18、人类色彩视觉：恒常性与缺陷解析

人类色彩视觉：恒常性与缺陷解析

色彩恒常性

色彩恒常性这一现象已被认知两个多世纪。早在1789年，Monge以及大约1880年的Hering就对其进行了早期演示。1868年，Helmholtz提出，物体的感知颜色是考虑了照明颜色机制的结果。此后，不同研究致力于量化色彩恒常性的强度、确定观看环境对其的影响，以及识别相关机制。

色适应被认为是促成色彩恒常性的强大机制。von Kries在这一领域开展了开创性研究，他假设色适应机制如同对锥体细胞信号的增益控制。不过，von Kries的假设只能部分解释色彩恒常性现象，色适应涉及低层次和高层次的多种机制。

色适应中有不同机制决定颜色外观：
- 场景空间平均色适应 ：此过程发生在较大空间区域，速度较慢，大约需要2分钟才能稳定，即达到90 - 95%的渐近稳态。
- 局部颜色对比色适应 ：通过相邻表面的相互作用产生颜色对比，这一过程几乎瞬间完成，并从根本上决定颜色外观。

Kraft和Brainard通过一项消色差设置任务，研究了场景空间均值适应和局部颜色对比适应对色彩恒常性的调节程度，还探讨了对最亮场景区域适应的影响。结果表明，在每种条件下，观察者的色彩恒常性水平较为适中，这意味着要实现高水平的色彩恒常性，需要多种机制共同作用。

以下是色适应机制的简单流程图：

graph LR
    A[色适应] --> B[场景空间平均色适应]
    A --> C[局部颜色对比色适应]
    B --> D(慢，约