Egy új tanulmány tönkreteszi a színérzékelés 100 éves megértését

Jóváírás: Pixabay/CC0 public domain

Egy új tanulmány kijavítja a 3D-s matematikai tér egyik fő hibáját, amelyet Erwin Schrödinger Nobel-díjas fizikus és mások fejlesztettek ki, és a tudósok és az ipar több mint 100 éve használják annak leírására, hogy a szem hogyan változtatja meg a szem egyik színét. . A kutatásnak lehetősége van tudományos adatok megjelenítésére, a TV-k fejlesztésére, valamint a textil- és festékipar újrakalibrálására.

“A színtér feltételezett alakja paradigmaváltást igényel” – mondta Roxana Bujack, matematikai múlttal rendelkező informatikus, aki tudományos vizualizációkat készít a Los Alamos Nemzeti Laboratóriumban. Bujack a Los Alamos csapata cikkének vezető szerzője Proceedings of the National Academy of Sciences a színérzékelés matematikájáról.

“Kutatásunk azt mutatja, hogy a jelenlegi matematikai modell, hogy a szem hogyan érzékeli a színkülönbségeket, helytelen. Ezt a modellt Bernhard Riemann javasolta, és Hermann von Helmholtz és Erwin Schrödinger fejlesztette ki – mind a matematika és a fizika óriásai -, és bebizonyították, hogy az egyikük A rossz a tudósok álma” – mondta Bujack.

Az emberi színérzékelés modellezése lehetővé teszi a képfeldolgozás, a számítógépes grafika és a vizualizációs feladatok automatizálását.

“Eredeti ötletünk az volt, hogy olyan algoritmusokat dolgozzunk ki, amelyek automatikusan javítják a színtérképeket az adatok megjelenítéséhez, hogy könnyebben érthetőek és értelmezhetőek legyenek” – mondta Bujack. Így a csapat meglepődve tapasztalta, hogy ők voltak az elsők, akik megállapították, hogy a Riemann-geometria régóta fennálló alkalmazása, amely az egyenes vonalakat ívelt felületekre általánosítja, nem működik.






Ez a vizualizáció rögzíti az emberi színérzékelés feltérképezésére használt 3D-s matematikai teret. Egy új matematikai nézet azt találta, hogy a szélesen elhelyezkedő színek közötti távolságot jelző vonalszakaszok nem adják össze megfelelően a korábban elfogadott geometriát. A kutatás ellentmond a régóta fennálló feltételezéseknek, és javítani fogja a színelmélet számos gyakorlati alkalmazását. Köszönetnyilvánítás: Los Alamos Nemzeti Laboratórium

Az ipari szabványok létrehozásához az észlelt színtér pontos matematikai modelljére van szükség. Az első próbálkozások az euklideszi tereket használták – a sok középiskolában tanított ismert geometriát; fejlettebb modellek Riemann geometriát használtak. A modellek pirosat, zöldet és kéket ábrázolnak a 3D térben. Ezeket a színeket érzékelik a legerősebben a retinánk fényérzékelő kúpjai, és – nem meglepő módon – azok a színek, amelyek egymásba keveredve létrehozzák az összes képet az RGB számítógép képernyőjén.

A pszichológiát, biológiát és matematikát egyesítő tanulmányban Bujack és munkatársai azt találták, hogy a Riemann-geometria túlbecsülte a nagy színkülönbségek érzékelését. Ennek az az oka, hogy az emberek úgy vélik, hogy a nagy színkülönbség kisebb, mint az az összeg, amelyet akkor kapunk, ha összeadjuk a két egymástól távol eső árnyalat közötti kis színkülönbségeket.

A Riemann-geometria nem tudja megmagyarázni ezt a hatást.

“Nem erre számítottunk, és még nem ismerjük ennek az új színtérnek a pontos geometriáját” – mondta Bujack. “Azt gondolhatnánk, hogy ez normális, de egy hozzáadott csillapító vagy súlyzó funkcióval, amely behúzza a nagy távolságokat, így rövidebb lesz. De ezt még nem tudjuk bizonyítani.”


A színes képek által torzított tudományos eredmények közfelfogása


Több információ:
Roxana Bujack és munkatársai: Az észlelési színtér nem-riemann jellege, Proceedings of the National Academy of Sciences (2022). DOI: 10.1073/pnas.211975311

A Los Alamos Nemzeti Laboratórium biztosítja

Idézet: Matematikai hiba: A New Study Destroys the 100-Year Understanding of Color Perception (2022, augusztus 10.), letöltve 2022. augusztus 10-én a https://phys.org/news/2022-08-math-error-overturns- címről éves -perception.html

Ez a dokumentum szerzői jogvédelem alatt áll. A személyes tanulmányi vagy kutatási célú tisztességes bánásmódon kívül semmi más nem reprodukálható írásos engedély nélkül. A tartalom kizárólag tájékoztató jellegű.

Leave a Comment

%d bloggers like this: