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. İlk iki elde 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; onu bir kez yalnızca renk tonu, bir kez yalnızca açıklık değiştiğinde ölçüyoruz. Üçüncü el ise bir seviye oyunu: ızgara 2x2'den 7x7'ye kadar büyüdükçe aradığın kare kalabalığın içinde kayboluyor, fark da her seviyede biraz daha küçülüyor. Gözün seni kaçıncı seviyeye kadar taşıyabilir?
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). a* ve b* koordinatlarından hesaplanan kroma (C*ab) ise rengin ne kadar canlı, griden ne kadar uzak olduğunu gösterir. Seviye modunda farklı kare bazen yalnızca tonuyla, bazen açıklığıyla, bazen de kromasıyla ayrılıyor; hepsinde farkın büyüklüğü aynı ΔE ile ölçülüyor.
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. İlk iki elde 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 ilk iki el için birer 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. Sıralamada ise üçüncü elde geçtiğin en yüksek seviye sayılıyor. Fark 10. seviyede yaklaşık ΔE 5, 15. seviyede 2,6, 20. seviyede 1,3; yani 15. seviyeden sonrası, sıkça anılan 2,3'lük değerin çevresinde ve altında oynanıyor. Bu seviyelerde iki araç işine yarayabilir. Yan yana duran renkler birbirinin görünüşünü etkiler; bu etkiye eşzamanlı renk kontrastı denir ve aynı kare, komşularına göre biraz farklı görünebilir. 'Karıştır' karelerin yerini değiştirir: farklı sandığın kare yeni komşularının arasında da farklı görünüyorsa doğru izdesin. Uzun süre aynı renge bakmak da gözü o renge alıştırır (renk uyumu, yani adaptasyon) ve küçük farkları silikleştirebilir; 'Dinlendir' 1,2 saniyelik nötr gri bir ekranla bu uyumu tazelemeye yardım eder. Araçları ne zaman ve ne sıklıkla kullandığını da kaydediyoruz.
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.