La théorie centenaire de la perception des couleurs comportait une erreur
Le modèle mathématique en 3D créé par le physicien Erwin Schrödinger, lauréat du prix Nobel, avec d’autres chercheurs, et utilisé pendant plus de 100 ans pour décrire la façon dont nos yeux distinguent les couleurs, s’est révélé comporter une importante erreur mathématique.
Cette découverte a été publiée dans la revue The Proceedings of the National Academy of Sciences le 29 avril, à la suite d’une étude menée au laboratoire national de Los Alamos, basé aux États-Unis, qui a examiné les mathématiques de la perception des couleurs.
« Notre idée initiale était de développer des algorithmes pour améliorer automatiquement les cartes de couleurs pour la visualisation des données, afin de les rendre plus faciles à comprendre et à interpréter », a déclaré Roxana Bujack, l’auteur principal de l’article, dans un communiqué.
Mais, l’équipe a fini par être la première à découvrir que le modèle mathématique actuel utilisé pour la perception des couleurs est incorrect.
« Ce modèle a été suggéré par Bernhard Riemann et développé par Hermann von Helmholtz et Erwin Schrödinger – tous des géants des mathématiques et de la physique – et prouver que l’un d’eux a tort est pratiquement le rêve de tout scientifique », a déclaré Bujack.
Les chercheurs ont découvert que l’hypothèse universellement acceptée de la couleur perçue utilisait la géométrie riemannienne, qui « surestime la perception de grandes différences de couleur », et que son utilisation conduit à ce que la distance entre des couleurs très éloignées ne s’additionne pas correctement.
Cela s’explique par le fait que les gens perçoivent les grandes différences de couleur comme étant plus petites que la différence totale obtenue en additionnant les petites différences de couleur entre deux teintes distinctes, ont déclaré les chercheurs de l’étude, concluant que « la géométrie riemannienne ne peut pas expliquer cet effet. »
La géométrie riemannienne décrit un espace courbe dans lequel les lignes droites sont des « géodisques », et où chaque paire de lignes droites se croise.
« Nous ne nous attendions pas à cela, et nous ne connaissons pas encore la géométrie exacte de ce nouvel espace coloré », a déclaré Bujack.
« Nous pourrions y penser normalement mais avec une fonction supplémentaire d’amortissement ou de pondération qui attire les longues distances, les rendant plus courtes. Mais nous ne pouvons pas encore le prouver. »
Selon les chercheurs, les résultats de l’étude auront probablement des répercussions sur les mesures de couleur actuellement employées dans la fabrication des peintures et des textiles, la cartographie des couleurs, la télévision et l’analyse d’images.