Residual Structure in Painting Sonification: Correlation Patterns in Chromatic and Acoustic Features

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Authors: Jose Ranero García
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Abstract

This preprint proposes that crossmodal correspondences between visual and acoustic experience may reflect innate perceptual structures shaped by evolutionary exposure to the mathematical patterns of the natural world. The research originated in a computational verification of Vogel's phyllotaxis model (golden angle, 137.508°) and asks whether the same mathematical code structuring visual complexity in nature also structures acoustic complexity. That question produced the Argira painting sonification system, in which chromatic variance (hue_std) predicts emergent spectral complexity across 74 canonical artworks (r = 0.923), replicating an earlier result (r = 0.887, N = 45). The preprint presents the empirical evidence base (correlation data, anti-circularity controls, natural image corpus, predictor independence analysis, emergent style geometry, and invariance testing), states three formal hypotheses (H1: innate correspondence; H2: natural origin; H3: universality), and describes the cross-cultural perceptual experiment required to test them. A central methodological result is reported honestly: ARGIRA VIII introduced the Invariant Survival Matrix (ISM), which falsified the strongest association reported in the VAAM (hue_std → odd_bias) as an operator artefact. ARGIRA IX extended this by decomposing acoustic targets into interpretable channels and found that no strongly invariant associations persist under channel decomposition. The ISM is a validated methodology. The invariances it would detect have not yet been found. The preprint explicitly separates three layers: verified data (correlations, controls, ISM results), strong hypothesis (innate evolutionary origin), and fertile speculation (connection to the golden ratio and the mathematical code of nature). The critical missing step — cross-cultural perceptual validation — is described in full as a proposed experiment, not a completed one. --- Este preprint propone que las correspondencias crossmodales entre experiencia visual y acústica pueden reflejar estructuras perceptivas innatas formadas por la exposición evolutiva a los patrones matemáticos del mundo natural. La investigación se originó en una verificación computacional del modelo de filotaxis de Vogel (ángulo áureo, 137,508°) y plantea si el mismo código matemático que estructura la complejidad visual en la naturaleza también estructura la complejidad acústica. Esa pregunta produjo el sistema de sonificación Argira, en el que la varianza cromática (hue_std) predice la complejidad espectral emergente en 74 obras canónicas (r = 0,923), replicando un resultado anterior (r = 0,887, N = 45). El preprint presenta la base de evidencia empírica (datos de correlación, controles de anti-circularidad, corpus de imágenes naturales, análisis de independencia de predictores, geometría emergente de estilo, y pruebas de invarianza), enuncia tres hipótesis formales (H1: correspondencia innata; H2: origen natural; H3: universalidad) y describe el experimento perceptivo intercultural necesario para ponerlas a prueba. Se informa honestamente de un resultado metodológico central: ARGIRA VIII introdujo la Matriz de Supervivencia de Invariantes (ISM), que falsó la asociación más fuerte reportada en el VAAM (hue_std → odd_bias) como artefacto de operador. ARGIRA IX amplió esto descomponiendo los targets acústicos en canales interpretables y encontró que ninguna asociación fuertemente invariante persiste bajo descomposición de canal. La ISM es una metodología validada. Las invarianzas que detectaría aún no se han encontrado. El preprint separa explícitamente tres capas: dato verificado (correlaciones, controles, resultados de la ISM), hipótesis fuerte (origen evolutivo innato) y especulación fértil (conexión con el número áureo y el código matemático de la naturaleza). El paso crítico pendiente la validación perceptiva intercultural se describe en detalle como experimento propuesto, no como experimento realizado.

Fields of Study & Subjects

Aesthetic Perception and Analysis Multisensory perception and integration Music Technology and Sound Studies

Publication details

Journal / source
Zenodo (CERN European Organization for Nuclear Research)
Publication date
26 June 2026
Document type
Preprint