Adattamento cromatico - Chromatic adaptation
L'adattamento cromatico è la capacità del sistema visivo umano di adattarsi ai cambiamenti nell'illuminazione al fine di preservare l'aspetto dei colori degli oggetti. È responsabile dell'aspetto stabile dei colori degli oggetti nonostante l'ampia variazione di luce che potrebbe essere riflessa da un oggetto e osservata dai nostri occhi. Una funzione di trasformazione dell'adattamento cromatico ( CAT ) emula questo importante aspetto della percezione del colore nei modelli di aspetto del colore .
Un oggetto può essere visualizzato in varie condizioni. Ad esempio, può essere illuminato dalla luce del sole, dalla luce di un fuoco o da una forte luce elettrica. In tutte queste situazioni, la vista umana percepisce che l'oggetto ha lo stesso colore: una mela rossa appare sempre rossa, sia vista di notte che di giorno. D'altra parte, una fotocamera senza regolazione della luce può registrare la mela come avente un colore variabile. Questa caratteristica del sistema visivo è chiamata adattamento cromatico, o costanza del colore ; quando la correzione avviene in una fotocamera si parla di bilanciamento del bianco .
Sebbene il sistema visivo umano generalmente mantenga un colore percepito costante in condizioni di illuminazione diversa, ci sono situazioni in cui la luminosità relativa di due diversi stimoli apparirà invertita a diversi livelli di illuminazione . Ad esempio, i petali giallo brillante dei fiori appariranno scuri rispetto alle foglie verdi in penombra mentre è vero il contrario durante il giorno. Questo è noto come effetto Purkinje e si verifica perché la sensibilità di picco dell'occhio umano si sposta verso l'estremità blu dello spettro a livelli di luce inferiori.
Von Kries si trasforma
Il metodo di adattamento cromatico von Kries è una tecnica che viene talvolta utilizzata nell'elaborazione delle immagini della fotocamera. Il metodo consiste nell'applicare un guadagno a ciascuna delle risposte di sensibilità spettrale dei coni umani in modo da mantenere costante l'aspetto adattato del bianco di riferimento. L'applicazione dell'idea di Johannes von Kries di guadagni adattivi sui tre tipi di cellule coniche è stata applicata esplicitamente per la prima volta al problema della costanza del colore da Herbert E. Ives , e il metodo è talvolta indicato come la trasformata di Ives o la von Kries– Ive adattamento.
La regola del coefficiente di von Kries si basa sul presupposto che la costanza del colore si ottiene adattando individualmente i guadagni delle tre risposte del cono, i guadagni che dipendono dal contesto sensoriale, cioè la storia del colore e il contorno. Pertanto, le risposte del cono da due spettri radianti possono essere abbinate mediante una scelta appropriata delle matrici di adattamento diagonale D 1 e D 2 :
dove è la matrice di sensibilità del cono ed è lo spettro dello stimolo condizionante. Questo porta alla trasformata di von Kries per l'adattamento cromatico nello spazio colore LMS (risposte dello spazio di risposta del cono a lunghezza d'onda lunga, media e corta):
Questa matrice diagonale D mappa le risposte dei coni, o colori, in uno stato di adattamento ai colori corrispondenti in un altro; quando si presume che lo stato di adattamento sia determinato dall'illuminante, questa matrice è utile come trasformata di adattamento dell'illuminante. Gli elementi della matrice diagonale D sono i rapporti delle risposte del cono (Long, Medium, Short) per il punto bianco dell'illuminante .
La trasformata di von Kries più completa, per i colori rappresentati nello spazio colore XYZ o RGB , include le trasformazioni di matrice dentro e fuori lo spazio LMS , con la trasformata diagonale D nel mezzo.
Modelli di aspetto del colore CIE
La Commissione Internazionale sull'Illuminazione (CIE) ha pubblicato una serie di modelli di aspetto del colore , la maggior parte dei quali includeva una funzione di adattamento del colore. CIE L*a*b* (CIELAB) esegue una "semplice" trasformata di tipo von Kries nello spazio colore XYZ, mentre CIELUV utilizza un adattamento del punto di bianco di tipo Judd (traduzionale) . Due revisioni di modelli di aspetto del colore più completi, CIECAM97 e CIECAM02 , includevano ciascuna una funzione CAT, rispettivamente CMCCAT97 e CAT02 . Il predecessore di CAT02 è una versione semplificata di CMCCAT97 nota come CMCCAT2000.
Riferimenti
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Ulteriori letture
- CIE TC 1-52 (2004). Una rassegna delle trasformazioni di adattamento cromatico . 160:2004. CIE. ISBN 978-3-901906-30-5.