يلتقط هذا التصور المساحة الرياضية ثلاثية الأبعاد المستخدمة لرسم خريطة إدراك اللون البشري. أظهر التمثيل الرياضي الجديد أن مقاطع الخطوط التي تمثل المسافة بين الألوان المتباعدة على نطاق واسع لا تضيف بشكل صحيح باستخدام الأشكال الهندسية المقبولة مسبقًا. يتعارض البحث مع الافتراضات القائمة منذ فترة طويلة وسيعزز مجموعة متنوعة من التطبيقات العملية لنظرية الألوان. الائتمان: مختبر لوس ألاموس الوطني
تحول نموذجي من الوصف الرياضي ثلاثي الأبعاد الذي طوره شرودنجر وآخرون لوصف كيف نرى أن الألوان يمكن أن تترجم إلى شاشات الكمبيوتر وأجهزة التلفزيون والمنسوجات والمواد المطبوعة وغير ذلك. أكثر ديناميكية.
بحث جديد يصحح خطأ فادحًا في الفضاء الرياضي ثلاثي الأبعاد الذي طوره الفيزيائي الحائز على جائزة نوبل إروين شرودنجر وآخرون لوصف كيف تميز عينك لونًا عن الآخر. تم استخدام هذا النموذج غير الصحيح من قبل العلماء والصناعة لأكثر من 100 عام. الدراسة لديها القدرة على تعزيز تصورات البيانات العلمية ، وتحسين أجهزة التلفزيون ، وإعادة معايرة صناعات النسيج والطلاء.
قالت روكسانا بوجاك ، عالمة الكمبيوتر ذات الخلفية في الرياضيات والتي ابتكرت تصورات علمية في مختبر لوس ألاموس الوطني: “الشكل المفترض لمساحة اللون يتطلب نقلة نوعية”. Bujack هو المؤلف الرئيسي لورقة Mathematics of Color Perception من قبل فريق في Los Alamos. تم نشره في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.
“يُظهر بحثنا أن النموذج الرياضي الحالي لكيفية إدراك العين للاختلافات اللونية غير صحيح. هذا النموذج اقترحه برنارد ريمان وطوره هيرمان فون هيلمهولتز وإروين شرودنغر – جميعهم عمالقة في الرياضيات والعلوم. الفيزياء – وإثبات أحدهم الخطأ هو إلى حد كبير حلم العلماء.
نمذجة إدراك اللون البشري تمكن من أتمتة معالجة الصور ورسومات الكمبيوتر ومهام التصور.
https://www.youtube.com/watch؟v=E-9wCFby5XE
يقوم فريق في لوس ألاموس بتصحيح الرياضيات التي استخدمها العلماء ، بما في ذلك الفيزيائي الحائز على جائزة نوبل إروين شرودنغر ، لوصف كيف تميز عينك لونًا عن الآخر.
قال بوجاك: “كانت فكرتنا الأصلية هي تطوير خوارزميات لتحسين الخرائط الملونة تلقائيًا لتصور البيانات ، لتسهيل فهمها وتفسيرها”. لذلك فوجئ فريق البحث عندما اكتشفوا أنهم كانوا أول من اكتشف أن التطبيق طويل الأمد لهندسة ريمان ، والذي يسمح بتعميم الخطوط المستقيمة على الأسطح المنحنية ، لم ينجح.
هناك حاجة إلى نموذج رياضي دقيق لمساحة اللون المتصورة لإنشاء معايير الصناعة. استخدمت المحاولات المبكرة المساحات الإقليدية – الهندسة المألوفة التي يتم تدريسها في العديد من المدارس الثانوية. في وقت لاحق ، استخدمت النماذج الأكثر تقدمًا الهندسة الريمانية. النماذج ترسم الأحمر والأخضر والأزرق في مساحة ثلاثية الأبعاد. هذه هي الألوان التي تم تسجيلها بقوة بواسطة الأقماع التي تكشف الضوء على شبكية العين لدينا ، والألوان التي تختلط معًا لإنشاء جميع الصور على شاشة الكمبيوتر RGB.
في الدراسة ، التي تجمع بين علم النفس والأحياء والرياضيات ، وجد بوجاك وزملاؤه أن استخدام الهندسة الريمانية يبالغ في إدراك الاختلافات الكبيرة في اللون. هذا لأن البشر يدركون أن الاختلاف الكبير في اللون يكون أقل من المجموع الذي ستحصل عليه إذا أضفت اختلافات صغيرة في اللون تقع بين لونين منفصلين على نطاق واسع.
لا يمكن للهندسة الريمانية أن تفسر هذا التأثير.
قال Bujack: “لم نتوقع هذا ولا نعرف بعد الشكل الهندسي الدقيق لمساحة اللون الجديدة هذه”. “ربما يمكننا التفكير في الأمر بشكل طبيعي ، ولكن مع وظيفة التخميد أو الوزن المضافة التي تقطع مسافات طويلة ، مما يجعلها أقصر. لكن لا يمكننا إثبات ذلك حتى الآن.
المرجع: “الطبيعة غير الريمانية لمساحة الألوان الإدراكية” بقلم روكسانا بوجاك وإميلي تيتي وجونا ميلر وإليكترا كافري وتيريش إل تورتون ، 29 أبريل 2022 ، وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.
DOI: 10.1073 / pnas.2119753119
التمويل: برنامج بحث وتطوير بقيادة المختبرات في مختبر لوس ألاموس الوطني.
