這對你來說可能不太明顯，但是當(dāng)你在中午進(jìn)入你的家，走到?jīng)]有窗戶，只有鎢燈或熒光燈照亮你的路的較低層時(shí)，白色的墻壁看起來是白色的，所有家具的顏色看起來都是“正確的”，就像它們在上層一樣。這就是顏色恒常性。人類的視覺系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)化到了一種動態(tài)的“白平衡”狀態(tài)。在晚上，雖然鎢燈燈泡看起來有點(diǎn)黃，但周圍環(huán)境卻保持著各自的顏色平衡，就像陽光透過窗戶時(shí)一樣。這種好奇心首先由埃德溫H.蘭德（edwinh.Land）展示，當(dāng)時(shí)他點(diǎn)亮了一個(gè)由一組隨機(jī)色塊組成的“蒙德里安”（Mondrian），它由三種光源組成：紅色、綠色和藍(lán)色。調(diào)整三個(gè)光源的強(qiáng)度，使白色斑塊看起來是中性的。然后，假設(shè)用三個(gè)光源照射紅色斑塊，使得紅色斑塊的反射光與初始實(shí)驗(yàn)中的白色斑塊具有相同的光譜（增加藍(lán)色和綠色強(qiáng)度），人們可以假設(shè)紅色斑塊將移動到中性顏色。然而，對觀察者來說，紅色的斑點(diǎn)仍然是紅色的，白色的斑點(diǎn)是中性的，綠色的斑點(diǎn)是綠色的，依此類推?，F(xiàn)在，將這個(gè)觀察結(jié)果與一個(gè)男人在男裝店買西裝的情況進(jìn)行對比。他挑選出一套在周圍鎢燈照明下呈深棕色的西裝。令他大吃一驚的是，在白天，這套衣服看上去是一種非常難看的綠色陰影。在這種情況下，人類的視覺系統(tǒng)能夠檢測到光源的影響（鎢光源幾乎沒有綠光），如何協(xié)調(diào)這些不同的經(jīng)驗(yàn)？答案只能在人類彩色視覺系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)和理論研究中找到。顏色恒常性的研究是人類顏色視覺系統(tǒng)研究的一個(gè)重要方面，具有重要的實(shí)際意義和商業(yè)意義。也許最常見的潛在應(yīng)用是在復(fù)制傳統(tǒng)或數(shù)字?jǐn)z影圖像。使用CCD或CMOS成像傳感器的傳統(tǒng)鹵化銀薄膜和數(shù)碼相機(jī)具有固定的光譜靈敏度，這意味著當(dāng)它們對給定的光源進(jìn)行平衡時(shí)，它們會從中性物體產(chǎn)生一種中性顏色，而光源的任何變化都會使顏色復(fù)制偏離發(fā)光體：在鎢絲燈下朝向紅色，在某些熒光燈下朝向綠色，在日光陰影中朝向藍(lán)色。薄膜通過對日光和鎢光源使用不同的光譜靈敏度以及對其他光源使用顏色校正濾波器來解決這個(gè)問題。數(shù)碼相機(jī)有預(yù)先設(shè)定的和動態(tài)的方法來估計(jì)光源，這允許紅、綠、藍(lán)通道的相對增益發(fā)生變化，以保持“白平衡”。這些校正允許“成像系統(tǒng)”產(chǎn)生一種打印或顯示，使其看起來像原始圖像觀察員。但是，假設(shè)存在混合光源，例如鎢和日光、鎢和熒光，或直接日光和藍(lán)色陰影。人類的彩色視覺系統(tǒng)能夠在掃描場景時(shí)進(jìn)行調(diào)整，并創(chuàng)建圖像的“記憶”。然而，當(dāng)一幅圖像被具有固定光譜靈敏度的膠片或數(shù)碼相機(jī)捕捉到，并且只有一次“白平衡”調(diào)整，得到的圖像將不是觀察者記憶中的圖像。顏色恒常性的研究集中在這些問題上，而這項(xiàng)正在進(jìn)行的研究的結(jié)果將導(dǎo)致開發(fā)軟件來處理圖像，以便使其恢復(fù)到觀察者“看到和記住”的東西，或者，對于數(shù)碼相機(jī)來說，是在照相機(jī)中進(jìn)行的處理，它在存儲圖像之前進(jìn)行處理，然后根據(jù)傳感器生成的數(shù)據(jù)作為普通彩色圖像文件進(jìn)行打印。另一個(gè)應(yīng)用是高級目標(biāo)識別，其中捕獲的圖像內(nèi)容被陰影和多個(gè)光源遮擋。Marc Ebner的顏色恒常性是威利is&T系列在成像科學(xué)和技術(shù)方面的第四個(gè)產(chǎn)品。Ebner博士系統(tǒng)地介紹了人類視覺系統(tǒng)、彩色圖像形成、顏色再現(xiàn)和顏色空間，這些都是理解顏色恒常性復(fù)雜性的基礎(chǔ)。本文的大部分內(nèi)容致力于對顏色恒定性的實(shí)驗(yàn)和理論理解，以及估計(jì)復(fù)雜場景中“局部”光源光譜的相關(guān)方法。將現(xiàn)有理論和算法的結(jié)果與發(fā)表論文中的相關(guān)實(shí)驗(yàn)心理學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較。這是一個(gè)‘必須’為所有科學(xué)家和工程師工作在任何方面復(fù)雜的色彩場景識別和再現(xiàn)。埃布納博士從1996年開始從事計(jì)算機(jī)視覺研究，1999年獲得博士學(xué)位后，他一直在教授計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、虛擬現(xiàn)實(shí)和進(jìn)化算法。他的研究主要集中在計(jì)算機(jī)視覺和進(jìn)化算法上。他是30多個(gè)同行評議出版物的作者，經(jīng)常在國際會議上發(fā)言，特別是在機(jī)器智能、計(jì)算機(jī)視覺、生物啟發(fā)系統(tǒng)和遺傳編程等領(lǐng)域。在過去的幾年里，他對將進(jìn)化方法應(yīng)用于計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的興趣與日俱增。2000年，他開始研究顏色恒定性問題。他意識到，在開發(fā)可視化算法時(shí)，非常重要的一點(diǎn)是，算法足夠健壯，能夠在內(nèi)部和外部實(shí)現(xiàn)自動化任務(wù)。然而，他了解到內(nèi)部的照明條件與外部的照明條件有很大的不同，因此使魯棒算法的開發(fā)變得復(fù)雜。這些顏色視覺問題定義了Ebner博士所做的研究，因?yàn)樗麑Ｗ⒂陂_發(fā)顏色恒定性的并行算法，這種算法也可以映射到人類視覺系統(tǒng)的已知特性上。憑借對顏色恒常性研究的杰出貢獻(xiàn)，埃布納博士加入了一個(gè)精英研究小組，包括格雷厄姆·芬萊森、馬克·費(fèi)爾柴爾德和布賴恩·芬特，走在這一領(lǐng)域研究的前沿。艾伯納博士將他的專業(yè)知識、知識和對色覺研究的熱情帶到了威利IS&T系列影像科學(xué)與技術(shù)的第四個(gè)課程中。