цов, отличающихся друг от друга на один шаг по отражательной способности, уже слишком сложны для возникновения данного эффекта).

К тому же, согласно Хельсону, необходим свет, близкий к монохроматиче скому. В таких условиях наблюдатели действительно говорят о хроматическом «отблеске» на те образцы, которые темнее фона, и появлении у них цветового тона, дополнительного к тону осветителя. Любопытно, что в данном экспери менте только 50%испытуемых сообщили, что вообще наблюдали какие либо эффекты.

Несмотря на то, что прикладная ценность эффекта Хельсона — Джадда весьма спорна, все таки он поднимает ряд интересных научных вопросов и на водит на серьезные размышления, так как влияет на результаты прогнозов, выполняемых некоторыми моделями цветового восприятия.

Итак,

Эффект Хельсона — Джадда выражается в том, что немаркированные образцы, рассматриваемые при высокохроматичном освещении, при обретают цветовой тон источника освещения, если они светлее, чем фон, и дополнительный цветовой тон, если они темнее фона.

6.9 ЭФФЕКТ БАРТЛЕСОНА — БРЕНЕМАНА

(ЗАВИСИМОСТЬ КОНТРАСТА ИЗОБРАЖЕНИЯ ОТ ОКРУЖЕНИЯ)

Примерно в то же самое время, когда Стивенсы (1963) занимались исследо ванием визуального контраста (растущего по мере повышения уровня фотомет рической яркости), Бартлесон и Бренеман (1967) интересовались визуальным контрастом при восприятии сложных стимулов (то есть — изображений), в ча стности, зависимостью от разных уровней яркости и вариаций окружения. Ис следователи зафиксировали результаты, сходные с эффектом Стивенса (зави симость визуального контраста от уровня фотометрической яркости), к тому же, они получили ряд дополнительных интересных данных, свидетельствую щих о зависимости визуального контраста от относительной яркости окруже ния изображения.

Экспериментальные данные, полученные Бартлесоном и Бренеманом через установку соответствий и последующее шкалирование результатов, показали, что визуальный контраст изображений растет по мере перехода окружения от темного, через среднее, к светлому. Данный эффект возникает потому, что тем ное окружение заставляет темные области изображения казаться светлее, в то время как влияние окружения на светлые области незначительно (белые участ ки остаются белыми несмотря на изменения в окружении). Таким образом, по скольку в темных областях изображения визуальные изменения больше, неже ли в светлых, на выходе имеем изменения в визуальном контрасте.

Результаты Бартлесона и Бренемана хорошо согласуются с давно известны ми требованиями к тональному репродуцированию изображений: фотографи ческие отпечатки, рассматриваемые на средне сером фоне, один в один переда ют соотношения относительных яркостей стимулов оригинальной сцены. Слайды, предназначенные для проекционного показа в темном окружении, из

158

Рис. 6.12 Изменения в светлотном контрасте как функция от относительной фотометрической яркости окружения (согласно данным Бартлесона и Бренемана [Бартлесон, 1975]).

готавливаются так, что их трансферная функция близка к степенной с коэффи циентом примерно 1.5 (или, как говорят: гамма всей фотографической системы примерно равна 1.5), то есть диапозитивы имеют высокий физический кон траст, дабы противодействовать редукции визуального контраста, обусловлен ной темным окружением. То же касается и телевизионных изображений, обыч но рассматриваемых в тусклом окружении: их воспроизводят с использовани ем степенной функции с коэффициентом 1.25 (гамма телевизионной системы равна 1.25).

Подробнее о необходимости компенсации влияния окружения в репродуци ровании изображений (и в целом об истории этого вопроса) см. у Ханта (1995)

иФершильда (1995).

В1967 г. Бартлесон и Бренеман опубликовали уравнения, весьма удачно прогнозирующие экспериментальные результаты; а в статье, посвященной оп тимизации тоновых репродукций, Бартлесон (1975) дал набор простых уравне ний, имевших большое практическое значение.

