Probleem 3.2: Color perception Flashcards
Elektromagnetische spectrum
Golflengtes tussen de 400 en 700 nanometer. De kleur die we zien is gecorreleerd met golflengtes van lichtstralen die het object weerkaatst. De kleur wordt uiteindelijk bepaald door de combinatie golflengtes die het oog bereiken.
Kleurperceptie
Het resultaat van de interactie tussen fysieke stimuli en het zenuwstelsel. Hoe meer licht wordt geabsorbeerd, hoe donkerder de oppervlakte van een object lijkt.
Drie stappen bij kleurperceptie
Kleur-detectie
Kleur-discriminatie
Kleurweergave
Kleur detectie
Als eerst moeten de golflengtes gedetecteerd worden en dit gebeurt door de kegeltjes. Er zijn drie type kegeltjes receptoren, deze verschillen in hun sensitiviteit voor licht van verschillende golflengtes.
S-kegeltjes
short-golflengte kegeltjes, hebben een piek bij 420 nm, blauw
M-kegeltjes
medium-golflengte kegeltjes, hebben een piek bij 535 nm, groen
L-kegeltjes
lange-golflengte kegeltjes, hebben een piek bij 565 nm, rood
De spectrale sensitiviteiten van deze kegeltjes zijn overlappend en de combinatie van deze kegeltjes geeft ons het vermogen om golflengtes tussen de 400 en 700 nm waar te kunnen nemen.
Kleur discriminatie
We moeten in staat zijn om kleuren van elkaar te kunnen onderscheiden.
Spectrale sensitiviteit
De mate waarin de fotoreceptor reageert op bepaalde golflengtes. Hiermee kan detectie worden verklaard, maar niet discriminatie.
Het principe van univariantie
Je ziet dat de fotoreceptor hetzelfde reageert op golflengtes van 450 en 626 nm als de lichtintensiteit gelijk is. Dit verklaart ook het gebrek aan kleurperceptie in het donker. In het donker zijn namelijk enkel staafjes actief en die hebben allemaal dezelfde spectrale sensitiviteit.
De trichomatische oplossing voor kleurperceptie
We kunnen verschillen in golflengtes onderscheiden door het feit dat we meerdere typen kegeltjes receptoren hebben. Een enkele golflengte zal immers andere reacties opwekken in de verschillende type receptoren. Een kleur kan hierom omschreven worden als een drietal cijfers
Metameren
Combinaties van golflengtes die als identiek worden gezien, ondanks fysieke verschillen. Metameren kunnen we niet van elkaar onderscheiden of discrimineren, omdat het drietal cijfers (de drie kegeltjes) te veel overeenkomen
Additief kleurenmengsel
Licht wordt met verschillende golflengtes gemengd. Wanneer licht A en licht B beiden van een oppervlak naar het oog worden gereflecteerd, worden de effecten van twee lichten bij elkaar opgeteld om samen een perceptie te vormen.
Subtractief kleurenmengsel
Verschillende pigmenten worden gemengd. Wanneer pigment A en pigment B worden gemengd, zal een deel van het licht worden geabsorbeerd door A en een deel door B. het overgebleven deel va het spectrum wordt gereflecteerd en draagt bij aan de perceptie van kleur
Het zenuwstelsel bij kleurperceptie
M-kegeltjes en L-kegeltjes liggen heel dicht bij elkaar op het spectrale sensitiviteit spectrum, hierdoor is het verschil in reactie tussen twee kegeltjes interessant voor kleuronderscheid. Het zenuwstelsel berekent verschilscores (L-M, L+M – S), door te kijken naar deze scores kan er nuttige informatie worden doorgegeven aan de hersenen.
Melanopsine
Fotopigment dat wordt gevonden in een bepaald type ganglioncellen in het netvlies. Het ontvangt informatie van staafjes en kegeltjes, maar kan ook licht via een melanopsine-gebaseerd systeem detecteren, wanneer normale fotoreceptoren afwezig zijn. Hierdoor heb je ook een interne klok zonder cues van licht van buitenaf.
Kleurweergave
We willen waargenomen kleuren toewijzen aan lichten en oppervlakken in de wereld. Ook willen we dat die waargenomen kleuren passen bij het object en niet heel erg veranderen wanneer de visuele omstandigheden veranderen. Kleuren kunnen worden omschreven door drie getallen, een voor elk van de reacties van de drie verschillende kegeltjes. Als twee voorwerpen dezelfde set aan reacties produceren in de kegeltjes, zijn het metameren en hebben ze een identieke kleur.
De tegengestelde kleur theorie (Hering)
Stelt dat kleurperceptie is gebaseerd op de output van drie verschillende mechanismen. Deze outputs volgen ieder uit een competitie tussen twee tegengestelde kleuren (rood-groen, blauw-geel, zwart-wit).
Tint opheffing/annulering (Hurvich en Jameson)
De perceptie van een kleur annuleren door licht toe te voegen van de tegengestelde kleur