Açık Renk algısı MacAdam, 1942

Farklı tonu bul.

Dokuz ya da on iki kare, tek bir farklı ton. Her doğru cevapta fark küçülüyor; renk ayırt etme eşiğini ΔE cinsinden ölç.

3 dksürer 1katılım Anonimkayıt gerekmez
farklı olan hangisi?
EXP. 036

Karelerin hepsi aynı renkte görünüyor ama biri azıcık farklı: gözün ne kadar küçük bir farkı yakalayabiliyor?

Deney yükleniyor… JavaScript kapalıysa deney çalışmaz; bilim kutusunu ve makaleyi aşağıda okuyabilirsin.

Tekrar oyna, yüksel

Sıralama.

  1. Henüz kimse sıralamaya girmedi. İlk sen ol.
Sıralamada yalnızca gönüllüler görünür. Anonim oynayışların, gönüllü olunca hesabına bağlanır.Gönüllü ol renk eşiği (ΔE) · her kişinin en iyi oynayışı sayılır
Önce deneye katıl.

Bilimi okumak cevabını etkileyebilir. Katıldıktan sonra her şey açılır; istersen yine de şimdi okuyabilirsin.

Deneye dön
Bilim kutusu

İyi koşullarda insanlar birbirine çok yakın iki rengi ayırt edebilir; CIELAB renk uzayında yaklaşık 2,3 birimlik fark, sıkça anılan bir 'fark edilebilir en küçük fark' değeridir.

Ne ölçüyoruz

Renk ayırt etme eşiğini ölçüyoruz: farklı kareyi yaklaşık %70,7 olasılıkla bulabildiğin en küçük renk farkı. Fark, eşit uzaklıkların yaklaşık eşit algısal farklara karşılık gelmesi amacıyla tasarlanmış CIELAB uzayında, iki renk arasındaki düz uzaklık (ΔE*ab, CIE76) olarak hesaplanıyor. Her elde fark ΔE 14 ile başlıyor; art arda iki doğru cevapta 0,75 ile çarpılıp küçülüyor, her hatada 1,33 ile çarpılıp büyüyor. Farkın yönü küçülmekten büyümeye ya da büyümekten küçülmeye her döndüğünde bir 'dönüş' sayılıyor; el 8 dönüşte ya da en geç 26 ekranda bitiyor. Eşiğin, son 6 dönüş noktasının geometrik ortalaması. 1. elde yalnızca renk tonu, 2. elde yalnızca açıklık (L*) değişiyor; 3. elde ikisi birlikte değişiyor ve süre sınırlı.

Araştırmalar ne diyor

David MacAdam 1942'de tek bir gözlemciyle 25.000'den fazla renk eşleştirme denemesi kaydetti ve eşleştirmelerdeki dağılımı kromatiklik diyagramı üzerinde bir elips ailesiyle gösterdi. Ölçüm yapılan 25 noktada elipslerin boyu ve yönü renge göre büyük farklılık gösteriyordu; yani göz, renk uzayının bazı bölgelerinde çok daha hassas. CIE'nin 1976'da benimsediği CIELAB uzayı, bu eşitsizliği azaltmak için tasarlanmış algısal olarak daha düzgün bir uzaydır. Sharma ve Trussell'in (1997) derlemesi, Mahy, Van Eycken ve Oosterlinck'in (1994) çalışmasına dayanarak, CIELAB'de yaklaşık 2,3 birimlik farkın fark edilebilir en küçük farka karşılık geldiğini aktarır. Klinikte ve endüstride renk ayırt etme yeteneği uzun süredir Dean Farnsworth'ün 1943'te tanıttığı 100 renk tonu testiyle ölçülüyor.

