محققان نظریه ادراک رنگ را که توسط فیزیکدان اروین شرودینگر تقریباً یک قرن پیش ارائه شده بود، اصلاح کرده و از نظر ریاضی کامل کردند. تیم تحقیقاتی به رهبری دانشمند روکسان بوژاک در آزمایشگاه ملی لوس آلاموس نشان داد که رنگ، اشباع و روشنایی را می توان از ساختار هندسی فضای رنگی به دست آورد. این کار در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) منتشر شد.
نظریه شرودینگر، که در دهه 1920 توسعه یافت، بر این ایده مبتنی است که فضای رنگ های درک شده را می توان منحنی کرد، با روح هندسه برنهارد ریمان. از آنجایی که بینایی انسان بر اساس سه نوع سلول مخروطی است که به نور قرمز، سبز و آبی حساس هستند، رنگ به صورت سه بعدی توصیف می شود. شرودینگر استدلال کرد که ویژگی های اساسی رنگ – رنگ، اشباع و روشنایی – توسط هندسه داخلی این فضا تعیین می شود.
با این حال، نقص های ریاضی در مدل او باقی مانده است. به طور خاص، به اصطلاح محور خنثی به طور رسمی تعریف نشده است – یک خط خاکستری از سیاه به سفید، مربوط به موقعیت های رنگ های دیگر نشان داده شده است. بدون تعریف مشخصی از این محور، کل سازه ناقص می ماند.
تیم لوس آلاموس توانست محور خنثی را تنها از ویژگیهای هندسی رنگسنج استخراج کند، سیستمی که نحوه درک دو رنگ مختلف را توصیف میکند.
رکسانا بوژاک میگوید: «ما نتیجه میگیریم که رنگ، اشباع و روشنایی ساختارهای خارجی نیستند – فرهنگی یا آموختهشده. آنها منعکسکننده ویژگیهای درونی اندازهگیری رنگ هستند.»
علاوه بر این، محققان همچنین به دو محدودیت شناخته شده دیگر مدل کلاسیک پرداختند. آنها اثر Bezold-Brücke را در نظر گرفتند که در آن تغییر در روشنایی می تواند منجر به تغییر رنگ شود. به جای فرض تغییر رنگ خطی، دانشمندان کوتاه ترین مسیر را در فضای منحنی محاسبه کردند. همین رویکرد میتواند اثر “کاهش بازده” را توضیح دهد – وضعیتی که در آن تفاوتهای فزاینده بین رنگها کمتر و کمتر قابل توجه است.
برای حل این مشکلات، محققان باید از هندسه سنتی ریمانی فراتر رفته و از یک مدل ریاضی عمومی تر استفاده کنند. آنها می گویند این گام مهمی در جهت تکمیل مفهوم شرودینگر است.
یک مدل ریاضی دقیق درک رنگ از اهمیت عملی بالایی برخوردار است. برای تجسم علمی، از فناوری عکاسی و فیلمبرداری گرفته تا تجزیه و تحلیل داده های بزرگ و مدل سازی کامپیوتری، ضروری است. مدلهای رنگی بهبودیافته، تفسیر دقیقتری از دادههای پیچیده را امکانپذیر میکنند و ابزارهای تجسم قویتری را ایجاد میکنند، از جمله آنهایی که در تحقیقات امنیت ملی استفاده میشوند.
قبلاً مشخص بود که چرا ما هنوز سیگنالی از بیگانگان دریافت نکرده ایم.