Barevná stálost (barevná stálost) je vlastnost lidského vnímání barev , která spočívá v tom, že vnímaná barva předmětu zůstává přibližně stejná, když se barva osvětlení mění. Například oko (nebo spíše mozek) vidí zelené jablko jako zelené jak uprostřed dne, s bílým osvětlením, tak při západu slunce, kdy je osvětlení červené.
Tuto vlastnost lidského vnímání zajišťují specializované neurony v primární zrakové kůře mozku , které určují lokální koeficient aktivity čípků v sítnici oka . Totéž se počítá v Landově retinexovém algoritmu, aby se dosáhlo konzistence barev. Tyto specializované buňky se nazývají biantagonistické buňky, protože počítají jak barevné, tak prostorové čítače. Biantagonistické buňky byly poprvé nalezeny v sítnici oka zlaté rybky a popsány Nigelem Dovem . O existenci těchto buněk ve zrakovém systému primátů se dlouho diskutovalo a jejich existence byla nakonec prokázána pozorováním vztahu mezi receptivním polem a speciálními podněty, které selektivně aktivovaly vždy pouze jednu třídu čípků . [1] [2]
Barevná stálost funguje pouze tehdy, když světlo obsahuje dostatečně široký rozsah vlnových délek. Různé čípky na sítnici oka detekují světlo různých vlnových délek. Na základě těchto informací se zrakový systém snaží určit přibližné složení osvětlení a následně jej koriguje [3] , aby získal „skutečnou barvu předmětu“. Tato „opravená“ barva je to, co člověk cítí.
Experimentálně lze účinek ukázat následovně. Osobě je zobrazen displej známý jako „Mondrian“ (pojmenovaný po Pietu Mondrianovi kvůli podobnosti jeho obrazů s obrázky na tomto displeji), který zobrazuje četné barevné skvrny. Na displej směřují tři zdroje bílého světla, jeden je promítán přes červený filtr, další přes zelený filtr a třetí přes modrý. Osoba je požádána, aby upravila intenzitu světla tak, aby jeden z bodů na displeji zbělel. Experimentátor poté změří intenzitu červeného, zeleného a modrého světla odraženého od této bílé skvrny. Experimentátor poté požádá subjekt, aby určil barvu sousedních skvrn, například zelené. Poté experimentátor upraví světelné zdroje tak, aby intenzita červeného, modrého a zeleného světla odraženého od zelené skvrny byla stejná, jako byla původně při měření odrazu od bílých skvrn. Stálost lidské barvy se projevuje tím, že zelená skvrna se nadále jeví jako zelená, bílé skvrny se nadále jeví jako bílé a všechny ostatní skvrny mají stále své původní barvy.
V roce 1971 Edwin G. Land formuloval teorii retinexu, aby vysvětlil tento efekt. Slovo "retinex" (retinex) se skládá ze slov "retina" (retina) a "kůra" (kůra), což znamená, že do procesu jsou zapojeny jak oči, tak mozek.
Schopnost vyhodnocovat a modelovat stálost barev je pro počítačové vidění nezbytná . Kvůli této potřebě se vyvíjí mnoho algoritmů, včetně některých algoritmů retinex [4] . Tyto algoritmy berou jako vstup červené/zelené/modré hodnoty každého pixelu v obrázku a pokoušejí se vyhodnotit odraz v každém bodě.
Jeden z těchto algoritmů funguje následovně: maximální hodnoty jsou vypočteny pro všechny pixely červené r max , zelené g max modré b max barev. Za předpokladu, že scéna obsahuje objekty, které odrážejí všechno červené světlo, a případně další objekty, které odrážejí všechno zelené světlo a ty, které odrážejí všechno modré světlo, můžeme dojít k závěru, že zdroj světla je popsán vzorcem ( r max , g max , b max ). Pro každý pixel s hodnotou ( r , g , b ) je tedy jeho odraz odhadnut jako ( r / r max , g / g max , b / b max ).
Ačkoli modely retinexu jsou nadále široce používány v počítačovém vidění , nebylo prokázáno, že by přesně modelovaly lidské vnímání barev. [5]
Algoritmus Retinex je patentován (patent vlastněný NASA) a je dostupný pod značkou PhotoFlair jako samostatný program a jako filtry pro Adobe Photoshop a Adobe Premiere na stránkách držitele autorských práv TruView.
V digitálních fotoaparátech a grafických editorech je k dispozici funkce korekce vyvážení bílé , která částečně napodobuje možnosti subjektivního vnímání a umožňuje přiblížit fotografie pořízené za různých světelných podmínek vzhledu, který byste získali při neutrálním osvětlení.