第九講：Perceiving Color
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相較於黑白畫面，綠葉中的紅苺就非常容易看到
P.203 F9.1
色彩也可以幫助辨識物體，顏色正確的水果辨識較快且正確
P.203 F9.2
Color circle
P.203 F9.3
Color naming
- Berinmo primitive（原住民）in Papua New Guinea
- 具有五種基本色名
- 其分類與一般文化中有些出入
- 綠色分成兩部分，其中一部分與藍色混淆
- 文化因素或先天？
Color naming 2
實驗for infants 利用habituation（慣化）
Color naming 3
- Summary
- 先天有其傾向
- 後天可以有變動
- 經驗及學習可增進分辨
- 未經學習
- 用約一打的色名
- 專門人員可以用很多色名
- 未經學習
Newton來了
- 十七至十八世紀英國最有名的科學家（或說近世英國國寶級人物）
- 發明及發現
- Binomial theorem（二項式定理）
- Calculus（微積分）
- Theory of gravitation（地心引力）
- Opticks（光學）
- 發明及發現
Newton說
- Color is subjective（色彩是主觀的）
- Red sweater -> incorrect
- Correct -> sweater, which when seen in daylight, evokes a sensation most humans call 'red'.
Newton's experiment 1
- Dark room and a prism
其實Newton之前已有人作過
Newton's experiment 1 data
- Spectral color（光譜色）
Newton's experiment 2
- Pure vs composite light （純與混合光）
Newton的原色
- 彩虹有七彩
- 紅 red
- 橙 orange
- 黃 yellow
- 綠 green
- 藍 blue
- 靛 indigo
- 紫 violet
Newton的原色2
- 彩虹有七彩---why 七個
- 紅 red do
- 橙 orange re
- 黃 yellow mi
- 綠 green fa
- 藍 blue sol
- 靛 indigo ra
- 紫 violet si
Newton說2
- 可以有各種組合產生—白色
- Complementary （互補色）
- Newton捅的大蜂窩
- Newton(1642-1727) vs Goethe(1749-1832)
- 顏色是客觀的或是主觀的？
Newton's color circle
- Newton認為七原色是循環的
Newton's color circle 1
- 大英百科全書
Newton's color circle 2
- Newton認為七原色是循環的
Newton's color circle 3
- 加成比率不同顏色不同
Newton's color circle 4
- New version Purple—nonspectral colors
Newton's color circle 5
- 舊到新的變化
CIE_XYZ color space
- CIE (Commission Internationale de l‘Eclairage國際照明協會)
可見光譜
P.204 F9.4 物理學上的波長（wavelength）與色調（hue） 相對應。 不同的波長的光會呈現不同的顏色
wavelengths and color
P.204 T9.1
- Short 短-----------------------------------Blue 藍
- Medium 中-----------------------------------Green 綠
- Long 長-----------------------------------Red 紅
- Long and medium 長加中--------------------- Yellow 黃
- Long, medium, and short 長、中加短----------- White 白
Reflectance curve
P.204 F9.5 不同物體的反射曲線(Reflectance curve)
Mixing Lights
P.205 F9.6
混合藍光與黃光
P.204 T9.2
- Wavelengths
- 短 中 長
- 藍光 有 無 無
- 黃光 無 有 有
- 藍加黃光 有 有 有
