O efeito Abney descreve o deslocamento de matiz percebido que ocorre quando a luz branca é adicionada a uma fonte de luz monocromática.

A adição de luz branca causará uma dessaturação da fonte monocromática, como percebida pelo olho humano. No entanto, um efeito menos intuitivo da adição de luz branca percebida pelo olho humano é a mudança na tonalidade aparente. Esse deslocamento de matiz é mais fisiológico do que físico.

Essa variação de tonalidade como resultado da adição de luz branca foi descrita pela primeira vez pelo químico e físico inglês Sir William de Wiveleslie Abney em 1909, embora a data seja comumente relatada como 1910. Uma fonte de luz branca é criada pela combinação de vermelho luz, luz azul e luz verde. Sir Abney demonstrou que a causa da aparente mudança de matiz foi a luz vermelha e a luz verde que compõem essa fonte de luz, e o componente de luz azul da luz branca não contribuiu para o efeito Abney.

Diagramas de cromaticidade
Os diagramas de cromaticidade são diagramas bidimensionais que traçam a projeção do espaço de cor XYZ da Comissão Internacional de Iluminação (CIE) no plano (x, y). Os valores X, Y, Z (ou valores tristimulares) são usados ​​simplesmente como ponderações para criar novas cores a partir das cores primárias, da mesma maneira que o RGB é usado para criar cores a partir de primárias em televisões ou fotografias. Os valores xey usados ​​para criar o diagrama de cromaticidade são criados a partir dos valores XYZ dividindo X e Y pela soma de X, Y, Z. Os valores de cromaticidade que podem ser plotados dependem de dois valores: comprimento de onda dominante e saturação . Como a energia luminosa não está incluída, as cores que diferem apenas em sua leveza não são diferenciadas no diagrama. Por exemplo, marrom, que é apenas uma mistura de baixa luminância de laranja e vermelho, não aparecerá como tal.

O efeito Abney também pode ser ilustrado nos diagramas de cromaticidade. Se adicionarmos luz branca a uma luz monocromática, obteremos uma linha reta no diagrama de cromaticidade. Podemos imaginar que as cores ao longo de tal linha são percebidas como tendo o mesmo matiz. Na realidade, isso não é verdade, e uma mudança de matiz é percebida. Correspondentemente, se traçarmos cores que são percebidas como tendo o mesmo matiz (e diferindo apenas em pureza), obteremos uma linha curva.

Nos diagramas de cromaticidade, uma linha que tenha uma tonalidade percebida constante deve ser curva, de modo que o efeito Abney seja contabilizado. Os diagramas de cromaticidade que foram corrigidos para o efeito Abney são, portanto, excelentes ilustrações da natureza não linear [do esclarecimento necessário] do sistema visual. Além disso, o efeito Abney não proíbe todas e quaisquer linhas retas nos diagramas de cromaticidade. Pode-se misturar duas luzes monocromáticas e não ver uma mudança na tonalidade, sugerindo, assim, que um gráfico linear para os diferentes níveis de mistura seria apropriado em um diagrama de cromaticidade.

Fisiologia
O modelo de processo adversário do sistema visual é composto por dois canais neurais cromáticos e um canal neural acromático. Os canais cromáticos consistem em um canal vermelho-verde e um canal amarelo-azul e são responsáveis ​​pela cor e comprimento de onda. O canal acromático é responsável pela luminância ou pela detecção de branco-preto. Matiz e saturação são percebidos devido a quantidades variáveis ​​de atividade nestes canais neurais consistindo de vias axonais de células ganglionares da retina. Esses três canais estão intimamente ligados ao tempo de reação em resposta às cores. O canal neural acromático tem um tempo de resposta mais rápido do que os canais neurais cromáticos na maioria das condições. As funções desses canais são dependentes de tarefas. Algumas atividades dependem de um canal ou outro, assim como de ambos os canais. Quando um estímulo colorido é somado ao estímulo branco, ambos os canais cromático e acromático são ativados. O canal acromático terá um tempo de resposta ligeiramente retardado, uma vez que deve ajustar-se à luminância diferente; no entanto, apesar desta resposta retardada, a velocidade do tempo de resposta do canal acromático será ainda mais rápida do que a velocidade de resposta do canal cromático. Nestas condições de estímulos somados, a magnitude do sinal emitido pelo canal acromático será mais forte que o canal cromático. O acoplamento de resposta mais rápida com sinal de maior amplitude a partir do canal acromático significa que o tempo de reação provavelmente dependerá dos níveis de luminância e saturação dos estímulos.

