kleurenzicht

De waarneming van een ongerelateerde kleur ontneemt bijna alle signalen die normaal gesproken kleuroordelen in de echte wereld bepalen. Desondanks reageert kleurenzicht altijd op deze primitieve stimulus op drie manieren (diagram rechts):

• een trichromatische respons op het kleurgebied als stimulus van specifieke helderheid en chromaticiteit

• een luminantie-adaptatie aan de fotometrische intensiteit van het gehele gezichtsveld op het netvlies, die ervoor zorgt dat de schijnbare helderheid ( B ) verschuift naar het midden van een open helderheidsbereik; en

• een chromatische aanpassing die de verzadiging of chromatische intensiteit van de waargenomen kleur vermindert door het neutrale punt ( N ) van een chromatisch bereik te verschuiven naar de dominante kleur — in het voorbeeld naar de kleur oranje.

Deze drie kleurprocessen – een bewuste reactie op een kleur, vergelijkbaar met het benoemen of beschrijven van de kleur – en onvrijwillige chromatische en luminantie-aanpassingen – zorgen ervoor dat het kleurenzicht voortdurend wordt aangepast aan de kijkcontext .

Het belangrijkste kenmerk van niet-gerelateerde kleurwaarnemingen is dat ze de luminantie- en chromatische contrasten onderdrukken die kleur vormgeven via de tegenwerkende functies. Dit betekent dat niet-gerelateerde kleuren volledig worden beschreven door de L- , M- en  S -kegelgevoeligheidscurven (of hun praktische equivalent, de kleurafstemmingsfuncties van de standaardwaarnemer ). Als de kleur is ontstaan ​​door lichtmengsels (bijvoorbeeld oranje door het mengen van "rood" en "groen" licht), wordt het mengsel beschreven door de menglijn in een chromaticiteitsdiagram .

De kleursensatie bij ogenschijnlijk verschillende kleuren ligt zeer dicht bij onze cognitieve kleurconcepten of kleurcategorieën – onze ideale kleuren . Ervan uitgaande dat de helderheid en chromatische aanpassingen in balans zijn, ziet een kleur er altijd uit zoals hij is.

Een gebrek aan kleurrijkheid of verzadiging in niet-verwante kleuren wordt waargenomen als een verbleking van de kleur, en een toename of afname van de helderheid wordt waargenomen als een verheldering of verduistering van de kleur. De kleurwaarneming kan volledig worden beschreven met behulp van de kleureigenschappen helderheid , tint en kleurrijkheid.

Er zijn twee visuele illusies die zich voordoen in de vorm van kleur, die los van elkaar staan. De eerste is metamerische kleuren , waarbij twee verschillende spectrale emissie- of reflectieprofielen identieke emissiebronnen of materiaaloppervlakken lijken te zijn (dat wil zeggen, twee fysiek verschillende lichtbronnen of oppervlakken hebben dezelfde tristimuluswaarden of positie in een chromaticiteitsdiagram). Metameren ontstaan ​​door de reductie van spectrale informatie als gevolg van het principe van univariantie in slechts drie kleurreceptoren. De tweede is nabeelden, veroorzaakt door abrupte, grote veranderingen in helderheid of chromaticiteit op dezelfde locatie in het gezichtsveld.

De termen apertuurkleur of filmkleur in de visuele wetenschap beschrijven de waarneming van kleur alsof deze afkomstig is van een bron die door een opening wordt bekeken op een onduidelijke afstand. Apertuurkleur wordt soms gebruikt als synoniem voor een niet-gerelateerde kleur, maar een "apertuur"-effect is ook mogelijk bij verwante kleuren. Ralph Evans ontdekte bijvoorbeeld een fluorescentiekwaliteit , die zich op een onduidelijke manier tussen een oppervlak en licht bevindt, in het luminantiecontrast tussen een sterk chromatische stimulus en een "witte" omgeving. Het zou nuttig kunnen zijn om dit onduidelijke middengebied tussen een oppervlakte- of zelflichtgevende kleur aan te duiden met een term die minder specifiek is voor de manipulatie van een kleurenzichtexperiment (waarbij kleuren door een opening worden bekeken of worden geproduceerd door een transparante film van achteren te belichten).

Merk op dat elke kleur die binnen een omkadering verschijnt , zelfs een grijze of zwarte omkadering, in feite een verwante kleur is. Dit is een triviaal probleem als de omkadering (achtergrond) zo is aangepast dat er minimaal contrast is met het kleurgebied (meestal een middengrijs), omdat de omkadering nuttig is om adaptatie te onderdrukken.

Het logische alternatief – het kleurvlak groot genoeg maken om het hele gezichtsveld te vullen – is perceptueel instabiel. Als het kleurvlak het gezichtsveld gedeeltelijk vult, zal adaptatie ervoor zorgen dat de kleur desatureert en verschuift naar een gemiddelde helderheid en lagere chroma. Als de kleur het gezichtsveld volledig vult en geen zichtbare textuur heeft, zal deze adaptatie naar een doffe neutrale kleur (binnen een minuut of twee) een ganzfeldkleur of 'volledige veldkleur' ​​produceren die op griezelige wijze elke kleurwaarneming mist – inclusief de waarneming van een 'middengrijs'. (Voor veel kijkers kan deze toestand worden opgewekt door een halve gekleurde pingpongbal over elk oog te houden.) Dit is de meest beperkte visuele toestand die mogelijk is in wakkere toestand, vergelijkbaar met blindheid. Deze toestand wordt normaal gesproken verstoord door knipperen of door onwillekeurige oogbewegingen ( nystagmus ).

Verwante kleur . Als een tweede kleurvlak in dezelfde context vlakbij wordt weergegeven, meestal in de bovenste of onderste helft van het cirkelvormige venster, ziet de kijker twee contrasterende kleurvlakken tegelijk , zoals hieronder weergegeven.

gerelateerde kleurpresentatie

De oorspronkelijke oranje stimulus werd gepresenteerd met een tweede kleurvlak (onderkant van de cirkel).

De kijker kan nu de eerste kleurprikkel vergelijken met een tweede kleur in hetzelfde gezichtsveld. Elke weergave van twee of meer kleuren in hetzelfde gezichtsveld, inclusief een enkele kleur tegen een contrasterende achtergrond, creëert de tweede basisvorm van kleur: een verwante kleurperceptie .

Verwante kleuren veroorzaken een verschuiving in de drie reacties die kenmerkend zijn voor niet-verwante kleuren (diagram rechts):

• De tweede kleur verandert de totale helderheid van het gezichtsveld; de helderheidsaanpassing verschuift dus omhoog of omlaag als reactie op de gecombineerde helderheid, gewogen naar het gezichtsveld (grotere gebieden zijn belangrijker);

• De kleuren verschillen in chromaticiteit, waardoor chromatische adaptatie verschuift naar het gemiddelde van hun gemengde chromaticiteiten, gewogen naar het visuele oppervlak. In het geval van een toegevoegd groen licht, zou de combinatie van oranje en groen een geel mengsel opleveren, waardoor chromatische adaptatie zou verschuiven naar geel, de gevoeligheid voor geel zou afnemen en de gevoeligheid voor de visuele complementaire kleur van geel, blauwviolet, zou toenemen.

visuele reacties op een niet-gerelateerde kleur

trichromatische respons luminantie-adaptatie chromatische adaptatie

Verwante kleuren introduceren ook drie nieuwe visuele reacties :

• Het gecombineerde verschil in helderheid en kleurintensiteit tussen aangrenzende kleurvlakken veroorzaakt een chromatische inductie , waardoor de waargenomen kleuren ten opzichte van elkaar veranderen. Bij chromatisch contrast neemt het waargenomen verschil tussen aangrenzende kleurvlakken toe , zowel in helderheid als in kleurintensiteit, waardoor de kleurvlakken visueel van elkaar gescheiden worden; bij chromatische assimilatie neemt het waargenomen verschil tussen aangrenzende kleurvlakken af, zowel in helderheid als in kleurintensiteit, waardoor de kleuren meer op elkaar lijken of visueel in elkaar overlopen.

