¿Ventaja del color del oponente?

El color RGB es una representación más directa de la "entrada sin procesar" recibida por el ojo (humano), ya que los tres tipos de células cónicas tienen espectros de respuesta que corresponden aproximadamente a la luz roja, verde y azul:

El color oponente descompone el color en tres "dimensiones" de propiedades opuestas: oscuro o claro, amarillo o azul y rojo o verde. Esto proporciona cierta invariancia de brillo, ya que al cambiar la intensidad de la luz cambiará el brillo pero no el equilibrio amarillo/azul o rojo/verde del color, aunque cambie el nivel de estimulación de los tres tipos de células cónicas.

Se podría especular que la percepción del color del oponente es más "significativa" en entornos del mundo real. El eje oscuro/claro representa la cantidad total de luz, el eje amarillo/azul indica qué extremo del espectro visible es predominante y el eje rojo/verde proporciona una distinción más fina para la luz de baja frecuencia.

La primera pregunta, a saber, cuál es la ventaja de la oposición de color 'contra' RGB , es técnicamente incorrecta. El sistema oponente (rojo/verde, azul/amarillo y canales de brillo) está situado fisiológicamente en la capa de la retina neuronal y estructuras visuales superiores como el núcleo geniculado lateral y recibe información del sistema RGB (fotorreceptores en la retina: rojo, verde, conos azules).

Entonces la pregunta es " ¿cuál es la ventaja de agregar los canales oponentes sobre el sistema RGB? La ventaja de la oposición puede, de hecho, no ser el efecto oponente negativo tan a menudo enfatizado en el modelo de Hering (y mostrado en la figura: por ejemplo, ( Hurvich y Jameson , 1957) .). De hecho, el pobre contraste de color espacial, proporcionado por los conos escasamente colocados en la retina, se ve reforzado por este mecanismo. Especialmente los conos azules están presentes en parches aislados en la retina. Debido a que un color en un par oponente aumenta la actividad del otro directamente adyacente a él en la retina, la resolución de la imagen retiniana borrosa aumenta considerablemente. Por lo tanto, como bien dice, se mejora la detección de bordes y, en particular , la percepción del contraste de color .

El reconocimiento de objetos , como menciona en su pregunta, es un proceso facilitado por el sistema visual a través de muchas etapas, incluidas las cortezas visuales superiores. El contraste de color mejorado probablemente facilitará la percepción de los objetos, pero indirectamente, ya que el contraste de colores constituye solo una pequeña parte de un sistema neuronal mucho más grande y complicado dedicado al reconocimiento de objetos, a saber, la corriente "ventral" visual ( Ishai et al., 1999 ).

Por último, pregunta si los colores opuestos pueden facilitar la invariancia del brillo . Suponiendo que se refiere a la invariancia del color bajo una luminancia variable (referida como constancia del color ), la respuesta es no . El sistema de cono RGB puede manejar esto fácilmente, ya que la proporción de activación del cono brinda suficiente información para codificar el tono bajo varias luminancias. Si el reflejo de un objeto determinado activa el doble de conos rojos que de conos verdes, también activará la misma proporción cuando se incremente la luminancia ( Mather, 2006 - Capítulo 12 ).

El proceso del oponente es realmente útil para la constancia del color.

El proceso oponente asigna las coordenadas RGB (o LMS) a las coordenadas YB-RG-WhiteBlack :

El eje RG, por ejemplo, se calcula mediante el álgebra simple R - G(o L - M).
Si se reduce el brillo, caerán menos fotones tanto en los conos R como en los conos G.
El valor WhiteBlack cambiará:

R + G + B = ?
8 + 3 + 0 = 11 →
7 + 2 + 0 = 9 →
6 + 1 + 0 = 7 --- notice WhiteBlack value changes 

La diferencia entre R y G seguirá siendo la misma:

R - G = ?
8 - 3 = 5 →
7 - 2 = 5 →
6 - 1 = 5 --- notice RG value stays the same

Esto asegura la constancia del color: el sistema visual tiene una forma de determinar que el color del objeto no cambió, solo lo hizo la iluminación.

Aquí hay una cita relacionada de Vision Science: Photons to Phenomenology de Stephen Palmer :

La representación del oponente es más útil porque ayuda a determinar qué diferencias entre regiones retinianas adyacentes resultan de cambios en el nivel de iluminación (como cuando una sombra cae sobre una superficie) y cuáles resultan de cambios en la reflectancia espectral (como cuando una superficie es pintado de dos colores diferentes). Los cambios en la cantidad de iluminación generalmente aumentarán o disminuirán la cantidad total de luz (es decir, cambiarán la salida del sistema B1/Wh) mientras que el balance cromático permanece constante (es decir, las salidas de los sistemas R/G y B /Y los sistemas son invariantes).