Një studim i ri përmbys kuptimin 100-vjeçar të perceptimit të ngjyrave

Një studim i ri korrigjon një gabim të rëndësishëm në hapësirën matematikore 3D, i zhvilluar nga fizikanti fitues i çmimit Nobel, Erwin Schrödinger dhe të tjerë, dhe i përdorur nga shkencëtarët dhe industria për më shumë se 100 vjet për të përshkruar se si syri juaj dallon një ngjyrë nga një tjetër. Hulumtimi ka potencialin për të rritur vizualizimin e të dhënave shkencore, për të përmirësuar televizorët dhe për të rikalibruar industrinë e tekstilit dhe bojës.

“Forma e supozuar e hapësirës së ngjyrave kërkon një ndryshim paradigme,” tha Roxana Bujack, një shkencëtare kompjuterike me një përvojë në matematikë, e cila krijon vizualizime shkencore në Laboratorin Kombëtar të Los Alamos. Bujack është autori kryesor i punimit nga një ekip i Los Alamos në Proceedings of the National Academy of Sciences mbi matematikën e perceptimit të ngjyrave.

“Kërkimi ynë tregon se modeli aktual matematik i mënyrës se si syri i percepton dallimet e ngjyrave është i pasaktë. Ky model u sugjerua nga Bernhard Riemann dhe u zhvillua nga Hermann von Helmholtz dhe Erwin Schrödinger – të gjithë gjigantë në matematikë dhe fizikë – dhe vërtetimi i njërit prej tyre i gabuar është thuajse ëndrra e një shkencëtari”, tha Bujack.

Modelimi i perceptimit të ngjyrave të njeriut mundëson automatizimin e përpunimit të imazhit, grafikës kompjuterike dhe detyrave të vizualizimit.

“Ideja jonë origjinale ishte të zhvillonim algoritme për të përmirësuar automatikisht hartat me ngjyra për vizualizimin e të dhënave, për t’i bërë ato më të lehta për t’u kuptuar dhe interpretuar,” tha Bujack. Kështu që ekipi u befasua kur zbuloi se ata ishin të parët që përcaktuan se aplikimi i gjatë i gjeometrisë Riemannian, i cili lejon përgjithësimin e vijave të drejta në sipërfaqet e lakuara, nuk funksionoi.

Për të krijuar standarde të industrisë, nevojitet një model i saktë matematikor i hapësirës së perceptuar të ngjyrave. Përpjekjet e para përdorën hapësirat Euklidiane – gjeometria e njohur që mësohet në shumë shkolla të mesme; modelet më të avancuara përdorën gjeometrinë Riemanniane. Modelet paraqesin të kuqe, jeshile dhe blu në hapësirën 3D. Këto janë ngjyrat e regjistruara më fort nga konet që zbulojnë dritën në retinat tona, dhe – jo çuditërisht – ngjyrat që përzihen për të krijuar të gjitha imazhet në ekranin e kompjuterit tuaj RGB.

Në studimin, i cili ndërthur psikologjinë, biologjinë dhe matematikën, Bujack dhe kolegët e saj zbuluan se përdorimi i gjeometrisë Riemannian mbivlerëson perceptimin e dallimeve të mëdha të ngjyrave. Kjo për shkak se njerëzit e perceptojnë një ndryshim të madh në ngjyrë si më pak se shuma që do të merrnit nëse shtoni dallime të vogla në ngjyra që shtrihen midis dy nuancave të ndara gjerësisht.

Gjeometria Riemanniane nuk mund të shpjegojë këtë efekt.

“Ne nuk e prisnim këtë dhe nuk e dimë ende gjeometrinë e saktë të kësaj hapësire të re ngjyrash,” tha Bujack. “Ne mund të jemi në gjendje ta mendojmë atë normalisht, por me një funksion të shtuar lagështie ose peshimi që tërheq distanca të gjata, duke i bërë ato më të shkurtra. Por ne nuk mund ta vërtetojmë akoma.”