba para determinar si un organismo que expresa un rasgo dominante es un homocigoto o un heterocigoto.