ثبات اللون هو مثال على الثبات الذاتي وميزة نظام إدراك اللون البشري الذي يضمن بقاء اللون المدرك للأجسام ثابتًا نسبيًا تحت ظروف الإضاءة المتفاوتة. فالتفاح الأخضر على سبيل المثال يبدو أخضر بالنسبة لنا في منتصف النهار ، عندما تكون الإضاءة الرئيسية هي أشعة الشمس البيضاء ، وكذلك عند غروب الشمس ، عندما تكون الإضاءة الرئيسية حمراء. هذا يساعدنا على تحديد الأشياء.

رؤية الألوان
رؤية الألوان هي عملية يمكن بواسطتها للكائنات والآلات أن تميز الكائنات على أساس الأطوال الموجية المختلفة للضوء المنعكس أو المنقول أو المنبعث من الجسم. في البشر ، يتم الكشف عن الضوء بواسطة العين باستخدام نوعين من المستقبلات الضوئية ، والأقماع والقضبان ، والتي ترسل إشارات إلى القشرة البصرية ، والتي بدورها تعالج تلك الأحاسيس إلى إدراك ذاتي للون. الثوابت اللونية هي عملية تسمح للدماغ بالتعرف على كائن مألوف على أنه لون ثابت بغض النظر عن الكمية أو الأطوال الموجية للضوء التي تعكسها في لحظة معينة.

اضاءه وجوه
تحدث ظاهرة ثبات اللون عندما لا يكون مصدر الإضاءة معروفًا بشكل مباشر. ولهذا السبب ، فإن ثبات اللون يأخذ تأثيرًا أكبر على الأيام مع الشمس والسماء الصافية بدلاً من الأيام الملبدة بالغيوم. حتى عندما تكون الشمس مرئية ، قد يؤثر ثبات اللون على إدراك اللون. هذا يرجع إلى جهل من جميع المصادر الممكنة للإضاءة. على الرغم من أن الكائن قد يعكس مصادر متعددة للضوء في العين ، فإن ثبات اللون يؤدي إلى بقاء الهويات الموضوعية ثابتة.

يقول الدكتور دي فوستر (2011) ، “في البيئة الطبيعية ، قد لا يكون المصدر نفسه محددًا بشكل جيد لأن الإضاءة في نقطة معينة في المشهد عادة ما تكون مزيجًا معقدًا من الضوء المباشر وغير المباشر موزعة على نطاق من زوايا الحادث ، التي يتم تعديلها من خلال الإغلاق المحلي والتأمل المتبادل ، وكلها قد تتغير مع الوقت والمكان. “إن الطيف الواسع من الإضاءات الممكنة في البيئة الطبيعية والقدرة المحدودة للعين البشرية على إدراك اللون يعني أن ثبات اللون يلعب دورا وظيفيا في الإدراك اليومي. يسمح الثبات اللوني للبشر بالتفاعل مع العالم بطريقة متناسقة أو إنطوائية ، كما يسمح للواحد باتباع أحكام أكثر فعالية في الوقت من اليوم.

أساس فسيولوجي
ويعتقد أن الأساس الفسيولوجي للثبات اللوني يتضمن خلايا عصبية متخصصة في القشرة البصرية الأولية التي تحسب النسب المحلية لنشاط المخروط ، وهو نفس الحساب الذي تستخدمه خوارزمية ريتينكس في الأرض لتحقيق ثبات اللون. تسمى هذه الخلايا المتخصصة خلايا مزدوجة الخصم لأنها تحسب كل من خصوم الألوان والخصوم المكانية. وصفت نايجل داو لأول مرة خلايا الخصم المزدوج في شبكية العين الذهبية. كان هناك جدل كبير حول وجود هذه الخلايا في النظام البصري الرئيسيات. وقد تم إثبات وجودها في النهاية باستخدام رسم الخرائط المستقبلة ذات الارتباط العكسي والمحفزات الخاصة التي تنشط بشكل انتقائي الطبقات المخروطية الفردية في وقت واحد ، ما يسمى بالمنبهات “المخروطية المعزولة”.

لا يعمل ثبات اللون إلا إذا احتوت إضاءة الحادثة على مجموعة من الأطوال الموجية. تسجل الخلايا المخروطية المختلفة للعين نطاقات مختلفة من الأطوال الموجية للضوء والتي يتجلى فيها كل كائن في المشهد. من هذه المعلومات ، يحاول النظام المرئي تحديد التركيب التقريبي للضوء المضيء. ثم يتم تخفيض هذه الإضاءة من أجل الحصول على “اللون الحقيقي” للكائن أو الانعكاس: الأطوال الموجية للضوء الذي يعكسه الكائن. هذا الانعكاس يحدد إلى حد كبير اللون المدرك.

الآلية العصبية
هناك نوعان من الآليات الممكنة للثبات اللون. الآلية الأولى هي الاستنتاج اللاواعي. وجهة النظر الثانية تحمل هذه الظاهرة بسبب التكيف الحسي. تشير الأبحاث إلى أن ثبات اللون هو تغيرات ذات صلة في خلايا الشبكية وكذلك المناطق القشرية ذات الصلة بالرؤية. على الأرجح ترجع هذه الظاهرة إلى تغييرات في مستويات مختلفة من النظام البصري.

