Американські науковці здійснили значний прорив у розумінні того, як людина сприймає кольори, переглянувши та вдосконаливши майже столітню теорію Ервіна Шредінгера. Команда під керівництвом Роксани Буджак із Лос-Аламоської національної лабораторії застосувала сучасні математичні підходи для уточнення геометричної моделі людського зору, яку вперше запропонував відомий фізик у 1920-х роках.
Про це розповідає ProIT
Новий погляд на природу кольорів
Шредінгер вважав, що всі кольори, які людина здатна розрізняти, можна описати у вигляді тривимірної геометричної моделі, що ґрунтується на роботі трьох типів колбочкових клітин сітківки — червоних, зелених і синіх. Він також припустив, що властивості кольору, такі як відтінок, насиченість і яскравість, виникають із внутрішньої структури простору кольорів, а не залежать від досвіду, культури чи етнічної приналежності.
Дослідники з LANL підтвердили і розширили цю модель, використовуючи сучасні інструменти геометрії та аналізуючи, як саме людське око вимірює відмінності між кольорами. Вони довели, що ключові властивості кольору визначаються математичною структурою зору, а не зовнішніми чинниками. Ці висновки важливі для розуміння базових механізмів сприйняття кольорів та можуть знайти застосування у візуалізації даних, комп’ютерній графіці та медичних дослідженнях.
Вдосконалення моделі та розв’язання давніх проблем
Шредінгерова система описувала кольори у рімановому просторі, але залишала відкритим питання про так звану “нейтральну вісь” — лінію сірих тонів від чорного до білого. Дослідники вперше математично визначили цю вісь, працюючи за межами ріманової геометрії. Вони також врахували ефект Безольда-Брюке, за якого підвищення яскравості впливає на відтінок, і використали найкоротші шляхи у своїй геометричній моделі для точнішого опису цих змін.
Ще одним досягненням стало дослідження феномену низхідної віддачі у сприйнятті кольорів, що дозволяє глибше зрозуміти, як людина відчуває різні відтінки при зміні освітленості. Такі результати відкривають нові перспективи для розвитку технологій, пов’язаних із відображенням кольорів, зокрема у цифровій індустрії та медицині.
“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”.
Ці наукові досягнення опубліковані у журналі Computer Graphics Forum. Раніше також повідомлялося, що стимуляція людського ока лазером в університеті Берклі дозволила побачити новий колір — «оло», а результати інших досліджень підтвердили однаковий спосіб сприйняття кольорів різними людьми.