Ученые разгадали столетнюю теорию Шредингера относительно восприятия человеком цветов

Американские исследователи дополнили давнюю теорию физика Эрвина Шредингера относительно геометрической модели восприятия человеком цветов.

В 1920-х годах прошлого века Шредингер предложил математическую модель восприятия цветов людьми, которая базируется на зрительной реакции. Он предположил, что весь диапазон доступных человеку цветов можно представить в виде трехмерной геометрической фигуры, которая определяется реакцией колбочковых клеток.

Сейчас группа исследователей под руководством доктора философии и специалистки по информатике Роксаны Буджак из Лос-Аламосской национальной лаборатории (LANL) использовала передовые методы геометрии и доказала, что насыщенность, оттенок и яркость не определяются этнической или культурной принадлежностью и опытом. Доработав модель Шредингера, ученые пришли к выводу, что выше упомянутые свойства заложены непосредственно в математическую структуру человеческого зрения.

По словам Буджак, цветовые свойства человеческого зрения возникают не вследствие внешних факторов, а отражают внутренние свойства самой цветовой метрики, которая описывает различия в цветах как измеряемые геометрические расстояния. Человеческое зрение базируется на трихроматии, используя три типа колбочковых клеток в сетчатке — красные, зеленые и синие для выявления длин волн и формирования цветового восприятия. в 19 веке немецкий математик Бернхард Риман первым предположил, перцептивные пространства не прямые, а кривые.

Позже Шредингер определил перцептивные атрибуты оттенка, насыщенности и яркости. Он предположил, что они возникают из метрики восприятия цвета в римановой системе координат. Однако в процессе работы над алгоритмами для научной визуализации, исследователи обнаружили недостатки в математической теории Шредингера. Ученые установили, что нейтральная ось — линия серых тонов, направляющаяся от черного к белому, представляет проблему. Шредингер никогда математически не определял эту ось, однако его определения основаны на том, как цвета располагаются относительно нее.

Для определения этой нейтральной оси исследователи работали за пределами риманова пространства. Они также исправили два дополнительных эффекта. Ученые рассмотрели эффект Безольда-Брюке, при котором увеличение яркости может привести к изменению оттенка цвета. Для этого команда использовала кратчайший путь, а не прямую линию в своей геометрической модели восприятия цвета. Ученые также использовали кратчайший путь в неримановом пространстве, чтобы исследовать феномен убывающей отдачи в восприятии цвета.

Ранее мы писали, что результаты недавнего исследования подтвердили одинаковое восприятие цветов разными людьми. Между тем инженеры из Калифорнийского университета в Беркли заявили, что стимуляция человеческого глаза лазером позволяет увидеть новый цвет под названием «оло».

Результаты исследования опубликованные в журнале Computer Graphics Forum

Источник: Interesting Engineering