Adaptação cromática

A adaptação cromática é a capacidade do sistema visual humano de se ajustar às mudanças de iluminação, a fim de preservar a aparência das cores dos objetos. É responsável pela aparência estável das cores dos objetos, apesar da grande variação de luz que pode ser refletida de um objeto e observada por nossos olhos. Uma função de transformação de adaptação cromática (CAT) emula esse importante aspecto da percepção de cores em modelos de aparência de cores.

Um objeto pode ser visto sob várias condições. Por exemplo, pode ser iluminado pela luz do sol, pela luz de um incêndio ou por uma luz elétrica forte. Em todas estas situações, a visão humana percebe que o objeto tem a mesma cor: uma maçã sempre aparece vermelha, seja vista à noite ou durante o dia (a menos que seja verde). Por outro lado, uma câmera sem ajuste de luz pode registrar a maçã como tendo cor variável. Esta característica do sistema visual é chamada de adaptação cromática ou constância de cor; quando a correção ocorre em uma câmera, ela é chamada de balanço de branco.

Embora o sistema visual humano geralmente mantenha uma cor percebida constante sob iluminação diferente, há situações em que o brilho relativo de dois estímulos diferentes aparecerá invertido em diferentes níveis de iluminância. Por exemplo, as pétalas amarelas brilhantes das flores aparecerão escuras comparadas às folhas verdes com pouca luz, enquanto o oposto ocorre durante o dia. Isso é conhecido como o efeito Purkinje, e surge porque o pico de sensibilidade do olho humano se desloca em direção ao extremo azul do espectro em níveis mais baixos de luz.

Von Kries transform
O método de adaptação cromática de von Kries é uma técnica que às vezes é usada no processamento de imagens de câmeras. O método consiste em aplicar um ganho a cada uma das respostas de sensibilidade espectral das células cone humanas, de modo a manter a aparência adaptada da constante branca de referência. A aplicação da ideia de Johannes von Kries de ganhos adaptativos nos três tipos de células cônicas foi explicitamente aplicada ao problema da constância de cores por Herbert E. Ives, e o método é algumas vezes referido como a transformação de Ives ou a adaptação de von Kries-Ives. .

A regra do coeficiente de von Kries baseia-se no pressuposto de que a constância da cor é alcançada adaptando-se individualmente os ganhos das três respostas do cone, os ganhos dependendo do contexto sensorial, ou seja, a história da cor e do ambiente. Assim, as respostas do cone {\ displaystyle c ‘} c’ de dois espectros radiantes podem ser combinadas pela escolha apropriada das matrizes de adaptação diagonal D1 e D2:


onde {\ displaystyle S} S é a matriz de sensibilidade do cone e {\ displaystyle f} f é o espectro do estímulo de condicionamento. Isto leva à transformação de von Kries para adaptação cromática no espaço de cor LMS (respostas do espaço de resposta do cone de comprimento longo, médio e curto):


Essa matriz diagonal D mapeia as respostas do cone, ou cores, em um estado de adaptação às cores correspondentes em outro; Quando se presume que o estado de adaptação é determinado pelo iluminante, esta matriz é útil como uma transformação de adaptação do iluminante. Os elementos da matriz diagonal D são as proporções das respostas do cone (Long, Medium, Short) para o ponto branco do iluminante.

A transformação mais completa de von Kries, para cores representadas no espaço de cores XYZ ou RGB, inclui transformações matriciais dentro e fora do espaço LMS, com a transformação diagonal D no meio.

Modelos de aparência de cor CIE
A Comissão Internacional de Iluminação (CIE) publicou um conjunto de modelos de aparência de cor, a maioria dos quais incluiu uma função de adaptação de cores. O CIE L * a * b * (CIELAB) realiza uma transformação “simples” do tipo von Kries no espaço de cor XYZ, enquanto o CIELUV usa uma adaptação do ponto branco do tipo Judd para uso (translacional). Duas revisões de modelos de aparência de cor mais abrangentes, CIECAM97s e CIECAM02, incluíram, cada uma, uma função CAT, CMCCAT97 e CAT02, respectivamente. O predecessor do CAT02 é uma versão simplificada do CMCCAT97, conhecida como CMCCAT2000.