tl; dr: यह सही ढंग से आवृत्ति का विश्लेषण करने की तुलना में स्पेक्ट्रा के तीन व्यापक भागों पर प्रकाश का पता लगाने के लिए बहुत आसान है। इसके अलावा, सरल डिटेक्टर का मतलब है कि यह छोटा हो सकता है। और तीसरा कारण: आरजीबी कोलोरस्पेस मानव आंख के अपवर्तन के सिद्धांतों की नकल कर रहा है।
जैसा कि मैक्स प्लैंक ने साबित किया कि प्रत्येक गर्म शरीर विभिन्न आवृत्तियों के साथ विकिरण उत्सर्जित करता है। उन्होंने सुसाइड किया और साबित कर दिया कि ऊर्जा को फटने में विकीर्ण किया जाता है, जिसे फोटॉन कहा जाता है, न कि पहले जैसा माना जाता था। और उस दिन से, भौतिकी कभी भी समान नहीं थी। एकमात्र अपवाद आदर्श LASER / MASER है जो केवल एक आवृत्ति के विकिरण का उत्सर्जन करता है और कई अलग-अलग आवृत्तियों के साथ विकिरण (नीयन बार, ...) विकिरण उत्सर्जित करता है।
आवृत्तियों पर तीव्रता के वितरण को स्पेक्ट्रम कहा जाता है। इसी तरह, डिटेक्टरों का भी अपना स्पेक्ट्रा होता है, उस स्थिति में यह डिटेक्टर की सामान्यीकृत तीव्रता के विकिरण की प्रतिक्रिया का वितरण होता है।
जैसा कि यह पहले से ही नोट किया गया था, सफेद रोशनी सफेद है क्योंकि हमारी आंखें सूर्य के प्रकाश को देखने के लिए विकसित-सुसंस्कृत हैं, दूर अवरक्त से पराबैंगनी तक, सफेद के रूप में। पत्ते, उदाहरण के लिए, हरे होते हैं क्योंकि वे भाग को छोड़कर सभी आवृत्तियों को अवशोषित करते हैं, जिसे हम हरे रंग के रूप में देखते हैं।
बेशक, ऐसे डिटेक्टर हैं जो स्पेक्ट्रा को इकट्ठा कर सकते हैं और जानकारी निकाल सकते हैं। वे ऑप्टिकल उत्सर्जन स्पेक्ट्रोस्कोपी और एक्स-रे विवर्तन और प्रतिदीप्ति तकनीक में उपयोग किए जाते हैं, जहां स्पेक्ट्रा से रासायनिक संरचना या माइक्रोस्ट्रक्चर का मूल्यांकन किया जाता है। एक फोटोग्राफी के लिए यह ओवरकिल है; एस्ट्रोफोटोग्राफी को छोड़कर, जहां हम "रासायनिक" संरचना का मूल्यांकन करना चाहते हैं, लेकिन नकली रंगों के लिए छवियों का "अनुवाद" किया जाता है। ये डिटेक्टर सटीक और विशाल या छोटे लेकिन गलत हैं और आपको इसका विश्लेषण करने के लिए बहुत अधिक गणना शक्ति की आवश्यकता है।
मानव आंख, या कोई अन्य आंख, वह मामला नहीं है। हम रासायनिक संरचना, या संबंध राज्यों को वस्तु के रूप में नहीं देखते हैं। आंख में चार अलग-अलग "डिटेक्टर" होते हैं:
- बेरंग: ये सबसे संवेदनशील होते हैं और ये सभी दृश्य आवृत्तियों के लिए काम करते हैं। उनके बिना आपको रात में कुछ भी दिखाई नहीं देता।
- रेड्स: ये कम आवृत्ति क्षेत्र में सबसे अधिक संवेदनशील होते हैं। इसलिए गर्म चीजें पहले लाल चमक रही हैं।
- साग: ये उच्च आवृत्ति क्षेत्रों में सबसे अधिक संवेदनशील होते हैं। इसीलिए आगे गर्म होने पर गर्म चीजें लाल से पीली हो जाती हैं।
- ब्लूज़: ये उच्च आवृत्ति क्षेत्र में सबसे संवेदनशील हैं। इसलिए ज्यादा गर्म करने पर गर्म चीजें सफेद हो जाती हैं। यदि आप उन्हें अधिक से अधिक गर्म कर सकते हैं, तो वे हल्के नीले रंग की चमक शुरू कर देंगे।
यदि हम इंद्रधनुष, या सीडी या डीवीडी को देखते हैं, तो हम रंगों को लाल से बैंगनी में बदलते देखेंगे। इंद्रधनुष के दिए गए हिस्से के लिए प्रकाश पुंज ज्यादातर एक पेरिकुलुलर आवृत्ति के होते हैं। अवरक्त बीम हमारी आंखों के लिए अदृश्य हैं और वे रेटिना में किसी भी कोशिका को उत्तेजित नहीं करते हैं। आवृत्ति बढ़ने से, किरणें केवल लाल "कोशिकाओं" को उत्तेजित करना शुरू कर देती हैं और लाल रंग के रूप में देखा जाने वाला रंग आईसी। आवृत्ति बढ़ने से बीम "लाल कोशिकाओं" को अधिक उत्तेजित करते हैं और थोड़ा सा "साग" और रंग नारंगी के रूप में देखा जाता है। पीले मुस्कराते हुए "साग" को थोड़ा और उत्तेजित करते हैं ...