• De luminantieverhouding tussen twee aangrenzende kleuren, of tussen een kleur en de achtergrond, kan een helderheidsinductie veroorzaken , waardoor de lichtere kleur lijkt te gloeien of te schitteren, of een lichtheidsinductie ( hieronder besproken ), waardoor de donkere kleur zwarter lijkt.

• De kleuren vormen een rand langs een gemeenschappelijke zijde, wat kan leiden tot contrasteffecten tussen de randen.

Chromatische inductie, helderheids-/lichtheidsinductie en randcontrasten ontstaan ​​vanuit een nieuw niveau van perceptuele structuur dat overeenkomt met de tegengestelde functies en tegengestelde contrasten tussen groepen of clusters van receptoren in het netvlies. Deze effecten komen niet voort uit de basale output van de fotoreceptoren. Ze worden gecreëerd wanneer de output van receptoren wordt gedifferentieerd, gesommeerd, onderdrukt of versterkt door de secundaire cellen in het netvlies of de visuele banen in de hersenen.

De ruimtelijke frequentie (visuele grootte) van kleurvlakken, die wordt bepaald door de fysieke grootte van de kleurvlakken gezien vanaf een bepaalde afstand, en die wordt beïnvloed door de lokale afstand tussen receptoren op het netvlies en de perceptuele groepering van kleurvlakken in patronen, speelt een belangrijke rol bij het bepalen van de richting en de grootte van chromatische inductie-effecten in tweedimensionale kleurendisplays.

De belangrijkste visuele illusies bij verwante kleuren zijn de kleurverschuivingen die ontstaan ​​door chromatische inductie. Een eenvoudig voorbeeld hiervan zijn de drie kleurvlakken in het onderstaande diagram, die alleen in visuele grootte verschillen tussen contrastpatronen met een lage frequentie (groot) en een hoge frequentie (klein).

kleurverschuivingen veroorzaakt door chromatische inductie

(boven) een lage ruimtelijke frequentie produceert chromatisch contrast, en (onder) een hoge ruimtelijke frequentie produceert chromatische assimilatie; in beide diagrammen hebben de stippellijnen dezelfde helderheid.

In elk voorbeeld zijn alle vier de kleurbalken boven of onder de kleine stippen identieke beeldkleuren op uw computerscherm. De brede (lage frequentie) balk op de donkere achtergrond lijkt echter lichter dan de brede balk op de lichte achtergrond, omdat chromatisch contrast ervoor zorgt dat kleur en achtergrond meer van elkaar verschillen. Bij hoge ruimtelijke frequenties lijkt de dunne (hoge frequentie) balk op de donkere achtergrond donkerder dan de dunne balk op de lichte achtergrond, omdat chromatische assimilatie ervoor zorgt dat kleur en achtergrond meer op elkaar lijken. Grofweg gezegd versterkt kleurenzicht het contrast tussen kleurvlakken die groot genoeg zijn om als verschillende objecten te worden beschouwd, en onderdrukt het contrast tussen kleurvlakken die klein genoeg zijn om textuur op één oppervlak te vormen.

De activiteit van de tegenwerkende functies produceert ook tintafhankelijke verschillen in randcontrast . De y/b-dimensie produceert zwakkere randcontrasten dan de r/g-dimensie, zoals hieronder wordt weergegeven in de standaard gerelateerde kleurenpresentatie.

verschillen in chromatisch contrast en assimilatie op de y/b- en r/g-tegenfuncties

(boven) randcontrast in de standaard gerelateerde kleurweergave; (onder) chromaticiteitspatrooncontrasten in afwisselende kleuren van 1, 2 of 3 pixels breed

Bovenaan de afbeelding is dit verschil in randcontrast te zien bij de bekende, verwante kleurpresentaties. Onderaan de afbeelding is een identiek kleurpatroon weergegeven in een zwart-witversie (voorbeeld b ), of in geel/violet ( a ) of rood/groen ( c ) met gelijke helderheid en verzadiging. De rood/groene stimulus produceert nog steeds kleurscheiding bij hoge ruimtelijke frequenties wanneer de contrasten in helderheid of verzadiging minimaal zijn; een vergelijkbare geel/violette stimulus produceert assimilatie – een ogenschijnlijk effen kleurvlak.

visuele reacties toegevoegd aan
gerelateerde kleuren

trichromatische responsen
gemiddelde luminantie-adaptatie
gemiddelde chromatische adaptatie
simultane contrasten
grenscontrasten

Bij maximale chroma voor elke tint (een aanpassing die ook de helderheid van de kleuren verandert) is het geel/violet-contrast ( d ) echter scherper dan het rood/groen-contrast ( f ). Dit contrast veroorzaakt ook een aanzienlijke desaturatie (verbleking) van de gele kleur, wat zichtbaar is als hetzelfde geel wordt gebruikt in een contrast met zwart in plaats van violet (vergelijk d met de bovenste helft van e ). De violette kleur wordt minder beïnvloed, zoals te zien is wanneer hetzelfde violet wordt gebruikt in een contrast met wit in plaats van geel (vergelijk d met de onderste helft van e ). Dit toont aan dat de bijdrage van de S -kegeltjes minder wordt beïnvloed door patrooncontrasten: de meeste chromatische contrasteffecten ontstaan ​​door interacties tussen de L- en M- kegeltjes of hun output.

Deze contrasteffecten strekken zich ongelijkmatig uit tot chromatische inductie- effecten. Het voorbeeld (diagram, rechts) toont twee van deze effecten in het contrast van hoogfrequente balken, gekleurd in geel en violetblauw, overeenkomend met het y/b -tegencontrast (boven), of rood en cyaan, overeenkomend met het r/g -tegencontrast (onder). Zowel chromatische onderdrukking als spreiding zijn het sterkst bij het y/b -contrast: lijnen die geel lijken tegen de grijze achtergrond lijken wit tegen de violetblauwe achtergrond, en blauwviolette lijnen lijken zwart tegen de grijze achtergrond en grijs tegen de gele achtergrond. Bovendien zorgt spreiding ervoor dat de grijze achtergrond tussen de blauwe lijnen violetblauw lijkt. Deze onderdrukkings- en spreidingseffecten zijn minder duidelijk bij het r/g -contrast.

