ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -  

                         ფერის მუდმივობა

ფერის მდგრადობა: ბალონზე ქსოვილის ფერები ჩრდილში და შუქზე ერთნაირად აღიქმება.

(ფერის მუდმივობა) - ადამიანის ფერის აღქმის თვისება, რომელიც მდგომარეობს იმაში, რომ ობიექტის აღქმული ფერი დაახლოებით იგივე რჩება, როდესაც განათების ფერი იცვლება. მაგალითად, თვალი (უფრო სწორად, ტვინი) ხედავს მწვანე ვაშლს მწვანედ, როგორც შუა დღეს, თეთრი განათებით და მზის ჩასვლისას, როცა განათება წითელია.

                                                                               

ფოტოსურათის დათვალიერებისას ადამიანი მაშინვე ქვეცნობიერად აანალიზებს ინფორმაციას ობიექტების ამრეკლავი თვისებების, ასევე სინათლის წყაროს ტიპისა და პოზიციის შესახებ.

ფიზიოლოგიური მიზეზები

ადამიანის აღქმის ეს თვისება უზრუნველყოფილია სპეციალიზირებული ნეირონებით ტვინის პირველადი ვიზუალური ქერქში, რომლებიც განსაზღვრავენ თვალის ბადურის კონუსების აქტივობის ადგილობრივ კოეფიციენტს. იგივე გამოითვლება Land-ის რეტინექსის ალგორითმში ფერის თანმიმდევრულობის მისაღწევად. ამ სპეციალიზებულ უჯრედებს ბიანტაგონისტური უჯრედები ეწოდება, რადგან ისინი ითვლებიან როგორც ფერის, ასევე სივრცის მრიცხველებს. ბიანტაგონისტური უჯრედები პირველად აღმოაჩინეს ოქროს თევზის ბადურაზე და აღწერა ნაიჯელ დოვმა. ამ უჯრედების არსებობა პრიმატების ვიზუალურ სისტემაში დიდი ხნის განმავლობაში განიხილებოდა და მათი არსებობა საბოლოოდ დადასტურდა მიმღებ ველსა და სპეციალურ სტიმულებს შორის ურთიერთკავშირის დაკვირვებით, რომლებიც შერჩევით ააქტიურებდნენ კონუსების მხოლოდ ერთ კლასს.

ფერის მუდმივობა მუშაობს მხოლოდ მაშინ, როდესაც შუქი შეიცავს ტალღის სიგრძის საკმარის ფართო სპექტრს. თვალის ბადურის სხვადასხვა კონუსი აღიქვამს სინათლეს სხვადასხვა ტალღის სიგრძეზე. ამ ინფორმაციის საფუძველზე ვიზუალური სისტემა ცდილობს დაადგინოს განათების სავარაუდო შემადგენლობა და შემდეგ ასწორებს მას, რათა მიიღოს „ობიექტის ნამდვილი ფერი“. ეს "შესწორებული" ფერი არის ის, რასაც ადამიანი გრძნობს

ფერის მუდმივობა ქმნის ილუზიას, რომ კვადრატი A უფრო მუქია ვიდრე კვადრატი B, ხოლო ისინი ერთი და იგივე ფერისაა

ექსპერიმენტულად, ეფექტი შეიძლება ნაჩვენები იყოს შემდეგნაირად. პიროვნებას ნაჩვენებია დისპლეი, რომელიც ცნობილია როგორც "მონდრიანი" (პიეტ მონდრიანის სახელი დაერქვა მისი ნახატების მსგავსების გამო ამ ეკრანზე გამოსახულებების გამო), რომელიც აჩვენებს მრავალფეროვან ფერად ლაქებს. სამი თეთრი შუქის წყარო მიმართულია ეკრანზე, ერთი დაპროექტებულია წითელი ფილტრის მეშვეობით, მეორე პროეცირებულია მწვანე ფილტრით და მესამე პროეცირებული ცისფერი ფილტრით. ადამიანს სთხოვენ შეცვალოს სინათლის ინტენსივობა ისე, რომ ეკრანზე ერთ-ერთი ლაქა თეთრი გახდეს. შემდეგ ექსპერიმენტატორი ზომავს ამ თეთრი ლაქიდან არეკლილი წითელი, მწვანე და ლურჯი სინათლის ინტენსივობას. შემდეგ ექსპერიმენტატორი სთხოვს სუბიექტს განსაზღვროს მიმდებარე ლაქების ფერი, როგორიცაა მწვანე. ამის შემდეგ, ექსპერიმენტატორი არეგულირებს სინათლის წყაროებს ისე, რომ მწვანე ლაქიდან არეკლილი წითელი, ლურჯი და მწვანე შუქის ინტენსივობა იგივე ხდება, რაც თავდაპირველად იყო თეთრი ლაქებიდან არეკვლის გაზომვისას. ადამიანის ფერის მუდმივობა გამოიხატება იმაში, რომ მწვანე ლაქა კვლავ მწვანედ ჩნდება, თეთრი ლაქები კვლავ თეთრად ჩნდება და ყველა სხვა ლაქას ჯერ კიდევ აქვს ორიგინალური ფერები.

