76、色彩视觉中的场景统计、配色方案与色彩扩散现象

色彩视觉中的场景统计、配色方案与色彩扩散现象

1. 自然场景色彩统计与颜色恒常性

自然场景统计与皮层颜色处理之间存在关联，像无色和颜色对立基函数，以及类似于皮层神经元的空间颜色独立成分，都暗示了这种联系。

1.1 颜色恒常性现象

颜色恒常性指的是在照明环境变化时，物体表面颜色外观保持稳定的现象。其核心问题是人类如何区分照明和物体表面，这是实现颜色恒常性的必要任务。和视觉系统早期的其他机制一样，颜色恒常性也与环境的颜色统计有关。

1.2 经典方法

• 冯·克里司适应 ：为应用冯·克里司适应设定中性点（或照明颜色）时，人们基于场景统计提出了许多假设或假说，例如“灰色世界假设”，即认为场景的平均颜色为灰色。
• 贝叶斯决策理论 ：这是一种更具统计性的方法，它基于描述特定光源和表面在世界中存在概率的先验分布，来确定光源和表面最可能的组合。

1.3 场景统计特征的作用

场景统计特征对颜色恒常性有贡献。例如，当白色纸张在红色照明下和红色纸张在白色照明下具有相同色度时，人们如何区分它们呢？研究表明，白色纸张在红色光下的亮度在统计上会降低，这种关系可能是区分两者的线索。此外，在自然场景中，颜色变化和与之相关的亮度变化主要源于物体表面，如不同材料的边界；而纯粹或接近纯粹的亮度变化主要源于不均匀照明，如阴影。人类视觉系统利用这些颜色 - 亮度关系，从视觉场景、材料表面等的颜色和亮度之间的自然关系中确定场景的三维结构。自然场景统计也可能是颜色上下文效应（如颜色对比和颜色同化）的普遍基础。 </