该工作由洛斯阿拉莫斯国度实验室科学家罗克萨娜·布亚克（Roxana Bujack）领衔，相干成果已在可视化科学范畴的重要会议上申报，并揭橥于《Computer Graphics Forum》期刊，为薛定谔关于完全色彩模型的愿景补上了关键缺掉的一环。 研究显示，在新的数学框架下，色相、饱和度和明度可以完全经由过程色彩之间的几何干系来定义，从而在概念上闭合了这一经久悬而未决的理论体系。
人类的色觉依附视网膜上三种对红、绿、蓝波段敏感的视锥细胞，它们合营构成了一个三维“色彩空间”，用来组织和区分各类色彩。 早在19世纪，数学家黎曼就提出，人类这种感知空间可能并非“平直”，而是存在曲率。 20世纪20年代，薛定谔在黎曼几何框架下，给出了色相、饱和度和明度的数学定义，为后来的色彩科学奠定了基本。
然而，洛斯阿拉莫斯团队在开辟科学可视化算法的过程中发明，薛定谔理论在数学构造上存在明显弱点，难以支撑某些精确应用。 这一发明促使他们对传统模型进行体系反思，并最终提出了经修改和扩大的几何框架，使理论与实测数据加倍吻合。
研究中，一个被重点霸占的难题是所谓“中性轴”，即从黑到白的灰度轴线。 薛定谔的定义高度依附色彩在这一轴线邻近的地位，但他从未给出这条轴线的严格数学描述，导致全部模型缺乏完全的情势基本。 洛斯阿拉莫斯团队的冲破在于，初次仅凭色彩度量本身的几何性质，将中性轴在数学上严格定义出来，并在此过程中冲破了传统黎曼框架的限制。
布亚克表示，团队的结论是，色相、饱和度和明度这些传统色彩属性，并不是依附文化背景或进修经验之后才附着在色彩上的标签，而是编码在色彩度量本身几何构造中的内禀性质。 在她看来，新模型经由过程几何方法定义“色彩距离”，也就是不雅测者主不雅上认为两种色彩相差多远，为薛定谔昔时的假想补足了缺掉近百年的数学基石。
研究人员将以往大年夜量色彩实验的成果嵌入到CIERGB等标准色彩空间中，发明人们主不雅感触感染到“色相雷同”的色彩所形成的等色相曲面，并非沿直线朝向某个顶点移动。 这解释经典模型中对色彩空间几何构造的假设过于幻想化，须要更复杂的非平直构造来描述人类真实的知觉差别。
在修补理论缺点的过程中，团队还改正了别的两个经久存在的问题。 个中之一涉及贝佐尔德–布吕赫效应，即光强变更会改变人们对色相的主不雅感触感染。 研究人员摒弃了原有基于直线的几何描述，转而采取在知觉色彩空间内的“最短路径”（测地线）来描述色彩之间的距离，从而更精确地反应随亮度变更而产生的色相偏移。
同样的“最短路径”思惟也被引入到一个非黎曼的色彩空间中，用以解释所谓“知觉收益递减”的现象：当色彩差别越来越大年夜时，人眼对差别的敏感度反而不再线性增长，甚至趋于饱和。 新模型可以或许在同一框架下给出定量解释，使得理论与心理物理实验成果加倍吻合。
这项研究在本年的Eurographics可视化大年夜会上作了申报，是洛斯阿拉莫斯国度实验室一项经久色觉项目标阶段性成果之一。 该项目早在2022年就曾在《美国国度科学院院刊》（PNAS）揭橥重要论文，而此次工作则在此基本上，进一步推动了非黎曼色彩空间建模，为将来更精细的视觉计算研究打下基本。
更精确的色彩知觉模型，被认为将在多个范畴带来广泛应用前景。 从摄影、视频技巧到科学成像、数据可视化，色彩模型的精度直接影响信息出现的清楚度与靠得住性。 研究团队指出，精确模仿人类眼中的“色彩距离”，有助于科学家和工程师在面对复杂数据时做出更靠得住的视觉设计与断定，进而办事于从高机能模仿到国度安然科学等多个关键范畴。
论文《The Geometry of Color in the Light of a Non-Riemannian Space》由布亚克与合作者Emily N. Stark、Terece L. Turton、Jonah M. Miller以及David H. Rogers合营完成，于2025年5月正式揭橥。 项目获得了洛斯阿拉莫斯国度实验室导向研究与开辟项目以及美国国度核安然局先辈仿真与计算项目标赞助。
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