მარცხნიდან მეორე ფოთოლი (ვარდისფერი) უფრო ვარდისფერი ჩანს ზედა სურათზე. სინამდვილეში, ფერები ერთი და იგივეა, მაგრამ ტვინი ცვლის ფერის აღქმას დანარჩენი ფოტოს ფერის ბალანსის გამო.

რეტინექსის თეორია

1971 წელს ედვინ გ. ლენდმა ჩამოაყალიბა რეტინექსის თეორია ამ ეფექტის ასახსნელად. სიტყვა "რეტინექსი" (რეტინექსი) შედგება სიტყვებისგან "ბადურა" (ბადურა) და "ქერქი" (ქერქი), რაც გულისხმობს, რომ პროცესში ჩართულია თვალებიც და ტვინიც.

ფერის მუდმივობის შეფასების და მოდელირების უნარი აუცილებელია კომპიუტერული ხედვისთვის. ამ საჭიროებიდან გამომდინარე, მრავალი ალგორითმი მუშავდება, მათ შორის ზოგიერთი რეტინექსის ალგორითმი. ეს ალგორითმები იღებენ გამოსახულების თითოეული პიქსელის წითელ/მწვანე/ლურჯ მნიშვნელობებს და ცდილობენ შეაფასონ ასახვა თითოეულ წერტილში.

ერთ-ერთი ასეთი ალგორითმი მუშაობს შემდეგნაირად: მაქსიმალური მნიშვნელობები გამოითვლება წითელი rmax, მწვანე gmax, ლურჯი bmax ფერების ყველა პიქსელისთვის. თუ ვივარაუდებთ, რომ სცენა შეიცავს ობიექტებს, რომლებიც ასახავს მთელ წითელ შუქს და, შესაძლოა, სხვა ობიექტებს, რომლებიც ასახავს მთელ მწვანე შუქს და ასახავს მთელ ლურჯ შუქს, შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ სინათლის წყარო აღწერილია ფორმულით (rmax, gmax, bmax). შედეგად, თითოეული პიქსელისთვის მნიშვნელობით (r, g, b), მისი ასახვა ფასდება როგორც (r/rmax, g/gmax, b/bmax).

მიუხედავად იმისა, რომ რეტინექსის მოდელები ჯერ კიდევ ფართოდ გამოიყენება კომპიუტერულ ხედვაში, ისინი არ იქნა ნაჩვენები ადამიანის ფერის აღქმის ზუსტად მოდელირებისთვის.

Retinex ალგორითმი დაპატენტებულია (პატენტი ეკუთვნის NASA-ს) და ხელმისაწვდომია PhotoFlair ბრენდის ქვეშ, როგორც დამოუკიდებელი პროგრამა და როგორც ფილტრები Adobe Photoshop-ისა და Adobe Premiere-სთვის საავტორო უფლებების მფლობელის TruView-ის საიტზე.

იხ. ვიდეო - Why Your Brain Thinks These Strawberries Are Red | Science Of Illusions | WIRED - What is color constancy and how does it trick our brain into seeing colors that aren't really there? WIRED's Robbie Gonzalez and neuroscientist David Eagleman use ambiguous photographs and giant props to explain light, color and the science of illusions.