Американские ученые совершили значительный прорыв в понимании того, как человек воспринимает цвета, пересмотрев и усовершенствовав почти столетнюю теорию Эрвина Шредингера. Команда под руководством Роксаны Буджак из Лос-Аламосской национальной лаборатории применила современные математические подходы для уточнения геометрической модели человеческого зрения, которую впервые предложил известный физик в 1920-х годах.
Об этом сообщает ProIT
Новый взгляд на природу цветов
Шредингер считал, что все цвета, которые человек способен различать, можно описать в виде трехмерной геометрической модели, основанной на работе трех типов колбочковых клеток сетчатки — красных, зеленых и синих. Он также предположил, что свойства цвета, такие как оттенок, насыщенность и яркость, возникают из внутренней структуры пространства цветов, а не зависят от опыта, культуры или этнической принадлежности.
Исследователи из LANL подтвердили и расширили эту модель, используя современные инструменты геометрии и анализируя, как именно человеческий глаз измеряет различия между цветами. Они доказали, что ключевые свойства цвета определяются математической структурой зрения, а не внешними факторами. Эти выводы важны для понимания базовых механизмов восприятия цветов и могут найти применение в визуализации данных, компьютерной графике и медицинских исследованиях.
Усовершенствование модели и решение давних проблем
Шредингеровская система описывала цвета в римановом пространстве, но оставляла открытым вопрос о так называемой «нейтральной оси» — линии серых тонов от черного до белого. Исследователи впервые математически определили эту ось, работая за пределами римановой геометрии. Они также учли эффект Безольда-Брюке, при котором увеличение яркости влияет на оттенок, и использовали кратчайшие пути в своей геометрической модели для более точного описания этих изменений.
Еще одним достижением стало исследование феномена нисходящей отдачи в восприятии цветов, что позволяет глубже понять, как человек ощущает различные оттенки при изменении освещенности. Такие результаты открывают новые перспективы для развития технологий, связанных с отображением цветов, в частности в цифровой индустрии и медицине.
«Цветовые свойства человеческого зрения возникают не в результате внешних факторов, а отражают внутренние свойства самой цветовой метрики, которая описывает различия в цветах как измеряемые геометрические расстояния».
Эти научные достижения опубликованы в журнале Computer Graphics Forum. Ранее также сообщалось, что стимуляция человеческого глаза лазером в университете Беркли позволила увидеть новый цвет — «оло», а результаты других исследований подтвердили одинаковый способ восприятия цветов разными людьми.