De term 'gerelateerde kleuren' wordt soms gebruikt als equivalent van object- of oppervlaktekleuren, maar dit is onjuist. Alle effecten van gerelateerde kleuren kunnen voorkomen in kleurgebieden, ongeacht of deze in drie dimensies als lichtbronnen, oppervlakken of objecten kunnen worden geïdentificeerd.

zelflichtend versus oppervlaktekleur

De derde basisvorm van kleur manifesteert zich in het waargenomen verschil tussen lichtbronnen en oppervlakken. Dit krachtige perceptuele contrast wordt geproduceerd door de luminantieverhouding en het relatieve oppervlak tussen een doelkleur en de omringende of achtergrondkleur(en). Verhouding en oppervlak leiden tot twee tegengestelde kleurmechanismen:

• een helderheidsinductie die de illusie van een zelflichtende kleur creëert, die het sterkst is wanneer een klein, helder gekleurd gebied wordt bekeken tegen een veel grotere en donkerdere (lagere helderheid) omringende of gemiddelde achtergrond, of

• een lichtinductie die ervoor zorgt dat een oppervlaktekleur verschijnt die het sterkst is van meerdere aaneengesloten kleurvlakken met vergelijkbare helderheid en grootte.

chromatische onderdrukking en
spreidingseffecten

(boven) een geel/violet (y/b) contrast; (onder) een rood/cyaan (r/g) contrast

De afbeelding rechts illustreert beide perceptuele effecten in één figuur. De drie blauwe stippen in het midden van elk kubusvlak hebben exact dezelfde helderheid op uw computerscherm. (Dat wil zeggen, als de kleuren worden geselecteerd met de kleurenkiezer van Photoshop, leveren ze identieke hexadecimale of RGB-waarden op.) Het bovenste vlak van de kubus lijkt echter het helderst verlicht, en daarmee ook de blauwe stip daarin, omdat deze een veel lagere helderheid heeft ten opzichte van de gele stippen eromheen, waardoor deze donkerder en aan het oppervlak vastgeplakt lijkt. Het kubusvlak rechts bevindt zich in diepe schaduw, waardoor dezelfde blauwe stip een veel hogere helderheid heeft ten opzichte van het schaduwrijke oppervlak eromheen, waardoor deze zwakjes lijkt te gloeien als een lichtbron.

De fysieke verhoudingen die aan deze perceptuele discriminatie ten grondslag liggen, worden besproken in het hoofdstuk over de lichtconstanten . De perceptuele mechanismen worden in een later hoofdstuk besproken . De subjectieve kleurkwaliteiten die betrokken zijn bij de waarneming van helderheid en lichtheid zijn:

1. De tegenovergestelde primaire kleuren helderheid ( de visuele kwaliteit van glans of emissie) of zwartheid (de visuele kwaliteit van absorptie of gedeeltelijke reflectie) definiëren de tegenovergestelde percepties van zelflichtende of oppervlaktekleur – kleuren die lijken voort te komen uit de emissie-eigenschappen van licht of de reflectie-eigenschappen van oppervlakken.

Het is belangrijk te begrijpen dat helderheid en zwartheid perceptuele kwaliteiten of symbolen zijn die verbonden zijn aan relatieve helderheidscontrasten, en niet aan fysieke hoeveelheden lichtintensiteit die we direct waarnemen, net zoals rood of blauw perceptuele kwaliteiten zijn die verbonden zijn aan relatieve verhoudingen van licht met een lange of korte golflengte, en niet aan fysieke kleuren die we direct waarnemen.

2. Wit is het overgangspunt tussen helderheid en zwartheid – dat wil zeggen, wit is slechts een oppervlaktekleur die zowel geen zwartheid (lichtabsorptie) als geen helderheid (lichtemissie) lijkt te hebben.

Een vergelijkingspunt is de ganzfeldkleur die verschijnt bij constante visuele stimulatie. Deze kan worden omschreven als een dimensieloze, kleurloze, omhullende mist. Ook hier ontbreekt de sensatie van zwartheid en helderheid, maar hij lijkt niet "wit". Helderheid en zwartheid, wit en zwart, zijn perceptuele symbolen voor veranderingen en ongelijkheden in visuele stimulatie tussen verwante kleuren: ze verdwijnen wanneer de visuele stimulatie gelijk en constant is over het gehele gezichtsveld.

simulatie van lichtheid en helderheidsinductie op de vlakken van een kubus

Het contrast wordt versterkt door de afbeelding in een verduisterde ruimte te bekijken; uit Purves et al. (2002)

3. Het helderheidsbereik of de waargenomen luminantievariatie in zelflichtgevende kleuren wordt begrensd door de fysiologische grenzen van lichtperceptie onder de huidige luminantieadaptatie. Zelflichtgevende kleuren kunnen niet als minder helder worden waargenomen dan een "wit" oppervlak in hun directe omgeving, maar de enige bovengrens is het punt waarop de luminantie het kegeltjesfotopigment volledig uitput of de lichtintensiteit visuele stress veroorzaakt — lichtvervaging, storende nabeelden, lichamelijk ongemak of blindheid. De helderheid wordt echter normaal gesproken aangepast aan het huidige niveau van luminantieadaptatie: een kaarsvlam lijkt vrij helder in volledige duisternis, maar is onzichtbaar bij daglicht.

Daarentegen is het helderheidsbereik een perceptuele schaal van grijstinten die aan de uiteinden wordt begrensd door de gewaarwording van witheid of zwartheid. Deze schaal omvat een reeks fysieke luminantiewaarden die in kleurwaarnemingsmodellen worden gedefinieerd als helderheidswaarden van 0 tot 100, hoewel de werkelijke luminantieverhoudingen voor fysieke oppervlakken nooit groter zijn dan 1:33 en in de meeste natuurlijke of kunstmatige omgevingen kleiner dan 1:20.

Deze twee aan helderheid gerelateerde contrasten spelen gelijktijdig een rol bij kleurenzien (rechts). De gemiddelde verlichting bepaalt de helderheidsadaptatie, en de relatieve helderheid van de lichten; de variaties in de helderheidsfactor (reflectie) bepalen een helderheidsbereik dat is verankerd rond wit. De status van beide adaptaties wordt aangegeven door de kwaliteit van wit en de chromatische intensiteit van de oppervlaktekleuren.

4. Doorgaans omvat de waarneming van lichtheid grijstinten of de "doffe" kwaliteit van een verdunde zwartheid, het symbool van oppervlakte-lichtabsorptie dat perceptueel wordt afgeleid uit relatieve luminantieverschillen. Op dezelfde manier omvat de waarneming van helderheid lichtsterkte of een "uitstromende" kwaliteit van schittering, het perceptuele symbool van lichtemissie.

5. De intensiteitszuiverheid van zwart of wit, of van helderheid ten opzichte van de achtergrond, hangt af van het relatieve oppervlak en de ruimtelijke verhouding tussen de kleurvlakken. Helderheid of zwartheid wordt verhoogd door (1) het visuele formaat van het kleurvlak te verkleinen, (2) het formaat van de omgeving te vergroten en (3) het helderheidscontrast tussen kleur en omgeving te vergroten.

Deze contextuele factoren kunnen worden ervaren via diafragma's of fluorescerende kleuren, die "erg helder" of "briljant" lijken, maar zich op een ambigue manier tussen lichtuitstralend en lichtreflecterend bevinden. Om dit te zien, schuif je een gordijn voor een raam waar de zon op schijnt in een verder onverlichte kamer: de grote rechthoek van verlichte vloer of muur in de kamer met daglicht wordt een smalle strook fel schijnend licht in de verduisterde kamer. Door het gordijn heen en weer te schuiven om de breedte van de lichtbundel aan te passen, kan de verlichte muur of vloer reflecterend, uitstralend of gloeiend (tegelijkertijd reflecterend en uitstralend) lijken. Een vergelijkbaar effect treedt op bij de helderheidsvariaties in je barbecue, waar sommige kolen in het vroege middaglicht oranje lijken, terwijl andere eruitzien als doffe oranje geverfde oppervlakken. Omdat deze variaties in verlichting veel voorkomen, lijken bijna neutrale oppervlakken met een reflectie van 90% of minder in de meeste situaties "wit". Visuele context speelt dus een ongewoon belangrijke rol in hoe witte en fluorescerende kleuren worden waargenomen.

