Selama lebih dari 100 tahun, komunitas ilmiah telah menganut paradigma yang diperkenalkan oleh Riemann dan dilanjutkan oleh Helmholtz dan Schrodinger, di mana ruang warna persepsi adalah ruang Riemann tiga dimensi. Artinya jarak antara dua warna adalah panjang jalur terpendek yang menghubungkan keduanya.
Sebuah studi baru mengoreksi kesalahan penting dalam ruang matematika 3D. Hal ini berpotensi meningkatkan visualisasi data ilmiah, menyempurnakan TV, dan mengkalibrasi ulang industri tekstil dan cat.
Roxana Bujack, seorang ilmuwan komputer dengan latar belakang matematika yang menciptakan visualisasi ilmiah di Los Alamos National Laboratory, berkata, “Penelitian kami menunjukkan bahwa model matematika saat ini tentang cara mata memandang perbedaan warna tidaklah benar. Model tersebut dikemukakan oleh Bernhard Riemann dan dikembangkan oleh Hermann von Helmholtz dan Erwin Schrödinger—semuanya adalah pakar matematika dan fisika—dan membuktikan salah satu dari mereka salah adalah impian para ilmuwan.”
Otomatisasi pemrosesan gambar, grafik komputer, dan aktivitas visualisasi dimungkinkan dengan memodelkan persepsi warna manusia.
Bujack berkata, “Ide awal kami adalah mengembangkan algoritme guna meningkatkan peta warna untuk visualisasi data secara otomatis, agar lebih mudah dipahami dan diinterpretasikan.”
Para ilmuwan terkejut saat mengetahui bahwa mereka adalah orang pertama yang menentukan penerapan geometri Riemannian yang sudah berlangsung lama. Hal ini memungkinkan menggeneralisasi garis lurus ke permukaan melengkung, yang tidak berhasil.
Model matematis terperinci dari ruang warna yang terlihat diperlukan untuk mengembangkan standar industri. Upaya awal memanfaatkan geometri yang biasa diajarkan di banyak sekolah menengah, ruang Euclidean; model yang lebih canggih menggunakan geometri Riemann. Model memplot warna merah, hijau, dan biru dalam ruang 3D. Warna-warna yang menyatu untuk menghasilkan semua gambar di layar komputer RGB Anda adalah warna-warna yang paling kuat terdeteksi oleh kerucut pendeteksi cahaya di retina kita.
Dalam studi yang memadukan psikologi, biologi, dan matematika, para ilmuwan menemukan bahwa penggunaan geometri Riemann melebih-lebihkan persepsi perbedaan warna yang signifikan.
Hal ini karena orang menganggap perbedaan warna yang besar lebih kecil daripada jumlah yang akan diperoleh jika Anda menjumlahkan perbedaan warna kecil yang terletak di antara dua warna yang terpisah jauh.
Bujack tersebut, “Kami tidak menduga hal ini, dan kami belum mengetahui geometri pasti dari ruang warna baru ini. Kita mungkin dapat memikirkannya secara normal tetapi dengan fungsi peredam atau penimbangan tambahan yang menarik jarak jauh, menjadikannya lebih pendek. Tapi kami belum bisa membuktikannya.”
Referensi Jurnal:
- Roxana Bujack dkk, Sifat ruang warna persepsi non-Riemannian, Prosiding National Academy of Sciences (2022). DOI: 10.1073 / pnas.2119753119
