Abney 효과는 백색광이 단색 광원에 추가 될 때 발생하는 인식 된 색상 변화를 나타냅니다.

백색광을 추가하면 인간의 눈으로 감지되는 단색광의 불포화가 발생합니다. 그러나, 인간의 눈에 감지되는 백색광 추가의 덜 직관적 인 효과는 명백한 색조의 변화이다. 이 색조 변화는 본질적으로 물리적 인 것이 아니라 생리적입니다.

백색광을 첨가 한 결과이 색조의 변화는 1909 년 영어 화학자이자 물리학 자 William de Wiveleslie Abney에 의해 처음으로 기술되었다. 날짜는 일반적으로 1910 년으로보고되었다. 백색 광원은 적색 빛, 푸른 빛, 그리고 녹색 빛. Abney 경은 색조의 명백한 변화의 원인이이 광원을 구성하는 적색광 및 녹색광이었고, 백색광의 청색광 성분이 Abney 효과에 기여하지 않았 음을 입증했습니다.

색도 다이어그램
색도 다이어그램은 CIE (International Commission on Illumination) XYZ 색 공간을 (x, y) 평면에 투영하는 2 차원 다이어그램입니다. X, Y, Z 값 (또는 삼자 극치)은 기본 색상에서 새로운 색상을 만들기위한 가중치로 사용됩니다. 이는 TV 또는 사진의 기본 색상에서 RGB를 만드는 것과 같은 방식입니다. 색도 다이어그램을 만드는 데 사용 된 x 및 y 값은 X 및 Y를 X, Y, Z의 합으로 나눈 XYZ 값에서 생성됩니다. 그 때 플롯 할 수있는 색도 값은 주 파장과 채도의 두 값에 따라 다릅니다 . 발광 에너지가 포함되지 않으므로 밝기 만 다른 색상은 다이어그램에서 구별되지 않습니다. 예를 들어, 오렌지색과 빨간색의 저조도 혼합물 인 갈색은 그 자체로 나타나지 않습니다.

Abney 효과는 색도 다이어그램에서도 설명 할 수 있습니다. 단색광에 백색광을 더하면 색도 선도에서 직선을 얻을 수 있습니다. 우리는 그러한 선상의 색이 모두 같은 색조로 인식된다고 생각할 수 있습니다. 현실에서는 이것이 사실이 아니며, 색조 변화가 감지됩니다. 그에 상응하여, 우리가 같은 색조를 지니고 있다고 (그리고 오직 순수함 만이 다른 색으로) 인식되는 색을 그리면 우리는 곡선을 얻을 것입니다.

색도 다이어그램에서, 일정한 색조를 지닌 선은 구부러져 야하며, 따라서 Abney 효과가 설명됩니다. 따라서 Abney 효과에 대해 보정 된 색도 다이어그램은 시각 시스템의 비선형성에 대한 훌륭한 예입니다. 또한, Abney 효과가 색도 다이어그램의 직선을 허용하지 않습니다. 하나는 두 개의 단색 조명을 혼합 할 수 있으며 색도의 변화를 볼 수 없으므로 색도 다이어그램에 적합한 혼합 수준에 대한 직선 플롯을 제안 할 수 있습니다.

생리학
시각 시스템의 상대 프로세스 모델은 두 개의 색채 신경 채널과 한 개의 무채색 신경 채널로 구성됩니다. 반음계 채널은 빨간색 – 녹색 채널과 노란색 – 파란색 채널로 구성되며 색상과 파장을 담당합니다. 무채색 채널은 휘도 또는 흰색 – 검정색 감지를 담당합니다. 색조와 채도는 망막 신경절 세포에서 축색 경로로 구성된 이러한 신경 채널의 활동 금액의 변화로 인해 감지됩니다. 이 세 가지 채널은 색상에 따라 반응 시간과 밀접하게 연결됩니다. 무색 신경 채널은 대부분의 조건에서 유성 신경 채널보다 빠른 응답 시간을 가지고 있습니다. 이러한 채널의 기능은 작업에 따라 다릅니다. 일부 활동은 한 채널 또는 다른 채널뿐만 아니라 두 채널에 따라 다릅니다. 유색 자극과 백색 자극이 합쳐지면 유채색과 무채색 모두 활성화됩니다. 무채색 채널은 다른 휘도로 조정해야하므로 응답 시간이 약간 느려집니다. 그러나, 이러한 지연된 응답에도 불구하고, 무채색 채널 응답 시간의 속도는 여전히 채도 채널의 응답 속도보다 빠를 것이다. 합산 된 자극의 이러한 조건에서, 무채색 채널에 의해 방출되는 신호의 크기는 반음 채널보다 강할 것이다. 고속 응답과 무색 채널의 높은 진폭 신호의 결합은 반응 시간이 자극의 휘도 및 채도 레벨에 따라 결정될 가능성이 높다는 것을 의미합니다.