6. Een gevolg hiervan is dat vergrijsde of zwartachtige kleuren alleen als oppervlakken kunnen verschijnen, niet als licht. Kleuren zoals grijs, oker of bruin verschijnen alleen als oppervlaktekleuren . De overeenkomstige stimuli, wanneer ze als zelflichtende kleuren worden gepresenteerd, lijken op zwak wit, geel of oranje licht.

7. De kleureigenschappen voor zelflichtende en oppervlaktekleuren worden daardoor verschillend: zelflichtende kleuren en oppervlaktekleuren worden nog steeds beschreven door de eigenschappen helderheid, tint en kleurrijkheid (chromatische intensiteit of tintzuiverheid); maar het helderheidscontrast induceert daarnaast de eigenschappen helderheid en chroma (beide beoordeeld ten opzichte van het witte oppervlak).

8. Belangrijk is dat de richting, intensiteit en kleur van een lichtbron niet terug te vinden zijn in de waarneming van oppervlaktekleur: alle kleur en helderheid worden toegeschreven aan het materiaal dat de kleurvlakken creëert. Het meest lichtgevende oppervlak in het gezichtsveld wordt een "wit" ankerpunt (het kan in feite gekleurd of donkergrijs zijn), en het scala aan grijstinten (helderheden van de oppervlaktekleur) wordt onder dit ankerpunt verdeeld op een manier die consistent is met één enkele lichtbron.

Oppervlaktekleur kan worden waargenomen zonder specifieke informatie over de locatie of aard van een lichtbron. De kleur verschijnt door een beperkt contrast tussen kleurvlakken (de schijnbare absorptie of zwartheid van oppervlakken), binnen een constante luminantie-adaptatie.

visuele reacties toegevoegd aan oppervlaktekleuren

trichromatische responsen gemiddelde luminantie-adaptatie gemiddelde chromatische adaptatie simultane contrasten grenscontrasten lichtheidsinductie afgeleide verlichtingssterkte

Een kleurstimulus, een zogenaamde kleurenmondriaan, wordt gebruikt om kleurconstantie , corresponderende kleuren of contexteffecten in verwante, oppervlaktekleuren te bestuderen. De mondriaan is een patchworkachtig patroon van overlappende rechthoeken van verschillende groottes dat complexe kleurcontrasten produceert binnen een beperkt luminantiebereik (rechts). Oorspronkelijk (circa 1920) waren dit daadwerkelijke fysieke oppervlakken die werden verlicht door diffuus wit licht met een matige intensiteit; tegenwoordig worden ze steeds vaker aan kijkers gepresenteerd als digitale afbeeldingen op een plat computerscherm. In beide gevallen verschijnen de kleuren als oppervlaktekleuren en is er geen herkenning van een externe lichtbron.

De belangrijkste visuele illusies bij oppervlaktekleuren of zelflichtende kleuren ontstaan ​​door een discrepantie tussen de werkelijke en de schijnbare verlichting. Dit komt door "valse" luminantieverhoudingen die worden veroorzaakt door lichtvignettering of onverklaarbaar grote lichtcontrasten. Zo is een computermonitor in werkelijkheid een patroon dat is gecreëerd door miljoenen zwakke lichtjes, geen oppervlak; de maan lijkt 's nachts een lichtbron en overdag een bleek oppervlak; een spotlicht dat is gevignetteerd om de randen van een kleurvlak te volgen, kan de kleur doen lijken te gloeien. Een ander "illusoir" effect treedt op bij fluorescerende kleuren , die onzichtbare ultraviolette golflengten van licht absorberen en de energie gedeeltelijk uitzenden als zichtbare golflengten, waardoor de kleur lijkt te gloeien (meer licht uitstraalt dan erop schijnt). Dit effect wordt versterkt door een "blacklight" of een lichtbron met een relatief hoge emissie van korte golflengten.

lokale versus verhulde kleur

Zolang de locatie en kleur van een lichtbron perceptueel niet gespecificeerd zijn, lijken alle verwante kleuren alsof ze verlicht worden door een ideale "witte" of een lichtbron met gelijke energie. Dit betekent dat we de houding aannemen dat we de materiële kleur zien zoals die "werkelijk is". Het helderheidscontrast bepaalt of de kleurvlakken als licht, als oppervlakken of als een ambigue toestand daartussenin verschijnen, maar het licht lijkt geen specifieke kleur te hebben of uit een specifieke richting te komen.

De vierde basisvorm van kleur ontstaat wanneer een denkbeeldige of categorische verlichtingssterkte en chromaticiteit wordt toegekend aan een lichtbron die oppervlaktekleuren zichtbaar maakt. Dit verdeelt oppervlaktekleuren in twee contrasterende vormen:

De lokale kleur wordt waargenomen als een oppervlak of materiaal dat wordt verlicht door een "zuiver wit" licht. We accepteren stilzwijgend de goede kleurweergavekwaliteit van de verlichting op hetzelfde moment dat we de kleur van het oppervlak waarnemen. Dit is de gebruikelijke perceptie van kleur in het middagzonlicht, of kleuren die worden onderzocht onder gebalanceerd kunstlicht, en van de kleuren die we ons herinneren van objecten.

Gesluierde kleur wordt waargenomen als een visuele mengeling van de lokale (materiële) kleur en een of meer ruimtelijk gescheiden tintlagen . Deze waarneming is kenmerkend omdat de kleur automatisch wordt gescheiden in twee "lokale" kleuren: de kleur (helderheid en chromaticiteit) van het oppervlak en de kleur van de tintlaag.

Deze tegengestelde kleurvormen definiëren een niveau van kleurcomplexiteit waarbij verschillende nieuwe factoren een rol spelen.

Ten eerste is een ruimtelijke interpretatie van kleurbronnen essentieel voor de waarneming van een gesluierde kleur. Een gesluierde kleur verschijnt als een combinatie van (1) een doorschijnend materiaal vóór een ondoorzichtige lokale kleur, (2) een ondoorzichtig materiaal achter een doorschijnende lokale kleur, (3) een gekleurde lichtbron vóór een ondoorzichtig of reflecterend oppervlak, of (4) een gekleurde lichtbron achter een doorschijnende of transparante lokale kleur. Voor de waarneming van een gesluierde kleur is het nodig om twee of meer in de ruimte gescheiden kleurbronnen te herkennen; deze gescheiden kleur is inherent aan de kleurwaarneming.

een Mondriaanse stimulus

diffuus verlicht om de perceptie van verlichting in de ruimte te elimineren.

De voorbeelden (rechts) laten zien dat dit afhankelijk kan zijn van de tweedimensionale configuratie van randen en kleurvlakken, of van visuele aanwijzingen die een lichtbron op een specifieke locatie identificeren , of beide. Verhulde kleuren worden meestal waargenomen in relatie tot driedimensionale oppervlakken: onderzoek naar kleurenzicht heeft aangetoond dat mensen betrouwbaar het verschil kunnen onderscheiden tussen een driedimensionale blauwe ruimte die wordt verlicht door wit licht en een witte ruimte die wordt verlicht door blauw licht. Maar de voorbeelden rechts laten zien dat de tweedimensionale structuur van het beeld op zichzelf voldoende is om de indruk te wekken van een kleurbron die losstaat van een lokale (oppervlakte)kleur, die we interpreteren als transparantie of slagschaduw .

