A színállandóság (színállandóság) az emberi színérzékelés egyik jellemzője , amely abban rejlik, hogy egy tárgy észlelt színe megközelítőleg változatlan marad, amikor a világítás színe megváltozik. Például a szem (vagy inkább az agy) zöldnek látja a zöld almát mind a nap közepén, fehér világítás mellett, mind napnyugtakor, amikor a világítás piros.
Az emberi érzékelésnek ezt a tulajdonságát az agy elsődleges látókérgében található speciális neuronok biztosítják, amelyek meghatározzák a szem retinájában lévő kúpok helyi aktivitási együtthatóját . Ugyanezt számítja ki Land retinex algoritmusa a színkonzisztencia eléréséhez. Ezeket a speciális cellákat biantagonista celláknak nevezik, mert szín- és térszámlálót is számítanak. A biantagonista sejteket először az aranyhal szemének retinájában találták meg, és Nigel Dov írta le . Ezeknek a sejteknek a létezéséről a főemlősök látórendszerében sokáig vita folyt, és létezésüket végül a receptív mező és a speciális ingerek közötti kapcsolat megfigyelésével bizonyították, amelyek egyszerre csak egy osztály kúpokat aktiváltak szelektíven . [1] [2]
A színállandóság csak akkor működik, ha a fény elég széles hullámhossz-tartományt tartalmaz. A szem retinájában lévő különböző kúpok különböző hullámhosszúságú fényt érzékelnek. Ezen információk alapján a vizuális rendszer megpróbálja meghatározni a megvilágítás hozzávetőleges összetételét, majd ezt követően korrekciót hajt végre [3] , hogy megkapja "az objektum valódi színét". Ez a „korrigált” szín az, amit az ember érez.
Kísérletileg a hatás a következőképpen mutatható ki. A személynek megjelenik egy „Mondrian” néven ismert kijelző ( Piet Mondrianról nevezték el , mivel festményei hasonlóak a kijelzőn látható képekhez), amely számos színes foltot jelenít meg. Három fehér fényforrást irányítanak a kijelzőre, az egyiket egy piros szűrőn, a másikat egy zöld szűrőn, a harmadikat egy kéken. A személyt megkérik, hogy állítsa be a fény intenzitását úgy, hogy a kijelzőn az egyik folt fehér legyen. A kísérletvezető ezután megméri az erről a fehér foltról visszaverődő vörös, zöld és kék fény intenzitását. A kísérletvezető ezután megkéri az alanyt, hogy határozza meg a szomszédos foltok, például a zöld színét. Ezt követően a kísérletvezető úgy állítja be a fényforrásokat, hogy a zöld foltról visszaverődő vörös, kék és zöld fény intenzitása ugyanolyan legyen, mint a fehér foltokról való visszaverődés mérésénél eredetileg. Az emberi színállandóság abban nyilvánul meg, hogy a zöld folt továbbra is zöldnek tűnik, a fehér foltok továbbra is fehérnek, és az összes többi folt továbbra is megőrzi eredeti színét.
1971-ben Edwin G. Land megfogalmazta a retinex elméletet ennek a hatásnak a magyarázatára. A "retinex" (retinex) szó a "retina" (retina) és a "kéreg" (kéreg) szavakból áll, ami arra utal, hogy a szem és az agy is részt vesz a folyamatban.
A színállandóság értékelésének és modellezésének képessége elengedhetetlen a számítógépes látáshoz . Ennek az igénynek köszönhetően számos algoritmus fejlesztése folyik, köztük néhány retinex algoritmus [4] . Ezek az algoritmusok bemenetként veszik a kép egyes pixeleinek piros/zöld/kék értékét, és megpróbálják kiértékelni a tükröződést minden ponton.
Az egyik algoritmus a következőképpen működik: a maximális értékeket a rendszer a vörös r max , zöld g max kék b max színek összes pixelére számítja ki. Feltételezve, hogy a jelenet olyan objektumokat tartalmaz, amelyek minden vörös fényt visszavernek, és esetleg más objektumokat, amelyek minden zöld fényt és azokat, amelyek minden kék fényt visszavernek, azt a következtetést vonhatjuk le, hogy a fényforrást a képlet írja le ( r max , g max , b max ). Ezért minden ( r , g , b értékű pixel esetében a visszaverődést a következőre becsüljük: ( r / r max , g / g max , b / b max ).
Bár a retinex modelleket továbbra is széles körben használják a számítógépes látásban , nem bizonyították, hogy pontosan modelleznék az emberi színérzékelést. [5]
A Retinex algoritmus szabadalmaztatott (a szabadalom a NASA tulajdonában), és a PhotoFlair márkanév alatt elérhető önálló programként, valamint szűrőként az Adobe Photoshop és az Adobe Premiere számára a szerzői jog tulajdonosának, a TruView-nak a webhelyén.
A digitális fényképezőgépekben és grafikus szerkesztőkben fehéregyensúly - korrekciós funkció található , amely részben utánozza a szubjektív érzékelés lehetőségeit, lehetővé téve, hogy a különböző fényviszonyok között készült fényképeket közelebb hozza a semleges megvilágítás mellett kapott megjelenéshez.