Мы с вами, приматы, редкое исключение из правил. Мы обладаем трихроматическим зрением и способны различать красный, зелёный и синий цвета, а также их комбинации. Но большинство млекопитающих довольствуются дихроматическим зрением, обычно они не способны различать зелёные оттенки. Именно поэтому оранжевые тигры без проблем прячутся в зелёной траве. Для копытных и трава тоже оранжевая!
Морские млекопитающие и вовсе проиграли в цветовую лотерею, они видят только оттенки синего.
В сетчатке человеческого глаза есть три типа цветовых рецепторов — колбочки. Каждый тип реагирует на определенный диапазон световых волн: красный, зеленый или синий. Длины волн перекрываются, поэтому мы видим не только базовые цвета, но и их комбинации — например, белый (смесь всех спектральных цветов) или оранжевый (красный + желтый).
Но есть загвоздка: мозг обрабатывает информацию о цвете через систему цветовых оппонентов — противопоставлений:
Красный против зеленого;
Синий против желтого;
Светлый против темного.
Эту теорию еще в 1872 году предложил немецкий физиолог Эвальд Геринг (5 августа 1834 года — 26 января 1918 года). Суть проста: восприятие одного цвета исключает восприятие противоположного в той же точке зрительного поля. Это можно сравнить с отсутствием возможности одновременно согнуть и разогнуть руку.
Невозможные цвета
Из-за оппонентной системы существуют так называемые "невозможные" или "запрещенные" цвета — красновато-зеленый и желтовато-синий. Наш мозг просто не может адекватно обработать их одновременно, но ученые нашли способ обмануть эту систему.
В 1983 году Хьюитт Крэйн и Томас Пьянтанида, исследователи из Стэнфордского университета, провели эксперимент. С помощью специального оборудования они стабилизировали изображение на сетчатке участников так, чтобы каждый глаз видел только один цвет (например, левый — красный, правый — зеленый). Шесть из семи испытуемых сообщили, что видели "невозможные" цвета — новые оттенки, которые одновременно казались и красными, и зелеными.
Правда, участники эксперимента не смогли полноценно описать эти цвета, потому что у человечества нет для них слов.
Феномен платья
26 февраля 2015 года фотография обычного платья взорвала интернет. Пользовательница Tumblr Кейтлин Макнил выложила снимок и спросила: "Какого цвета это платье — бело-золотое или сине-черное?"
68% пользователей BuzzFeed видели платье бело-золотым. Остальные были уверены, что оно сине-черное. В спор пришлось вмешаться производителю Roman Originals, который подтвердил — платье действительно сине-черное. Бело-золотой версии в их коллекции никогда не было.
Однозначного объяснения нет, но существуют две дополняющие друг друга гипотезы:
Гипотеза нейробиолога Бевила Конвэя
Наш мозг по-разному интерпретирует освещение. Фотография платья была сделана при ярком свете сзади, природа источника которого была неизвестна. Это порождало неоднозначность.
Некоторые решили, что платье освещено естественным дневным светом, поэтому подсознательно вычитали из изображения синие оттенки (дневной свет содержит много синего) — и видели бело-золотое платье.
Люди, предположившие, что освещение имеет искусственную природу (теплое, с желтым оттенком), подсознательно вычитали желтые тона и видели сине-черное платье.
Гипотеза нейробиолога Паскаля Валлиша
Исследование с участием 13 000 человек показало:
"Жаворонки" (люди, привыкшие к яркому дневному свету) чаще видели платье бело-золотым.
"Совы" (те, кто чаще пребывают при искусственном освещении) говорили, что платье сине-черное.
Также имеет значение возраст: с годами сетчатка начинает хуже воспринимать синий цвет, что влияет на восприятие оттенков.
Как увидеть "невозможные" цвета самостоятельно
Предлагаю вам простой эксперимент с остаточным изображением. Смотрите 30 секунд на крестик в центре зеленого круга, а затем переведите взгляд на крестик в белом квадрате:
Вы увидите остаточное изображение противоположного цвета (розовый вместо зеленого).
Это происходит из-за усталости цветовых рецепторов. Но это не настоящие "невозможные" цвета — просто иллюзия, созданная вашим мозгом.
Чтобы увидеть реальные красновато-зеленые или желтовато-синие оттенки, нужны сложные лабораторные условия. Впрочем, ученые до сих пор спорят, действительно ли эти цвета существуют или это просто промежуточные оттенки.
Что это говорит о нашем восприятии?
Феномен платья и "невозможные" цвета показывают: не существует единой объективной реальности цвета. То, что мы видим, зависит от:
Особенностей наших глаз и работы мозга;
Природы освещения;
Времени суток и образа жизни;
Возраста.
Цвет — это не только физика света, но и индивидуальная интерпретация мозга. Мы все смотрим на один мир, но видим его по-разному.
Технически глаз среднестатистического человека способен различатьоколо 10 миллионов цветовых оттенков благодаря трем типам колбочек в сетчатке с перекрывающимися спектрами, чувствительным к длинноволновому (красному), средневолновому (зеленому) и коротковолновому (синему) свету.
Но этот потенциал не раскрывается полностью. Почему?
В условиях дневной освещенности на сетчатку ежесекундно попадает колоссальный объем данных, представленный сотнями миллионов, а то и десятками миллиардов фотонов. Но до мозга доходит не "сырой" поток света, а лишь жестко ограниченное количество информации, которая была предварительно сжатаи закодирована сетчаткой.
Это происходит потому, что наша зрительная система не оптимизирована под абсолютную точность. Она заточена под выживание: быстро находить спелые плоды на фоне густой листвы, замечать изменения кожного покрова у себя и сородичей (признаки болезни или определенного эмоционального состояния), а также вовремя улавливать движение — например, крадущегося хищника в кустах.
Исследования показывают, что уже с первых этапов зрительная система работает не с "чистыми" физическими величинами, а с различиями. Нейроны реагируют на контрасты, контуры и изменения во времени. То есть на все то, что помогает максимально быстро и качественно выделить объект на фоне.
Из-за этого цвет в нашей картинке реальности относительный, потому что мозг воспринимает его в контексте окружения и освещения, а не как абсолютную величину. Другими словами, один и тот же цвет на разных фонах воспринимается по-разному, и такая субъективность называется иллюзией цветового контекста.
Кроме того, наше внимание представляет собой динамический фильтр, поэтому до осознанного восприятия доходит лишь крошечная часть входящего сигнала. Остальное обрабатывается в фоновом режиме или же вовсе отсеивается. Это связано с тем, что мозг — очень "прожорливый" орган, и если бы ему пришлось анализировать весь поток входящих данных, то его энергопотребление заметно выросло бы. Следовательно, оставалось бы меньше ресурсов на мышление, речь и координацию движений. Эволюция "урезала" наши возможности восприятия мира для обеспечения энергоэффективности мозга.
Из всего сказанного следует, что мир не цветной сам по себе. Вся эта палитра красок, воспринимаемая нами, является субъективной интерпретацией мозга на базе отфильтрованных сигналов, контекстов и сравнений. Эта возможность появилась для повышения наших шансов на выживание в изменчивой среде. Однако с целью экономии ресурсов функционал этой способности был существенно ограничен, поэтому мы не видим реальность напрямую, а воспринимаем лишь ее сильно сжатую версию.