Neden böyle

Gözümüz renkleri üç tür koni hücresinin verdiği tepkilerin oranlarıyla kodlar; iki rengin ayırt edilebilmesi için bu oranların gürültüyü aşacak kadar değişmesi gerekir. MacAdam'ın elipsleri, bu değişime gereken miktarın yöne ve renge göre farklı olduğunu gösterir: bazı renklerde ton farkını, bazılarında açıklık farkını daha kolay fark ederiz. Biz de bu yüzden ton ve açıklığı ayrı ellerde ölçüyoruz. Eşiği bulmak için Levitt'in (1971) dönüştürülmüş merdiven yöntemini kullanıyoruz: fark yalnızca art arda iki doğru cevapta küçüldüğü için merdiven, doğru cevap olasılığının yaklaşık %70,7 olduğu farka yerleşir (0,707 x 0,707 ≈ 0,5). Dokuz ya da on iki kare arasından tahminle doğru kareyi bulma şansı yalnızca 1/9 ya da 1/12 olduğu için, şansla art arda iki doğru cevap vermek zordur.

Sınırlılık

Ekranlar kalibre değildir: aynı renk kodu iki telefonda farklı görünebilir. Ekran parlaklığı, gece modu, mavi ışık filtresi, True Tone gibi otomatik renk ayarları ve ortam ışığı sonucu değiştirebilir. Bazı ekranlarda bakış açısı değiştikçe renkler kayar; ekrana dik bakmak önemlidir. Çok küçük farklarda ekranın renk adımları farkı yuvarlayabilir. Kırmızı-yeşil renk eksikliği, Avrupa kökenli erkeklerin yaklaşık %8'inde, kadınların yaklaşık %0,4'ünde görülür; renk tonu eli bu kişiler için belirgin biçimde zor olabilir. CIELAB tam düzgün bir uzay değildir; aynı ΔE, renk uzayının farklı bölgelerinde farklı algılanabilir. Bu test eğlenceli bir ölçümdür, göz muayenesinin yerini tutmaz.

ΔE*ab ≈ 2,3CIELAB'de fark edilebilir en küçük fark (sıkça anılan değer)Mahy ve ark., 1994; Sharma ve Trussell, 1997
25.000'den fazlaMacAdam'ın tek gözlemcisinde renk eşleştirme denemesiMacAdam, 1942
%70,72 aşağı-1 yukarı merdiveninin yerleştiği doğru cevap oranıLevitt, 1971
~%8 / ~%0,4Kırmızı-yeşil renk eksikliği, Avrupa kökenli erkek / kadınBirch, 2012
%4–6,5Kırmızı-yeşil renk eksikliği, Çin ve Japon kökenli erkeklerBirch, 2012
  1. MacAdam, D. L. (1942). Visual sensitivities to color differences in daylight. Journal of the Optical Society of America, 32(5), 247–274. Kaynağa git ↗
  2. Mahy, M., Van Eycken, L., & Oosterlinck, A. (1994). Evaluation of uniform color spaces developed after the adoption of CIELAB and CIELUV. Color Research & Application, 19(2), 105–121. Ayrıca: Sharma, G., & Trussell, H. J. (1997). Digital color imaging. IEEE Transactions on Image Processing, 6(7), 901–932. https://doi.org/10.1109/83.597268 Kaynağa git ↗
  3. Levitt, H. (1971). Transformed up-down methods in psychoacoustics. The Journal of the Acoustical Society of America, 49(2B), 467–477. Kaynağa git ↗
  4. Farnsworth, D. (1943). The Farnsworth-Munsell 100-hue and dichotomous tests for color vision. Journal of the Optical Society of America, 33(10), 568–578. Kaynağa git ↗
  5. Birch, J. (2012). Worldwide prevalence of red-green color deficiency. Journal of the Optical Society of America A, 29(3), 313–320. Kaynağa git ↗

Aynı yeşil mi, değil mi?

Boyacıda iki renk kartını yan yana tutup hangisinin duvardaki eski boyaya daha yakın olduğuna karar vermeye çalıştıysan, bu deneyin sorusunu zaten biliyorsun: iki renk ne kadar yakın olursa artık 'aynı' görünür? Renk bilimciler bu soruya bir sayıyla cevap veriyor. İki renk arasındaki fark, algıya yaklaşık uyacak biçimde tasarlanmış bir renk uzayında ölçülüyor ve gözün hâlâ fark edebildiği en küçük değer aranıyor.

