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色順応とは、人間の視覚系が照明の変化に適応し、物体の色の見え方を維持する能力のことです。物体から反射され、私たちの目に届く光が大きく変化しても、物体の色が安定して見えるのは、この色順応のおかげです。色順応変換（CAT ）関数は、色の見え方モデルにおいて、この重要な色知覚の側面を模倣します。
物体はさまざまな条件下で観察される可能性があります。例えば、太陽光、火の光、強い電灯などで照らされている場合などです。これらの状況すべてにおいて、人間の視覚は物体の色を同じと認識します。赤いリンゴは、昼間でも夜間でも常に赤く見えます（ただし、人間の目の桿体細胞は赤色を感知しないため、赤いリンゴが照らされている場合に限ります）。一方、光量調整機能のないカメラでは、リンゴの色が変化するように記録される可能性があります。この視覚系の機能は、色順応、または色恒常性と呼ばれ、カメラで補正が行われる場合はホワイトバランスと呼ばれます。
人間の視覚系は一般的に、異なる照明条件下でも知覚される色を一定に保つものの、異なる照度レベルでは2つの異なる刺激の相対的な明るさが逆転して見える場合がある。例えば、薄暗い場所では、花の鮮やかな黄色の花びらは緑の葉に比べて暗く見えるが、日中はその逆となる。これはプルキンエ効果として知られており、人間の目の感度のピークが低照度下ではスペクトルの青色側にシフトするために生じる現象である。
フォン・クリース色順応法は、カメラ画像処理で時折使用される技術です。この方法は、人間の錐体細胞の分光感度応答それぞれにゲインを適用して、基準となる白色の順応した外観を一定に保つものです。ヨハネス・フォン・クリースの3種類の錐体細胞に対する順応ゲインのアイデアの適用は、ハーバート・E・アイブスによって初めて色恒常性の問題に明示的に適用され、[ 1 ] [ 2 ]この方法はアイブス変換[ 3 ]またはフォン・クリース・アイブス順応[ 4 ]と呼ばれることもあります。
フォン・クリース係数の法則は、色の恒常性は感覚的文脈、つまり色の履歴と周囲の環境に応じて、3つの錐体細胞の応答のゲインを個別に調整することによって達成されるという仮定に基づいている。したがって、錐体細胞の応答は2 つの放射スペクトルは、適切な対角適応行列D 1およびD 2の選択によって一致させることができます。[ 5 ]
どこは錐体感度行列であり、これは条件付け刺激のスペクトルです。これにより、LMS色空間（長波長、中波長、短波長錐体応答空間の応答）における色順応のためのフォン・クリース変換が得られます。
この対角行列D は、ある順応状態における錐体細胞の反応、すなわち色を、別の順応状態における対応する色にマッピングします。順応状態が光源によって決定されると想定される場合、この行列は光源順応変換として有用です。対角行列Dの要素は、光源の白色点に対する錐体細胞の反応 (長波長、中波長、短波長) の比率です。
XYZまたはRGB 色空間で表現される色に対するより完全なフォン クリース変換には、LMS 空間への、および LMS 空間からの行列変換が含まれ、その中央に対角変換Dがあります。 [ 6 ]
国際照明委員会( CIE) は、色適応機能を含む一連の色外観モデルを公開しています。CIE L*a*b* (CIELAB) は、 XYZ 色空間で「単純な」フォン クリース型の変換を実行します[ 7 ]。一方、CIELUV はJudd 型 (並進)白色点適応を使用します。[ 8 ]より包括的な色外観モデルの 2 つの改訂版、CIECAM97s とCIECAM02には、それぞれ CMCCAT97 とCAT02という CAT 機能が含まれています。[ 7 ] CAT02 の前身[ 9 ]は、CMCCAT2000 として知られる CMCCAT97 の簡略版です。[ 10 ]
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