As explicações habituais para a visão de cores explicam a diferença na percepção da tonalidade como sensações elementares que são inerentes à fisiologia do observador. No entanto, nenhuma restrição ou teoria fisiológica específica foi capaz de explicar a resposta a cada matiz singular. Para tanto, tanto a sensibilidade espectral do observador quanto o número relativo de tipos de cone provaram não desempenhar nenhum papel significativo na percepção de diferentes matizes. Talvez o ambiente desempenhe um papel maior na percepção de tons únicos do que as diferentes características fisiológicas entre os indivíduos. Isso é suportado pelo fato de que os julgamentos de cores podem variar dependendo das diferenças no ambiente de cores por longos períodos de tempo, mas esses mesmos julgamentos cromáticos e acromáticos são mantidos constantes se o ambiente colorido for o mesmo, apesar do envelhecimento e outros fatores fisiológicos individuais que afetam a retina.

Pureza colorimétrica
A saturação, ou grau de palidez de uma cor, está relacionada à pureza colorimétrica. A equação da pureza colorimétrica é: P = L / (Lw + L). Nesta equação, L é igual à luminância do estímulo de luz colorida, Lw é a luminância do estímulo de luz branca a ser misturado com a luz colorida. A equação acima é uma maneira de quantificar a quantidade de luz branca que é misturada com a luz colorida. No caso de pura cor espectral, sem luz branca adicionada, L é igual a um e Lw é igual a zero. Isso significa que a pureza colorimétrica seria igual a um, e para qualquer caso envolvendo a adição de luz branca, a pureza colorimétrica, ou o valor de P, seria menor que um. A pureza de um estímulo de cor espectral pode ser alterada pela adição de estímulo branco, preto ou cinza. No entanto, o efeito Abney descreve a mudança na pureza colorimétrica pela adição de luz branca. A fim de determinar o efeito que a mudança da pureza tem sobre a tonalidade percebida, é importante que a pureza seja a única variável no experimento; a luminância deve ser mantida constante.

