Les êtres humains sont ainsi utilisé à observer le monde physique visuellement que nous égalisons l'observation visuelle avec la réalité. Mais ce n'est pas nécessairement correct. L'oeil humain a les caractéristiques de fonctionnement qui limitent l'exactitude des observations visuelles. Par exemple, chacun sait que nous pouvons seulement voir la lumière sur la gamme limitée de rouge au bleu mais nous présumons qu'il n'y a aucune déformation de perception sur cette portée optique. Mais ce n'est certainement pas vrai. Montrée ci-dessous est une courbe qui indique l'efficacité de la perception en fonction de la longueur d'onde de la lumière.

Ainsi notre perception de lumière rouge comparée à notre perception de la lumière jaune de la même intensité radiologique fait la lumière rouge sembler beaucoup moins lumineuse que le jaune quoiqu'ils soient également intenses. La même perception diminuée de la lumière bleue s'applique à l'autre extrémité du spectre.

La courbe ci-dessus est pour l'humain accoutumé à la lumière de journée, prétendue vision photopique. L'efficacité maximum est pour la lumière à une longueur d'onde de 0.555 μm. pour l'oeil humain adapté pour la vision de nuit, prétendue vision scotopique, l'efficacité maximum est pour la lumière à une longueur d'onde de 0.510 μm. dans des conditions scotopiques que la perception de couleur est extrêmement faible.

L'efficacité variable de l'oeil humain en fonction de la longueur d'onde de la lumière a mené à une distinction entre la photométrie et la radiométrie. La radiométrie se rapporte à la mesure physique de la lumière tandis que la photométrie se rapporte à la perception humaine du rayonnement. Il y a deux ensembles d'unités pour la mesure de rayonnement, d'une pour la réalité physique objective et de l'autre pour la perception humaine de cette réalité physique.

La mesure photométrique est liée à la mesure radiométrique par le rapport suivant :

L (λ) = 685E (λ) R (λ)

là où E (λ) est l'efficacité comme donné par la courbe lumineuse d'efficacité de cie montrée ci-dessus. R (λ) est l'intensité du rayonnement dans les unités radiométriques tandis que L (λ) est l'intensité photométrique.

Voici une illustration. Supposez qu'une visionneuse est à un mètre d'une ampoule 60W. Le secteur des mètres de la sphère un r de diamètre est égal à 4πr2. Ainsi une sphère d'un mètre a une aire de 12.566 mètres carrés et par conséquent l'intensité de la lumière d'une ampoule 60W est 60/12.566 ou 4.775 watts par mètre carré. L'intensité photométrique en lumens par mètre carré dépend de la longueur d'onde de la lumière. Si la lumière vert jaunâtre pure rayonnée par ampoule du μm de la longueur d'onde 0.555 alors l'intensité lumineuse serait L = 685 * 1 * 4.775 = 3271 lumens par mètre carré. La même ampoule de puissance rayonnant le feu vert pur à 0.510 μm où l'efficacité de l'oeil est de 50 pour cent aurait une intensité lumineuse de L = 685 * (0.5) * 4.775 = 1635 lumens par mètre carré. Pour une ampoule rayonnant la lumière rouge à 0.48 μm, où l'oeil a une efficacité d'environ 10 pour cent l'intensité lumineuse serait seulement de 327.1 lumens par mètre carré.

La courbe optique d'efficacité peut être prolongée à la vision de couleur. Des couleurs sont perçues par les cônes dans l'oeil. Au-dessous des expositions l'efficacité des trois types de cônes en fonction de longueur d'onde.

Les courbes d'efficacité pour les cônes rouges et verts croisent (c.-à-d., soyez exactement égal) pour le rayonnement de la longueur d'onde environ 0.56 μm. Quand l'oeil voit 0.56 rayonnement de μm il stimule les cônes rouges et verts environ également. La perception visuelle de la stimulation égale proche des cônes rouges et verts est couleur jaune. Le rayonnement du μm de la longueur d'onde 0.56 n'est plus jaune lui-même que le rayonnement de micro-onde ou les ondes radio ont une couleur. La couleur jaune vient de la stimulation égale des cônes rouges et verts. La lumière comprenant le rayonnement de l'intensité égale au 0.58 μm et à 0.54 longueur d'onde de μm, les longueurs d'onde de l'efficacité maximum pour les cônes rouges et verts, serait également perçue en tant que lumière jaune. Il y aurait de la stimulation des cônes bleus par le 0.54 rayonnement de μm qui éclairerait la couleur jaune de la perception.

Les courbes d'efficacité pour les récepteurs de cône sont montrées dans le diagramme ci-dessus comme allant à zéro, mais elles diminuent probablement asymptotiquement à zéro comme une courbe gaussienne. La raison de dire ceci est que la lumière très de forte intensité d'un laser émettant la lumière infrarouge est perçue en tant qu'étant rouge rouge profond. L'infrarouge n'a pas une couleur mais son intensité est si grande qu'elle stimule les cônes rouges dans la queue de la courbe d'efficacité où l'efficacité de la perception est petite mais de non zéro.

La couleur rouge rouge profonde stimulée par la lumière infrarouge d'un laser montre ce qu'est le rendement des cônes rouges. Ce qui nous voyons quand l'oeil perçoit la lumière dans la région rouge du spectre est un mélange du rendement du cône rouge avec de la stimulation des cônes verts. Le rouge rouge profond du rendement des cônes rouges est pensée immobile de en tant que rouge. La situation est différente à l'autre extrémité du spectre.

Quand l'oeil perçoit la lumière de la longueur d'onde d'environ 0.35 μm la couleur observée est violette. C'est le rendement des prétendus cônes bleus purs avec le rendement des cônes verts. Les prétendus cônes bleus devraient s'appeler les cônes violets. Ils ont été marqués bleus parce qu'ils sont les plus sensibles à la lumière dans la région du spectre où l'oeil observe la couleur bleue. Mais cette couleur bleue vient du stimulus combiné des prétendus cônes bleus et des cônes verts, avec un certain stimulus minuscule des cônes rouges.

Pendant des années on a enseigné des étudiants d'art que la violette n'est pas une couleur primaire mais à la place un mélange de rouge et de bleu. En fait le bleu est une couleur mélangée et il est violet qui est la couleur primaire.

C'est un fait qu'un mélange de lumière rouge et bleue ou de colorant rouge et bleu semble violet. C'est parce que quand les trois cônes sont stimulés le niveau de la stimulation des cônes recevant la plus basse stimulation combine avec les niveaux égaux de la stimulation les deux des autres cônes pour produire une nuance de gris. Cette tonalité grise sert à éclairer la couleur perçue résultant des niveaux résiduels de la stimulation les deux des autres cônes. Ainsi si un de bas niveau du rouge est combiné avec le bleu la stimulation des cônes verts des cartels légers bleus avec le rouge pour créer un niveau du gris qui éclaire alors le stimulus des cônes violets de la lumière bleue. Le résultat est la perception d'une violette éclairée.

Il n'est pas possible de stimuler les cônes verts sans stimuler également les cônes rouges et/ou les cônes violets. Mais une longueur d'onde de la lumière qui stimule également les cônes rouges et les cônes violets produirait une tonalité grise qui éclairerait simplement la perception du vert. Ceci donnerait une approximation de ce que le stimulus de couleur les cônes verts donnerait si eux seuls étaient stimulés.

Plus sur la violette comme couleur primaire.