Bu deneyde aynı renkteki karelerin arasında tek bir farklı kare var. Başta farkı kolayca görüyorsun; doğru cevap verdikçe fark küçülüyor, yanıldıkça yeniden büyüyor. Birkaç dakika sonra, farkın gözünün sınırında gidip geldiği bir noktaya ulaşıyorsun. Bu nokta senin renk ayırt etme eşiğin. Üç elde üç farklı soruyu soruyoruz: yalnızca renk tonu değiştiğinde, yalnızca açıklık değiştiğinde ve ikisi karışık, süre baskısı altında değiştiğinde gözün ne kadar hassas?

MacAdam'ın elipsleri

Renk ayrımının modern ölçümü büyük ölçüde David MacAdam'ın 1942'deki çalışmasına dayanır. MacAdam, parlaklığı sabit tutarken iki renk alanını yan yana gösterebilen bir düzenek kurdu. Gözlemci, ayarlanabilir rengi sabit bir test rengine eşitlemeye çalışıyordu. Eşleştirmeler hiçbir zaman kusursuz olmuyordu; MacAdam bu küçük hataların dağılımını, yani eşleştirmelerin standart sapmasını, renk duyarlılığının en tekrarlanabilir ölçüsü olarak benimsedi. Tek bir gözlemciyle 25.000'den fazla eşleştirme denemesi kaydetti.

Sonuçlar, standart kromatiklik diyagramı üzerinde birer elips olarak çizildi. Ölçüm yapılan 25 noktada elipslerin hem boyu hem yönü renge göre büyük farklılık gösteriyordu. MacAdam'ın vurguladığı önemli bir sonuç da şuydu: bu elipsler, diyagramın hiçbir projektif dönüşümüyle eşit büyüklükte dairelere çevrilemiyordu. Başka bir deyişle, renkleri gösterdiğimiz standart harita, gözün algıladığı farkları eşit ölçekte göstermiyordu. Bir bölgede küçük görünen bir adım fark edilmezken, başka bir bölgede aynı uzunluktaki adım kolayca görülebiliyordu.

ΔE: Renk farkını sayıya dökmek

MacAdam'ın ve başkalarının bulguları, renk farklarını daha adil ölçen bir uzay arayışını hızlandırdı. CIE 1976'da CIELAB uzayını benimsedi. Bu uzayda her rengin üç koordinatı var: L* açıklığı, a* kırmızı-yeşil eksenini, b* sarı-mavi eksenini gösterir. İki renk arasındaki fark, bu üç koordinat arasındaki düz uzaklıkla, yani ΔE*ab ile ifade edilir. Bu deneyde kullandığımız ölçü tam olarak bu, 1976 formülü (ΔE76).

Peki kaç birim fark 'görünür'? Sharma ve Trussell'in 1997'de yayımlanan dijital renkli görüntüleme derlemesi, Mahy, Van Eycken ve Oosterlinck'in 1994'teki çalışmasına dayanarak, yaklaşık 2,3 birimlik ΔE*ab değerinin fark edilebilir en küçük farka karşılık geldiğini aktarır. Bu değer renk yönetimi yazılımlarında ve renk biliminde sıkça bir başvuru noktası olarak kullanılır. Ama bu yalnızca kaba bir ortalamadır: CIELAB da tam düzgün değildir ve 1976'dan sonra ondan daha düzgün olması amaçlanan pek çok yeni uzay ve fark formülü önerildi; Mahy ve arkadaşlarının çalışması da bunların bir bölümünü karşılaştırıyordu. CIE94 ve CIEDE2000 gibi düzeltilmiş fark formülleri bu arayışın ürünü. Biz basit ve şeffaf olduğu için 1976 formülünü kullanıyoruz; deneyin sonunda göreceğin eşik değeri de bu ölçüyle ifade ediliyor.

