नए शोध ने रंग धारणा की 100 साल की समझ को उलट दिया

यह विज़ुअलाइज़ेशन मानव रंग धारणा को मैप करने के लिए उपयोग किए जाने वाले 3D गणितीय स्थान को कैप्चर करता है। एक नए गणितीय प्रतिनिधित्व से पता चलता है कि व्यापक रूप से दूरी वाले रंगों के बीच की दूरी का प्रतिनिधित्व करने वाले रेखा खंड पहले से स्वीकृत ज्यामिति का उपयोग करके सही ढंग से नहीं जुड़ते हैं। अनुसंधान लंबे समय से चली आ रही धारणाओं के खिलाफ जाता है और रंग सिद्धांत के विभिन्न व्यावहारिक अनुप्रयोगों में सुधार करेगा। क्रेडिट: लॉस एलामोस नेशनल लेबोरेटरी

श्रोडिंगर और अन्य लोगों द्वारा विकसित किए गए 3डी गणितीय विवरण से दूर एक प्रतिमान यह वर्णन करने के लिए कि हम रंग कैसे देखते हैं, अधिक जीवंत कंप्यूटर स्क्रीन, टीवी, कपड़ा, मुद्रित सामग्री, और बहुत कुछ हो सकता है।

नया शोध नोबेल पुरस्कार विजेता भौतिक विज्ञानी इरविन श्रोडिंगर और अन्य द्वारा विकसित 3 डी गणितीय अंतरिक्ष में एक बड़ी त्रुटि को ठीक करता है ताकि यह वर्णन किया जा सके कि आपकी आंखें एक रंग को दूसरे से कैसे अलग करती हैं। इस गलत मॉडल का उपयोग वैज्ञानिकों और उद्योग द्वारा 100 से अधिक वर्षों से किया जा रहा है। अध्ययन में वैज्ञानिक डेटा विज़ुअलाइज़ेशन को बढ़ाने, टेलीविज़न सेट में सुधार करने और कपड़ा और पेंट उद्योगों को फिर से जांचने की क्षमता है।

लॉस एलामोस नेशनल लेबोरेटरी में विज्ञान विज़ुअलाइज़ेशन बनाने वाले गणित में पृष्ठभूमि वाले कंप्यूटर वैज्ञानिक रोक्साना बोजक ने कहा, “रंग स्थान के अनुमानित आकार में एक बदलाव की आवश्यकता है।” बुजैक लॉस एलामोस टीम द्वारा रंग धारणा के गणित पर पेपर के प्रमुख लेखक हैं। प्रकाशित किया गया था राष्ट्रीय विज्ञान अकादमी की कार्यवाही.

“हमारे शोध से पता चलता है कि आंखों के रंग अंतर को कैसे मानता है इसका वर्तमान गणितीय मॉडल गलत है। यह मॉडल बर्नहार्ड रीमैन द्वारा प्रस्तावित किया गया था और हरमन वॉन हेल्महोल्ट्ज़ और इरविन श्रोडिंगर द्वारा विकसित किया गया था – गणित और भौतिकी में सभी दिग्गज – और एक गलत साबित करने के लिए काफी हद तक है एक वैज्ञानिक का सपना।”

मानव रंग धारणा मॉडलिंग छवि प्रसंस्करण, कंप्यूटर ग्राफिक्स और विज़ुअलाइज़ेशन कार्यों के स्वचालन को सक्षम बनाता है।

लॉस एलामोस टीम उस गणित को ठीक करती है जिसका उपयोग वैज्ञानिकों ने, नोबेल पुरस्कार विजेता भौतिक विज्ञानी इरविन श्रोडिंगर सहित, यह वर्णन करने के लिए किया है कि आपकी आंख एक रंग को दूसरे से कैसे अलग करती है।

बोजक ने कहा, “हमारा मूल विचार डेटा विज़ुअलाइज़ेशन के लिए रंग मानचित्रों को स्वचालित रूप से बेहतर बनाने के लिए एल्गोरिदम विकसित करना था, ताकि इसे समझना और व्याख्या करना आसान हो सके।” इसलिए शोध दल आश्चर्यचकित था जब उन्हें पता चला कि वे पहली बार खोज कर रहे थे कि रीमैन ज्यामिति का दीर्घकालिक अनुप्रयोग, जो सीधी रेखाओं को घुमावदार सतहों पर सामान्यीकृत करने की अनुमति देता है, काम नहीं करता।

उद्योग मानकों को स्थापित करने के लिए कथित रंग स्थान का एक सटीक गणितीय मॉडल आवश्यक है। पहले प्रयासों में यूक्लिडियन रिक्त स्थान का उपयोग किया गया – परिचित ज्यामिति जिसे कई उच्च विद्यालयों में पढ़ाया जाता है। बाद में, अधिक उन्नत मॉडल ने रीमैनियन ज्यामिति का उपयोग किया। मॉडल 3डी स्पेस में लाल, हरे और नीले रंग में रंगते हैं। ये ऐसे रंग हैं जो शंकु द्वारा शक्तिशाली रूप से रिकॉर्ड किए जाते हैं जो हमारे रेटिना पर प्रकाश का पता लगाते हैं, और आश्चर्यजनक रूप से नहीं – वे रंग जो आरजीबी कंप्यूटर स्क्रीन पर सभी छवियों को बनाने के लिए मिश्रित होते हैं।

अध्ययन में, जो मनोविज्ञान, जीव विज्ञान और गणित को जोड़ती है, बोजक और उनके सहयोगियों ने पाया कि रीमैनियन ज्यामिति का उपयोग रंग में बड़े अंतर की धारणा को बढ़ा देता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि मनुष्य समझते हैं कि रंग में एक बड़ा अंतर उस राशि से कम है जो आपको दो अलग-अलग रंगों के बीच छोटे रंग के अंतरों को जोड़ने पर मिलती है।

रीमैनियन ज्यामिति इस प्रभाव की व्याख्या नहीं कर सकती है।

“हमें इसकी उम्मीद नहीं थी, और हम अभी तक इस नए रंग स्थान की सटीक ज्यामिति नहीं जानते हैं,” बुजैक ने कहा। “हम इसे सामान्य रूप से सोचने में सक्षम हो सकते हैं लेकिन एक अतिरिक्त हाइड्रेशन या वज़न फ़ंक्शन के साथ जो लंबी दूरी खींचता है, इसे छोटा बनाता है। लेकिन हम इसे अभी तक साबित नहीं कर सकते हैं।”

संदर्भ: रोक्साना बोजक, एमिली टेट, जोनाह मिलर, इलेक्ट्रा कैफरी और टेरेश एल। टर्टन द्वारा “अवधारणात्मक रंग अंतरिक्ष की गैर-रिमैनियन प्रकृति” यहां उपलब्ध है राष्ट्रीय विज्ञान अकादमी की कार्यवाही.
डीओआई: 10.1073/पीएनएस.2119753119

अनुदान: लॉस एलामोस नेशनल लेबोरेटरी का प्रयोगशाला-संचालित अनुसंधान और विकास कार्यक्रम।