색각에 대한 관습 적 설명은 색조 지각의 차이를 관찰자의 생리학에 내재 된 요소 감각으로 설명합니다. 그러나 특정한 생리 학적 제약이나 이론이 각각의 고유 한 색조에 대한 반응을 설명 할 수 없었습니다. 이를 위해 관측자의 분광 감도와 원뿔 유형의 상대적 수 모두 다른 색조를인지하는 데 중요한 역할을하지 못한다는 것이 입증되었습니다. 아마도 환경은 각기 다른 생리 학적 특징보다는 독특한 색조의 인식에 더 큰 역할을 할 것입니다. 이것은 색상 판단이 오랜 기간에 걸친 색상 환경의 차이에 따라 달라질 수 있다는 사실에 의해 뒷받침되지만, 노화 및 기타 개별적인 생리적 요인이 영향을 미치더라도 색 환경이 동일하면 동일한 색채 및 무색 판단이 일정하게 유지됩니다 망막.

표본의 순도
채도, 또는 색상의 paleness 정도는 비색계 순도와 관련이 있습니다. 비색계의 순도는 P = L / (Lw + L)이다. 이 식에서, L은 착색 된 광 자극의 휘도이고, Lw는 착색 된 광과 혼합되는 백색광 자극의 휘도이다. 위의 방정식은 유색 빛과 혼합되는 백색광의 양을 정량화하는 방법입니다. 순수한 스펙트럼 컬러의 경우, 백색광을 추가하지 않으면, L은 1이고 Lw는 0이다. 이것은 비색계 순도가 1과 같고, 백색광을 첨가하는 모든 경우에 비색계 순도 또는 P의 값이 1보다 작다는 것을 의미합니다. 분광 색 자극의 순도는 흰색, 검정 또는 회색 자극을 추가하여 변경할 수 있습니다. 그러나 Abney 효과는 백색광을 첨가하여 비색계 순도의 변화를 나타냅니다. 순도를 변화시키는 것이 지각 된 색조에 미치는 영향을 결정하기 위해 순도가 실험에서 유일한 변수가되는 것이 중요합니다. 휘도는 일정하게 유지되어야합니다.

