Adaptación cromática

La adaptación cromática es la capacidad del sistema visual humano de adaptarse a los cambios de iluminación para preservar la apariencia de los colores de los objetos. Es responsable de la apariencia estable de los colores de los objetos a pesar de la amplia variación de la luz que puede reflejarse en un objeto y observarse con nuestros ojos. Una función de transformación de adaptación cromática (CAT) emula este importante aspecto de la percepción del color en los modelos de apariencia del color.

Un objeto puede verse bajo diversas condiciones. Por ejemplo, puede estar iluminado por la luz del sol, la luz de un fuego o una fuerte luz eléctrica. En todas estas situaciones, la visión humana percibe que el objeto tiene el mismo color: una manzana roja siempre aparece roja, ya sea vista de día o de noche (si la manzana roja está iluminada como bastones en nuestros ojos no vemos el rojo). Por otro lado, una cámara sin ajuste de luz puede registrar que la manzana tiene un color diferente. Esta característica del sistema visual se llama adaptación cromática o constancia del color; cuando la corrección se produce en una cámara, se denomina balance de blancos.

Aunque el sistema visual humano generalmente mantiene el color percibido constante bajo diferente iluminación, hay situaciones en las que el brillo relativo de dos estímulos diferentes aparecerá invertido en diferentes niveles de iluminancia. Por ejemplo, los pétalos de flores de color amarillo brillante aparecerán oscuros en comparación con las hojas verdes en condiciones de poca luz, mientras que durante el día ocurre lo contrario. Esto se conoce como efecto Purkinje y surge porque la sensibilidad máxima del ojo humano se desplaza hacia el extremo azul del espectro en niveles de luz más bajos.

Transformación de Von Kries

El método de adaptación cromática de von Kries es una técnica que a veces se utiliza en el procesamiento de imágenes de la cámara. El método consiste en aplicar una ganancia a cada una de las respuestas de sensibilidad espectral de las células del cono humano para mantener constante la apariencia adaptada del blanco de referencia. La aplicación de la idea de Johannes von Kries de ganancias adaptativas en los tres tipos de células cónicas fue aplicada explícitamente por primera vez al problema de la constancia del color por Herbert E. Ives, y el método a veces se denomina transformada de Ives o transformación de von. Adaptación de Kries-Ives.

El Von Kries Regla de coeficiente descansa en la suposición de que la constancia de color se logra adaptando individualmente las ganancias de las tres respuestas de cono, las ganancias dependiendo del contexto sensorial, es decir, la historia de color y el entorno. Así pues, las respuestas de los conos c.{displaystyle c'} de dos espectros radiantes se puede combinar por elección adecuada de matrices de adaptación diagonal D₁ y D₂:

c.=D1STf1=D2STf2{displaystyle ¿Qué?

Donde S{displaystyle S. es matriz de sensibilidad de cono y f{displaystyle f} es el espectro del estímulo acondicionado. Esto conduce a la Von Kries transform para la adaptación cromática en el espacio de color LMS (respuestas de espacio de respuesta de cono largo, mediano y corto de onda):

D=D1− − 1D2=[L2/L1000M2/M1000S2/S1]{displaystyle D=D_{1}{-1}D_{2}={begin{bmatrix}L_{2}/L_{1} {0 implica0}/M_{2}/M_{1} limit0 limit0 {2}/S_{1}end{bmatrix}}}}}}}}}

Esta matriz diagonal D asigna las respuestas de los conos, o colores, en un estado de adaptación a los colores correspondientes en otro; cuando se supone que el estado de adaptación está determinado por el iluminante, esta matriz es útil como transformación de adaptación del iluminante. Los elementos de la matriz diagonal D son las proporciones de las respuestas del cono (Largo, Medio, Corto) para el punto blanco del iluminante.

La transformación de von Kries más completa, para colores representados en el espacio de color XYZ o RGB, incluye transformaciones matriciales dentro y fuera del espacio LMS, con la transformación diagonal D en el medio.

Modelos de apariencia de color CIE

La Comisión Internacional de Iluminación (CIE) ha publicado un conjunto de modelos de apariencia de color, la mayoría de los cuales incluyen una función de adaptación de color. CIE L*a*b* (CIELAB) realiza una operación "simple" Transformación de tipo von Kries en el espacio de color XYZ, mientras que CIELUV utiliza una adaptación de punto blanco de tipo Judd (traslacional). Dos revisiones de modelos de apariencia de color más completos, CIECAM97 y CIECAM02, cada una incluía una función CAT, CMCCAT97 y CAT02 respectivamente. El predecesor de CAT02 es una versión simplificada de CMCCAT97 conocida como CMCCAT2000.