Discriminação de matiz
O termo discriminação de matiz é usado para descrever a mudança no comprimento de onda que deve ser obtida para que o olho detecte uma mudança na tonalidade. Uma expressão λ + Δλ define o ajuste necessário do comprimento de onda que deve ocorrer. Uma pequena alteração no comprimento de onda (<2 nm) faz com que a maioria das cores espectrais pareça ter um matiz diferente. No entanto, para luz azul e luz vermelha, uma mudança de comprimento de onda muito maior deve ocorrer para que uma pessoa seja capaz de identificar uma diferença na tonalidade. História O artigo original descrevendo o efeito Abney foi publicado por Sir William de Wiveleslie Abney em Proceedings of the Royal Society of London, Série A, em dezembro de 1909. Ele decidiu fazer uma pesquisa quantitativa após a descoberta de que as observações visuais da cor não coincidiam com as dominantes. cores obtidas fotograficamente quando se utilizam modelos de fluorescência. Um aparelho de medição de cores comumente usado em experimentos nos anos 1900 foi usado em conjunto com espelhos parcialmente prateados para dividir um feixe de luz em dois feixes. Isso resultou em dois feixes de luz paralelos um ao outro com a mesma intensidade e cor. Os feixes de luz foram projetados em um fundo branco, criando manchas de luz que eram quadrados de 32 mm. A luz branca foi adicionada a uma das manchas de luz colorida, a mancha à direita. Uma haste foi inserida no caminho dos dois feixes para que não houvesse espaço entre as superfícies coloridas. Uma haste adicional foi usada para criar uma sombra onde a luz branca se espalhou no remendo que não recebia a adição de luz branca (o remendo no lado esquerdo). A quantidade de luz branca adicionada foi determinada como metade da luminosidade da luz colorida. A fonte de luz vermelha, por exemplo, tinha mais luz branca do que a fonte de luz amarela. Ele começou a usar dois trechos de luz vermelha e, de fato, a adição de luz branca no patch de luz à direita causou um tom mais amarelo do que a fonte de luz vermelha pura. Os mesmos resultados ocorreram quando a fonte de luz experimental era laranja. Quando a fonte de luz era verde, a adição de luz branca fazia com que a aparência do remendo se tornasse verde-amarelada. Subsequentemente, quando a luz branca foi adicionada à luz verde-amarelada, a mancha de luz apareceu principalmente amarela. Em uma mistura de luz verde-azulada (com uma porcentagem ligeiramente mais alta de azul) com luz branca, o azul parecia ter uma tonalidade avermelhada. No caso de uma fonte de luz violeta, a adição de luz branca fez com que a luz violeta assumisse uma tonalidade azul. Sir Abney supôs que a mudança resultante na tonalidade que ocorreu foi devido à luz vermelha e à luz verde que eram componentes da luz branca que estava sendo adicionada. Ele também achava que a luz azul que também compreende o feixe de luz branca era um fator insignificante que não tinha efeito sobre o aparente desvio de matiz. Sir Abney foi capaz de provar sua hipótese experimentalmente combinando seus valores experimentais de composição percentual e luminosidades de sensações de vermelho, verde e azul com os valores calculados quase exatamente. Ele examinou a porcentagem de composição e luminosidade encontradas nas diferentes cores espectrais, bem como a fonte de luz branca que foi adicionada. Uma nova visão do efeito Abney Enquanto a não-linearidade do código de cores neurais, como evidenciado pela compreensão clássica do efeito Abney e seu uso da luz branca para comprimentos de onda específicos da luz, foi amplamente estudada no passado, um novo método foi realizado por pesquisadores da Universidade de Nevada. Em vez de adicionar luz branca à luz monocromática, a largura de banda do espectro era variada. Essa variação de largura de banda teve como alvo direto as três classes de receptores de cone como um meio de identificar quaisquer mudanças de tonalidade percebidas pelo olho humano. O objetivo geral da pesquisa foi determinar se a aparência da cor foi afetada pelos efeitos de filtragem da sensibilidade espectral do olho. Experimentos mostraram que as relações de cone sinalizavam que uma tonalidade era ajustada de modo a produzir uma tonalidade constante que correspondesse ao comprimento de onda central da fonte de luz. Além disso, os experimentos conduzidos essencialmente mostraram que o efeito Abney não é válido para todas as mudanças na pureza da luz, mas é muito limitado a certos meios de degradação da pureza, a saber, a adição de luz branca. Uma vez que os experimentos realizados variavam a largura de banda da luz, um meio similar, embora diferente, de alterar a pureza e, portanto, a tonalidade da luz monocromática, a não linearidade dos resultados mostrava-se diferente da tradicionalmente vista. Em última análise, os pesquisadores chegaram à conclusão de que variações na largura de banda espectral fazem com que os mecanismos postreceptoriais compensem os efeitos de filtragem impostos pelas sensibilidades do cone e pela absorção pré-retiniana e que o efeito Abney ocorre porque o olho foi, em certo sentido, levado a ver uma cor. isso não ocorreria naturalmente e, portanto, deveria aproximar a cor. Essa aproximação para compensar o efeito Abney é uma função direta das excitações do cone experimentadas com um espectro de banda larga. Fatos interessantes Uma patente para uma impressora colorida que pretende compensar o efeito Abney foi publicada em 1995. O efeito Abney deve ser levado em consideração ao projetar o cockpit para aviões de combate modernos. As cores vistas na tela tornam-se desaturadas quando a luz branca atinge a tela, então considerações especiais são feitas para neutralizar o efeito Abney. Existe uma grande variedade de cores espectrais que podem ser feitas para corresponder exatamente a uma cor pura, adicionando vários níveis de luz branca. Permanece desconhecido se o efeito Abney é um fenômeno resultante que ocorre por acaso durante a percepção da cor ou o efeito desempenha uma função deliberada na maneira como o olho codifica para a cor.