Как затухающий свет влияет на цветовое зрение?

Question

Хорошо известно, что колбочки в сетчатке не способны различать цвета в темноте, оставляя нам только монохромное более мягкое зрение, обеспечиваемое палочками. И личный опыт говорит, что этот «переход» на монохромный режим - это скорее непрерывное снижение, чем событие включения-выключения.

При правильной экспозиции камера не заботится об уровнях освещенности и записывает цвета так же, как и в дневное время. Я подозреваю, что это главная причина, почему трудно явно выразить сумерки или рассвет (как можно было наблюдать в этот вопрос ) - фотография будет выглядеть очень похоже на дневную.

Так что, возможно, фотографии рассвета / рассвета могут быть постобработаны, чтобы приблизить их сходство со свидетелями. Меня интересует, теряется ли чувствительность ко всем цветам синхронно (такая простая десатурация должна сработать), или некоторые цвета исчезают из нашего познания раньше других?

Answer 1

Раньше я преподавал это в университете, но это давно. Посмотрим, смогу ли я вспомнить:

Мозг делает некоторую интерпретацию необработанного сигнала. У нас есть 3 типа колбочек (B, G и желтый), а затем светящиеся палочки (голубовато-зеленые). Итак, вы уже сейчас видите, что мы обрабатываем это, чтобы увидеть красные, и это также показывает, насколько легко мы можем получить дефекты, которые изменяют наше восприятие цвета, а также почему (в аддитивных цветовых вариациях) мы можем обмануть наш мозг, чтобы видеть желтый, отправляя чистый красный и зеленый. Красно-желтые колбочки также немного реагируют на нижнюю границу синего, поэтому мы воспринимаем фиолетовый как красный и синий.

Синие колбочки самые чувствительные, но тогда у нас их всего 2%, поэтому разрешение отстой. Зеленые шишки составляют 32%, и они средней чувствительности. Красный / желтый имеют лучшее разрешение с 46%, и они наименее чувствительны. Это оставляет полную чувствительность, которая наиболее чувствительна к зеленовато-желтому цвету, поэтому монохромное преобразование, которое усредняет (R + G + B) / 3, является плохим преобразованием, в то время как V в YUV взвешивается так, что желтый будет самым ярким, в дальнейшем зеленый.

Однако пик стержней ниже по длине волны, на более голубой стороне зеленого с красным полностью темным. Я думаю, именно поэтому фильмы изображают ночь с использованием синих оттенков. Поэтому, если вы хотите обесцветить для имитации нашего ночного видения, вам нужно изменить веса в матрице 3x3, которая вычисляет насыщенность и «легкость».

На самом деле это звучит как забавный проект, поэтому я могу поиграть с этим в Image View Plus More, когда у меня будет время. Спасибо за посадку этого семени в мой мозг :)

ОК, я поиграл с этим сейчас:)

Я нашел длины волн жидкокристаллических мониторов R, G и B и сопоставил их с чувствительностью к светимости и нашим конусам темновидения.

Диаграмма яркости для нормального и темного зрения

Таким образом, вы получаете веса светимости, преобразованные в оттенки серого (R * 0,299 G * 0,587 B * 0,114). Точно так же я нахожу веса для темного видения и делаю серые изображения на основе этих значений. Синий примерно в 4 раза более чувствителен (компенсация потери голубого неба и дополнительная чувствительность к голубому лунному свету, чтобы видеть опасную воду?), Зеленый - 85%, как чувствительный (мы созданы для жизни в материнской природе), а красный - 8 % как чувствительный. Точно так же я могу настроить R G и B для цветного изображения, чтобы изменить цвета из цветного изображения в другое цветное изображение. Предполагая, что «ожидания» возвращают цвет в восприятие, я «смешиваюсь» с исходными цветами.

От конуса к жезлу восприятие:

1|5
2|6
3|7
4|8

1. Оригинал
2. Яркость на основе конуса
3. Яркость на основе палочек (растительность не тронута, а контраст между кожей и вегетарианством повышен? А темная куртка усилилась!)
4. Оригинал с яркостью 50%
5. смесь с конусом к стержню 25%
6. смесь с конусом к стержню 50%
7. смесь с конусом к стержню 75%
8. Скорректированное изображение конуса с жезлом

Следует отметить, что изображение 8 очень синее. Мы должны отметить, что баланс белого в свете также сильно отличается, когда голубое небо исчезло, и до того, как свет голубой луны появится, и здесь я покажу, как будет выглядеть изображение, если мы увидим отдельные цвета с чувствительностью кривая стержней.

Если я вместо этого имитирую нашу способность к балансу белого, я удаляю немного синего, и преобразовываю в яркость на основе палочек, и смешиваю 50-50, это выглядит так:

Answer 2

Я не знаю, уменьшается ли обнаружение цветов одинаково для всех цветов, это немного отклоняется от области биологии человека!

Однако я знаю, что наше монохромное ночное видение совершенно отличается от просмотра в оттенках серого. Я верю, что мозг знает, что цвета действительно есть, и поэтому подавляет тот факт, что вы не можете видеть их из сознательной части мозга.

Единственный способ отобразить сумеречные изображения и обеспечить их правильное отображение - это сфотографировать и обработать их, используя полноцветную гамму, а затем отобразить их в условиях очень слабого освещения, чтобы мозг выполнял ту же обработку, что и с сумеречными изображениями. .

Наконец, я не согласен с тем, что на фотографии трудно выразить сумерки / рассвет - цвет рассеянного света может значительно изменяться по мере затухания света, независимо от способности мозга видеть эти цвета, поэтому сильный сдвиг цвета в дополнение к снижению уровни яркости должны делать свое дело. Проблема с фотографией Reuters в в этом вопросе была больше связана с фотографом, корректирующим низкие уровни света.