Kuinka pintojen väri määräytyy?

Kaikilla ympäröivässä maailmassa olevilla asioilla on jokin väri. Mistä havaittu väri sitten johtuu? Periaate on aika yksinkertainen. Tilanteessa on jokin valolähde, vaikkapa aurinko tai olohuoneen kattolamppu. Valolähteestä tuleva valo etenee kunnes se osuu pintaan, josta osa valon aallonpituksista heijastuu paremmin ja osa huonommin. Jos pinta esimerkiksi heijastaa hyvin valon matalia aallonpituuksia, mutta huonosti korkeita ja keskipitkiä aallonpituuksia, se näyttää sinisemmältä. Pinnasta heijastunut valo jatkaa matkaansa kunnes se saapuu silmään. Silmän verkkokalvolla tapahtuu valon värisävyn rekisteröinti ja aivoissa sitten syntyy lopullinen värin havainto.

Värien havaitseminen on kuitenkin muutakin kuin pelkkää värierottelua, näkötutkimuksessa tunnetaan monia erilaisia ilmiöitä, joissa värien havaitsemiseen vaikuttaa moni muukin asia kuin aallonpituusjakauma. Vuoden 2014 illuusiokilpailun kakkoseksi tullut väri-illuusioiden sarja on esimerkki siitä, kuinka ääriviivat vaikuttavat värien havaitsemiseen. Illuusiosarja koostuu kolmesta animaatiosta, joissa kussakin on sama idea: taustalla oleva värien jakauma pysyy samana, mutta ääriviivoja sopivasti vaihtelemalla kuvan värit näyttävät erilaisilta.

Ensimmäisenä animaatiossa on ympyrämäinen kuvio, jossa mustat ympyrän ääriviivat muuttavat paikkaansa. Kun mustat kehät ovat eri kohdassa, ympyrän värit näyttävät erilaisilta. Tämä ei mielestäni ole kovin yllättävä illuusio, koska paksut mustat viivat peittävät aina osan väreistä, joten on aika itsestäänselvää, että kussakin tilanteessa värit näyttävät erilaisilta.

Ympyrä2 Ympyrä1

Seuraavana animaatiossa tuleva versio onkin jo parempi: tässäkin kuvassa taustan väri pysyy samana, mutta riippuen mustien viivojen suunnasta kuvassa näyttää olevan joko pystyjä sinertäviä palkkeja tai vaakasuuntaisia vihreitä ja violetteja palkkeja. Illuusion perusajatus ilmentyy tässä hyvin: näköjärjestelmä määrittelee värit ääriviivojen rajoittamien pintojen alueelle.

Pysty Vaaka

Animaatiossa kolmantena tuleva versio on kaikkein hienoin: ääriviivoista riippuen kuviossa näyttää olevan joko vihreitä tai violetteja tähtiä. Tässä versiossa ilmiön mekanismit näkyvät myös paremmin: vihreän ja violetin rajalla oleva siirtymä-alue tulkitaan kuvassa olevan kahdeksankulmion sisällä joko violetiksi (ylempi kuva) tai vihreäksi (alempi kuva) riippuen ääriviivan rajaamasta pinnasta.

Tähdet2 Tähdet1

Animaation lopuksi on vielä tarjolla linkki YouTube-videoon, jossa sama ilmiön on demottu piirroskuvilla.

Videossa on pari olennaista vaihetta. Aluksi näytetään kuvien mustavalkoiset versiot, eli metsä ja kaupunki alalaidassa. Samalla ylälaidassa on kaksi värillistä kuviota. Huomaa, että ylälaidan värikuviot ovat samanlaiset, ne ovat metsäkuvioon kuuluvia värejä.

Video1Seuraavaksi mustavalkoiset kuvat liutetaan värien päälle. Vaikka taustaväri on peräisin metsäkuvasta, se näyttää yhtä hyvältä sekä metsä että kaupunkikuvassa. Lopuksi videossa vielä varmuuden vuoksi vaihdetaan mustavalkokuvien paikkaa vasemmalta oikealle, jotta voidaan osoittaa, että taustavärillä ei oikeasti ole vaikutusta havaintoon. Tämä on aika vakuuttava esitys siitä, kuinka hyvin erilaiset taustavärijakaumat yhdistetään pintoihin jotta näkymästä saadaan selkeä tulkinta. On aika ymmärrettävää, että näköjärjestelmä toimii näin, koska tavallisissa arkipäiväisissä näkymissä pinnat harvemmin ovat sarjakuvamaisen tasaisesti värittyneitä. Tämä johtuu siitä, että pintojen ulkonäköön vaikuttavat varjot, heijastumat ja monet muut ilmiöt eli pinta on aina todella monimutkainen erilaisten kuvioiden yhdistelmä. Jotta pystyisimme tekemään pinnasta jonkinlaisen värihavainnon, näköjärjestelmä yhdistelee pinnan sisällä olevia värimuutoksia, kuten nämä illuusiot osoittavat.

Video2

Tietoja jukkahakkinen

Työskentelen Käyttäytymistieteiden laitoksella, Helsingin yliopistossa. Tässä blogissa käsittelen havaitsemiseen liittyviä teemoja perustutkimuksesta visuaaliseen ergonomiaan.
Kategoria(t): Värien havaitseminen Avainsana(t): , , , . Lisää kestolinkki kirjanmerkkeihisi.

Yksi vastaus artikkeliin: Kuinka pintojen väri määräytyy?

  1. Paluuviite: Sinisen mekon tapaus | Signaali & Kohina

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

w

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s