Mixing paints
P.205 F9.7
混合藍顏料與黃顏料
P206 T9.3
- Wavelengths 反射
- 短 中 長
- 藍顏料 有大部分 有部分 無
- 黃顏料 無 有部分 有部分
- 藍加黃顏料 無 有部分 無
Trichromatic Theory
- Thomas Young (1773-1829)
- 英國人
- 博物學（以前的科學家是多能的）醫學、物理
- 首先提出三種顏色可以組合所有顏色的看法
- Hermann von Helmholtz (1821-1894)
- 德國人
- 博物學：生理學、物理學
- 更系統性研究，並推廣至解釋辨色力異常
Color matching
P.207 F9.8 在顏色配對實驗(color-matching experiment)中， 要求受試者混合不同色光來配成與標準刺激相同的色
Cone pigments吸收光譜
P.208 F9.9
- 人類的cones有三種，分別對不同波長有最高的吸收率分別是：S cone 419nm；M cone 531nm；L cone 558nm
Cone的反應與「顏色」
P.208 F9.10
Metamers
P.208 F9.11
- 若波長組成成分不同，但是三種 cones 反應型態相同，我們也就認為是同一種顏色，這兩個顏色叫做同色異構物 (metamers)
如果只有一種pigment
P209 F9.12
- 不同的光波只需要不同的強度，均能使光色素達到同樣的反應，這叫做principle of univariance
- 此感光色素對590nm光的吸收率為550nm光的一半，但只要給予兩倍強度的590nm光，也可以得到相同的反應(圖9.12b與d)。由於這個特性，一種cone只能給予明暗亮度的訊息，而無法區辨各種顏色。
多了一種Pigment
P.210 F9.13
辨色力異常
P.212 F9.14
三種辨色力異常
P.213 F9.15
色彩知覺
- 在大腦中找到處理色彩知覺的機制，必須區分兩個問題：
- 一是哪裡負責處理不同的光波？
- 二是哪裡決定色彩知覺？再回來看看cerebral achromatopsia的例子，由於他們的三種cones仍保有完整的功能，若是有兩塊亮度相同的紅色和綠色地毯，即使他們不覺得有看到紅綠的主觀色彩經驗，他們仍然可以區分不同的波長的光，所以知覺到色彩的主觀經驗似乎不等同於能處理不同波長。
Opponent-process theory Color afterimage 對立說(Opponent-Process Theory)
如何連結 如何連結
三色論在receptors的層次，針對不同波長光線有不同反應模式，而對立說在節細胞的層次，將由接受器得到的興奮或抑制訊號予以整合 如何連結
為何需要對立說 A圖為兩個receptors對於1和2兩種光的反應，其反應可以畫成B圖。然而經過opponent cells的處理後可以化約成C圖。在不失去重要資訊的情況下，Ｃ圖資訊量明顯較為簡約。 Changing Illumination 不同光源下的反射 不同光源下的反射 的綠線表示一件綠色毛衣所反射的光波分布，白線表示在日光下的反射光波，而橘線表示在燈泡下所反射的光波。如果我們的色彩知覺全然依賴到達視網膜上的波長訊息，則同一件衣服在不同的光源照射下便會被知覺為不同的顏色；但事實上我們會覺得看到同樣顏色的綠色毛衣，這就是色彩恆常性 Chromatic adaptation 下面的圖請跟著我指令來作 一、閉上右眼（請用左眼看） 二、注視畫面30秒 三、視線移開到他處 A．先用左眼看 B．再用右眼看
Uchikawa et al. (1989) Uchikawa et al. (1989) 受試者在不同的光源下看同一張色紙，當投射到受試者和綠紙上的燈光都是白色時，綠色紙會被知覺為綠色(a)；當投射到受試者的燈光為白色、投射到綠紙上的燈光為紅色時，會覺得看到一張紅紙；當投射到受試者和綠紙上的燈光都是紅色時，會覺得綠色紙略為偏紅。 Lightness constancy reflectance/illumination edge penumbra （半影） 半影的效果 半影的效果 CG (computer graphics) lightness / illumination lightness / illumination 將圖a知覺為對折的卡片，則會覺得兩半都是白色；若用遮住立體的訊息，則會覺得是一半灰、一半白。
人對於影陰的知覺，亮暗的判斷，不會只是局部的。會對整個「影像」進行解決。 背景與亮度 背景與亮度 圖a與b中的四個圓圈是完全一樣的，但是圖a看起來就像透過白霧觀看四個黑圓盤，圖b看起來就像烏雲遮蔽月亮。
蜜蜂的色彩
真實性？
畫的or真的
色彩同時對比
Think about Think about
