「色の恒常性」の版間の差分

色の恒常性を説明する理論として有名なものに、Land とMcCannによって1971年に提唱されたレティネックス理論がある<ref><pubmed>5541571</pubmed></ref>。このレティネックス（retinex）とは、”retina（網膜）”と”cortex（皮質）”を合わせた造語であり、このプロセスには網膜と脳の両方が関係していることを示している。もともとこの理論は、白・灰・黒からなる無彩色の色のパターンからなる物体の明度が、照明光の強度の変化に対して不変に知覚される現象（明るさの恒常性）を説明するものであり、隣接する領域の輝度比を主とする考え方に基づいている。これを3つの色成分（赤、緑、青）に分解したあとの強度分布を示す2次元画像に対して適用することで、色恒常性の理論として提案した。この理論は、映像の画質改善などの技術に多く適用されている。

色の恒常性を実験的には次のように示すことができる。刺激には、様々な色のパッチからなる幾何学的な抽象図形を用いる（画家モンドリアンの絵に似ているためモンドリアン図形とよばれる）。2つ同じモンドリアン図形を用意し、それぞれの図形に対して波長が異なる3種類の光（長波長（赤）、中波長（緑）、短波長（青））を照らす。このとき、それぞれの光の強度を独立して調整できるようにしておく。また、測光器を用いて、それぞれのパッチから反射される赤、緑、青の光の強度を個別に測定できるようにする。一方の図形の中から白色に見えるパッチを選択し、このパッチから反射される赤、緑、青い光の強度をそれぞれ測定する。次に、もう一つの図形の中から別の色（例えば緑色）に見えるパッチを選択し、それに対して照射する3種類の光の強度を変えて、そのパッチから反射される光のスペクトルが、先ほど白く見えたパッチから反射された光のスペクトルと同じになるように調整する。すると、反射光のスペクトルは2つのパッチの間で等しいにも関わらず、それらのパッチは異なった色に見えることが確認できる。このような実験をおこなうことで、Landは物の表面が複雑な色から出来ているとき、反射される光の波長と知覚される色とは単純には対応していないことを証明した<ref><pubmed>929159</pubmed></ref>。

1960年代に、サルの第1次視覚野（V[[1野]]）には、ある特定の波長をもつ光に選択的に反応するが、実際の刺激の色には反応しない細胞があることがつきとめられていた。その後、セミール・ゼキは、V1野にある波長選択性細胞とは対照的に、ある特定の波長には反応しないが、実際の色に反応する細胞が、サルの第4次視覚野（V[[4野]]）とよばれる領域に存在することを発見した<ref><pubmed>6621878</pubmed></ref>。この研究において、次のような実験が行われた。V1のある細胞の[[受容野]]に、モンドリアン図形の様々な色のパッチがくるように図形の位置を移動させる。このとき、パッチに対して照射する赤・緑・青の光の強さを変化させて、いずれのパッチからも同じスペクトルをもつ光が反射されるように調整する。すると、そのV1の細胞は異なるパッチに対して同じ強さで反応することが分かった。これにより、V1の細胞は実際の色には関係なく、反射光がもつ特定の波長に対して選択的に反応すると言える。一方のV4の細胞は、同じスペクトルの光が反射されていても、特定の色のパッチのみしか反応しないことがわかった。これにより、照明光の特性に影響されず、実際の色に対して選択的に反応を示す細胞がV4には存在すると言える。こうして色の恒常性を生み出すために非常に重要な脳領域が存在することが証明された。

また、ゼキらは、[[ヒト]]においても色の恒常性に関連する視覚処理が後頭葉の腹側に位置する紡錘状回，舌状回（V4，V4α）で行われていることを脳機能イメージングにより明らかにした<ref><pubmed>10466157<ref><pubmed>。これらの領域は、照射する光のスペクトルや強度がダイナミックに変化する中でモンドリアン図形を見ているときに、変化しない光のもとで見ているときに比べてより強く活動することを示した。

また、サルおよびヒトの脳損傷研究では、V4領域が損傷された場合には、色の恒常性が低下することが報告されている<ref><pubmed>8466667<ref><pubmed>、<ref><pubmed>7784436<ref><pubmed>。

2004年、色の恒常性を含めた色を知覚する機能は、生後の視覚経験によって獲得されることが明らかとなった<ref><pubmed>15268857<ref><pubmed>。この実験では、生まれて間もないサルを1年間、単色光だけで照明された環境で飼育した。その後、カード課題を用いてこれらのサルの[[色覚]]を検査したところ、白色光のもとではある特定の色のカード（例えば赤色）を選択できるが、照明光のスペクトルを変化させると、その色のカードを選択できなくなるなど、色の恒常性に重篤な障害を持つことが示された。また、その後通常の環境に戻しても、容易には色の恒常性が回復することはなかった。このことは、色の知覚においても[[臨界期]]が存在することを示唆するものである。