色の恒常性
照明色が変わっても物の色が変わって見えにくいのは、脳が照明を割り引いて反射率(物本来の色)を推定しているから。実測RGBと知覚色のズレで確かめます。
物理の照明(環境側)── ユーザーのスライダーだけで決まる
中立
80%
脳の補正(知覚側)── 照明を推定して割り引く
100%
中央パッチの反射率(物本来の色)を選ぶ:
照明の色みくらべ(明るさをそろえて表示)── 物理の光と、脳が割り引く光は別物
真の照明(物理・スライダーで決定)
—
脳が推定した照明(この色みで割り引く)
—
スポイト実測 RGB(網膜に届く光)
—
知覚色 RGB(脳が補正した見え)
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物の反射率(正解)
—
反射率との色みのズレ(明るさをそろえた色差)
—
スポイト(同じ画素値を切り出し)
照明下のシーン(中央パッチをドラッグで移動)
スポイト実測(物理量)
—
脳の知覚色(補正後)
—
物本来の反射率
—
私たちの目に届く光は 反射率 × 照明色 で決まります(観測光 = 物の色 × 照らす光)。
だから赤い夕日の下でも白い紙からは赤みがかった光が届きます。
それでも紙が「白い」と分かるのは、脳が照明の色を割り引いて反射率(物本来の色)を推定しているからです。これを色の恒常性といい、簡単なモデルは観測光を照明色で割る フォン・クリース型の順応です。
ただし脳は物理の照明そのものを直接測れません。シーンの手がかりから照明を推定し、その推定を割り引くだけです。ここでは「真の照明を知っている理想」と、シーン平均を無彩色とみなすグレーワールド推定を切り替えて比べられます(推定を切り替えても物理の照明スライダーは動きません──変わるのは見えの側だけ)。
照明スライダーを動かすと、スポイトの実測RGBは大きく変わるのに、知覚色(補正後)はほぼ動かないことを確かめましょう。
それでも紙が「白い」と分かるのは、脳が照明の色を割り引いて反射率(物本来の色)を推定しているからです。これを色の恒常性といい、簡単なモデルは観測光を照明色で割る フォン・クリース型の順応です。
ただし脳は物理の照明そのものを直接測れません。シーンの手がかりから照明を推定し、その推定を割り引くだけです。ここでは「真の照明を知っている理想」と、シーン平均を無彩色とみなすグレーワールド推定を切り替えて比べられます(推定を切り替えても物理の照明スライダーは動きません──変わるのは見えの側だけ)。
照明スライダーを動かすと、スポイトの実測RGBは大きく変わるのに、知覚色(補正後)はほぼ動かないことを確かめましょう。
いま何が起きている?
ここがポイント
- 観測光 = 反射率 × 照明色 ── 網膜に届く物理量は照明で大きく変わる。物理の照明を決めるのはスライダー(環境側)だけ。
- 恒常性 = 推定照明で割り戻す ── 知覚色 ≈ 観測光 ÷ 推定照明の色み で反射率の色みを復元する(フォン・クリース順応)。
- 実測と見えはズレる ── スポイトの数値は変わるのに見えは安定(補正の強さを 0% にすると恒常性が消える)。
- 脳は照明を推定しているだけ ── グレーワールド推定は「シーン平均=無彩色」という仮定。平均が完全な灰色でない分だけ推定が外れ、見えも少しずれる。照明推定の誤りが色の錯視の正体。