A new study corrects a major flaw in the three-dimensional mathematical space developed by Nobel-winning physicist Erwin Schrodinger and others and used for nearly 100 years by scientists and industry to describe how our eye distinguishes one color from another.
The research aims to enhance scientific data visualizations, improve televisions and recalibrate the textile and dye industries.
"Our initial idea was to develop algorithms to automatically enhance color maps for data visualization, to make them easier to understand and interpret," said Roxana Bujack, a computer scientist with a background in mathematics who creates scientific visualizations at Los Alamos National Laboratory and its lead author work.
So the team was surprised to discover that they were the first to find that the long-standing application of Riemannian geometry, which allows the generalization of straight lines to curved surfaces, did not work.
To create industrial standards, an accurate mathematical model of perceived color space is required. The first attempts used Euclidean spaces our familiar geometry taught in high schools. The most advanced models used Riemannian geometry.
These models draw the red, green and blue στον τρισδιάστατο χώρο. Αυτά είναι τα colors που καταγράφονται πιο έντονα στον αμφιβληστροειδή μας και τα χρώματα που συνδυάζονται για να δημιουργήσουν όλες τις εικόνες RGB στην οθόνη του υπολογιστή σας. Στη μελέτη, η οποία συνδυάζει ψυχολογία, βιολογία και μαθηματικά, η Bujack και οι συνεργάτες της ανακάλυψαν ότι η χρήση της γεωμετρίας Riemann υπερεκτιμά την αντίληψη των μεγάλων χρωματικών διαφορών. Αυτό συμβαίνει επειδή οι άνθρωποι αντιλαμβάνονται ότι μια μεγάλη διαφορά στο χρώμα είναι μικρότερη από το άθροισμα που θα παίρνατε αν αθροίζατε μικρές διαφορές του χρώματος που βρίσκονται ανάμεσα σε δύο ευρέως διαχωρισμένες αποχρώσεις. Η γεωμετρία του Riemann δεν φαίνεται να μπορεί να εξηγήσει αυτό το φαινόμενο.
"We didn't expect this and we don't yet know the exact geometry of this new color space," says Bujack.
The findings are published in the journal Proceedings of the National Academy of Science.
