Constância da cor é a tendência que uma superfície ou objeto tem de ser percebido
como tendo a mesma cor quando os comprimentos de onda contidos no iluminante (a fonte de luz que ilumina uma superfície ou um objeto) mudam. O fenômeno da constân- cia da cor indica que a visão da cor não depende unicamente dos comprimentos de onda da luz refletida pelos objetos. Saiba mais sobre a constância da cor no YouTube: This Is Only Red, com Vsauce.
Vermelho-Verde Azul-Amarelo Claro-Escuro
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Figura 2.16
Diagrama esquemático dos primeiros estágios do processamento de cores neutras. Três classes de cones (vermelho = longo; verde = médio; azul = curto) abastecem três “ca- nais”. O canal acromático (claro-escuro) recebe input oponente não espectralmente das classes de cones longos e médios. Os dois canais cromáticos recebem inputs oponentes espectralmente para criar os canais vermelho-verde e azul-amarelo.
Fonte: Mather (2009). Copyright ©2009 George Mather. Reproduzida com permissão.
TERMOS-CHAVE Constância da cor
Tendência de um objeto ser percebido como tendo a mesma cor sob condições de visão amplamente variada.
Iluminante
Fonte de luz que ilumina uma superfície ou um objeto.
CAPÍTULO 2 Processos básicos na percepção visual 59
Por que a constância da cor é importante? Suponha- mos que não tivéssemos constância da cor. A cor aparen- te dos objetos familiares mudaria dramaticamente com as alterações nas condições de iluminação. Isso tornaria muito difícil reconhecer os objetos de forma rápida e com exatidão.
Normalmente, não parece difícil obter níveis razoá- veis de constância da cor em nosso cotidiano. Na verda- de, porém, essa é uma aquisição muito impressionante. Dê uma olhada no objeto da Figura 2.17. Provavelmente, você irá reconhecê-lo de imediato como uma caneca azul. Se olhar mais de perto, no entanto, várias outras cores também podem ser identificadas na caneca. Os compri- mentos de onda da luz dependem da caneca, do ilumi- nante e dos reflexos de outros objetos na superfície da caneca.
Como é a constância da cor?
Granzier e colaboradores (2009a) avaliaram a constância da cor sob circunstâncias naturais. Inicialmente, foram apresentados aos observadores seis papéis coloridos se- melhantes de modo uniforme na cor e eles aprenderam a nomeá-los. Depois disso, eles tentaram identificar os pa- péis individuais apresentados em vários locais fechados e ao ar livre, que diferiam substancialmente em termos de condições de iluminação.
O principal achado de Granzier e colaboradores (2009a) foi que 55% dos papéis foram identificados cor- retamente. Isso pode parecer inexpressivo. No entanto, representa um bom desempenho, dadas as similaridades entre os papéis e as grandes diferenças nas condições de iluminação.
Reeves e colaboradores (2008) defenderam que é
importante distinguir entre nossa experiência subjetiva e nosso julgamento sobre o mundo. Por exemplo, quando você caminha na direção de uma fogueira, subjetivamen- te aumenta cada vez mais a sensação de calor. No entanto, o quão quente você julga que é o calor do fogo provavelmente não mudará. Reeves e colaboradores encontraram altos níveis de constância da cor quando os observadores faziam julgamentos sobre a semelhança objetiva dos dois estímulos vistos sob diferentes iluminantes. Entretanto, níveis muito mais baixos de constância da cor foram obtidos quando os observadores avaliaram a semelhança subjetiva do matiz e da saturação dos dois estímulos. Assim, podemos usar nosso sistema visual de forma flexível.
Presume-se com frequência que a constância da cor deve ser melhor quando os observadores são apresentados a estímulos naturais tridimensionais, em vez de a cenas simples bidimensionais. Os primeiros estímulos fornecem informações muito mais ricas, o que deve reforçar a constância da cor. Na prática, esse não é o caso (Foster, 2011). Por exemplo, de Almeida e colaboradores (2010) encontraram níveis comparavelmente altos de constância da cor com estímulos bi e tridimensionais. Essa diferença não significativa pode ter ocorrido porque os observadores prestavam aten- ção apenas em uma pequena fração da informação potencialmente disponível nos estímulos tridimensionais.
