Un rompecabezas de un siglo sobre cómo los humanos ven el color ha sido resuelto por matemáticos. El avance demuestra que las cualidades que llamamos tono, saturación y luminosidad no son aprendidas ni culturales. Están integradas en la geometría del propio espacio de color.
La pieza faltante en la visión de Schrödinger
Erwin Schrödinger, más conocido por su experimento mental del gato cuántico, también pasó años tratando de construir un modelo matemático completo de la percepción del color. En la década de 1920, se basó en una idea anterior del matemático Bernhard Riemann de que el espacio de color es curvo, no plano. Schrödinger definió el tono, la saturación y la luminosidad usando una métrica que mide qué tan diferentes se ven dos colores para un observador humano. Pero su modelo tenía un vacío. Dependía de algo llamado el eje neutral, la línea de grises que va del negro al blanco. Schrödinger nunca definió formalmente ese eje. Durante un siglo, esa pieza faltante mantuvo su teoría incompleta.
Cómo los investigadores llenaron el vacío
Un equipo liderado por Roxana Bujack en el Laboratorio Nacional de Los Álamos en Estados Unidos trabajaba en algoritmos para visualización científica cuando encontraron la debilidad en las matemáticas de Schrödinger. Se dieron cuenta de que sin una definición precisa del eje neutral, todo el modelo estaba formalmente roto. Los investigadores resolvieron el problema definiendo el eje neutral usando solo la geometría de la propia métrica de color. Para hacerlo, tuvieron que ir más allá del modelo riemanniano tradicional. Ese cambio representa un avance matemático importante. Sus resultados se presentaron en una conferencia de ciencia de visualización.
Lo que esto significa para cómo vemos el color
La visión del color humano depende de tres tipos de células cono en el ojo, centradas en rojo, azul y verde. Eso le da al espacio de color tres dimensiones, que los científicos usan para organizar y comparar colores matemáticamente. El equipo de Los Álamos demostró que las cualidades que percibimos en los colores son intrínsecas a las matemáticas de ese espacio. No provienen de la cultura ni del aprendizaje. La métrica codifica geométricamente la distancia percibida del color, es decir, qué tan diferentes se ven dos colores para un observador. Este descubrimiento afina nuestra comprensión de la visión humana y podría llevar a tecnologías de color y visualizaciones más precisas.
Una idea centenaria finalmente completa
Las definiciones de Schrödinger han moldeado la ciencia del color durante aproximadamente 100 años. Pero hasta ahora, las matemáticas detrás del modelo tenían debilidades importantes. Al solucionar el problema del eje neutral, los investigadores han proporcionado la pieza faltante en la visión de larga data de Schrödinger de un modelo matemático cerrado del color. El objetivo era definir tono, saturación y luminosidad usando solo la propiedad geométrica de la máxima similitud de color. Ese objetivo ahora se ha logrado.
