Вчені розгадали столітню теорію Шредінгера щодо сприйняття людиною кольорів

Американські дослідники доповнили давню теорію фізика Ервіна Шредінгера щодо геометричної моделі сприйняття людиною кольорів.

У 1920-х роках минулого століття Шредінгер запропонував математичну модель сприйняття кольорів людьми, яка базується на зоровій реакції. Він припустив, що весь діапазон доступних людині кольорів можна представити у вигляді тривимірної геометричної фігури, яка визначається реакцією колбочкових клітин.

Наразі група дослідників під керівництвом доктора філософії  та спеціалістки з інформатики Роксани Буджак з Лос-Аламоської національної лабораторії (LANL) використала передові методи геометрії та довела, що насиченість, відтінок та яскравість не визначаються етнічною або культурною приналежністю та досвідом. Доопрацювавши модель Шредінгера, вчені дійшли висновку, що вище згадані властивості закладені безпосередньо у математичну структуру людського зору.

За словами Буджак, колірні властивості людського зору виникають не внаслідок зовнішніх факторів, а відображують внутрішні властивості самої колірної метрики, яка описує відмінності у кольорах як вимірювані геометричні відстані. Людський зір базується на трихроматії, використовуючи три типи колбочкових клітин в сітківці — червоні, зелені та сині для виявлення довжин хвиль та формування колірного сприйняття. у 19 столітті німецький математик Бернхард Ріман першим припустив, перцептивні простори не прямі, а криві.

Пізніше Шредінгер визначив перцептивні атрибути відтінку, насиченості та яскравості. Він припустив, щ вони виникають з метрики сприйняття кольору у рімановій системі координат. Однак в процесі роботи над алгоритмами для наукової візуалізації, дослідники виявили недоліки у математичній теорії Шредінгера. Науковці встановили, що нейтральна вісь — лінія сірих тонів, що прямує від чорного до білого, становить проблему. Шредінгер ніколи математично не визначав цю вісь, однак його визначення базуються на тому, як кольори розташовуються відносно неї.

Для визначення цієї нейтральної осі дослідники працювали за межами ріманового простору. Вони також виправили два додаткових ефекти. Науковці розглянули ефект Безольда-Брюке, за якого збільшення яскравості може призвести до зміни відтінку кольору. Для цього команда використовувала найкоротший шлях, а не пряму лінію у своїй геометричній моделі сприйняття кольору. Вчені також використовували найкоротший шлях у нерімановому просторі, щоб дослідити феномен низхідної віддачі у сприйнятті кольору.

Раніше ми писали, що результати нещодавнього дослідження підтвердили однакове сприйняття кольорів різними людьми. Між тим інженери з Каліфорнійського університету у Берклі заявили, що стимуляція людського ока лазером дає змогу побачити новий колір під назвою «оло».

Результати дослідження опубліковані у журналі Computer Graphics Forum

Джерело: Interesting Engineering