El estudio titulado Effects of Shape, Roughness and Gloss on the Perceived Reflectance of Colored Surfaces, escrito por Vanessa Honson, Quan Huynh-Thu, Matthew Arnison, David Monaghan, Zoey J. Isherwood y Juno Kim, publicado el 20 de marzo de 2020, investiga cómo las propiedades físicas de las superficies—específicamente su forma, aspereza y brillo—afectan la percepción del reflejo y la coloración de dichas superficies. Utilizando métodos de psicofísica y análisis de datos en diferentes espacios de color, los autores buscaron desentrañar las interacciones complejas entre estos atributos visuales.
El estudio se divide en tres experimentos principales. En el primer experimento, los investigadores variaron sistemáticamente la altura de relieve mesoscópico de superficies globalmente planas, la nitidez especular y la orientación de la superficie respecto a la fuente de luz. Los observadores hicieron coincidencias perceptuales de saturación y valor de color, descritos en el espacio de color HSV. Los resultados mostraron que la saturación percibida disminuía con el aumento de la rugosidad especular, mientras que el valor del color aumentaba. Estas variaciones en la percepción se explicaron en parte por la interacción entre las condiciones de iluminación, la estructura de las reflexiones especulares y el relieve de la superficie. No obstante, la magnitud de estos efectos fue menor cuando la altura del relieve era mayor y la iluminación provenía de ángulos rasantes relativamente a la superficie .
En el segundo experimento, encontraron fuertes correlaciones negativas entre el brillo percibido y la rugosidad especular. El brillo percibido también dependía de la altura del relieve mesoscópico y la orientación de la superficie en relación con la fuente de luz . Las disminuciones en el brillo percibido solo explicaron moderadamente la variabilidad en las coincidencias de saturación y valor de color obtenidas en el primer experimento.
El tercer experimento exploró cómo la cobertura especular percibida, determinada mediante datos de imágenes, podría mejorar aún más la explicación de la variabilidad en saturación y luminosidad. Las estimaciones diferenciales de la cobertura especular, junto con el brillo inverso percibido, sirvieron como predictores robustos de las atribuciones de color percibidas .
Los hallazgos del estudio sugieren que la capacidad del sistema visual para distinguir entre sombreado difuso y reflejos especulares en las imágenes es crucial para la percepción de la saturación y el valor del color. La distinción de estos componentes visuales tiene una base en cómo se atribuye perceptualmente el contenido especular a la reflectancia de Lambert. Cuando la rugosidad especular es baja, casi todo el contenido especular se asigna correctamente a la reflectancia especular. Sin embargo, a medida que aumenta la rugosidad especular, una mayor proporción se malinterpreta como reflectancia Lambertiana .
El estudio también hizo uso de diferentes representaciones del espacio de color, como HSV y CIE LCH, y encontró que ciertas representaciones pueden influir en la percepción del color. Por ejemplo, la disminución de la saturación percibida con el aumento de la rugosidad especular fue evidente en el espacio de color HSV, pero no hubo una disminución similar en la cromacidad cuando se usó el espacio de color CIE LCH .
En conclusión, este estudio arroja luz sobre las complejas interacciones entre la forma, la rugosidad y el brillo en la percepción del color y refleja la importancia de una adecuada separación perceptual entre contenido difuso y especular para lograr una percepción precisa del color y la luminosidad de las superficies .