На рис. 6.12 показаны предикторы светлоты (как функции от относительной яркости в различных условиях окружения), согласующиеся с результатами Бартлесона и Бренемана. Данный график математически идентичен данным Стивенсов (рис. 6.10): прямые линии с разными углами наклона к логарифмиче ским осям можно пересчитать в степенные функции по линейным осям и полу чить кривые, сходные с кривыми Бартлесона и Бренемана (рис. 6.12).

Модели цветового восприятия, такие, как модель Ханта, RLAB и ряд CIE моделей, включают в себя предикторы влияния окружения на визуальный контраст изображений.

Очень часто пользователи графических компьютеров выключают в помеще нии свет, дабы CRT дисплей воспринимался более контрастным. В результате

159

окружение становится темным, что, согласно Бартлесону и Бренеману, долж но, напротив, привести к падению контраста изображений на экране, но мы ви дим, что прогнозы ученых противоречат нашему повседневному опыту. Однако же причина происходящего в том, что источники освещения в рабочей комнате обычно дают паразитные рефлексы на экран дисплея, понижающие физиче ский контраст изображения, и если окружение дисплея удается осветить без рефлексов на поверхность монитора (к примеру, за счет расположения источ ников света позади монитора), то визуальный контраст изображения на экране оказывается большим, нежели в темном помещении.

6.10 КОГНИТИВНОЕ ОБЕСЦВЕЧИВАНИЕ ОСВЕТИТЕЛЯ

Механизмы хроматической адаптации можно разделить на сенсорные и ког нитивные. Хантом и Винтером (1975), а также Фершильдом (1992, 1993) четко установлено, что сенсорные механизмы не в состоянии обеспечить хроматиче скую адаптацию в полном объеме, однако в типичных условиях просмотра на блюдатели воспринимают окрашенные объекты так, как будто адаптация по ос ветителю того или иного цвета прошла полностью (к примеру, белый объект вос принимается белым при свете лампы накаливания, флуоресцентном свете или дневном). Поскольку, как было сказано выше, сенсорные механизмы неспособ ны обеспечить такое восприятие, мы говорим, что процесс хроматической адап тации завершают т.н. когнитивные механизмы, основанные на знании объек тов, освещении и условиях просмотра в целом (подробности см. в гл. 8).

«Обесцвечивание осветителя» относится к когнитивной интерпретации на блюдателями цветовых стимулов, определяемой особенностями освещения, что в конечном итоге позволяет воспринимать цветовые стимулы объектов не зависимо от изменений в освещении (и что в целом вполне совместимо с быто вым утверждением, будто цвет так или иначе «привязан» к объекту). Суть эф фекта когнитивного обесцвечивания осветителя важно понять, и иметь в виду то, что этот эффект учтен в ряде моделей цветового восприятия (к примеру, в модели Ханта, RLAB модели и пр.).

Учет эффекта когнитивного обесцвечивания осветителя полезен в работе с изображениями, к примеру, при сравнении изображений, выполненных на разных носителях: при рассматривании отпечатков наблюдатели способны подстраиваться под цвет осветителя, однако же, когда они смотрят на экран мо нитора, в их поле зрения нет освещенных объектов, и эффекта когнитивного обесцвечивания осветителя не возникает. Таким образом, в некоторых ситуа циях бывает необходимо смоделировать изменения в режиме просмотра.

Имеется ряд важных исследований, выполненных совсем недавно и посвя щенных изменениям в цветовом восприятии, индуцированным сложностимуль ными структурами и наблюдательской интерпретацией. Описание эксперимен тов можно найти у Гилхриста (1980), Аренда и Ривса (1986), Аренда и Гольд штайна (1987, 1990), Ширилло (1990), Аренда (1991, 1993), Ширилло и Шевел ла (1993, 1996), Ширилло и Аренда (1995), Корнелиссена и Бреннера (1995).

Работы Гравена и Фостера (1992), а также Спайгле и Брайнарда (1996) по

160