Ten tweede wordt een gesluierde kleur als hinderlijk ervaren , in die zin dat kleurenzicht ernaar streeft de tintlaag te elimineren of te isoleren om de lokale kleur van het oppervlak te herstellen. Deze aanpassing is meestal automatisch of, als deze afhangt van kennis van de kijksituatie, is deze niet gemakkelijk terug te draaien zodra onze kennis van de situatie verandert.

Ten derde vermoed ik dat in wezen hetzelfde perceptuele proces, of een combinatie van processen, betrokken is bij de herkenning van zeer verschillende soorten kleurlagen. Deze omvatten:

• een globale kleurschakering die voortkomt uit een of meer lichtbronnen, waaronder de belangrijkste lichtbron (de kleur van zonlicht bij zonsondergang, of daglicht door een raam op het noorden)

•  schaduwen die worden geworpen door objecten die zich tussen de lichtbron en het kleurgebied bevinden

• een verandering in de mate van verlichting (zoals het verschil tussen de kleuren 's nachts in een verlichte woonkamer en een onverlicht terras)

•  reflecties op een oppervlak vanaf een nabijgelegen verlicht oppervlak (zoals een kleur die van een muur in een nabijgelegen schaduw wordt weerkaatst, of het beeld van zonlicht dat van raamglas op de muur van een aangrenzend gebouw wordt weerkaatst)

•  reflecties van een oppervlak, hetzij van het kleurvlak zelf (zoals de lucht die in een meer wordt weerspiegeld of de motorkap van een auto) of van een transparant reflecterend oppervlak dat zich tussen het kleurvlak en de kijker bevindt (de kleuren van een stadsstraat die worden weerspiegeld voor de objecten in een winkelruit).

•  semi-transparante tintmedia die zich tussen het kleurvlak en de kijker bevinden (zoals getinte ramen, horren, zonnebrillen, fotografische filters, rook of mist).

Het is duidelijk dat de meeste van deze situaties een driedimensionale interpretatie van het beeld inhouden en daarom onder de volgende vorm van kleur vallen ( vlakke versus ruimtelijke kleur ), maar mijn vermoeden is dat de ruimtelijke interpretatie een sturende functie uitoefent op processen die even goed werken in twee dimensies.

De onderstaande afbeelding toont de minimale, samenhangende kleurpresentatie die nodig is voor het verschijnen van een gesluierde kleur: twee contrasterende kleurvlakken (oranje en wit) die twee contrasterende chromaticiteitsvlakken (neutraal en getint violet) weergeven, waarbij de kleur- en tintvlakken worden onderscheiden door afzonderlijke (anders uitgelijnde of gevormde) randen of grenzen.

lokale en subtiele kleuren veroorzaakt door een kleurbron, met wit als standaard.

De eenvoudigste of meest letterlijke interpretatie van de afbeelding is dat deze twee halfronde kleurvlakken toont, ingeklemd tussen twee identiek gevormde en symmetrisch geplaatste rechthoekige bogen. Maar wij zien het niet zo: het patroon lijkt veel waarschijnlijker op een wit vierkant met daarin een grote oranje cirkel, doorsneden door de grens tussen licht en schaduw, of op een vierkant en een cirkel die verlicht worden door twee lichtbronnen, een helderwitte en een zwakke violette.

een transparantie-illusie

De overeenkomst tussen kleurvlakken en de inconsistentie van randen wekt de indruk van een kleurbron (een filmlaag).

een getinte kleur mondrian

Het verschijnen van een helderheidsgradiënt en een aaneengesloten donker gebied wekt de indruk van een kleurbron (een slagschaduw).

Beide beoordelingen – van een schaduwrand of twee contrasterende lichtbronnen – vereisen een "wegsnijden" of " afsnijden " (een term bedacht door Fabio Metelli) van het kleurverschil als een tintlaag binnen het beeld. Bij het afsnijden wordt geprobeerd een stabiele kleurbeoordeling te verkrijgen door een laag storende kleur weg te pellen om de onderliggende laag met lokale kleur te onthullen (rechts).

Twee opmerkingen hier. De ruimtelijke locatie van de schaduwrand of tweede lichtbron is ongedefinieerd, omdat er een oneindig aantal geometrische arrangementen mogelijk is die hetzelfde visuele effect opleveren. Hoewel een subtiele kleuring een driedimensionale perceptie creëert van een materiaal voor of achter een ander, kunnen de werkelijke ruimtelijke afstanden (de locatie van een schaduwobject of de dikte van een tintlaag) ongedefinieerd zijn.

Ten tweede lijkt de perceptie van oppervlakken als wit of zeer licht een cruciale rol te spelen. Enerzijds is het zeer ongebruikelijk om een ​​kleur die als wit of licht wordt waargenomen, daadwerkelijk getint of gesluierd te zien. Dit komt doordat de kleur van een oppervlak en het licht dat erop valt, zich subtractief mengen, wat betekent dat elke tint in het licht het oppervlak donkerder maakt. Tegelijkertijd verschijnt rook of mist vaak als een gedeeltelijk doorlatend wit, en de witheid maakt het visueel onderscheidend en zorgt ervoor dat objecten die erdoorheen worden gezien, lichter en minder verzadigd lijken. Dit impliceert dat het contrast in helderheid een belangrijke factor is bij het bepalen van een scheiding.

Maar alles wat het mogelijk maakt om de omvang en dichtheid van de tintlaag te herkennen en te "loskoppelen" van de oppervlaktekleur, kan functioneren als een scheidingsteken. Belangrijke scheidingstekens zijn onder andere: (1) specifieke rand- of gradiëntgrenzen die niet overeenkomen met de randen tussen achtergrondkleurgebieden (een diffuse rand die scherpe randen kruist, of een scherpe rand over diffuse randen, of een rechte rand over een complex patroon, enz.); (2) een afzonderlijke tintvorm die de kleurgebieden van een oppervlaktepatroon of herkenbare objecten doorsnijdt (reflecties in een raam die over objecten achter het raam heen liggen); (3) een uniforme kleurverschuiving die een gelijke proportionele verandering in de helderheid of chromaticiteit van een groep kleurgebieden teweegbrengt; of (4) een globale kleurverschuiving als gevolg van de kleur van de hoofdverlichting. In veel gevallen zijn (5) afwijkingen van de geheugenkleur , onze verwachting van de lokale kleur die een vertrouwd object of oppervlaktemateriaal zou moeten hebben, ook belangrijk.

Gesluierde kleur ontstaat door een complexe perceptuele gevolgtrekking , een visueel vermoeden. Met enkele uitzonderingen – de waarneming van schaduwen van objecten of relatieve veranderingen in belichting – zijn we ons bijna altijd bewust van een kleurscheiding wanneer deze zich voor het eerst voordoet, vaak als een vluchtig gevoel van verstoring, ambiguïteit of 'herkenning' van iets dat ons zicht blokkeert, alsof het perceptuele proces bewuste goedkeuring moet krijgen voor de identificatie van een reflectie, gekleurde lichtbron of kleurmedium. Dit kan zelfs voorkomen bij bekende kleurlagen, zoals reflecties in water.

