Hành trình giải mã cách con người nhìn màu sắc

6 giờ trướcBài gốc

Các nhà khoa học Mỹ khắc phục “lỗ hổng” lớn trong lý thuyết cảm nhận màu sắc tồn tại gần một thế kỷ. Ảnh: SciTechDaily

Bí ẩn của “hình học màu sắc”

Chúng ta vẫn nghĩ việc nhìn thấy màu sắc là điều hoàn toàn tự nhiên. Thế nhưng, vì sao cùng nhìn một bông hồng, hầu hết mọi người đều nhận ra màu đỏ? Và vì sao một màu có thể gợi cảm giác “ấm”, “lạnh”, “dịu mắt” hay “chói gắt”? Suốt nhiều thập niên, giới khoa học vẫn chưa thực sự hiểu đầy đủ vì sao não bộ con người lại cảm nhận màu sắc theo cách như vậy.

Theo SciTech Daily, một nhóm nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm quốc gia Los Alamos (Mỹ) mới đây tiến gần tới lời giải cho bí ẩn đó bằng cách tiếp cận bất ngờ: Hình học. Bản chất của nghiên cứu là tìm hiểu chính xác cách thức não bộ con người “nhìn” và phân biệt các màu sắc.

Con người nhìn thấy màu nhờ 3 loại tế bào hình nón trong mắt, chuyên phản ứng với các bước sóng ánh sáng khác nhau, thường liên quan tới đỏ, xanh lá và xanh dương. Não bộ sau đó “trộn” các tín hiệu này để tạo hàng triệu màu sắc khác nhau.

Tuy nhiên, cách chúng ta cảm nhận màu không đơn giản như bảng pha màu thông thường. Có những màu rất khác nhau về mặt vật lý nhưng mắt người lại thấy khá giống nhau, trong khi thay đổi rất nhỏ về ánh sáng cũng có thể khiến màu sắc trông khác hẳn. Một chiếc áo xanh dưới ánh nắng buổi sáng có thể trở nên tím nhạt khi bước vào căn phòng ánh vàng.

Điểm quan trọng của nghiên cứu là lần đầu tiên các nhà khoa học mô tả cấu trúc “hình học” phía sau quá trình cảm nhận màu sắc đó. Nhóm nghiên cứu cho rằng, bí mật nằm ở việc não bộ không xử lý màu sắc theo những “đường thẳng” đơn giản, mà giống như đang di chuyển trong không gian hình học cong và phức tạp.

Nói một cách dễ hiểu hơn, hãy tưởng tượng màu sắc giống như tấm bản đồ với khoảng cách giữa các màu thể hiện mức độ khác biệt mà mắt người cảm nhận được. Hai màu càng “xa nhau”, chúng ta càng dễ phân biệt. “Bản đồ màu sắc” này biến đổi theo cách não bộ xử lý ánh sáng.

Thực ra ý tưởng về “hình học màu sắc” thực ra xuất hiện từ gần 100 năm trước, khi nhà vật lý nổi tiếng người Áo Erwin Schrodinger - người đặt nền móng cho cơ học lượng tử - cố gắng xây dựng mô hình toán học để giải thích cách con người cảm nhận sắc độ, độ sáng và độ bão hòa màu sắc. Tuy nhiên, thời điểm đó khoa học chưa đủ công cụ để hoàn thiện lý thuyết.

Một trong những điểm khó nhất là “trục trung tính”, dải màu xám kéo dài từ đen tới trắng. Đây được xem như “xương sống” của hệ màu, nhưng Schrodinger chưa thể mô tả chính xác nó một cách đầy đủ về mặt toán học, để lại “khoảng trống” trong nhiều thập niên qua. Do đó, nhóm nghiên cứu hiện nay đã giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng mô hình hình học hiện đại nói trên.

Theo SciTech Daily, nhà khoa học Roxana Bujack nhận định, phát hiện mới nhất này cho thấy cảm nhận màu sắc không đơn thuần đến từ văn hóa hay kinh nghiệm sống mà là một phần cấu trúc tự nhiên trong hệ thống thị giác con người.

Vì sao nghiên cứu này quan trọng?

Nghiên cứu nói trên góp phần thúc đẩy khoa học trực quan hóa, đóng vai trò quan trọng trong nhiếp ảnh, công nghệ video, hình ảnh khoa học và phân tích dữ liệu.

Thoạt nhìn, đây có vẻ chỉ là nghiên cứu lý thuyết phức tạp, nhưng tác động thực tế có thể xuất hiện ngay trong những thiết bị chúng ta sử dụng hằng ngày. Camera điện thoại hay màn hình điện tử hiện vẫn chưa thể tái hiện hoàn toàn chính xác màu sắc như mắt người nhìn thấy. Đó là lý do nhiều bức ảnh khi chụp lên có màu da khác thực tế, hoặc cảnh hoàng hôn ngoài đời đẹp hơn nhiều so với trên màn hình.

Do đó, khi hiểu rõ hơn cách não bộ cảm nhận màu theo nghiên cứu trên, các hãng công nghệ có thể cải thiện thuật toán xử lý hình ảnh để màu sắc trở nên tự nhiên hơn. Công nghệ phim ảnh, đồ họa máy tính, game và thực tế ảo cũng sẽ chân thực hơn đáng kể.

Trong y học, việc hiển thị màu chính xác còn đặc biệt quan trọng với các hình ảnh nội soi, chẩn đoán hoặc mô phỏng khoa học. Chỉ một sai lệch nhỏ về màu đôi khi cũng có thể ảnh hưởng đến việc phân tích dữ liệu.

Xa hơn nữa, nghiên cứu này còn giúp các hệ thống trí tuệ nhân tạo hiểu cách con người nhìn thế giới. Điều đó có thể đóng vai trò quan trọng trong tương lai của robot, xe tự lái hay công nghệ tương tác số.

Theo The Times of India, các nhà khoa học Mỹ đã tạo ra “Olo”, màu sắc chỉ 5 người trên thế giới từng nhìn thấy nhờ hệ thống laser đặc biệt. Thay vì kích hoạt đồng thời nhiều tế bào cảm nhận màu trong mắt như bình thường, công nghệ này chỉ tác động riêng lên tế bào chuyên nhận biết màu xanh lá. Kết quả, người tham gia nhìn thấy một sắc xanh lam - lục cực rực rỡ mà tự nhiên chưa từng tạo ra. Nghiên cứu cho thấy, công nghệ có thể mở rộng giới hạn thị giác con người, mở ra tiềm năng ứng dụng trong công nghệ hiển thị, thực tế ảo và nghiên cứu về cách não bộ cảm nhận màu sắc.

THƯ LÊ

Nguồn Đà Nẵng : https://baodanang.vn/hanh-trinh-giai-ma-cach-con-nguoi-nhin-mau-sac-3336759.html