Figura 2.17
Fotografia de uma caneca mostrando a enorme variação nas propriedades da luz refletida pela superfície da caneca. As etiquetas no alto da figura mostram os valores da ima- gem a partir das localizações indicadas pelas setas.
Fonte: Brainard e Maloney (2011). Reimpressa com permissão da Association for Research in Vision and Ophthalmology.
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60 PARTE I Percepção visual e atenção
Estimativa da iluminação da cena
Os comprimentos de onda da luz refletida de um objeto são muito influenciados pela natureza do iluminante (fonte de luz). Se os observadores puderem fazer estimativas precisas do iluminante, isso levaria a altos níveis de constância da cor. Os observadores algumas vezes fazem uso efetivo das informações sobre o iluminante. No entanto, nor- malmente são muito insensíveis às mudanças na iluminação (Foster, 2011).
Evidências de que os observadores fazem uso frequente das estimativas da ilu- minação foram relatadas por Granzier e colaboradores (2009b). Os observadores estimaram a cor de uma lâmpada com base na luz refletida da cena que ela ilumi- nava. Eles também julgaram a cor de uma superfície dentro da cena (para avaliar a constância da cor). Ocorreram dois achados principais. Primeiro, as estimativas dos observadores sobre a cor da superfície foram muito mais precisas do que suas esti- mativas da cor do iluminante (i.e., a lâmpada). Segundo, não houve correlação entre a exatidão das estimativas dos observadores sobre a cor da lâmpada e a da superfície. Esses achados sugerem que a constância da cor não depende das estimativas sobre o iluminante.
Contraste das cores do local
Land (p. ex., 1986) apresentou sua teoria retinex, de acordo com a qual percebemos a cor de uma superfície comparando sua capacidade de refletir comprimentos de onda de luz curtos, médios e longos contra a das superfícies adjacentes. Em outras palavras, fazemos uso do contraste das cores do local.
Kraft e Brainard (1999) colocaram vários objetos (p. ex., um tubo enrolado em folha de alumínio, uma pirâmide, um cubo) em uma caixa. Sob condições de visão total, a constância da cor foi de 83% mesmo com grandes alterações na iluminação. O fator mais importante foi o contraste local. Quando o contraste local não pôde ser usado, a constância da cor caiu para 53%.
Outro fator importante foi o contraste global, no qual as respostas dos cones da superfície do alvo são comparadas às da cena visual inteira. Quando os observadores não puderam usar o contraste global ou local, a constância da cor caiu para 39%. Quando os observadores também não receberam informações na forma de reflexos das superfícies brilhantes, a constância da cor caiu para 11%.
Foster e Nascimento (1994) desenvolveram as ideias de Land, transformando-as em uma teoria influente fundamentada no contraste local e envolvendo relações cones- -excitação. Podemos ver a natureza de sua grande descoberta considerando um exemplo simples. Suponhamos que houvesse dois iluminantes e duas superfícies. Se a superfície 1 levasse os cones de comprimento de onda longo ou vermelho a responder três vezes mais com o iluminante 1 do que com o iluminante 2, então a mesma diferença de três vezes também seria encontrada com a superfície 2. Assim, a relação das respostas dos cones seria essencialmente invariável com diferentes iluminantes. Em consequência, podemos usar informações sobre as relações cones-excitação para eliminar os efeitos do ilumi- nante e assim aumentar a constância da cor.
Há muito apoio à noção de que as relações cones-excitação são importantes (Fos- ter, 2011). Por exemplo, Nascimento e colaboradores (2004) obtiveram evidências que sugerem que o nível de constância da cor apresentado em diferentes condições pode ser previsto com base nas relações cones-excitação.
