การรับรู้ทางการมองเห็นและสี
การรับรู้ทางการมองเห็นและวิทยาศาสตร์สีศึกษาว่าระบบการมองเห็นของมนุษย์รับรู้แสงและสีได้อย่างไร และระบบกราฟิกและการสร้างภาพใช้ความรู้นั้นเพื่อสร้างภาพที่น่าเชื่อถือและมีประสิทธิภาพได้อย่างไร
Definition
การรับรู้ทางการมองเห็นและสีคือการศึกษาว่าแสงและสีถูกรับรู้โดยมนุษย์อย่างไร และแบบจำลองการรับรู้ที่ชี้นำการออกแบบระบบกราฟิก การสร้างภาพ และการแสดงผล
Scope
สาขานี้ครอบคลุมสรีรวิทยาและจิตฟิสิกส์ของการมองเห็นของมนุษย์ วิทยาศาสตร์ของการวัดและการปรากฏของสี การสร้างฉากที่มีช่วงไดนามิกสูงบนจอแสดงผลที่จำกัดผ่านการทำแผนที่โทน (tone mapping) และแบบจำลองเชิงคำนวณว่าผู้คนมองไปที่ใดผ่านความเด่นชัดทางการมองเห็น (visual saliency) และความสนใจ
Sub-topics
Core questions
- ระบบการมองเห็นของมนุษย์เข้ารหัสแสง สี และความเปรียบต่างได้อย่างไร?
- สีถูกวัดและสร้างซ้ำได้อย่างสม่ำเสมอในอุปกรณ์ต่างๆ ได้อย่างไร?
- ช่วงความสว่างในโลกแห่งความเป็นจริงถูกทำแผนที่ไปยังจอแสดงผลได้อย่างไร?
- อะไรเป็นตัวชี้นำว่าผู้คนจะจ้องมองไปที่ใดในฉาก?
Key concepts
- ระบบการมองเห็นของมนุษย์
- การมองเห็นแบบไตรโครมาติก
- การวัดสีและปริภูมิสี
- การปรากฏของสี
- การทำแผนที่โทน
- ความเด่นชัดทางการมองเห็น
Key theories
- การมองเห็นสีแบบไตรโครมาติก
- การรับรู้สีของมนุษย์เกิดจากเซลล์รูปกรวยสามชนิดที่มีความไวสเปกตรัมที่ทับซ้อนกัน ดังนั้นสีใดๆ ก็สามารถจับคู่ได้โดยการผสมสีหลักสามสี ซึ่งเป็นพื้นฐานของการวัดสีและจอแสดงผลสีทั้งหมด
- การปรากฏของสีเชิงการรับรู้
- สีที่รับรู้ไม่ได้ขึ้นอยู่กับสเปกตรัมของสิ่งเร้าเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับบริบทโดยรอบ การปรับตัว และสภาพการรับชม และแบบจำลองการปรากฏของสีจะคาดการณ์สิ่งนี้เพื่อให้สามารถสร้างซ้ำข้ามอุปกรณ์ได้อย่างแม่นยำ
Clinical relevance
วิทยาศาสตร์การรับรู้และสีชี้นำการออกแบบจอแสดงผลและกล้อง การจัดการสีในสื่อสิ่งพิมพ์และสื่อดิจิทัล การเรนเดอร์และการบีบอัดที่ขับเคลื่อนด้วยการรับรู้ซึ่งจัดสรรความพยายามในจุดที่สายตาสังเกตเห็น และการประเมินคุณภาพของภาพ
History
จากทฤษฎีไตรโครมาติก (trichromatic) และกระบวนการตรงข้าม (opponent-process) ในศตวรรษที่สิบเก้า วิทยาศาสตร์การมองเห็นและการวัดสีได้รับการจัดระเบียบอย่างเป็นทางการในศตวรรษที่ยี่สิบด้วยระบบสี CIE; ข้อมูลเชิงลึกด้านการรับรู้มีอิทธิพลต่อกราฟิกมากขึ้นเรื่อยๆ ผ่านการทำแผนที่โทน การจัดการสี และความเด่นชัดตั้งแต่ทศวรรษ 1990 เป็นต้นมา
Key figures
- Brian Wandell
- Mark Fairchild
- Edwin Land
Related topics
Seminal works
- wandell1995
- fairchild2013
Frequently asked questions
- ทำไมจอแสดงผลจึงใช้สีแดง เขียว และน้ำเงิน?
- การมองเห็นสีของมนุษย์อาศัยเซลล์รูปกรวยสามชนิด ดังนั้นการผสมสีหลักสามสีที่เลือกมาอย่างเหมาะสมสามารถสร้างช่วงสีที่รับรู้ได้กว้าง และสีแดง เขียว และน้ำเงินเป็นทางเลือกที่ใช้งานได้จริงสำหรับวัตถุประสงค์นั้น
- ทำไมการรับรู้จึงมีความสำคัญต่อคอมพิวเตอร์กราฟิก?
- ภาพจะถูกตัดสินโดยสายตาของมนุษย์ในท้ายที่สุด ดังนั้นการทำความเข้าใจข้อจำกัดและอคติของการรับรู้ช่วยให้ระบบใช้การคำนวณและบิตในจุดที่สังเกตเห็นได้และประมาณค่าในส่วนอื่น ๆ ซึ่งช่วยปรับปรุงทั้งคุณภาพและประสิทธิภาพ