색조 차별
용어 색조 차별은 색조의 변화를 눈이 감지하기 위해 얻어야하는 파장의 변화를 설명하는 데 사용됩니다. 식 λ + Δλ는 필요한 파장 조정을 정의합니다. 파장이 작 으면 (<2 nm) 대부분의 스펙트럼 색상이 다른 색상을 나타내는 것처럼 보입니다. 그러나, 청색광 및 적색광에 대해, 사람이 색조의 차이를 식별 할 수있게하기 위해서는 훨씬 더 큰 파장 이동이 발생해야한다. 역사 Abney 효과를 묘사 한 원문은 1909 년 12 월에 영국 왕립 학회 회보 (Series A)에서 William D. Wiveleslie Abney가 출간했다. 그는 색의 시각적 관측치가 지배적 인 것과 일치하지 않는다는 발견에 따라 양적 연구를하기로 결정했다. 형광 모델을 사용할 때 사진으로 얻은 색상. 1900 년대에 실험에 일반적으로 사용 된 색상 측정 장치는 한 개의 광선을 두 개의 광선으로 분리하기 위해 부분적으로 은화 된 거울과 함께 사용되었습니다. 이로 인해 동일한 강도와 색상을 갖는 서로 평행 한 두 개의 광선이 발생했습니다. 광선은 흰색 배경에 투사되어 1.25 인치 (32mm) 사각형의 패치를 만듭니다. 하얀 빛은 색칠 된 빛의 패치들 중 하나, 오른쪽에는 패치에 추가되었습니다. 막대가 두 개의 광선의 경로에 삽입되어 색칠 된 표면 사이에 공간이 없어졌습니다. 추가 막대는 하얀 빛이 패치 위에 흩어져있는 그림자를 만들기 위해 사용되었으며, 하얀 빛이 추가되지 않아야했습니다 (왼쪽의 패치). 첨가 된 백색광의 양은 착색 된 광의 광도의 절반으로 결정되었다. 예를 들어 적색 광원은 황색 광원보다 더 많은 백색광을가집니다. 그는 두 개의 붉은 빛 패치를 사용하기 시작했으며, 실제로 오른쪽의 밝은 패치에 백색광을 추가하면 순수한 적색 광원보다 더 많은 노란색 톤이 발생했습니다. 실험 광원이 주황색 인 경우에도 같은 결과가 나타납니다. 광원이 녹색 인 경우, 백색광을 가하면 패치 모양이 황록색이됩니다. 그 후, 황록색 빛에 백색광이 첨가되면, 빛의 패치는 주로 황색으로 보였다. 청색 - 녹색 빛 (파란색의 약간 높은 비율)과 백색광의 혼합에서, 파란색은 붉은 색조를 띠는 것처럼 보입니다. 바이올렛 광원의 경우, 백색광을 첨가하면 보라색 빛이 푸른 색조를 띠게됩니다. Abney 경은 발생 된 색조의 결과적인 변화가 추가되는 백색광의 성분 인 적색광 및 녹색광에 기인한다고 가정했다. 그는 또한 백색광을 구성하는 청색광이 명백한 색조 변화에 영향을 미치지 않는 무시할 수있는 요소라고 생각했다. Abney 경은 적색, 녹색 및 청색 감각의 조성 및 광도의 실험값을 계산 된 값과 거의 일치시킴으로써 실험적으로 자신의 가설을 증명할 수있었습니다. 그는 추가 된 백색 광원뿐만 아니라 다른 스펙트럼 색상에서 발견되는 조성 및 광도의 비율을 조사했습니다. Abney 효과에 대한 새로운 시도 Abney 효과에 대한 고전적 이해와 특정 파장의 백색광에 대한 백색광의 사용에 의해 입증 된 바와 같이, 신경 색 코딩의 비선형 성은 과거에 철저히 연구되었지만, University의 연구자들에 의해 새로운 방법이 시도되었다 네바다. 단색광에 백색광을 추가하는 대신, 스펙트럼의 대역폭이 변경되었습니다. 이러한 대역폭의 변화는 사람의 눈으로인지되는 색조의 변화를 확인하는 수단으로 3 가지 종류의 원추형 수용체를 직접 목표로 삼았습니다. 이 연구의 전반적인 목표는 색의 출현이 눈의 분광 감도의 필터링 효과에 의해 영향을 받았는지 여부를 결정하는 것이 었습니다. 실험에 따르면 광원의 중심 파장과 일치하는 일정한 색조를 나타 내기 위해 색조를 나타내는 원뿔 비율이 조정되었습니다. 또한 수행 된 실험은 Abney 효과가 빛의 순도의 모든 변화에 대해 유지되지 않지만 특정 순도 저하의 수단, 즉 백색광의 추가에 매우 제한적이라는 것을 보여주었습니다. 수행 된 실험이 빛의 대역폭을 변화 시켰기 때문에, 단색광의 순도와 색조를 변경하는 다른 수단 임에도 불구하고, 전통적으로 보았던 것과는 달리 결과의 비선형 성은 다르게 나타났다. 궁극적으로, 연구원들은 스펙트럼 대역폭의 변화가 원추 감도와 망막 앞 흡수에 의해 부과 된 필터링 효과를 보상하기위한 후 - 수용체 메커니즘을 일으키고, 안구가 어떤 의미에서는 색을 보아 속임으로써 Abney 효과가 발생한다는 결론에 도달했다 자연적으로 발생하지 않으므로 색상을 근사해야합니다. Abney 효과를 보완하기위한이 근사는 광대역 스펙트럼에서 경험되는 원뿔 (cone) 여기의 직접적인 함수입니다. 흥미로운 사실 Abney 효과를 보상한다고 주장하는 컬러 프린터에 대한 특허는 1995 년에 출판되었습니다. 현대 전투기 조종석을 설계 할 때 Abney 효과를 고려해야합니다. 흰색 빛이 화면을 칠 때 화면의 색상이 채도가 떨어 지므로 Abney 효과를 방해하기 위해 특별한 고려 사항이 적용됩니다. 다양한 수준의 백색광을 추가하여 순수한 색상과 정확하게 일치시킬 수있는 다양한 스펙트럼 색상이 존재합니다. Abney 효과가 색상 인식 중에 우연히 발생하는 결과적인 현상인지 아니면이 효과가 색상의 눈 코드와 같은 방식으로 의도적 인 기능을하는지 여부는 알 수 없습니다.