新研究證明薛定諤錯(cuò)了 顛覆了100多年來(lái)對(duì)顏色感知的理解
眼睛是如何分辨顏色的,？科學(xué)家和工業(yè)界一直在使用諾貝爾獎(jiǎng)得主薛定諤和其他科學(xué)家創(chuàng)建的理論模型,。
最近，一項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn),，這些科學(xué)家創(chuàng)建的理論模型高估了人們對(duì)顯著顏色差異的感知,，并且存在錯(cuò)誤,。這項(xiàng)研究可能會(huì)對(duì)目前用于顏料、紡織品制造,、色彩映射,、電視和圖像分析的顏色測(cè)量產(chǎn)生影響。相關(guān)研究成果已發(fā)表在近期的《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上,。
“我們的研究表明,，目前關(guān)于眼睛如何感知顏色差異的數(shù)學(xué)模型是不正確的。該模型由波恩哈德·黎曼提出，由赫爾曼·馮·亥姆霍茲和埃爾溫·薛定諤開(kāi)發(fā)——他們是數(shù)學(xué)和物理領(lǐng)域的巨人——證明他們中的一個(gè)人是錯(cuò)的幾乎是科學(xué)家的夢(mèng)想,?！?/p>
對(duì)人類顏色感知進(jìn)行建模可以實(shí)現(xiàn)圖像處理,、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和可視化任務(wù)的自動(dòng)化,。
洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)小組修正了包括諾貝爾獎(jiǎng)得主物理學(xué)家埃爾溫·薛定諤在內(nèi)的科學(xué)家用來(lái)描述眼睛如何區(qū)分不同顏色的數(shù)學(xué)公式。
“我們最初的想法是開(kāi)發(fā)算法來(lái)自動(dòng)改善數(shù)據(jù)可視化的彩色地圖,，使其更容易理解和解釋,，”Bujack說(shuō)。因此,，當(dāng)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)他們是第一個(gè)發(fā)現(xiàn)黎曼幾何長(zhǎng)期以來(lái)的應(yīng)用,，即允許直線推廣到曲面并不奏效時(shí)，他們感到驚訝,。
科學(xué)家需要色彩空間的精確數(shù)學(xué)模型來(lái)創(chuàng)建工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),。第一次嘗試使用歐幾里得空間——許多高中教授講授的熟悉的幾何學(xué)。后來(lái),，更先進(jìn)的模型使用了黎曼幾何,。這些模型在三維空間中繪制紅色、綠色和藍(lán)色,。這些是我們視網(wǎng)膜感光錐記錄的最強(qiáng)烈的顏色,，毫不奇怪，這些顏色混合在一起形成了你的RGB計(jì)算機(jī)屏幕上的所有圖像,。
在這項(xiàng)結(jié)合了心理學(xué),、生物學(xué)和數(shù)學(xué)的研究中，Bujack和她的同事發(fā)現(xiàn),，使用黎曼幾何學(xué)會(huì)高估了對(duì)大色差的感知,。這是因?yàn)槿祟愓J(rèn)為大色差小于兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的色調(diào)的小色差之和。
黎曼幾何無(wú)法解釋這種效應(yīng),?！拔覀儧](méi)有預(yù)料到這一點(diǎn)，我們也不知道這個(gè)新顏色空間的確切幾何形狀,，”Bujack說(shuō),。“我們或許可以正?？紤],，但應(yīng)該有一個(gè)額外的阻尼或加權(quán)函數(shù)，將長(zhǎng)距離拉進(jìn)來(lái),，使它們變短,。但我們還無(wú)法證明,。”