Как тусклый свет влияет на цветовое зрение?

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

Мозг делает некоторую интерпретацию необработанного сигнала. У нас есть 3 типа колбочек (B, G и желтые), а затем палочки слабого света (голубовато-зеленые). Итак, вы уже видите, что мы обрабатываем это, чтобы видеть красный цвет, и это также показывает, как легко мы можем получить дефекты, которые изменяют наше цветовое восприятие, а также почему (в аддитивных цветовых спектрах) мы можем обмануть наш мозг, заставив его видеть желтый цвет, посылая чистый красный цвет. и зеленый. Красно-желтые колбочки также немного реагируют на нижнюю часть синего, поэтому мы воспринимаем фиолетовый как красный и синий.

Синие колбочки самые чувствительные, но у нас их всего 2%, так что разрешение отстойное. Зеленых колбочек 32%, и они средней чувствительности. Красный/желтый имеют лучшее разрешение с 46% и наименее чувствительны. Это оставляет общую чувствительность, которая наиболее чувствительна к зелено-желтому, поэтому монохромное преобразование, которое усредняет (R+G+B)/3, является плохим преобразованием, в то время как V в YUV взвешивается таким образом, чтобы желтый был самым ярким, далее зеленый.

Однако пики стержней имеют более низкую длину волны, на более синей стороне зеленого с полностью темным красным. Я думаю, именно поэтому в фильмах ночь изображается с использованием голубых оттенков. Поэтому, если вы хотите обесцветить изображение, чтобы имитировать наше ночное видение, вам нужно изменить веса в матрице 3x3, которая вычисляет насыщенность и «яркость».

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 моем мозгу :)

Хорошо, я поиграл с этим сейчас :)

Я нашел длины волн R, G и B ЖК-мониторов и сопоставил их с чувствительностью для яркости и для наших колбочек темнового зрения.

Таблица яркости для нормального зрения и зрения в темноте

Таким образом вы получаете веса для яркости, преобразованные в оттенки серого (R * 0,299 G * 0,587 B * 0,114). Точно так же я нахожу веса для темнового зрения и создаю изображение в масштабе на основе этих значений. Синий примерно в 4 раза более чувствителен (компенсация за потерю голубого неба и дополнительная чувствительность синего лунного света, чтобы увидеть опасную воду?), зеленый на 85% чувствительнее (мы созданы для жизни в матушке-природе), а красный — в 8 раз. % как чувствительный. Точно так же я могу настроить RG и B для цветного изображения, чтобы изменить цвета цветного изображения на другое цветное изображение. Предположив, что «ожидания» возвращают цвет в восприятие, я «сливаюсь» с первоначальными цветами.

От конуса к восприятию стержня:

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

1. Оригинал
2. Яркость на основе конуса
3. Luminosity на основе стержня (растительность осталась нетронутой, а контраст между кожей и овощами усилился? И темная куртка была усилена!)
4. Оригинал с яркостью 50%
5. Смесь от конуса к стержню 25%
6. Смесь от конуса к стержню 50%
7. Смесь от конуса к стержню 75%
8. Изображение с поправкой от конуса к стержню

Следует заметить, что изображение 8 очень синее. Мы должны отметить, что баланс белого при освещении также сильно отличается, когда голубое небо исчезло, и до того, как появился свет голубой луны, и здесь я только показываю, как выглядело бы изображение, если бы мы могли видеть отдельные цвета с чувствительностью изгиб стержней.

Если вместо этого я смоделирую нашу способность к балансу белого, я уберу немного синего и преобразую в яркость на основе стержня и смешаю 50-50, это будет выглядеть так:

Я не знаю, снижается ли распознавание цвета одинаково для всех цветов, это немного отклоняется от области биологии человека!

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

Единственный способ отобразить сумеречные изображения и сделать так, чтобы они выглядели правильно, — это сфотографировать и обработать их с использованием полной цветовой гаммы, 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 трудно передать сумерки/рассвет на фотографии — цвет окружающего света может значительно измениться по мере того, как свет тускнеет, независимо от способности мозга видеть эти цвета, поэтому сильный сдвиг цвета в дополнение к более низким уровням яркости должен Покажи фокус. Проблема с фотографией Reuters в этом вопросе была больше связана с поправкой фотографа на низкий уровень освещенности.