O teorie faimoasă a lui Erwin Schrödinger, finalizată după mai bine de 100 de ani

Ideea că frumusețea depinde de privitor este bine cunoscută, însă culoarea nu funcționează la fel. Oamenii de știință au completat teoria culorilor a lui Erwin Schrödinger.

Oamenii de știință au completat teoria culorilor a lui Schrödinger. Un studiu realizat de către cercetătorii de la Laboratorul Național Los Alamos (SUA) sugerează că modul în care percepem culorile este determinat de mecanisme interne ale sistemului vizual, nu de cultură sau de experiențe personale.

• Test de cultură generală. De ce laptele trebuie pasteurizat?
• O structură gigantică, ascunsă chiar în spatele Căii Lactee. Ce au găsit astronomii aici?

Chiar dacă oamenii folosesc denumiri diferite pentru culori (iar uneori apar dezbateri celebre, precum controversa virală din 2015 despre culoarea unei rochii), felul în care distingem nuanțele pare să fie universal. Potrivit cercetătorilor, diferențele percepute între culori nu sunt rezultatul unor influențe externe, ci provin din modul în care funcționează percepția vizuală.

Studiul pornește de la ideile fizicianului austriac Erwin Schrödinger, cunoscut pentru celebrul experiment de gândire „pisica lui Schrödinger”. Pe lângă contribuțiile sale la fizica cuantică, el a studiat și felul în care oamenii percep culorile.

Teoria culorilor a lui Schrödinger, perfecționată după mai mult de un secol

Autorii noii cercetări au combinat rezultatele mai multor studii despre percepția culorilor într-un model geometric. În acest proces au descoperit unele limitări în definițiile matematice formulate de Schrödinger pentru nuanță, saturație și luminozitate. Ei au reușit însă să clarifice aceste probleme și să completeze teoria fizicianului la peste un secol de la formularea ei, scrie ScienceAlert.

„Concluzia noastră este că aceste calități ale culorii nu apar din factori externi suplimentari, precum experiențele culturale sau cele învățate, ci reflectă proprietățile intrinseci ale metricii culorii. Acest sistem metric codifică geometric distanța percepută dintre culori, adică cât de diferite par două culori pentru un observator”, explică autoarea principală a studiului, Roxana Bujack, specialistă în știința datelor.

Oamenii au vedere tricromatică, bazată pe trei tipuri de celule conice din retină, fiecare sensibilă la o anumită lungime de undă a luminii. Combinația semnalelor produse de aceste celule ne permite să percepem întregul spectru de culori.

Acest proces creează trei dimensiuni ale spațiului culorilor, un fel de „hartă mintală” în care creierul organizează informațiile vizuale. În secolul al XIX-lea, matematicianul Bernhard Riemann a propus ideea că aceste spații perceptuale sunt curbate, nu drepte, concept inspirat din geometria diferențială.

În ce privințe s-a înșelat Schrödinger?

În anii 1920, Schrödinger a folosit această abordare pentru a defini atributele percepției culorilor: nuanța, luminozitatea și saturația. Definițiile sale se bazau pe poziția culorilor în raport cu „axa neutră”, adică trecerea de la negru la alb prin tonuri de gri. Modelul a rămas timp de aproape un secol baza teoretică pentru înțelegerea acestor caracteristici.

Totuși, în timp ce dezvoltau algoritmi pentru vizualizări științifice, cercetătorii au descoperit unele probleme în teoria lui Schrödinger.

„Cu puțină critică, formularea geometrică a atributelor culorii propusă de Schrödinger a supraviețuit, în spirit, până în prezent, deși intră în conflict cu unele fenomene observate experimental”, notează autorii studiului.

De exemplu, modelul nu putea explica efectul Bezold-Brücke, un fenomen prin care schimbarea intensității luminii face ca nuanța unei culori să pară diferită. Cercetătorii au corectat această limitare folosind cea mai scurtă cale posibilă, numită geodezică, în spațiul perceptual al culorilor.

De asemenea, au luat în calcul faptul că oamenii percep diferențele mari de culoare ca fiind mai mici decât suma mai multor diferențe mici.

„În ansamblu, soluțiile noastre oferă prima realizare completă a viziunii lui Helmholtz: definiții geometrice formale pentru nuanță, saturație și luminozitate, derivate exclusiv din metrica similarității perceptuale, fără a depinde de factori externi”, au concluzionat cercetătorii.

Studiul a fost publicat în revista Computer Graphics Forum.

Vă recomandăm să citiți și:

Erwin Schrödinger și „pisica” care a schimbat fizica: povestea unui laureat Nobel exilat de naziști

Schrödinger, părintele fizicii cuantice, a fost un pedofil. O investigație a scos la iveală detalii îngrijorătoare

Un atom tocmai a încălcat una dintre cele mai mari reguli ale fizicii nucleare

Neutrinii ar putea explica de ce materia a supraviețuit după Big Bang