Merdiven: Eşiği nasıl buluyoruz?

Bir eşiği ölçmenin en basit yolu, çok sayıda farklı büyüklükte farkı rastgele sırayla gösterip her birinde ne kadar başarılı olduğuna bakmaktır. Ama bu yöntem uzun sürer, çünkü denemelerin çoğu ya çok kolay ya çok zor olur. Harry Levitt 1971'de psikoakustik için daha verimli bir yol tanımladı: farkı, kişinin cevaplarına göre sürekli ayarlamak. Bu deneyde kullandığımız '2 aşağı-1 yukarı' kuralında fark yalnızca art arda iki doğru cevapta küçülür, her yanlışta büyür.

Bu kuralın güzel bir matematiksel sonucu var. Merdiven, art arda iki doğru cevap verme olasılığının yarı yarıya olduğu bir farkta dengeye gelir; bu da tek bir denemede doğru cevap olasılığının yaklaşık %70,7 olduğu noktadır. Farkı her seferinde aynı oranda (0,75 ya da 1,33 ile) çarptığımız için adımlar küçük farklarda küçülür, büyük farklarda büyür. Eşiğini, merdivenin yön değiştirdiği son altı noktanın geometrik ortalamasıyla hesaplıyoruz; ilk dönüşleri atmak, merdivenin eşiğe henüz yaklaşmadığı başlangıç bölümünün etkisini azaltır. Ekranda dokuz ya da on iki kare olduğu için tahminle doğru kareyi bulma şansın yalnızca 1/9 ya da 1/12; şans eseri art arda iki kez doğru kareye dokunmak çok nadirdir.

Farnsworth'ün renk kapakları ve renk körlüğü

Renk ayrımını ölçen klasik bir klinik araç, Dean Farnsworth'ün 1943'te tanıttığı Farnsworth-Munsell 100 renk tonu testidir. Bugünkü sürümünde dört kutuya yerleştirilmiş 85 küçük renk kapağı var; kapakların renk tonu adım adım değişir ve kişiden onları sıraya dizmesi istenir. Sıralamadaki hataların sayısı ve renk çemberinin hangi bölgesinde toplandığı, hem genel renk ayırt etme becerisini hem de olası bir renk görme eksikliğinin türünü gösterir. Bizim deneyimiz de benzer bir mantıkla çalışıyor, ama sıralama yerine 'farklı olanı bul' görevini kullanıyor ve farkı adım adım küçültüyor.

Renk ayrımı herkeste aynı değildir. Jennifer Birch'ün 2012'deki derlemesine göre büyük ve rastgele örneklemli taramalarda kalıtsal kırmızı-yeşil renk eksikliği, Avrupa kökenli erkeklerin yaklaşık %8'inde, kadınların yaklaşık %0,4'ünde görülüyor; Çin ve Japon kökenli erkeklerde oran %4 ile %6,5 arasında. Birch, nüfuslar arasındaki bu farkların doğal seçilimden çok kurucu etkisi ve genetik sürüklenmeyle açıklanabileceğini öne sürüyor. Renk eksikliği olan biri bu deneyde özellikle renk tonu elinde zorlanabilir; bu yüzden sonuç ekranında ton ve açıklık eşiklerini ayrı ayrı gösteriyoruz. Kesin bir değerlendirme için göz doktorunun uyguladığı testler gerekir.

Sonucun ne anlatır, ne anlatmaz?

Sonuç ekranında her el için bir eşik değeri görüyorsun: farklı kareyi yaklaşık %70,7 olasılıkla bulabildiğin ΔE. Renk tonu ve açıklık eşiklerini karşılaştırmak, gözünün hangi tür farka daha duyarlı olduğuna dair bir ipucu verir. Üçüncü elde süre baskısı ekleniyor; eşiğin ilk iki ele göre ne kadar yükseldiği, aceleyle bakmanın renk ayrımına maliyetini gösterir. Kalabalığın sonuçları biriktikçe, kendi değerini binlerce kişinin dağılımı içinde görebileceksin.