कैमरों, सीसीडी या सीएमओएस में सेंसर, किसी भी आवृत्ति के हल्के बीम द्वारा उत्साहित होते हैं, एक तस्वीर लेने के लिए हमारी आँखें रंग के रूप में देखेंगी कि हम सिर्फ मानव आंख की नकल कर रहे हैं - हम उपयोग करते हैं, उदाहरण के लिए, बेयस फ़िल्टर। यह हमारे रेटिना के सेल प्रकारों के लिए जानबूझकर simillar ट्रांसमिशन स्पेक्ट्रा के साथ तीन रंग फिल्टर से मिलकर बनता है।
सूर्य द्वारा प्रकाशित एक पीले पेपर से परावर्तित प्रकाश "रेड्स" को पूरी तरह से (100%), "ग्रीन्स" को पूरी तरह से (100%) और "ब्लूज़" (5%) से बाहर निकालता है, इसलिए आप इसे पीले रंग में देखते हैं। यदि आप इसकी एक तस्वीर लेते हैं, सिमिलर, वही कहें, तो उत्तेजना कैमरे द्वारा एकत्र की जाती है। स्क्रीन पर छवि को देखते समय, स्क्रीन 100 लाल फोटॉन, 100 हरे रंग के फोटॉन और 5 ब्लू फोटोन को आपकी ओर कम समय के लिए भेजता है। आपके रेटिना का उत्तेजना स्तर प्रत्यक्ष अवलोकन के कारण होने वाले उत्तेजना के अनुरूप होगा और आप पीले पेपर की एक तस्वीर को जब्त कर लेंगे।
यदि हम रंगों को पुन: उत्पन्न करना चाहते हैं तो एक और समस्या का समाधान किया जाना चाहिए। RGB colourspace का उपयोग करके हमें प्रति पिक्सेल केवल तीन प्रकार के प्रकाश स्रोतों की आवश्यकता होती है। हमारे पास तीन रंग फिल्टर (एलसीडी इस तरह काम करते हैं) हो सकते हैं, हमारे पास तीन प्रकार के एलईडी (एलईडी और ओएलईडी पैनल का उपयोग होता है), हमारे पास तीन प्रकार के ल्यूमिनोफर्स (सीआरटी इस का उपयोग किया जा सकता है)। यदि आप पूरी तरह से रंग को पुन: उत्पन्न करना चाहते हैं, तो आपको पिक्सेल प्रति फिल्टर / स्रोतों की अनंत मात्रा में आवश्यकता होगी। यदि आप सूचना के रंग-से-आवृत्ति का उपयोग करना चाहते हैं, तो यह भी मदद नहीं करेगा।
आप इसके स्वभाव से रंग को पुन: उत्पन्न करने का भी प्रयास कर सकते हैं। मुझे लगता है कि आप केवल लाल-नारंगी-पीले-सफेद रंगों को पुन: पेश करने में सक्षम होंगे और आपको प्रत्येक पिक्सेल को 3000 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर गर्म करना होगा।
और उस सभी सैद्धांतिक मामलों में आपकी आँखें अभी भी अपने आरजीबी संकेतों को वास्तव में असली रंग का अनुवाद करेंगी और इसे आपके मस्तिष्क में भेज देंगी।
हल करने के लिए एक और समस्या यह है कि डेटा को कैसे स्टोर किया जाए? पारंपरिक 18MPx RGB छवि में तीन मैट्रिक्स 5184x3456 सेल होते हैं, प्रत्येक बिंदु 8-बिट आकार के साथ होता है। कि प्रति छवि असम्पीडित फ़ाइल के 51 MiB का मतलब है। यदि हम प्रत्येक पिक्सेल के लिए पूर्ण स्पेक्ट्रा स्टोर करना चाहते हैं, तो 8-बिट रिज़ॉल्यूशन में कहें, यह 5184x3456x256 übermatrix होगा जिसके परिणामस्वरूप 4 GiB असम्पीडित फ़ाइल होगी। इसका मतलब है कि 430-770 THz की सीमा में 256 अलग-अलग आवृत्तियों का भंडारण, जिसका अर्थ है प्रति चैनल 1,3 THz अंतराल का संकल्प।
पूरी तरह से प्रयास के लायक नहीं अगर मैं कह सकता हूँ ...
