100 多年來，科學界和工業界一直堅持著一種范式，來描述你的眼睛如何區分一種顏色。簡單來說，人們原先認為，感知的色彩空間是一個三維黎曼空間。這意味著，兩種顏色之間的距離等于連接它們的最短路徑的長度。

這一著名模型最初由黎曼（Bernhard Riemann）提出，并由亥姆霍茲（Hermann von Helmholtz）和薛定諤（Erwin Schrödinger）進一步開發和推動。

然而，一項新研究糾正了這種三維數學空間中的錯誤。研究人員認為，關于眼睛如何感知色彩差異的數學模型并不正確，我們可能需要調整對色差的模擬方式。研究已于近日發表在《美國國家科學院院刊》上。

黎曼度量

對人類色彩感知進行建模，能夠實現圖像處理、計算機圖形和可視化任務的自動化。因此人們需要一種精確的感知色彩空間的數學模型。

在最初的嘗試中，人們使用了歐幾里得空間，也就是我們中學所學的那種 " 最熟悉 " 的幾何。歐幾里得幾何可以簡單理解成對平面空間的研究，其中的許多想法都可以通過在一張平坦的紙上畫出來。

現在假設我們把這張紙彎曲起來，比如變成一個圓柱體或者球體，就得到了一個曲面。這樣的表面比平面更難研究，這類曲面也是黎曼幾何的基本課題之一。

在后續更先進的色彩空間感知模擬中，黎曼幾何成了長期以來的常用范式。換句話說，感知的色彩空間不被視作一個三維黎曼空間。

這些模型在三維空間中繪制出紅、綠和藍三色。它們是我們視網膜上的感光視錐細胞感知的最強烈的顏色，這些顏色組合在一起，也就形成了 RGB 電腦屏幕上的所有圖像。

這張可視化捕捉了用于映射人類色彩感知的三維數學空間。一項新研究顛覆了長期以來對人類感知色彩空間的假設。（圖 ⁄Las Alamos National Laboratory）

在這項新研究中，團隊最初的想法是開發一些算法，能自動改善數據可視化的色彩圖，讓它變得更容易理解和解釋。然而他們卻意外地發現，長期以來對黎曼幾何的應用并不可行。

這項融合了心理學、生物學和數學的新研究表明，使用黎曼幾何會高估人們對巨大色差的感知。這是因為，人類的色彩感知會出現一種 "收益遞減" 效應，也就是說，對巨大的色彩差異的感知，無法通過將這兩個色調之間較小的色差相加所得，它實際上比后者的總和要小。而黎曼幾何無法解釋這種效應，色彩空間因此并不能用黎曼幾何來描述。

范式轉變

研究人員表示，他們并沒有預料到這一點，而且，目前還不知道這種新的色彩空間的確切幾何形狀。他們推測，或許可以引入一個額外的阻尼或權重函數，修正較長的色彩距離，但暫時還無法證明這個想法。

但研究人員相信，色彩空間的假定形狀需要一種范式的轉變。這項研究有可能促進科學數據的可視化，改善電視，并重新校準紡織和油漆行業。