La teoría de Young-Helmholtz (basada en el trabajo de Thomas Young y Hermann von Helmholtz en el siglo XIX), también conocida como teoría tricrómatica , es una teoría de la visión tricromática del color , la manera en que el sistema visual da lugar a la experiencia fenomenológica del color. En 1802, Young postuló la existencia de tres tipos de fotorreceptores (ahora conocidos como células cónicas ) en el ojo, con respuestas diferentes pero superpuestas a diferentes longitudes de onda de luz visible. [1]
Hermann von Helmholtz desarrolló aún más la teoría en 1850: [2] que los tres tipos de fotorreceptores de cono podrían clasificarse como de preferencia corta ( violeta ), de preferencia media ( verde ) y de preferencia larga ( rojo ), según su respuesta a las longitudes de onda de la luz que inciden en la retina . Las intensidades relativas de las señales detectadas por los tres tipos de conos son interpretadas por el cerebro como un color visible.
Por ejemplo, la luz amarilla utiliza diferentes proporciones de rojo y verde, pero poco azul, por lo que cualquier tono depende de una mezcla de los tres conos, por ejemplo, un cono muy sensible al rojo, uno medianamente sensible al verde y uno poco sensible al azul. Además, la intensidad de los colores se puede cambiar sin cambiar sus tonos, ya que la intensidad depende de la frecuencia de descarga al cerebro, ya que un azul verdoso se puede aclarar pero mantener el mismo tono. El sistema no es perfecto, ya que no distingue el amarillo de una mezcla de rojo y verde, pero puede detectar poderosamente cambios ambientales sutiles. En 1857, James Clerk Maxwell utilizó el álgebra lineal recientemente desarrollado para ofrecer una prueba matemática de la teoría de Young-Helmholtz. [3]
La existencia de células sensibles a tres rangos de longitud de onda diferentes (más sensibles al verde amarillento, verde cianáceo y azul, no al rojo, verde y azul) fue demostrada por primera vez en 1956 por Gunnar Svaetichin . [4] En 1983 fue validada en retinas humanas en un experimento de Herbert Dartnall, James Bowmaker y John Mollon , quienes obtuvieron lecturas microespectrofotópicas de células de cono de un solo ojo. [5] Se habían obtenido pruebas anteriores de la teoría al observar la luz reflejada de las retinas de humanos vivos y la absorción de luz por células retinianas extraídas de cadáveres. [6]
Aunque a Young se le suele atribuir el mérito de ser el progenitor de la teoría tricromática del color, una teoría de la visión del color de George Palmer es en su mayor parte análoga a la de Young, pero la precede por un cuarto de siglo. En su Teoría de los colores y la visión (1777) [7] y más tarde en su Teoría de la luz (1786), [8] Palmer afirma que la retina tiene tres clases de partículas que absorben selectivamente los rayos rojo, amarillo y azul. El movimiento desigual de estas partículas evoca el color, y el movimiento igual de las mismas evoca el blanco. Sin embargo, Palmer también afirmó que la luz en sí misma está compuesta de solo tres rayos distintos: rojo, amarillo y azul, lo que difiere de la comprensión moderna (y de la de Young), de que la luz es un espectro visible continuo .
La prueba directa de que el ojo contiene tres tipos de conos ha sido asegurada, pero sólo hace relativamente poco tiempo. Esto se hizo examinando la luz que emerge del ojo después de reflejarse en la retina; en el ojo adaptado a la oscuridad, la luz que emerge era deficiente en luz azul porque esta había sido absorbida preferentemente por la
rodopsina
. En el ojo adaptado a la luz, cuando solo los pigmentos de los conos absorben la luz, se puede demostrar que la luz emergente es deficiente en luz roja y verde debido a la absorción por pigmentos llamados eritrolabio y clorolabo. Nuevamente, la luz que pasa a través de conos individuales de la retina humana extirpada puede examinarse con un dispositivo de microscopio, y se demostró mediante dicho examen que los conos eran de tres tipos diferentes según su preferencia por las luces roja, verde y azul.