Understanding color vision: from psychophysics to computational modeling
En aquest doctorat, hem estudiat la visió del color dels humans des de dos punts de vista diferents: la psicofísica i la modelització computacional. Primer, hem avaluat 15 "tone-mapping operators" (TMOs) diferents en dos experiments que consideren criteris diferents: el primer té en compte...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2019 |
| País: | España |
| Institución: | CBUC, CESCA |
| Repositorio: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/667177 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10803/667177 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Visió del color Visión del color Color vision Psicofísica Psicofisica Pychophysics Modelització computacional Modelización computacional Computational modeling Tecnologies 004 |
| Sumario: | En aquest doctorat, hem estudiat la visió del color dels humans des de dos punts de vista diferents: la psicofísica i la modelització computacional. Primer, hem avaluat 15 "tone-mapping operators" (TMOs) diferents en dos experiments que consideren criteris diferents: el primer té en compte les relacions locals entre nivells d'intensitat i el segon avalua l'aparença global de la imatge resultant respecte l'escena física (presentades una al costat de l'altra). La conclusió és que els rankings depenen del criteri utilitzat i que no estan correlacionats. Considerant els dos criteris, els millors TMOs són el KimKautz (Kim and Kautz, 2008) i el Krawczyk (Krawczyk et al., 2005). Tot i això, s'han de definir criteris estàndards per a poder fer una comparació justa entre els diferents TMOs. Després, hem realitzat diferents experiments psicofísics per estudiar la inducció del color. Bàsicament, hem estudiat dues propietats diferents dels estímuls: la freqüència temporal i la distribució espaial de la lluminància. Per a estudiar la freqüència temporal, vam definir uns estímuls equiluminants compostos per voltants uniformes i ratllats, els quals els vam mostrar durant un flash. En els voltants uniformes, els resultats mostren que la inducció del color depèn de la duració del flash i de la cromaticitat del inductor. Tal com esperàvem, en totes les diferents condicions cromàtiques, es va induir contrast cromàtic. Per contra, en els voltants ratllats, esperàvem induir assimilació cromàtica, però vam observar contrast o no inducció. Com que estímuls ratllats similars, que no són equiluminants, indueixen assimilació del color, vam concloure que les diferències llumíniques podien ser un factor clau per a la inducció. Per tant, hem analitzat l'efecte de les diferències llumíniques en l'assimilació. Vam variar les diferències de lluminància entre la regió d'interès i els seus inductors i vam veure que l'assimilació cromàtica depèn d'aquestes diferències i de la cromaticitat del inductor. En la condició vermell-verd (quan el primer inductor és vermell i el segon és verd), l'assimilació de color es produeix en gairebé totes les condicions llumíniques. En canvi, en el cas del verd-vermell, mai s'observa assimilació del color. Les condicions lila-llima i llima-lila mostren clarament que la diferència llumínica és un factor clau per induir assimilació del color. Quan la regió d'interès és més fosca que el seu voltant, l'efecte és més fort en la condició lila-llima, mentre que quan la regió d'interès és més brillant, l'efecte és més fort en la condició llima-lila (efecte mirall). A més a més, vam avaluar si l'assimilació del color ve donada per diferències llumíniques o de brillantor. De manera similar a la condició equiluminant, no s'observa assimilació del color quan l'estímul és equibrillant. Els nostres resultats donen suport a la hipòtesis que la inhibició mútua juga un rol important en la percepció del color, o com a mínim en la inducció del color. Finalment, hem definit un nou model del processament del color (del "parvocellular pathway") a V1. Hem modelitzat dues capes diferents: les capes 4Cβ i 2/3. El nostre model és una xarxa dinàmica recurrent que considera neurones excitadores i inhibidores i les seves connexions laterals. A més, també considera les diferències laminars existents i les diferents cèl·lules que les componen. Per tant, hem modelitzat les neurones simples "single-" i "double-opponent" i les neurones complexes, les quals es consideren un conjunt de neurones simples "double-opponent". Per testejar l'arquitectura, hem utilitzat un conjunt the "drifting gratings" sinusoïdals i hem variat algunes de les seves propietats com la freqüència temporal i espaial, la seva àrea i la seva orientació. Per repoduir les observacions electrofisiològiques, vam haver de suposar l'existència d'unes neurones "double-opponent" sense selectivitat a orientació i la falta de connexions laterals entre neurones "single-opponent". A més a més, hem testejat les connexions laterals modelitzades simulant la modulació del centre i voltant. Hem observat que quan l'estímul té un alt contrast, el resultat d'aquestes connexions és inhibitori, però és facilitatori quan el contrast és baix. |
|---|