Vědci po 100 letech dokončili Schrödingerovu teorii barev: Vnímání odstínů je vrozené

Vnímání barev není ovlivněno vnějšími faktory, jako je kultura nebo zkušenosti, ale odráží vnitřní vlastnosti samotné barevné metriky.

Vnímání barev není ovlivněno vnějšími faktory, jako je kultura nebo zkušenosti, ale odráží vnitřní vlastnosti samotné barevné metriky. K tomuto závěru dospěli vědci z Los Alamos National Laboratory v USA, kteří po více než století dokončili práci fyzika Erwina Schrödingera, známého pro svůj myšlenkový experiment s kočkou.

Schrödinger, který se kromě jiných biologických jevů zabýval i vnímáním barev, ve 20. letech 20. století definoval percepční atributy odstínu, světlosti a sytosti. Vycházel přitom z Riemannovy geometrie, která předpokládá, že naše percepční prostory pro barvy jsou zakřivené, nikoli rovné. Jeho definice se opíraly o polohu barvy vzhledem k neutrální ose, tedy k přechodu šedých tónů mezi černou a bílou. Schrödinger však tuto neutrální osu nikdy formálně nedefinoval, což vedlo k nejasnostem.

Nový výzkum odhalil nedostatky v Schrödingerových matematických definicích. Jeho model například nedokázal vysvětlit Bezold-Brückeho efekt, kdy se s měnící se intenzitou světla mění i vnímaný odstín, ani jev klesající citlivosti ve vnímání barev, kdy velké barevné rozdíly vnímáme jako menší než součet malých rozdílů. Tyto problémy bránily komplexnímu pochopení vnímání barev.

Tým vědců pod vedením datové vědkyně Roxany Bujack se rozhodl tyto nejasnosti vyřešit. Podařilo se jim definovat neutrální osu na základě geometrie barevné metriky, přičemž museli pracovat mimo riemannovský model. Dále nahradili přímou definici kvality stimulu mezi barvou a černou nejkratší geodetickou dráhou v percepčním barevném prostoru, čímž vysvětlili Bezold-Brückeho efekt. Zohlednili také klesající citlivost ve vnímání barev, což vyžadovalo modelování barev v neriemannovském prostoru.

Tyto objevy představují první komplexní realizaci vize fyzika Hermanna von Helmholtze, který navrhl geometrické definice jednotlivých barevných atributů založené pouze na nejbližší podobnosti v riemannovské metrice. Nový rámec poskytuje formální geometrické definice odstínu, sytosti a světlosti, odvozené výhradně z metriky percepční podobnosti, bez závislosti na vnějších konstruktech. Studie byla publikována v časopise Computer Graphics Forum.