Sebuah studi baru mengoreksi kesalahan penting dalam ruang tiga dimensi matematika yang dikembangkan oleh fisikawan pemenang Hadiah Nobel Erwin Schrödinger dan lainnya, dan digunakan oleh para ilmuwan dan industri selama lebih dari 100 tahun untuk menggambarkan bagaimana mata Anda membedakan satu warna dari warna lainnya. Penelitian ini berpotensi meningkatkan visualisasi data ilmiah, meningkatkan kualitas TV, dan mengkalibrasi ulang industri tekstil dan cat.
“Bentuk ruang warna yang diasumsikan membutuhkan perubahan paradigma,” kata penulis utama Roxana Bujack, seorang ilmuwan komputer dengan latar belakang matematika yang menciptakan visualisasi ilmiah di Los Alamos National Laboratory.
“Penelitian kami menunjukkan bahwa model matematika saat ini tentang bagaimana mata merasakan perbedaan warna tidak benar. Model itu disarankan oleh Bernhard Riemann dan dikembangkan oleh Hermann von Helmholtz dan Erwin Schrödinger dan membuktikan salah satu kesalahannya adalah menjadi banyak impian bagi seorang ilmuwan,” kata Bujack.
Pemodelan persepsi warna manusia memungkinkan otomatisasi pemrosesan gambar, grafik komputer, dan tugas visualisasi .
“Ide awal kami adalah mengembangkan algoritme untuk secara otomatis meningkatkan peta warna untuk visualisasi data, agar lebih mudah dipahami dan ditafsirkan,” kata Bujack.
Para peneliti ini terkejut ketika mereka menemukan bahwa mereka adalah orang pertama yang menentukan bahwa penerapan lama geometri Riemann, yang memungkinkan generalisasi garis lurus ke permukaan melengkung, ada kesalahan.
Untuk menciptakan standar industri, diperlukan model matematis yang tepat dari ruang warna yang dirasakan. Upaya pertama menggunakan ruang Euclidean — geometri familiar yang diajarkan di banyak sekolah menengah atas; model yang lebih maju menggunakan geometri Riemannian. Model plot merah, hijau dan biru dalam ruang 3D. Itu adalah warna yang paling kuat yang terekam oleh kerucut pendeteksi cahaya di retina kita, dan— tidak mengherankan — warna yang terpadu dapat menciptakan semua gambar di layar komputer RGB Anda.
Dalam studi yang memadukan psikologi, biologi, dan matematika, Bujack dan rekan-rekannya menemukan bahwa menggunakan geometri Riemannian melebih-lebihkan persepsi dari perbedaan besar dalam warna. Itu karena orang menganggap perbedaan besar dalam warna kurang dari jumlah yang akan Anda dapatkan jika Anda menambahkan perbedaan kecil dalam warna yang terletak di antara dua warna yang terpisah jauh.
Geometri Riemannian tidak dapat menjelaskan efek ini.
“Kami tidak memperkirakannya, dan kami belum tahu geometri yang tepat dari ruang warna baru ini,” kata Bujack. “Kami mungkin bisa memikirkannya secara normal tetapi dengan fungsi peredam atau penimbangan tambahan yang menarik jarak jauh, membuatnya lebih pendek. Tapi kami belum bisa membuktikannya.”
Penelitian ini telah diterbitkan di Proceedings of the National Academy of Sciences.
