Visualisierung Visuelle Adaptation

Das übergeordnete Ziel dieses Softwareprogramms ist es, die Auswirkungen der Anpassung auf die visuelle Wahrnehmung zu simulieren, indem ein Modell verwendet wird, das zeigt, wie sich das menschliche visuelle System an die Kodierung von Farben anpasst. Dieses Modell berechnet, wie sich diese Kodierung ändert, wenn derselbe Beobachter an verschiedene Farbumgebungen angepasst ist oder wenn verschiedene Beobachter an dieselbe Umgebung angepasst sind. Diese Methode befasst sich mit zentralen Fragen der Kognitions- und Neurowissenschaften, z.B. warum sich sensorische Systeme anpassen und welche Auswirkungen Anpassung auf die Wahrnehmung hat.

Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass sie plausible Annahmen über Anpassung und Farbsehen berücksichtigt und diese verwendet, um die Farbwahrnehmung in verschiedenen Umgebungen und Beobachtern zuverlässiger vorherzusagen. Beginnen Sie damit, das gewünschte Bild auszuwählen, mit dem Sie arbeiten möchten, und beobachten Sie, wie es im oberen linken Bereich auftaucht. Klicken Sie dann auf das Formatmenü, um auszuwählen, wie das Bild und der Betrachter dargestellt werden sollen.

Klicken Sie auf Standardbeobachter, um einen Standard- oder Durchschnittsbeobachter zu modellieren, der sich an eine bestimmte Farbverteilung anpasst. Klicken Sie anschließend auf Natürliche Spektren oder RGB, um die tatsächlichen Lichtspektren oder die roten, grünen und blauen Pixelspektren des Bildes auf dem Monitor anzunähern. Beginnen Sie damit, denselben Betrachter an verschiedene Umgebungen anzupassen, z. B. an die Farben des aktuellen Bildes im Vergleich zur Farbverteilung, die für eine natürliche Außenumgebung typisch ist.

Um diese Umgebungen festzulegen, wählen Sie die Referenz- und Testumgebungen aus den Dropdown-Menüs aus. Klicken Sie dann auf das Menü "Referenz", um die Startumgebung auszuwählen, d. h. die Umgebung, an die sich der Betrachter beim Betrachten des Originalbildes anpassen soll. Klicken Sie anschließend auf das Testmenü, um die neue Umgebung auszuwählen, an die sich der Beobachter anpassen soll. Klicken Sie auf die Schaltfläche Anpassen und sehen Sie sich zwei neue Bilder an, die für die Kegeladaption und für die Kontrastanpassung angepasst wurden.

Alternativ, um verschiedene Beobachter an die gleiche Umgebung anzupassen, z. B. die spektrale Empfindlichkeit eines jüngeren oder älteren Beobachters; Wählen Sie die spektrale Empfindlichkeit des Beobachters aus und klicken Sie auf das Linsenmenü, um die Dichte des Linsenpigments auszuwählen. Klicken Sie dann auf das Makulamenü, um die Dichte des Makulapigments auf ähnliche Weise auszuwählen. und klicken Sie auf das Menü Kegel, um zwischen Beobachtern mit normaler Trichromie oder verschiedenen Arten anomaler Trichromie zu wählen. Klicken Sie erneut auf die Schaltfläche Anpassen und sehen Sie drei neue Bilder auf dem Bildschirm, diesmal mit dem Originalbild, dem nach der neuen Empfindlichkeit gefilterten Bild und dem Bild nach der Anpassung an die neue Empfindlichkeit.

Klicken Sie abschließend auf die Schaltfläche Bilder speichern, um die drei Bilder zu speichern. Dieses Protokoll zeigt, wie die Auswirkungen der visuellen Anpassung an eine Veränderung der Umgebung oder des Betrachters in Bildern visualisiert werden können. Um zu veranschaulichen, wie sich die Anpassung an die Veränderungen des Betrachters anpasst, simulierte das Modell die Folgen der Linsenalterung, indem es das vorhergesagte Erscheinungsbild eines Bildes verglich, wie es durch die Augen eines jüngeren oder älteren Beobachters gesehen wird, die sich nur in der Dichte des Linsenpigments unterscheiden.

Um zu veranschaulichen, wie sich die Anpassung an eine Veränderung der Umgebung anpasst, wurde das Modell verwendet, um zu simulieren, wie wir uns an eine kontrastarme, dunstige Umgebung anpassen könnten, indem wir die Farbcodierung so anpassen, dass sie der Kodierung entspricht, die für eine typische Umgebung mit höherem Kontrast erwartet wird. Diese Technik kann auf beliebige Bildensembles oder Beobachter mit unterschiedlicher spektraler Empfindlichkeit angewendet werden. Es kann auch verallgemeinert werden, um die Adaption und andere Eigenschaften von Bildern, wie z. B. ihre spektralen Eigenschaften, zu untersuchen.

Die gerenderten Bilder modellieren die theoretischen Grenzen der Langzeitadaption und können verwendet werden, um die Funktion der Anpassung zu untersuchen, indem getestet wird, was Probanden in den adaptierten Bildern wahrnehmen könnten, was sie in den Originalbildern nicht wahrnehmen konnten. Die gerenderten Bilder liefern auch realistischere Simulationen der Auswirkungen der Empfindlichkeitsänderung auf unsere visuelle Wahrnehmung und zeigen, wie die Anpassung dazu neigt, diese Empfindlichkeitsänderungen zu diskontieren oder zu kompensieren.