L’adattamento cromatico è la capacità del sistema visivo umano di adattarsi ai cambiamenti di illuminazione al fine di preservare l’aspetto dei colori dell’oggetto. È responsabile dell’aspetto stabile dei colori degli oggetti, nonostante l’ampia variazione di luce che potrebbe essere riflessa da un oggetto e osservata dai nostri occhi. Una funzione di adattamento cromatico di trasformazione (CAT) emula questo importante aspetto della percezione del colore nei modelli di aspetto cromatico.

Un oggetto può essere visualizzato in varie condizioni. Ad esempio, può essere illuminato dalla luce del sole, dalla luce di un incendio o da una luce elettrica intensa. In tutte queste situazioni, la visione umana percepisce che l’oggetto ha lo stesso colore: una mela appare sempre rossa, sia vista di notte o durante il giorno (a meno che non sia verde). D’altra parte, una fotocamera senza regolazione della luce potrebbe registrare la mela con colori diversi. Questa caratteristica del sistema visivo è chiamata adattamento cromatico o costanza del colore; quando la correzione si verifica in una fotocamera viene indicato come bilanciamento del bianco.

Sebbene il sistema visivo umano generalmente mantenga il colore percepito costante sotto differenti illuminazioni, ci sono situazioni in cui la luminosità relativa di due diversi stimoli apparirà invertita a diversi livelli di illuminamento. Ad esempio, i petali di fiori gialli brillanti appariranno scuri rispetto alle foglie verdi in penombra, mentre è vero il contrario durante il giorno. Questo è noto come effetto Purkinje, ed è dovuto al fatto che la sensibilità del picco dell’occhio umano si sposta verso l’estremità blu dello spettro a livelli di luce inferiori.

Von Kries trasforma
Il metodo di adattamento cromatico di von Kries è una tecnica che a volte viene utilizzata nell’elaborazione delle immagini della telecamera. Il metodo consiste nell’applicare un guadagno a ciascuna delle risposte di sensibilità spettrale della cellula umana in modo da mantenere l’aspetto adattato della costante bianca di riferimento. L’applicazione dell’idea di Johannes von Kries di guadagni adattivi sui tre tipi di cellule cono è stata inizialmente esplicitamente applicata al problema della costanza del colore di Herbert E. Ives, e il metodo è talvolta indicato come la trasformazione di Ives o l’adattamento di von Kries-Ives .

La regola del coefficiente di von Kries si basa sul presupposto che la costanza del colore si ottiene adattando individualmente i guadagni delle tre risposte del cono, i guadagni dipendono dal contesto sensoriale, cioè dalla cronologia dei colori e dai bordi. Quindi, le risposte del cono

c ‘da due spettri radianti può essere abbinato ad opportune scelte di matrici di adattamento diagonale D1 e D2:

dove S è la matrice di sensibilità del cono e f è lo spettro dello stimolo di condizionamento. Ciò porta alla trasformazione di von Kries per l’adattamento cromatico nello spazio cromatico LMS (risposte dello spazio di risposta del cono a lunghezza lunga, media e corta):

Questa matrice diagonale D mappa le risposte dei coni, o colori, in uno stato di adattamento a colori corrispondenti in un altro; quando si presume che lo stato di adattamento sia determinato dall’illuminante, questa matrice è utile come trasformatore di adattamento dell’illuminante. Gli elementi della matrice diagonale D sono i rapporti delle risposte del cono (Long, Medium, Short) per il punto bianco dell’illuminante.

La trasformazione più completa di von Kries, per i colori rappresentati nello spazio colore XYZ o RGB, include trasformazioni di matrice dentro e fuori lo spazio LMS, con la diagonale D nel centro.

Modelli di aspetto cromatico CIE
La Commissione internazionale per l’illuminazione (CIE) ha pubblicato una serie di modelli di aspetto del colore, molti dei quali includevano una funzione di adattamento del colore. CIE L * a * b * (CIELAB) esegue una trasformazione “semplice” di tipo von Kries nello spazio colore XYZ, mentre CIELUV utilizza un adattamento del punto di bianco di tipo Judd (traslazionale). Due revisioni di modelli di aspetto del colore più completi, CIECAM97 e CIECAM02, ciascuno comprendeva rispettivamente una funzione CAT, CMCCAT97 e CAT02. Il predecessore di CAT02 è una versione semplificata di CMCCAT97 nota come CMCCAT2000.