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Abstract:
Farbkonstanz ist die wahrgenommene Konstanz der Farberscheinung unter variierenden
Beleuchtungsbedingungen. Änderungen der Lichtquelle werden kompensiert; die
Objektfarben ändern sich scheinbar kaum. Verschiedene Mechanismen werden als
Grundlage dieses Phänomens diskutiert. Nach dem Zapfenskalierungsmodell wird die
Zapfenerregung bei Beleuchtungsänderung durch lokale Adaptation normalisiert und
dadurch konstant gehalten. Im Model von Foster und Nascimento ist die räumliche Korrelation
der Zapfenerregung unter Beleuchtungswechsel das Konstanzsignal: Bei einer
Beleuchtungsänderung bleibt die Rangfolge der Zapfenerregung der einzelnen Objekte
erhalten.
Durch Messung der zeitlichen Entwicklung von Farbkonstanz unter Bedingungen mit
räumlich korrelierten versus dekorrelierten Änderungen der Reizchromatizitäten untersuchten
wir den Beitrag von Zapfenmechanismen zur Farbkonstanz bei schnellen
Beleuchtungswechseln.
Die Versuchspersonen adaptierten auf einen Hintergrund, der aus einem Monitor und
einer 45x64 Grad großen homogenen Wand aufgebaut war, die mit computergesteuerten
Leuchtstofflampen beleuchtet wurde. Auf dem Monitor wurden 400 Farbchips dargestellt,
deren Chromatizität entsprechend der Hintergrundbeleuchtung simuliert wurde.
Nach vollständiger Adaptation wechselte die Hintergrundbeleuchtung und die Chromatizität
der Farbchips entlang der kardinalen rot-grün (L-M) Achse. 25 ms und 250 ms nach
Wechsel der Adaptationsbedingung wurde ein Testreiz dargeboten. Durch Grauwerteinstellung
konnte die Farbkonstanz zu diesen Zeitpunkten bestimmt werden.
Der Wechsel der Beleuchtungsbedingungen erfolgte korreliert oder unkorreliert. In der
korrelierten Bedingung wurde die Chromatizität jedes Farbchips entsprechend der neuen
Beleuchtung simuliert. In der unkorrelierten Bedingung änderte sich zwar die mittlere
Chromatizität der Farbchips, doch die Farben wurden zufällig den Chips zugeordnet.
Wir fanden einen schnellen Mechanismus, der nach 25ms Adaptation auf die neue
Beleuchtungsbedingung über 50 der Farbkonstanz erklärt, die nach vollständiger
Adaptation erreicht wird. Dieser Zeitverlauf ist schneller als alle bekannten adaptiven
Prozesse des Zapfensystems. Die Korrelation der Zapfenerregung unter Beleuchtungsänderungen
hatte keinen Einfluß auf diesen schnellen Mechanismus der Farbkonstanz.
Wir schließen aus diesen Ergebnissen, daß ein großer Anteil der Farbkonstanz nicht
durch lokale Zapfenprozesse sondern durch globalere Eigenschaften von beleuchteten
Szenen erklärt werden muß.
