100 yılı aşkın bir süredir bilim camiası, Riemann tarafından ortaya atılan ve Helmholtz ve Schrodinger tarafından geliştirilen, algısal renk uzayının üç boyutlu bir Riemann uzayı olduğu bir paradigmaya bağlı kalmıştır. Bu, iki renk arasındaki mesafenin, onları birbirine bağlayan en kısa yolun uzunluğu olduğu anlamına gelir.
Yeni bir çalışma, 3 boyutlu matematik alanındaki önemli bir hatayı düzeltiyor. Potansiyel olarak bilimsel veri görselleştirmelerini artırabilir, TV'leri iyileştirebilir ve tekstil ve boya endüstrilerini yeniden kalibre edebilir.
Roxana Bujack, matematik alanında geçmişi olan ve bilimsel görselleştirmeler yaratan bir bilgisayar bilimcisidir. Los Alamos Ulusal Laboratuvarı, dedim, "Araştırmamız, gözün renk farklılıklarını nasıl algıladığına ilişkin mevcut matematiksel modelin yanlış olduğunu gösteriyor. Bu model Bernhard Riemann tarafından önerildi ve matematik ve fizik alanında devler olan Hermann von Helmholtz ve Erwin Schrödinger tarafından geliştirildi ve bunlardan birinin hatalı olduğunu kanıtlamak neredeyse bir bilim insanının hayalidir."
Görüntü işleme, bilgisayar grafikleri ve görselleştirme faaliyetlerinin otomasyonu, insanın renk algısının modellenmesiyle mümkündür.
Bujack şunları söyledi: "Orijinal fikrimiz, veri görselleştirmeye yönelik renk haritalarını otomatik olarak geliştirerek bunların anlaşılmasını ve yorumlanmasını kolaylaştıracak algoritmalar geliştirmekti."
Bilim adamları, Riemann geometrisinin uzun süredir devam eden uygulamasını belirleyen ilk kişilerin kendileri olduğunu keşfettiklerinde şaşırdılar. Bu, işe yaramayan düz çizgilerin kavisli yüzeylere genelleştirilmesine olanak tanır.
Endüstri standartlarını geliştirmek için görülen renk uzayının ayrıntılı bir matematiksel modeli gereklidir. İlk girişimlerde birçok lisede öğretilen tanıdık geometri olan Öklid uzaylarından yararlanıldı; daha karmaşık modeller Riemann geometrisini kullandı. Modeller 3B alanda kırmızı, yeşil ve maviyi çizer. RGB bilgisayar ekranınızdaki tüm görüntüleri oluşturmak için harmanlanan renkler, retinamızdaki ışığı algılayan koniler tarafından en güçlü şekilde algılanan renklerdir.
Psikoloji, biyoloji ve matematiğin harmanlandığı çalışmada bilim insanları, Riemann geometrisi kullanmanın önemli renk farklılıkları algısını olduğundan fazla tahmin ettiğini keşfetti.
Bunun nedeni, insanların renkteki büyük farkı, birbirinden çok uzak iki ton arasındaki küçük renk farklarını topladığınızda elde edeceğiniz toplamdan daha az olarak algılamasıdır.
Bujack şuraya, “Bunu beklemiyorduk ve bu yeni renk uzayının tam geometrisini henüz bilmiyoruz. Bunu normal bir şekilde düşünebiliriz, ancak uzun mesafeleri içeri çekerek onları kısaltan ilave bir sönümleme veya tartma işleviyle. Ancak bunu henüz kanıtlayamıyoruz."
Dergi Referans:
- Roxana Bujack ve diğerleri, Algısal renk uzayının Riemann olmayan doğası, Ulusal Bilimler Akademisi Tutanakları (2022). DOI: 10.1073 / pnas.2119753119
