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研究生:林庭伊
研究生(外文):TINGYI LIN
論文名稱:色彩恆常性之實驗檢測
論文名稱(外文):Empirical Verification of Color Constancy
指導教授:孫春望孫春望引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:設計研究所
學門:設計學門
學類:產品設計學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:84
中文關鍵詞:色彩恆常性色彩學視覺記憶
外文關鍵詞:color constancycolor theoryvisionmemory
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色彩恆常性理論約在一世紀前由赫爾姆霍茲(H. V. Helmholtz)和赫林(Ewald Hering)這二位德國科學家所正式提出,之後陸續有研究者對此理論加以研究發揚,如詹姆斯‧麥克斯韋 (James Clerk Maxwell) 曾從色適應的角度解釋它,蘭德(Edwin Land) 更發明蒙德里安色板實驗法研究它,較近期的研究則有薩基 (Seki)從大腦神經生物學角度加以解釋之。色彩恆常性理論一路發展,似乎被深信不疑。
在蘭德的的蒙德里安色板實驗指出,人類的大腦能夠自動將所觀察到的某色塊反射光線波長與其周圍色塊進行比較,並依據相對比率判斷色塊之顏色,亦即人類能夠忽略環境色光的改變,對物體顏色的認知保持不變。
從文獻中得知,蘭德實驗過程中,受測者已經知道特定色塊的顏色,因此當色光改變時受測者或許根據心中記憶而報告該色塊原有之顏色,而非經由視覺觀察結果所得,基於對於這一點,懷疑記憶是蘭德實驗中的干擾要素,會影響整個受測結果,也因此認為色彩恆常性有重新被檢測的必要。
嘗試著以電腦簡單模擬蘭德實驗中不同色光照射在各種色塊所呈現的顏色,發現在不同色光下正確辨識色塊原有的顏色十分困難,何以蘭德實驗中的受測者能夠輕易的辨別物體的顏色呢?
本研究的進行分前後二期,前期為文獻資料的質性分析和整理,後期為實驗方法之量化分析,可分二階段,實驗階段一在檢測記憶是否會干擾受測者的回答,實驗階段二的實驗在檢測受測者是否能夠正確答出色塊原有的顏色。
實驗的結果皆符合研究的假設,即記憶會干擾實驗結果與受測者不容易辨識出受測物原先的顏色,因此也提出了對色彩恆常性必須重新思考和有修正的必要觀點。
關鍵字:色彩恆常性、色彩學、視覺、記憶
The theory of color constancy has been proposed by German scientists, H. V. Helmholtz and Ewald Hering, one century ago. The following researchers dedicated in this field by using different methods to prove it, including James Clerk Maxwell, Edwin Land, Seki, etc..
In research by Edwin Land, he described that the human brain was able to recognize the real color of certain object, not being influenced by the changes of the color of light from the environment. However, in Land’s experiment, the subjects have learned the correct colors before colored lights were imposed. As a result, the reports of the subjects might be affected by their memory rather than their observation. Therefore, we think that the theory of color constancy needs to be empirically verified.
The purpose of this study was to figure out whether the theorem of color constancy is true or not. We selected several objects, each with its own particular color, simulated by different colors of light, and found the difficulty in identifying the original colors. We suspected that the color constancy might not correct.
The two-step experiment was designed; the first step was to testify whether memory would interfer the answers by the subjects, and the second was to examine if subjects could identify the correct, or original, colors of the objects. In the beginning of this study, we collected the references and put in the qualified analysis. After then, the data of the experiment was made in the quantitative method.
Research findings suggest that memory will interfere the outcome of the experiment and make the subjects uneasy to identify the original colors of the objects. Therefore, we conclude that it is necessary to think over the accuracy of color constancy and this theory needs to be verified.