Extreem grote veranderingen in de schijnbare reflectie ("luminantiefouten") kunnen optreden als een tintlaag (of de picturale weergave ervan) op systematische wijze wordt gewijzigd. Deze vormen de belangrijkste categorie van visuele verwarringen tussen lokale en verborgen kleuren.

"Onjuiste" lichtpercepties veroorzaakt door een illusoir tintlaagje

een "muur van blokken"-patroon met gesimuleerde kleurveranderingen veroorzaakt door transparante balken (midden) of schaduwbanden (rechts); aangepast van Logvinenko (1999) en Kingdom (1999)

In het visuele patroon van de blokkenmuur (links) hebben de horizontale ruiten, die worden afgeschermd door de scherp of vaag afgerande "transparante" banden, dezelfde helderheid (lichtheid in het beeld) als de horizontale donkere ruiten in het midden, maar ze lijken veel lichter (midden)! Dit effect wordt versterkt wanneer de banden een vage in plaats van een scherpe rand hebben (rechts).

visuele reactie op een tintbron

trichromatische responsen gemiddelde luminantie-adaptatie gemiddelde chromatische adaptatie simultane contrasten grenscontrasten lichtheidsinductie afgeleide verlichtingssterkte tinting splitsing

Deze effecten worden veroorzaakt door een snijfout . De truc wordt onthuld in de onderste voorbeelden: de afzonderlijke tintlagen werden in Photoshop langs randen "uitgesneden" die precies overeenkomen met de diamanten, waardoor de diamanten hun oorspronkelijke lichtheid behielden. De banden lijken echter continu te zijn tussen hun horizontale boven- en onderrand, waardoor de diamanten "bedekt" lijken door hun tint. Door deze donkere tint te verwijderen, lijkt de kleur lichter. De bovenste voorbeelden laten zien hoe de horizontale diamanten eruit zouden zien als er een echt homogene tintlaag overheen zou worden geplaatst: de diamanten lijken nu iets donkerder, maar tegelijkertijd dezelfde kleur als de middelste rij diamanten in het hoofdvoorbeeld.

In de nog dramatischer "schaakstukken"-illusie (rechts) hebben de stukken in beide afbeeldingen wederom exact dezelfde helderheid, pixel voor pixel, maar hun schijnbare reflectie is bijna volledig omgekeerd, van helder wit naar donkergrijs. Dit wordt bereikt door de helderheid van een tintlaag van "rook" die rond de stukken wervelt sterk te verhogen, terwijl tegelijkertijd een deel van de tintlaag vóór de stukken wordt weggesneden of verwijderd. Verbazingwekkend genoeg lijken de "lichtgevende" schaakstukken in deze illusie zelfs lichter dan de lichte achtergrond die erachter te zien is.

In Steven Spielbergs film Terminal zit een grappige vertekening , waarbij de weerspiegeling van een mannenhoofd in een herenmodewinkelruit lijkt samen te smelten met een pak dat achter de ruit hangt. De weerspiegeling van het hoofd en de kraag van het overhemd zonder hoofd vallen namelijk precies samen. De gecombineerde vorm van romp en hoofd versmelt tot één herkenbare vorm (een menselijke figuur), waardoor de vertekening wordt opgeheven.

Deze voorbeelden illustreren het extreme belang van overeenkomende of overlappende randen of onsamenhangende vormen als scheidingsteken. Maar scheiding kan ook worden verstoord door kleuring of contourering, bijvoorbeeld door een contrasterende kleur te gebruiken voor de tintlaag, of door de rand van de achromatische "tintlaag" parallel te laten lopen aan de donkere ruitvormige randen (rechts). In beide gevallen wordt de illusie van de tintlaag tenietgedaan. Zonder scheidingsteken hecht de "tint" zich aan het oppervlak als een verkleuring, of scheidt zich af als een overlappend patroon.

De waarneming van een kleurbron is geen vorm van simultaan chromatisch contrast, maar een vorm van ruimtelijke waarneming. De helderheidsverschuivingen die door chromatisch contrast worden veroorzaakt, verschijnen in het achromatische diagram van parallelle randen (rechts), en deze helderheidsverschuiving is veel kleiner dan die in de kleurlaag met diffuse randen (boven); en zelfs kleine kleurverschillen kunnen een snijfout tenietdoen die in een achromatische versie zeer prominent aanwezig is. Het verschil in de achromatische of kleurgecodeerde contrasten geeft aan dat we te maken hebben met verschillende contrastprocessen.

vlak versus ruimtelijke kleur

De werkelijke betekenis van verhulde kleuren komt pas aan het licht wanneer we de vijfde en laatste basisvorm van kleur beschouwen, namelijk het contrast tussen tweedimensionale en driedimensionale kleuren.

Een vlakke kleur verschijnt als een kleurvlak op een plat oppervlak, gezien vanuit een specifieke richting en zichtbaar gemaakt door licht dat onder een specifieke invalshoek op zowel het oppervlak als de kijkrichting valt.

Een ruimtelijke kleur verschijnt als een kleurvlak op een oppervlak dat zich bevindt tussen andere oppervlakken die worden geïnterpreteerd als objecten in de ruimte. Deze objecten creëren veel verschillende kijkhoeken en invallende belichting, en zorgen voor contrasten tussen licht en schaduw. [Merk op dat in de literatuur over kleurenzicht de term 'ruimtelijk' doorgaans wordt gebruikt om tweedimensionale kleurstimuli te beschrijven, met name de ruimtelijke frequentie van een tweedimensionaal patroon.]

Het punt van dit contrast is dat vlakke kleuren onder nagenoeg dezelfde belichting en vanuit hetzelfde gezichtspunt worden waargenomen. Er zijn geometrisch eenvoudige veranderingen in kleurwaarneming die, voor oppervlakken die worden verlicht door een verre lichtbron (zoals de zon), uitsluitend te wijten zijn aan veranderingen in de kijkhoek, of, voor oppervlakken die worden verlicht door een nabije lichtbron (zoals een gloeilamp), te wijten zijn aan de gecombineerde effecten van de kijkhoek en de afstand en richting van de lichtbron. Er zijn echter vrij eenvoudige constanten in de kijkgeometrie die de variaties in vlakke kleuren verklaren.

Ruimtelijke kleuren introduceren twee cruciale nieuwe problemen: ze definiëren objecten , die een specifiek volume in de ruimte innemen en verschillende kijkhoeken en lichtinval creëren aan hun verschillende zijden, en ze definiëren schaduwen , die zowel de kleur van de donkere kant van het object als de kleur van andere oppervlakken of objecten die erdoor worden beschaduwd beïnvloeden. Deze variaties in licht en schaduw worden waargenomen als de vormgeving van het object en de positie van het object in de ruimte.

In het vorige gedeelte wees ik op het belang van overlappende of uitgelijnde randen als scheidingsteken. De meest voorkomende voorbeelden van verborgen kleuren zijn schaduwen op oppervlakken, die overal en onder vrijwel alle soorten verlichting voorkomen. Schaduwen betekenen dat oppervlaktekleuren moeten worden vergeleken bij aanzienlijk verschillende lichtniveaus. De modellering van objecten maakt het echter mogelijk om deze verborgen kleuren te onthullen door de driedimensionale waarneming van de objecten zelf. De cognitie van objecten die in de ruimte worden verlicht, wordt het scheidingsteken voor de eigen variaties in licht en donker. Ruimtelijke kleuren zijn slechts scheidingstekens die corresponderen met objecten.

