¿Cómo afecta la luz tenue a la visión del color?

Solía ​​enseñar estas cosas en la universidad, pero fue hace mucho tiempo. A ver si me acuerdo:

El cerebro hace alguna interpretación de la señal en bruto. Tenemos 3 tipos de conos (B, G y amarillo) y luego las varillas de luz baja (verde azulado). Así que ya ve ahora que procesamos eso para ver rojos, y también muestra lo fácil que podemos obtener defectos que alteran nuestra percepción del color, y también por qué (en espacios de color aditivos) podemos engañar a nuestro cerebro para que vea amarillo enviando rojo puro y verde. Los conos rojo/amarillo también reaccionan un poco al extremo inferior del azul, por lo que percibimos el violeta como rojo y azul.

Los conos azules son los más sensibles, pero solo tenemos el 2% de ellos, por lo que la resolución apesta. Los conos verdes son del 32% y son de sensibilidad media. Rojo/amarillo tienen la mejor resolución con 46% y son menos sensibles. Eso deja una sensibilidad total que es más sensible al verde-amarillo, razón por la cual la conversión monocromática que promedia (R+G+B)/3 es una mala conversión, mientras que la V en YUV se pondera de tal manera que el amarillo es el más brillante, de aquí en adelante. verde.

Sin embargo, el pico de las varillas tiene una longitud de onda más baja, en el lado más azul del verde con rojo completamente oscuro. Supongo que es por eso que las películas representan la noche con tonos azules. Entonces, si desea desaturar para simular nuestra visión nocturna, debe cambiar los pesos en la matriz 3x3 que calcula la saturación y la "luminosidad".

Esto realmente suena como un proyecto divertido, por lo que podría jugar con esto en Image View Plus More cuando tenga tiempo. Gracias por plantar esta semilla en mi cerebro :)

OK, jugué un poco con eso ahora :)

Encontré las longitudes de onda de los monitores LCD R, G y B y las correlacioné con la sensibilidad de la luminosidad y de nuestros conos de visión en la oscuridad.

Tabla de luminosidad para visión normal y visión oscura

Esa es la forma en que obtiene los pesos para convertir la luminosidad a escala de grises (R*0.299 G*0.587 B*0.114). Del mismo modo, encuentro pesos para la visión oscura y hago la imagen de Grescale en función de estos valores. El azul es aproximadamente 4 veces más sensible (¿compensación por la pérdida del cielo azul y sensibilidad extra por la luz azul de la luna para ver agua peligrosa?), el verde es 85% más sensible (estamos desarrollados para vivir en la madre naturaleza) y el rojo es 8 % como sensible. De manera similar, puedo ajustar RG y B para una imagen en color para cambiar los colores de una imagen en color a otra imagen en color. Por la suposición de "expectativas" que devuelven el color a la percepción, me "mezclo" con los colores originales.

De la percepción del cono al bastón:

1|5
2|6
3|7
4|8

1. Original
2. Luminosidad basada en cono
3. Luminosidad basada en varillas (¿la vegetación no se ha tocado y el contraste entre la piel y la verdura se ha mejorado? ¡Y la chaqueta oscura se ha mejorado!)
4. Original con 50% de brillo
5. Mezcla ajustada de cono a varilla 25%
6. Mezcla ajustada de cono a varilla 50%
7. Mezcla ajustada de cono a varilla 75%
8. Imagen ajustada de cono a barra

Una cosa a notar es que la imagen 8 es muy azul. Debemos tener en cuenta que el balance de blancos en la luz también es muy diferente cuando el cielo azul se ha ido y antes de que entre la luz de la luna azul, y aquí solo muestro cómo se vería la imagen si pudiéramos ver los colores individuales con la sensibilidad curva de las varillas.

Si, en cambio, simulo nuestra capacidad para el balance de blancos, elimino algo de azul, lo convierto a la luminosidad basada en la barra y mezclo 50-50, se ve así:

No sé si la detección de color disminuye por igual para todos los colores, ¡eso es desviarse un poco del campo de la biología humana!

Sin embargo, sé que nuestra visión nocturna monocromática es totalmente diferente a mirar una imagen en escala de grises. Creo que el cerebro sabe que los colores están realmente ahí y por eso suprime el hecho de que no puedes verlos desde la parte consciente del cerebro.

La única forma de mostrar las imágenes del crepúsculo y hacer que se vean correctamente sería fotografiarlas y procesarlas utilizando toda la gama de colores, y luego mostrarlas en condiciones de muy poca luz para que el cerebro haga el mismo procesamiento que haría con las imágenes del crepúsculo.

Finalmente, no estoy de acuerdo con que sea difícil expresar el anochecer/amanecer en una fotografía: el color de la luz ambiental puede cambiar significativamente a medida que la luz se desvanece, independientemente de la capacidad del cerebro para ver estos colores, por lo que un fuerte cambio de color además de niveles de brillo más bajos debería Haz el truco. El problema con la fotografía de Reuters en esta pregunta tenía más que ver con que el fotógrafo corrigiera los bajos niveles de luz.