色彩拮抗流程

色彩拮抗流程(Opponent process)是一种色彩理论,它指出人类视觉系统通过以对抗方式处理来自圆锥和棒的信号来解释有关色彩的信息。三种类型的锥体(L为长,M为中等,S为短)在它们响应的光波长上有一些重叠,所以视觉系统记录锥体响应之间的差异更有效,比每种类型的锥体的个体响应。对手色彩理论表明有三个对手通道:红色与绿色,蓝色与黄色,黑色与白色(最后一种是消色差,并检测明暗变化或亮度)。对一个对手通道的颜色的反应与那些对另一种颜色的反应是对立的。也就是说,相反的对手颜色永远不会被一起感知 – 没有“绿红”或“黄蓝”。

尽管三色理论定义了眼睛视网膜允许视觉系统用三种锥体检测颜色的方式,但对手过程理论解释了从锥体接收和处理信息的机制。虽然三色和对立过程理论最初被认为是不一致的,但后来才知道负责对手过程的机制从三类锥体接收信号并在更复杂的层面上处理它们。

除了检测进入眼睛的光的锥体之外,对手理论的生物基础还涉及两种其他类型的细胞:双极细胞和神经节细胞。来自锥体的信息被传递到视网膜中的双极细胞,这可能是对手过程中的细胞从锥体转变信息。然后将信息传递给神经节细胞,其中有两大类:巨细胞层,大细胞层,小细胞层或小细胞层。 Parvocellular细胞或P细胞处理大部分有关颜色的信息,分为两组:一组处理关于L和M锥体发射之间差异的信息,另一组处理S锥体和来自L和M锥体。细胞的第一种亚型负责处理红绿色差异,第二种细胞处理蓝黄色差异。 P细胞还传输关于由于它们的感受野而导致的光强度(有多少)的信息。

历史
约翰·沃尔夫冈·冯·歌德首先在1810年的“色彩理论”中研究了反色的生理效应。歌德对称地排列了他的色轮,“因为在这幅图中彼此完全相反的颜色是那些在眼睛中彼此互相唤起的颜色。 ,黄色需要紫色;橙色,蓝色;红色,绿色;反之亦然:因此,所有中间层次都会相互唤起对方。“

Ewald Hering在1892年提出了反对色彩理论。他认为红色,黄色,绿色和蓝色的颜色是特殊的,因为任何其他颜色都可以被描述为它们的混合物,并且它们以相反的方式存在。也就是说,无论是红色还是绿色都能被感知到,而且从不是绿色 – 红色:即使RGB颜色理论中的黄色是红色和绿色的混合物,眼睛也不会将其视为这样。 1957年,Leo Hurvich和Dorothea Jameson为Hering的色彩对手理论提供了量化数据。他们的方法被称为色调取消。色调消除实验以一种颜色(例如黄色)开始,并试图确定必须添加一个起始颜色分量之一的多少对方颜色(例如蓝色)以从该起始颜色中消除该分量的任何暗示。

对手色彩理论可以应用于计算机视觉,并实现为高斯色彩模型和自然视觉处理模型。

其他人已经应用了反对视觉系统之外的刺激的想法,这在关于对手过程理论的文章中有所描述。 1967年,Rod Grigg扩展了这一概念,以反映生物系统中广泛的对手过程。 1970年,Solomon&Corbit扩展了Hurvich&Jameson的神经病学对手过程模型,以解释情绪,药物成瘾和工作动机。

互补色余像
如果有人盯着红色方块四十秒,然后立即看到一张白纸,他们经常会看到空白纸上的青色方块。三色色彩理论比传统的RYB色彩理论更容易解释这种互补色残像;在对手过程理论中,促进红色的路径的疲劳产生青色方形的幻觉。