Studi baru membalikkan pemahaman 100 tahun tentang persepsi warna

Sebuah studi baru mengoreksi kesalahan penting dalam ruang 3D matematika yang dikembangkan oleh fisikawan pemenang Hadiah Nobel Erwin Schrödinger dan lainnya, dan digunakan oleh para ilmuwan dan industri selama lebih dari 100 tahun untuk menggambarkan bagaimana mata Anda membedakan satu warna dari warna lainnya. Penelitian ini memiliki potensi untuk meningkatkan visualisasi data ilmiah, meningkatkan perangkat televisi dan mengkalibrasi ulang industri tekstil dan cat.

“Bentuk ruang warna yang seharusnya membutuhkan perubahan paradigma,” kata Roxana Bojak, seorang ilmuwan komputer dengan latar belakang matematika yang menciptakan visualisasi sains di Los Alamos National Laboratory. Bujack adalah penulis utama makalah yang disiapkan oleh tim Los Alamos di Prosiding National Academy of Sciences Dalam matematika persepsi warna.

“Penelitian kami menunjukkan bahwa model matematika saat ini tentang bagaimana mata merasakan perbedaan warna tidak benar. Model ini diusulkan oleh Bernhard Riemann dan dikembangkan oleh Hermann von Helmholtz dan Erwin Schrödinger – semua raksasa dalam matematika dan fisika – dan untuk membuktikan satu kesalahan sangat banyak impian ilmuwan,” kata Bojak.

Pemodelan persepsi warna manusia memungkinkan otomatisasi pengolahan citradan grafik komputer dan visualisasi Tugas.

“Ide awal kami adalah mengembangkan algoritme untuk meningkatkan peta warna secara otomatis untuk visualisasi data, agar lebih mudah dipahami dan diinterpretasikan,” kata Bojak. Jadi tim terkejut menemukan bahwa mereka adalah yang pertama memutuskan bahwa penerapan jangka panjang geometri Riemann, yang memungkinkan garis lurus digeneralisasikan ke permukaan melengkung, tidak berhasil.

Untuk menciptakan standar industri, model matematika yang akurat dari visi ruang warna Dan ada kebutuhan. Upaya pertama menggunakan ruang Euclidean – geometri familiar yang diajarkan di banyak sekolah menengah; Model yang lebih maju menggunakan geometri Riemannian. Model melukis merah, hijau, dan biru dalam ruang 3D. Ini adalah warna yang direkam dengan kuat oleh kerucut yang mendeteksi cahaya di retina kita, dan tidak mengherankan – warna yang menyatu untuk membuat semua gambar RGB di layar komputer.

Dalam studi yang menggabungkan psikologi, biologi, dan matematika, Bojak dan rekan-rekannya menemukan bahwa menggunakan geometri Riemannian melebih-lebihkan persepsi perbedaan warna yang besar. Ini karena orang menyadari bahwa perbedaan warna yang besar lebih kecil daripada jumlah yang akan Anda dapatkan jika Anda menambahkan sedikit perbedaan warna antara dua warna yang terpisah jauh.

Geometri Riemannian tidak dapat menjelaskan efek ini.

“Kami tidak mengharapkan ini, dan kami tidak tahu persis Rekayasa Siapa yang baru ini? warna “Ruang belum,” kata Bojack. “Kami mungkin bisa memikirkannya secara normal tetapi dengan hidrasi ekstra atau fungsi berat yang menarik jarak jauh, membuatnya lebih pendek. Tapi kami belum bisa membuktikannya.”