التكيف مخروط
المخاريط ، الخلايا المتخصصة داخل الشبكية ، سوف تتكيف مع مستويات الضوء في البيئة المحلية. يحدث هذا على مستوى الخلايا العصبية الفردية. ومع ذلك ، فإن هذا التكيف غير مكتمل. وينظم التكيف اللوني أيضا من خلال العمليات داخل الدماغ. تشير الأبحاث في القرود إلى أن التغيرات في الحساسية اللونية مرتبطة بالنشاط في الخلايا العصبية الركبية الوحشية الوحشية. قد يعزى كل من ثبات اللون إلى التغيرات المحلية في خلايا الشبكية الفردية أو إلى العمليات العصبية الأعلى مستوى داخل الدماغ.

التمسيخ إلى
يمكن لـ Metermism ، إدراك الألوان في مشاهدتين منفصلتين ، أن يساعد في البحث عن ثوابت الألوان. تشير الأبحاث إلى أنه عند تقديم منافسات لونية منافسة ، يجب أن تكتمل المقارنات المكانية في وقت مبكر من النظام المرئي. على سبيل المثال ، عندما يتم عرض المواد المحفزة بطريقة متقطعة ، مجموعة من الألوان ولون فارغ ، مثل اللون الرمادي ، ويطلب منهم التركيز على لون معين من الصفيف ، يظهر اللون الفراغي مختلفًا عن عندما ينظر إليه في منظار موضه. وهذا يعني أن الأحكام الملوّنة ، من حيث صلتها بالمقارنات المكانية ، يجب أن تُستكمل في أو قبل الخلايا العصبية الأحادية V1. إذا حدثت مقارنات مكانية في وقت لاحق في النظام المرئي مثل في المنطقة القشرية V4 ، فسيكون الدماغ قادرًا على إدراك اللون واللون الفراغي على حد سواء كما لو أنهما شوهدا في شكل ثنائي العينين.

نظرية الريتينكس
تم وصف التأثير في عام 1971 من قبل إدوين هـ. لاند ، الذي صاغ “نظرية الريتينكس” لتوضيح ذلك. كلمة “retinex” هي عبارة عن بورتمانتو يتكون من “الشبكية” و “القشرة الدماغية” ، مما يشير إلى أن كل من العين والدماغ متورطان في المعالجة.

يمكن إثبات التأثير التجريبي على النحو التالي. يتم عرض شاشة تسمى “موندريان” (بعد مراسلة بيت موندريان التي تتشابه لوحاته) تتكون من العديد من البقع الملونة إلى شخص. يتم إضاءة الشاشة بثلاثة أضواء بيضاء ، أحدها من خلال مرشح أحمر ، أحدها تم عرضه من خلال مرشح أخضر ، وواحد تم عرضه من خلال مرشح أزرق. يُطلب من الشخص ضبط شدة الإضاءة بحيث يظهر لون خاص في الشاشة. ثم يقيس المجرب شدة الضوء الأحمر والأخضر والأزرق المنعكسة من هذا التصحيح الأبيض. ثم يطلب المجرب من الشخص تحديد لون الرقعة المجاورة ، والتي ، على سبيل المثال ، تظهر باللون الأخضر. ثم يقوم المجرب بضبط الأضواء بحيث تكون شدة الضوء الأحمر والأزرق والأخضر المنعكس من البقعة الخضراء هي نفسها التي تم قياسها في البداية من اللصقة البيضاء. يظهر الشخص ثبات اللون في أن التصحيح الأخضر يستمر في الظهور باللون الأخضر ، ويظل التصحيح الأبيض يظهر باللون الأبيض ، وستظل جميع البقع الباقية تحتوي على ألوانها الأصلية.

ثبات اللون هو سمة مرغوبة لرؤية الكمبيوتر ، وقد تم تطوير العديد من الخوارزميات لهذا الغرض. وتشمل هذه عدة خوارزميات retinex. وتتلقى هذه الخوارزميات كإدخال للقيم الحمراء / الخضراء / الزرقاء لكل بكسل من الصورة ومحاولة تقدير انعكاسات كل نقطة. تعمل إحدى هذه الخوارزميات كما يلي: يتم تحديد قيمة rmax القصوى الحمراء لكل البكسل ، وكذلك قيمة gmax القصوى الخضراء وقيمة bmax القصوى الزرقاء. بافتراض أن المشهد يحتوي على كائنات تعكس كل الضوء الأحمر ، والأشياء الأخرى التي تعكس جميع الضوء الأخضر وما زالت الأخرى التي تعكس كل الضوء الأزرق ، يمكن للمرء أن يستنتج أن مصدر الضوء المضيء موصوف بواسطة (rmax ، gmax ، bmax) . لكل بكسل مع قيم (r، g، b) يتم تقدير انعكاسها كـ (r / rmax و g / gmax و b / bmax). تستخدم خوارزمية retinex الأصلية التي اقترحها Land and McCann نسخة محلية من هذا المبدأ.

على الرغم من أن نماذج الريتينكس لا تزال تستخدم على نطاق واسع في رؤية الكمبيوتر ، فقد تبين أن إدراك اللون البشري الفعلي أكثر تعقيدًا.