Key words: color constancy, color theory, vision, memory
第一章 緒綸 1
1.1 研究動機與背景 1
1.2 研究問題說明 2
第二章 文獻探討 5
2.1 色彩學的發展史 5
2.1.1 古代西方人的色彩觀 5
2.1.2 西元1666年牛頓的研究發現 5
2.1.3 牛頓之後的色彩學發展 6
2.1.4 其它重要色彩學理論 6
2.2 色彩恆常性的研究發展 9
2.2.1 赫爾姆霍茲和赫林的理論 9
2.2.2 詹姆斯‧麥克斯韋的理論 10
2.2.3 大衛凱茲的陰影實驗法 10
2.2.4 哈利‧赫爾森提出的看法 11
2.2.5 林書堯的整理研究 12
2.2.6 艾德溫‧蘭德的理論 13
2.2.7 神經生物學家提出的視覺理論 16
2.3 色彩恆常性的定義 18
2.3.1 色彩恆常性的英文定義 18
2.3.2 色彩恆常性的中文定義 19
2.4 文獻小結與探討 21
2.4.1 色彩恆常性的發展可分五期 21
2.4.2 色彩恆常性的定義尚不完備 22
2.4.3 蘭德實驗設計中的幾個疑點 23
2.4.4 從色光三原素分析 24
2.4.5 另類思考─印象派的新發現 24
第三章 研究規劃 26
3.1 研究流程與架構 26
3.2 研究目的 28
3.3 研究方法 28
3.4 研究假設 29
3.5 研究範圍與限制 29
第四章 實驗設計 31
4.1 導論 31
4.2 實驗模式與刺激物參數說明 32
4.2.1 實驗模式 32
4.2.2 實驗刺激物參數說明 33
4.3 實驗階段一介面說明 38
4.3.1 實驗階段一介面建構演示 39
4.3.2 實驗階段一動畫製作分鏡圖示 39
4.3.3 實驗階段一影片分鏡圖示 42
4.4 實驗階段二介面說明 52
4.4.1 實驗階段二介面建構 52
4.4.2 實驗階段二影片分鏡圖示 53
4.5 實驗設備與環境控制 58
4.5.1 實驗設備 58
4.5.2 環境控制 58
4.6 受測者 58
4.7 實驗流程 59
4.7.1 前測 59
4.7.2 正式實驗 59
第五章 實驗結果分析 61
5.1 實驗階段一結果與分析 61
5.1.1 實驗階段一結果之量化 61
5.1.2 實驗階段一結果分析 61
5.2 實驗階段二結果與分析 67
5.2.1 實驗階段二結果之量化 67
5.2.2 實驗階段二結果分析 67
第六章 結論與建議 71
6.1 結論 71
6.2 建議 74
參考資料 75
附  錄 77
附錄一 實驗階段一受測者答題結果與S1、S2分數統計 77
附錄二 實驗階段二受測者答題結果與S分數統計 80
附錄三 實驗答題卷 83
‧中文部份
石原忍,色肓檢辨法,台中 ,立誼,1999年。
安‧韋伯(Ann. L. Weber)著,孫丕琳譯,心理學導論,70頁,台北,桂冠,1994。
朱浤源主編,撰寫博碩士論文實戰手冊,台北,正中,2000年。
林書堯,色彩學,三民,1983。
林書堯,色彩認識論,三民書局,1999。
洪明宏、曾啟雄,〈 設計科系中之色彩課程比較研究─以高職與二專的色彩課程
為中心 〉,《 色彩與人生學術研討會論文集思廣(下) 》,1998,頁297-317。
柯凱仁等著,現代色彩學,全華,2000。
陳炳旭等三人著,「結合灰界理論與色域對應進行光源估測之研究」之2002色彩學研討會─色彩設計、應用與科學論文集,132頁,中華色彩學會,1993。
曾啟雄著,色彩的科學與文化,69頁,台北,思想生活屋,1999。
曾安德著,Director 8多媒體王國,台北,上奇,2000年。
潘恩典譯,蕯基 (Semir Zeki) 著,腦內藝術館,台北,商周,2001。
楊語芸 譯,達利、格魯茲堡、金吉拉 著,心理學,台北,桂冠,1994。
黛安‧艾克曼著,莊安祺譯,感官之旅,台北,時報,1994,P.237)
鄭國裕、林磐聳著,色彩計劃,台北,藝風堂,1992年。
‧英文部份
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Gilchrist, Alan, 1999. An Anchoring Theory of Lightness Perception,
‧中文電子文獻部份
郭文貴,色彩檢測技朮與色彩管理之應用,工業局與印刷工業技術研究中心合辦之色彩管理研討 (http://www.cgan.com/SCIENCE/discussion/htm/ARTICLE5.HTM)
‧英文電子文獻部份
Alan Gilchrist
(http://psychology.rutgers.edu/~alan/)
Dr. Edwin H. Land. 7 May 1909 - 1 March 1991 (http://www.rowland.org/land/land.html)
Breaking the Code of Color: Judging a Color, Howard Hughes Medical Institute
(http://www.hhmi.org/senses/b140.html)
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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