Uma teoria sobre a percepção das cores proposta pelo físico austríaco Erwin Schrödinger há cerca de um século ganhou um importante avanço matemático.

Pesquisadores do Laboratório Nacional de Los Alamos, nos Estados Unidos, afirmam ter resolvido uma lacuna que permanecia em aberto desde a década de 1920 e que limitava a formalização completa do modelo.

Segundo os cientistas, a descoberta mostra que características fundamentais da percepção das cores — como matiz, saturação e luminosidade — estão diretamente relacionadas à estrutura matemática do próprio espaço de cores. Os resultados foram apresentados na Conferência Eurographics sobre Visualização e publicados na revista científica Computer Graphics Forum.

A pesquisa ajuda a compreender melhor como o cérebro humano percebe diferenças entre tonalidades e pode contribuir para o desenvolvimento de tecnologias mais precisas de imagem, fotografia digital, vídeo, computação gráfica e visualização científica.

O que faltava na teoria de Schrödinger

A visão humana das cores depende da ação de três tipos de células cone presentes na retina, sensíveis principalmente aos comprimentos de onda associados ao vermelho, verde e azul (o famoso RGB). Essa característica permite representar as cores em espaços tridimensionais utilizados por cientistas para organizar e comparar tonalidades.

Inspirado nas ideias do matemático Bernhard Riemann, Schrödinger desenvolveu, na década de 1920, um modelo geométrico para descrever como percebemos as diferenças entre as cores. O objetivo era definir conceitos fundamentais da percepção visual, como matiz, saturação e luminosidade, a partir da própria estrutura matemática do espaço de cores.

Apesar de influenciar a ciência das cores por décadas, o modelo apresentava uma limitação importante. As definições propostas por Schrödinger dependiam da existência de um chamado "eixo neutro" — a linha que conecta o preto ao branco passando pelos diferentes tons de cinza —, mas esse eixo nunca havia sido definido matematicamente de forma rigorosa. Sem essa definição, a estrutura teórica permanecia formalmente incompleta.

Como os cientistas resolveram o problema

A equipe liderada pela cientista Roxana Bujack encontrou uma forma de definir o eixo neutro utilizando apenas a geometria do próprio espaço de cores.

Para resolver o problema, os pesquisadores precisaram expandir a abordagem tradicional utilizada desde a época de Schrödinger e incorporar conceitos da chamada geometria não riemanniana, considerada mais adequada para descrever alguns aspectos da percepção visual humana.

Segundo os autores, essa solução permitiu descrever de forma mais rigorosa como as pessoas percebem diferenças entre as cores e preencher uma das principais lacunas matemáticas do modelo original.

O estudo também revisou limitações relacionadas ao chamado efeito Bezold-Brücke, fenômeno em que uma mesma cor pode parecer mudar de tonalidade conforme varia a intensidade da luz.

Além disso, a equipe incorporou ao modelo um efeito ligado à redução gradual da sensibilidade humana às diferenças de cor, algo que não era totalmente explicado pelas formulações anteriores.

Como a descoberta pode melhorar tecnologias visuais

Além da relevância teórica para a ciência da visão, os pesquisadores afirmam que o trabalho pode ter aplicações práticas em áreas que dependem da reprodução precisa das cores. Entre os setores que podem se beneficiar estão:

De acordo com os autores, modelos mais precisos de percepção das cores podem melhorar a representação visual de informações complexas, facilitando análises em diferentes áreas da ciência e da tecnologia.

Ainda, o trabalho também estabelece uma nova base matemática para futuras pesquisas sobre visão humana, percepção visual e modelagem computacional de cores.