V Evropě už mnoho let probíhá krásná soutěž Eurobot. KAždý rok je tématicky zaměřený - Roboti kolonizují Mars, Roboti sbírají ovoce atd. KAždý rok je pricnip soutěže velice podobný - hrací pole he rozděleno na dvě barvy a robot sbírá něco a ukládá to do schránky vlastní barvy. Hřiště pro tyto roboty je přibližně 2,5 x 3,5 metrů jeden robot startuje (většinou) z červeného rohu, druhý z modrého a zbytek hřiště je zelený. Tudíž určit přesně barvu předmětu (podlahy) je v této soutěži stejně důležité jako v parku určit barvu trávy.
Každý rok se jdu na tuto soutěž podívat a každý rok je to stejné - bolestivé stížnosti účastníků - podívej jaké je v té místnosti světlo, podívej jakými mizernými barvami mají to hřiště natřené. Jak má můj robot poznat takové barvy, nebo - letos jsme to projeli, protože jsme zase neviděli barvy...
Tudíž je čas probrat barvy.
Méně vdělaní berou barvy prostě jako barvy. Vzdělanější mají pocit, že barva má něco společného s vlnovou délkou světla. Ti nejvzdělaněší ví, že barva je iluze , která vzniká až v našem mozku. Na sítnici máme celkem 4 druhy světlocitlivých buněk, tyčinky, které vidí černobíle - teď nebereme v úvahu, ale kromě nich máme na sítnici tři druhy čípků, které vnímají barvu.
Povšimněte si vlnových délek maximální citlivosti. Modrá 420 nm, zelená 534 nm červená 564 nm. V čem je iluzornost barev? Bude - li do oka dopadat směs dvou vlnových délek - řekněme červená 564 nm a modrozelená 498nm pak jejich směs budeme vnímat jako barvu odpovídajcí průměru vlnových délek - to jest 531 nm - což je v oblasti, kterou oko vnímá jako zelenou. Také diky tomu existuje celá paleta hnědých barev, kterým neodpovídá žádná vlnová délka světla a vždy se jedná o směs více vlnových délek světla.
Navíc kromě lidského trichromatického vidění, existuje vidění založené na vnímání 4 tetrachromatické (ptáci, hmyz) nebo dokonce 5 pentachromatické (někteří ptáci, motýli) vlnových délek. Kromě toho máme samozřejmě i monochromatické vidění (psi) nebo bichromatikcé (barvoslepí muži). Dokonce ani dva živočichové, kteří vidí trichromaticky (například my a kočky) bychom se neshodli na barvách, protože kočky vnímají jiné vlnové délky než my.
Naštěstí naše fotoreceptory vnímají nejemom vlnovou délku, na které mají maximální ciltivost, ale i okolní vlnové délky, proto je možno kombimací tří světel vytvořit v mozku iluzi téměř jakékoliv barvy.
Nicméně - porovnejte vyzařování televizní obrazovky s citlivostí lidského oka - Modrá 450 nm (místo 420), Zelená 535 nm, červená 635 nm (místo 564). Co to znamená - Televize "vidí" trichdomaticky ale na jiných vlnových délkách než my !!! Tedy shodnout se s televizí na interpretaci barev prakticky nelze. Ženy to znají, že barva šatů se nedá vybírat na počítačovém monitoru - spektrum odražené šaty interpretuje monitor jinak než by jej vnímalo oko - červená je sice červená, ale trochu jiná.
Jistě už tušíte kam mířím - soutěž založená na barvách vyžaduje od robotů, aby vnímali barvy stejně jako my - což není ve skutečnosti pravda.
Všimněte si jak vypadá profesionálně vyrobený sensor barvy. v centru vidíme RGB tříbarevnou LED diodu a vedle ní fotodiodu, která snímá odražené světlo. Problém RGB didod je, že z technického hlediska je těžké vyrobit diody, které vyzařují přesně na vlnových délkách citlivosti lidských čípků, proto se používají diody, které vyzařují na vlnových délkách televizní obrazovky.
Tedy čidla založená na LED diodách vnímají barvy jinak než liské oko, což je u soutěže, ktera je postavena na vnímání barev (jak je vidíme my) dosti velký problém. A to ani nemluvíme o tom, když robotik amatér použije do svého čidla "nějakou zelenou diodu", co měl doma v šuplíku, protože přece "zelená je pořád zelená" že ano.
Možná by se organizáoři dali přesvědčit aby soutěžní plochu nedefinovali barvou, ale odraženým spektrem daného povrchu, ale jelikož ani oni sami tento problém vlastně nevnímají jako problém tak o tom dosti pochybuju. Proto prosím až se budete chystat na Eurobot - dávejte si na své barevné senzory pozor.