De waarneming van objecten die in de ruimte verlicht zijn, omvat alle gebruikelijke bronnen van verhulde kleuren: licht dat van nabijgelegen oppervlakken in schaduwen weerkaatst, schaduwen op een object, schaduwen die door het object zelf worden geworpen, reflecties of highlights op een object, en veranderingen in helderheid of textuur (oppervlaktegradiënten) als gevolg van veranderende afstanden of invalshoeken tussen een oppervlak en een lichtbron. Al deze verhulde kleuren verdwijnen min of meer in de uniforme waarneming van materiële objecten op verschillende locaties binnen een driedimensionale scène.

de illusie van de "schaakstukken"

naar Gilchrist (2005)

Toegevoegde kleur of randcongruentie verstoort de illusie van een getinte laag.

Het diagram (rechts) toont de extra visuele reacties die actief zijn bij ruimtelijk zicht, de meest complexe vorm van kleur. Dit is weliswaar een parodie op een daadwerkelijke inventarisatie, omdat de visuele processen die betrokken zijn bij ruimtelijke kleuren zeer slecht begrepen worden — we kunnen ze bijvoorbeeld niet simuleren in robotvisie. Het lijkt echter redelijk om te stellen dat alle aspecten van ons gezichtsvermogen verenigd zijn in de ervaring van ruimtelijke kleur, de representatie van een driedimensionale materiële wereld onder natuurlijke verlichting.

Dit zou je het principe van ruimtelijke dominantie kunnen noemen : het gezichtsvermogen streeft ernaar een visueel beeld te interpreteren als materiële oppervlakken die in de ruimte verlicht zijn. Ruimtelijke kleuren kunnen alleen verstoord worden door het visuele beeld grof en systematisch te verarmen of door een beeld te creëren dat niet strookt met een eenvoudige (zuinige) ruimtelijke interpretatie.

Het principe van ruimtelijke dominantie vormt de basis van alle visuele illusies met betrekking tot ruimtelijke kleuren. Het onderstaande diagram toont het verschil tussen twee arrangementen van identieke kleurvlakken.

een complexe kleurstimulus

georganiseerd als vlakke kleur of ruimtelijke kleur

Wanneer de gekleurde ruiten willekeurig zijn gerangschikt (links), lijken het platte kleurvlakken die in een plat blauw veld zijn ingevoegd. Elke ruit is een autonoom kleurvlak en er is geen laagmarkering die kleurenzicht kan gebruiken om verborgen kleuren te identificeren en aan te passen: daardoor is de kleurvariatie vrij groot.

Wanneer ze zo worden gerangschikt dat ze een ruimtelijke illusie vormen (rechts), worden dezelfde kleuren geïnterpreteerd als ondoorzichtige gekleurde blokken en hun schaduwen. Deze cognitie maakt een snelle en onmerkbare aanpassing mogelijk van de kleuren die als schaduwrijk of als door strijklicht verlicht worden geïnterpreteerd: de variatie in de kleuren wordt gedempt en de verlichte en schaduwrijke oppervlakken lijken dezelfde kleur te hebben.

Een achromatische ruimtelijke illusie (hieronder) laat zien hoe ruimtelijke kleur de oppervlaktekleur sterk kan veranderen om een ​​driedimensionale waarneming te evenaren of te versterken.

Een ruimtelijke illusie verandert de waarneming van lichtheid.

In beide figuren is het basispatroon een 5 x 5 matrix van identiek gekleurde, achromatische "tegels", waarbij de vorm of oriëntatie van sommige tegels is veranderd om de illusie te wekken van een verticaal (links) of horizontaal (rechts) gevouwen oppervlak. Dit is voldoende om contrasterende ruimtelijke illusies en kleurveranderingen te produceren: (1) elke kolom verschijnt als een vlak oppervlak doorsneden door afwisselende kleurbanden (links) of als een band van continue kleur onder verschillende hoeken ten opzichte van het licht (rechts); en (2) de schijnbare helderheid van elk afzonderlijk facet verandert afhankelijk van de ruimtelijke interpretatie: vergelijk tussen de figuren het tweede en vierde facet van de middelste kolom. Deze verschillen worden niet opgemerkt als conflicten of kleurveranderingen : ze verdwijnen in de ruimtelijke illusie. De modellering van het gevouwen oppervlak, het idee van de geometrische vorm ervan in de ruimte, fungeert als een snijmal die over het gehele oppervlak werkt.

Ruimtelijke kleuren kunnen veranderingen in zowel chromaticiteit als helderheid teweegbrengen. In het ruimtelijke Mondriaan-diagram ( hierboven ) lijken de drie kleuren van dezelfde tint gevarieerder wanneer ze worden bekeken als geïsoleerde, platte ruiten (links) dan wanneer ze worden bekeken als de drie zijden van een kubus (rechts).

visuele reactie op
een ruimtelijk beeld

Trichromatische responsen
gemiddelde luminantie-adaptatie
gemiddelde chromatische adaptatie
simultane contrasten
grenscontrasten
helderheidsadaptatie
helderheidscontrasten
schaduw/lichtbalans
objectherkenning
chromatische adaptatie aan licht
geïdentificeerde reflecties
geïdentificeerde lichtrichting
waargenomen afstand/richting van objecten

Rechts wordt een oranje kleurenpalet op twee manieren weergegeven: met een veranderende chroma (en verzadiging) over de verticale vlakken van de veelhoek en een veranderende helderheid over de horizontale banden (bovenste afbeelding), of met een veranderende helderheid over de vlakken en een veranderende chroma over de banden (onderste afbeelding). De posities van de kleurvlakken zijn simpelweg omgedraaid ten opzichte van de rechterdiagonaal.

Kleurenzicht interpreteert deze geometrische afbeelding als een object in de ruimte, waarbij aan de hand van de kleurveranderingen een belichting wordt afgeleid die ervoor zorgt dat de doorlopende strepen rond de zijkanten van de veelhoek dezelfde lokale kleur lijken te hebben.

Voor de onderste veelhoek is dit eenvoudig: de constante kleurverzadiging binnen de strepen en de variërende helderheid over de vlakken suggereren dat de verlichting van rechts komt. Maar de bovenste veelhoek is niet consistent met één enkele lichtbron, omdat de kleurverzadiging, maar niet de helderheid, verandert over de figuur, waardoor het linkervlak er te bleek en onverzadigd uitziet. Om deze ruimtelijke variatie in lokale kleur te verklaren, veronderstelt kleurenzicht een tweede lichtbron. Beide veelhoeken lijken van rechts verlicht te worden, maar de bovenste veelhoek lijkt bovendien verlicht te worden door een zwak blauwachtig licht dat er van linksboven op schijnt.

In de werkelijkheid veranderen schaduwen op zichzelf niet het reflectieprofiel of de kleurintensiteit, ze verminderen alleen de helderheid. Elke verandering in de tint of kleurverzadiging van een schaduw wordt dus waargenomen als gevolg van de kleurverzadiging van een tweede lichtbron. Kleuren worden het sterkst ontverzadigd (verschoven naar grijs) door hun complementaire kleur , en de verzadiging wordt sterk versterkt door licht met een tint die lijkt op de tint van de fysieke kleur. Roodoranje wordt het sterkst ontverzadigd door zijn complement, blauw, dus wordt een blauwe kleur toegeschreven aan het afgeleide licht om de afname in kleurverzadiging (maar niet in helderheid) aan de linkerkant van de afbeelding te verklaren.