Bu sayıyı laboratuvar değerleriyle bire bir karşılaştırmamak gerekiyor. 2,3 gibi değerler kontrollü ışıkta, kalibre edilmiş cihazlarla elde edilir; senin telefonun ya da monitörün ise renkleri kendi ayarlarına göre gösterir. Parlaklık, gece modu, otomatik renk sıcaklığı ayarları, ortam ışığı ve ekrana bakış açın, ölçülen eşiği belirgin biçimde değiştirebilir. Testi farklı bir cihazda ya da farklı bir ışıkta tekrarlarsan sonucun değişebilir; en anlamlı karşılaştırma, aynı cihazda yapılan ölçümler arasındadır. Bu ölçüm bir göz muayenesi değil, renk algının sınırlarına eğlenceli bir bakıştır.

Sık sorulanlar

ΔE nedir?

İki renk arasındaki farkı ifade eden sayıdır. Bu deneyde CIELAB renk uzayındaki düz uzaklığı (ΔE*ab, 1976 formülü) kullanıyoruz: açıklık, kırmızı-yeşil ve sarı-mavi eksenlerindeki farkların karelerinin toplamının karekökü. Sayı büyüdükçe renkler birbirinden daha farklıdır.

Kaç ΔE'lik fark gözle görülür?

Renk biliminde sıkça anılan değer yaklaşık 2,3'tür; Sharma ve Trussell (1997), bu değeri Mahy ve arkadaşlarının (1994) çalışmasına dayandırır. Ancak bu değer kontrollü koşullara aittir; telefon ve bilgisayar ekranlarında, renge ve ortama göre daha yüksek ya da daha düşük eşikler görülebilir.

Fark neden bazen tekrar büyüyor?

Deney uyarlamalı bir merdiven kullanıyor: art arda iki doğru cevapta fark küçülür, her hatada büyür. Böylece fark, senin eşiğinin çevresinde gidip gelir. Eşik, farkın yön değiştirdiği son altı noktanın geometrik ortalamasıyla hesaplanır.

Renk körüysem bu testi yapabilir miyim?

Evet. Kırmızı-yeşil renk eksikliği Avrupa kökenli erkeklerin yaklaşık %8'inde, kadınların yaklaşık %0,4'ünde görülür. Bu durumda özellikle renk tonu eli zorlayabilir. Sonuç bir tanı değildir; renk görmenle ilgili bir şüphen varsa göz doktoruna başvurmalısın.

Telefonumun ekranı sonucu etkiler mi?

Etkiler. Ekranlar kalibre değildir ve parlaklık, gece modu, mavi ışık filtresi ya da otomatik renk ayarları renkleri değiştirir. Daha tutarlı bir ölçüm için bu ayarları kapatıp parlaklığı yükseltmeyi, ekrana dik bakmayı ve güçlü yansımalardan kaçınmayı öneriyoruz.

Farnsworth-Munsell 100 renk tonu testi nedir?

Dean Farnsworth'ün 1943'te tanıttığı klasik bir renk ayırt etme testidir. Bugünkü sürümünde renk tonları adım adım değişen 85 kapak sıraya dizilir; hataların sayısı ve renk çemberindeki yeri, renk ayırt etme becerisini ve olası bir renk görme eksikliğini gösterir.

Tartışma 0 yorum

Yorum yazmak ve oy vermek için gönüllü ol. 20 saniye sürer.
GirişGönüllü ol
Henüz yorum yok. İlk yazan sen ol.

Bu deney hakkında konular

Yeni konu aç →
Bu deney için açılmış ayrı bir konu yok. Yöntemi eleştirmek, bir makale paylaşmak ya da yeni bir soru sormak için konu açabilirsin.