Estudo explica por que vermelho, amarelo, verde e azul são cores especiais

Por que vermelho, amarelo, verde e azul se destacam

Desde que o fisiologista alemão Ewald Hering apresentou uma teoria no século XIX, estudiosos das cores tratam os tons vermelho, amarelo, verde e azul como especiais - algo que continua visível em qualquer círculo cromático moderno.

Essas tonalidades são frequentemente classificadas como cores “puras”, ou seja, não costumam ser vistas como misturas de outras cores. Enquanto o laranja geralmente é entendido como uma combinação de amarelo e vermelho, é menos provável que o vermelho seja percebido como uma mistura de laranja e roxo.

Embora alguns resultados experimentais sustentem essa ideia, especialistas ainda enfrentavam dificuldades para relacionar especificamente esses quatro tons ao que se sabe sobre a captação de luz pelo olho ou sobre o processamento cerebral das cores.

Isso levou pesquisadores dos Estados Unidos a buscar respostas na natureza. Um novo estudo, publicado no Journal of the Optical Society of America A, talvez finalmente esclareça o que faz vermelho, amarelo, verde e azul se sobressaírem.

“O status especial dessas cores continua sendo um mistério”, afirma o neurocientista Alexander Belsten, da Universidade da Califórnia em Berkeley (UC Berkeley).

“Nenhuma propriedade conhecida da luz - dos fotorreceptores de cone no olho ou das representações neurais no cérebro - consegue explicar por que esses quatro tons, e não algum outro conjunto, deveriam ocupar essa posição privilegiada.”

A paleta de cores encontrada na natureza

Para investigar o enigma, Belsten e seus colegas examinaram mais de 500 imagens do mundo natural. Eles empregaram modelos computacionais para simular como o olho humano responderia a essas cenas por meio de seus três tipos de células fotorreceptoras sensíveis à luz, os cones: um para comprimentos de onda longos, outro para médios e outro para curtos.

Na prática, os dados traçaram um mapa de como nossos olhos enxergam o mundo, indicando quais cores aparecem com maior frequência e quais sinais elas provocam.

De forma decisiva, a equipe observou que a paleta da natureza não se distribui de maneira uniforme. Ela apresenta uma inclinação para vermelho, amarelo-esverdeado e azul.

“A distribuição das cores no ambiente é muito assimétrica e não uniforme”, diz o neurocientista Bruno Olshausen, da UC Berkeley. “Ninguém havia analisado isso antes, porque a disponibilidade desses conjuntos de dados muito grandes é relativamente recente.”

“É preciso ter milhões e milhões de pixels para começar a identificar as cores dominantes, pois alguns pixels coloridos aparecem apenas uma vez a cada 100.000 ou uma vez a cada milhão.”

Codificação esparsa e a percepção das cores

Os pesquisadores propõem que o cérebro humano simplifica essa paleta recebida ao estabelecer vermelho, amarelo, verde e azul - além de preto e branco - como a forma mais direta de codificar o mundo ao nosso redor.

Esse processo é tecnicamente chamado de codificação esparsa, uma maneira eficiente de processar uma ampla variedade de informações sensoriais.

Se o cérebro precisa descobrir como reproduzir todas as cores da natureza usando o menor número possível de “blocos de construção” neurais, as oposições vermelho versus verde, azul versus amarelo e preto versus branco funcionam muito bem.

“A inferência por codificação esparsa introduz exclusividade mútua… e produz uma representação de cores que reflete a fenomenologia da percepção das cores”, afirma Belsten.

Próximas etapas da pesquisa sobre percepção de cores

Trata-se de um estudo teórico, mas ele se ajusta tanto aos quatro tons puros propostos por Hering quanto aos três cones fotorreceptores dos olhos. Isso ocorre não pelo mapeamento individual de cada cor, e sim pelo uso de combinações agrupadas em torno dos tons principais.

Os próximos passos consistem em testar essas ideias em campo, considerando arranjos espaciais e formas do mundo real, além de participantes humanos reais. A equipe também levanta a possibilidade de analisar a percepção de cores em outras espécies, para verificar como diversos integrantes do reino animal podem enxergar o mundo de modos distintos.

“O que realmente me entusiasma é que, pela primeira vez, agora temos uma explicação”, diz Olshausen. “Todas essas peças simplesmente se encaixam. É quase bom demais para ser verdade.”

“Isso capta exatamente essa ideia de oponência descrita pelos fisiologistas no século XIX: azul e amarelo parecem ser opostos, assim como vermelho e verde parecem ser opostos.”

A pesquisa foi publicada no Journal of the Optical Society of America A.