Samenvatting van de basisvormen van kleur

Het diagram vat de relaties samen tussen de vier hierboven beschreven kleurvormen. Zie hieronder voor de huidige standaardterminologie.

Samenvatting van de basisvormen van kleur

Als we de vormen van kleur samenvatten als perceptuele attributen, dan worden kleuren primair gecontrasteerd als: (1) een geïsoleerd kleurvlak of een combinatie van verschillende kleurvlakken, inclusief een doelkleur tegen een achtergrondkleur ( contrasterende kleurvlakken? ); (2) een luminantiecontrast tussen aangrenzende kleurvlakken dat helderheidsinductie of lichtheidsinductie veroorzaakt (hoog of laag luminantiecontrast? ); (3) de perceptie van kleurvervorming door een gekleurde lichtbron, schaduw, reflectie of transparant medium ( kleurbron? ); en (4) de perceptie van verwante oppervlaktekleuren als een driedimensionaal patroon van licht en schaduw over fysieke oppervlakken ( verlichting in de ruimte? ).

een massief object dat op twee manieren is gemodelleerd met identieke gekleurde vlakken

Huidige terminologie en concepten . Om verwarring te voorkomen, beschrijf ik hier de standaard kleurnomenclatuur en mijn indruk van de tekortkomingen ervan.

Het simpele onderscheid tussen niet-gerelateerde en gerelateerde kleuren illustreert het kernprobleem. In mijn onderzoek naar teksten die de afgelopen tien jaar zijn gepubliceerd, vind ik dat gerelateerde kleuren worden gedefinieerd als (1) kleuren die worden gezien tegen een omgeving met vergelijkbare helderheid die meestal reflecterende of doorlatende objecten lijken te zijn, en die doorgaans een grijsgehalte in hun kleur hebben (mijn parafrase van RWG Hunt); (2) een lichtbron die wordt gezien in de context van ten minste één andere lichtbron (S. Shevell); (3) een kleur die wordt waargenomen als behorend tot een gebied of object dat wordt gezien in relatie tot andere kleuren (officiële CIE-definitie); of (4) oppervlaktekleur (P. Kaiser & R. Boynton). Geen van deze definities identificeert het essentiële perceptuele kenmerk – twee of meer contrasterende kleurgebieden – en de meeste verwarren de definitie van kleur met de beschrijving van een kleurstimulus.

In de literatuur over kleuronderzoek verwijst een kleurwaarnemingsmodus meestal naar de interpretatie van de kleurcontext door de kijker. De modus is een inferentiële, oordelende toestand bij de kijker – een soort 'kijkveronderstelling' over het visuele veld die de kleurwaarneming verbindt met een waarneming van de fysieke realiteit. Hoewel cognitieve factoren essentieel zijn om kleurwaarneming te verklaren, is het probleem hier dat kijkers zelden waarnemen hoe ze naar kleuren kijken: ze nemen alleen waar hoe kleuren eruitzien.

Het gevolg hiervan is dat de kleurwaarnemingsmodi meestal worden gedefinieerd in termen van de kijksituatie — de experimentele opstelling of fysieke beschrijving van de stimulus — waarin cognitieve aannames naar verwachting zullen ontstaan, en niet in termen van de perceptuele eigenschappen die de basisvormen van kleur vormen. Zo bevindt een wit oppervlak dat wordt verlicht door rood licht zich in de verlichtingsmodus, en een rood oppervlak dat wordt verlicht door wit licht bevindt zich in de oppervlaktemodus (of objectmodus ); maar als een van beide oppervlakken wordt bekeken door een verkleinend scherm of oculair, dan bevindt het zich in de diafragmamodus. Dit komt mij voor als een Borges-achtige manier om kleurwaarneming te ontleden.

Bij de waarneming van kleuren in een klein gezichtsveld heeft de ruimtelijke ordening van kleurvelden – met name patronen en kleine kleurvlakken – een sterke invloed op de reacties in het netvlies of de vroege visuele banen. Bij kleuren in een groot gezichtsveld hebben visuele groepering of een driedimensionale interpretatie van de scène een even grote invloed. Het zijn allemaal ruimtelijke effecten, maar de betekenis van 'ruimtelijk' verschilt aanzienlijk bij kleuren in een klein of groot gezichtsveld. In beide domeinen worden de ruimtelijke effecten doorgaans besproken als tientallen afzonderlijke kleurverschijnselen , elk gedefinieerd door een prototypische visuele illusie; sommige belangrijke visuele eigenschappen, zoals iriserende kleuren in een klein gezichtsveld, worden in deze benadering buiten beschouwing gelaten.

Deze terminologie rondom kleurenzien stamt uit het midden van de 20e eeuw en lijkt mij dringend toe aan een grondige herziening en nieuwe terminologie. Ter referentie geef ik hier een overzicht van de standaard verschijningsvormen en mijn interpretatie daarvan als basisvormen van kleur:

•  De Illuminant-modus beschrijft kleuren die eruitzien als licht of dat daadwerkelijk zijn. Ik geef de voorkeur aan zelflichtende kleur om rekening te houden met de perceptie die ontstaat door sterke luminantiecontrasten in oppervlakken, niet alleen door lichtbronnen, en om verwarring te voorkomen met het technische gebruik van illuminant in de betekenis van de spectrale vermogensverdeling van een lichtbron.

•  Verlichtingsmodus voor oppervlakte- of objectkleuren die vervormd lijken door de kleur van de verlichting. Ik geef de voorkeur aan de termen ' lokale kleur' ​​om het uiterlijk van een oppervlak of transparant object aan te duiden zoals dat wordt gezien onder een erkende 'witte' of onbevooroordeelde verlichting, en 'gesluierde kleur' ​​om de waarneming van elke vorm van kleurbron aan te duiden, ongeacht of de kleurbron wordt waargenomen als de chromaticiteit van de lichtbron, schaduwen die door de verlichting worden geworpen, een kleurreflectie, of een filter of ander semi-transparant materiaal.

•  De oppervlaktemodus duidt kleuren aan die lijken te worden verlicht door een "witte" lichtbron. Ik geef de voorkeur aan de term oppervlaktekleur om een ​​luminantiecontrast aan te duiden dat de indruk wekt van een materiaaloppervlak, zonder een specifieke eigenschap toe te schrijven aan een lichtbron, of die nu wit ( lokale oppervlaktekleur ) of getint ( verhulde oppervlaktekleur ) is.

•  Objectmodus voor oppervlaktekleuren die als fysieke objecten in de ruimte verschijnen. Ik geef de voorkeur aan vlakke kleur of ruimtelijke kleur om aan te geven dat de oppervlaktekleuren de perceptie van een continu oppervlak of objecten in drie dimensies oproepen.

•  Onverwante kleuren en verwante kleuren worden niet als modi beschouwd, omdat er geen cognitieve bijdrage is aan de kleurwaarneming; voor verwante kleuren is het echter vereist dat er geen ruimtelijke of lichtprikkels door de kleurstimulus worden gecreëerd.

VOLGENDE:   synthese van oppervlaktekleuren

Laatst herzien 08.1.2015 • © 2015 Bruce MacEvoy