A teoria de Foster e Nascimento (1994) fornece um relato elegante de como a constância da cor independente da iluminação funciona em ambientes visuais relati- vamente simples. No entanto, ela é de valor limitado quando o ambiente visual é mais complexo (Brainard & Maloney, 2011). Por exemplo, a constância da cor para um objeto pode ser dificultada por causa dos reflexos de outros objetos (ver Fig. 2.7) ou porque há
CAPÍTULO 2 Processos básicos na percepção visual 61
diversas fontes de iluminação ao mesmo tempo. A teoria não fornece uma explicação completa de como os observadores lidam com tais condições.
Efeitos de familiaridade
A constância da cor é influenciada por nosso conhecimento das cores familiares dos objetos (p. ex., bananas são amarelas). Em um estudo feito por Hansen e colaboradores (2006), os observadores viam fotografias de frutas e ajustavam sua cor até que pareces- sem cinza. Houve um ajustamento excessivo. Por exemplo, uma banana ainda parecia amarelada para os observadores quando, na verdade, ela era cinza, levando-os a ajustar sua cor para um matiz levemente azulado. Assim, os objetos tendem a ser percebidos em sua cor típica mesmo quando a cor real difere disso.
Adaptação cromática
Uma razão pela qual mostramos uma relativa constância de cor se deve à adaptação
cromática, de acordo com a qual a sensibilidade visual de um observador a determi-
nado iluminante diminui com o tempo. Se você ficar na rua depois de escurecer, pode se impressionar com o tom amarelo da luz artificial nas casas das pessoas. Entretanto, se passar algum tempo em uma sala iluminada por luz artificial, a luz não parecerá amarela.
R. J. Lee e colaboradores (2012) expuseram os observadores a mudanças repenti- nas de iluminação entre condições da luz do sol e de uma claraboia. Os achados foram complexos, mas alguns aspectos da adaptação cromática ocorreram em aproximada- mente 6 s. Esse decréscimo bastante rápido no impacto de uma mudança na iluminação aumenta a constância da cor.
Respostas das células invariantes
Zeki (1983) constatou que, em macacos, as células na área V4 (envolvidas de manei- ra central no processamento da cor) respondiam fortemente a uma etiqueta vermelha iluminada por uma luz vermelha. No entanto, essas células não respondiam quando a etiqueta vermelha era substituída por uma etiqueta verde, azul ou branca, mesmo que o comprimento de onda refletido dominante fosse percebido em geral como vermelho. Assim, essas células respondiam à cor real de uma superfície, em vez de simplesmente aos comprimentos de onda refletidos por ela.
Kusunoki e colaboradores (2006) relataram achados similares aos de Zeki (1983). Eles mediram os efeitos das mudanças na iluminação de fundo nos neurônios na área V4 de macacos. Concluíram que esses neurônios “exibem a propriedade de constância da cor e suas propriedades de resposta são dessa forma capazes de refletir a percepção da cor” (Kusumoki et al., 2006, p. 3047).
Avaliação
A constância da cor é um resultado complexo, e os observadores frequentemente ficam aquém da constância completa. Em vista de sua complexidade, não é de causar sur- presa que o sistema visual adote uma abordagem de “união das forças”, na qual vários fatores contribuem para a constância da cor. De especial importância são as relações cones-excitação, que permanecem quase invariantes entre as mudanças na iluminação. Além disso, fatores top-down, tais como nossa memória das cores familiares de objetos comuns, também desempenham um papel. Nossa compreensão dos mecanismos cere- brais subjacentes à constância da cor foi reforçada pela descoberta de células em V4 que respondem à constância da cor.
TERMO-CHAVE Adaptação cromática
Mudanças na sensibilidade visual a estímulos de cor quando a iluminação se altera.
62 PARTE I Percepção visual e atenção
Quais são as limitações da teoria e da pesquisa sobre a constância da cor? Em primeiro lugar, não temos uma teoria abrangente de como os vários fatores se combi- nam para produzir a constância de cor. Em segundo, a maior parte das pesquisas tem focado ambientes visuais relativamente simples e, portanto, os processos envolvidos na tentativa de atingir a constância da cor em ambientes mais complexos são pouco compreendidos. Em terceiro, mais pesquisas são necessárias para compreender por que a extensão da constância da cor depende em grande parte das instruções precisas dadas aos observadores.