Американские исследователи завершили математическое описание теории восприятия цвета, предложенной физиком Эрвином Шредингером почти сто лет назад. Команда использовала геометрические методы, чтобы определить ранее недостающий элемент модели — так называемую нейтральную ось.
В 1920-х годах австрийско-ирландский ученый предложил математическую модель цветового восприятия, основанную на реакции зрительной системы. Он предположил, что все видимые человеком цвета можно представить в виде трехмерной геометрической фигуры, определяемой откликом колбочек сетчатки глаза.
Группа исследователей под руководством Роксаны Буйяк из Лос-Аламосской национальной лаборатории показала с помощью современных геометрических методов, что насыщенность, оттенок и свет не зависят от культуры или опыта. По их выводам, эти свойства заложены в самой математической структуре человеческого зрения.
Зрение человека основано на трихроматии — работе трех типов колбочек, чувствительных к красному, зеленому и синему диапазонам. Еще в XIX веке математик Бернхард Риман предположил, что пространство восприятия цвета является искривленным, а не линейным. Шредингер развил эту идею и связал параметры цвета с геометрической «метрикой» восприятия.
Однако исследователи обнаружили, что в модели отсутствует строгое математическое определение нейтральной оси — линии оттенков серого от черного к белому, относительно которой задается положение остальных цветов. Команда описала эту ось и устранила пробел в теории. Ученые также уточнили объяснение эффекта Безольда–Брюкке, при котором увеличение яркости может изменять воспринимаемый оттенок, и учли феномен снижения чувствительности к изменениям цвета.
Исследователи отмечают, что понимание механизмов цветового восприятия важно для развития технологий визуализации и обработки изображений.
Фото: LANL
