Foreground Object Luminance Perception Formulas

Core Concepts

Foreground objects can achieve constant luminance perception through context-sensitive formulas.

Abstract

The article presents a framework for developing context-sensitive luminance correction formulas to achieve constant luminance perception for foreground objects. The formulas involve making the foreground object slightly translucent to blend with the background, allowing for the creation of desired luminance illusions. The structure of the translucency formulas is identified as a power function, with a focus on the relative size of the foreground object. An interactive program in Shadertoy was implemented to determine the coefficients of the polynomials used in the formulas. The article also discusses the evolutionary basis of luminance perception and the simplicity of the perceptual process in primitive visual systems. The method aims to provide a simple yet meaningful explanation for luminance perception, allowing users to adjust the polynomial part of the formula to achieve their desired luminance perception. Introduction and Motivation Illusion of color perception and luminosity Intrinsic image analysis and its relevance Evolutionary basis of luminance perception Basis and Rationale Qualitative estimation of diffuse reflection terms Monotonically increasing functions for luminance perception Simplified calculation of average illumination Contributions Formulation of monotonically increasing forward function Weighted average function structure Method to determine polynomial coefficients Related Work Visual illusions and luminosity perception Intrinsic image analysis and relative luminance Cultural differences in visual perception Theoretical Framework Formulation of luminance perception equations Use of power functions and polynomials Bézier form for polynomial representation Implementation and Results Development of web-based interactive program Testing and identification of polynomial coefficients Comparison of constant color perception with variable color bands Discussion Forward system approach in vision systems Simplification through computer graphics methods Considerations for working with photographs Conclusion, Limitations, and Future Work Development of luminance correction formulas Application to other perception problems Extension to handle colors and unusual color models

Stats

"Our second contribution is the structure of the weighted average function, which works like translucency." "Our third contribution is the development of a method to determine the polynomial f(s), part of the equation of y." "Our fourth contribution is to enable others to determine the coefficients of the polynomial function by testing their perception of luminance."

Quotes

"Every perception of color is an illusion. [...] We do not see the colors as they really are. In our perception, they alter [each other." - Josef Albers "Our vision system has evolved into equations 1 and 2. In other words, we believe that all animals can have a similar structure in their visual system since this appears to be the simplest structure that can emerge through an evolutionary process." - Authors "The forward computer graphics approach also simplifies certain problems." - Authors

Key Insights Distilled From

Development of Context-Sensitive Formulas to Obtain Constant Luminance Perception for a Foreground Object in Front of Backgrounds of Varying Luminance

by Ergun Aklema... at arxiv.org 02-29-2024

https://arxiv.org/pdf/2402.18288.pdf

Deeper Inquiries

어떻게 문맥에 민감한 휘도 보정 공식의 개념을 전경 물체 이외의 다른 영역에 적용할 수 있을까요?

문맥에 민감한 휘도 보정 공식은 전경 물체에 일정한 휘도 인식을 제공하는 데 사용되었지만, 이 개념은 다른 영역에도 확장할 수 있습니다. 예를 들어, 배경이 변하는 상황에서 물체의 색상 또는 휘도를 일정하게 유지하려는 경우에도 이러한 공식을 적용할 수 있습니다. 또한, 광원의 변화나 환경의 변화에 따라 물체의 휘도를 조정해야 하는 경우에도 이러한 공식을 적용할 수 있습니다. 이러한 방식으로 문맥에 민감한 공식을 다양한 시각적인 상황에 적용하여 일관된 휘도 인식을 유지할 수 있습니다.

What potential cultural or geographical differences might impact the coefficients of the luminance perception formulas

문화적이거나 지리적인 차이는 휘도 인식 공식의 계수에 어떤 영향을 미칠 수 있을까요? 문화적이거나 지리적인 차이는 휘도 인식 공식의 계수에 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 서구와 동양 문화 간의 시각적 지각 차이는 계수에 영향을 줄 수 있습니다. 서구 문화는 개별적인 요소에 집중하는 경향이 있어서 계수가 다를 수 있으며, 동양 문화는 전체적인 맥락을 강조하므로 다른 계수를 가질 수 있습니다. 또한, 지리적인 차이로 인해 특정 지역의 환경이나 색채에 대한 경험이 계수에 영향을 줄 수 있습니다. 이러한 문화적이거나 지리적인 차이를 고려하여 휘도 인식 공식을 조정하고 다양한 문화나 지역에 맞게 최적화할 수 있습니다.

How can the simplicity of the perceptual process in primitive visual systems be leveraged for advancements in computer vision research

원시적 시각 시스템의 간단함을 컴퓨터 비전 연구의 발전에 어떻게 활용할 수 있을까요? 원시적 시각 시스템의 간단함은 컴퓨터 비전 연구의 발전에 중요한 역할을 할 수 있습니다. 이러한 간단한 시스템은 복잡한 시각적 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다. 예를 들어, 원시적인 시각 시스템의 간단한 원리를 활용하여 복잡한 이미지 처리나 패턴 인식 알고리즘을 개발할 수 있습니다. 또한, 원시적인 시각 시스템의 간단한 구조를 모델로 삼아 인공 지능이나 기계 학습 모델을 개선하고 최적화할 수 있습니다. 이러한 간단한 시스템을 활용하여 컴퓨터 비전 기술을 발전시키고 새로운 혁신적인 방법을 탐구할 수 있습니다.