Как мы видим цвет: физика и биология восприятия
Цвет для человека — это не свойство предмета, а ощущение, которое возникает в мозге в ответ на раздражение глаза светом. Свет представляет собой электромагнитные волны, и только волны определённой длины, от 390 до 800 нанометров (миллимикрон), способен улавливать наш зрительный аппарат. Каждому цвету соответствует свой диапазон длин волн.
Роль рецепторов: палочки и колбочки
Световые волны обрабатываются специальными клетками сетчатки — фоторецепторами. Их два типа: палочки и колбочки. Палочки ответственны за сумеречное зрение, восприятие движения и контраста. Колбочки же позволяют нам видеть мир в цвете и различать мелкие детали. Именно они являются ключевыми для нашего восприятия оттенков.
Обратите внимание: NASA инвестирует в футуристический телескоп, который будет строить сам себя в космосе.
Интересно, что при всём своём многообразии (миллионы в каждом глазу) колбочки делятся всего на три вида, каждый из которых настроен на определённый диапазон волн: длинноволновой (красный), средневолновой (зелёный) и коротковолновой (синий). Это основа трёхкомпонентной теории цветового зрения.
Когда мы смотрим на красный объект, например, ягоду, активируются в основном «красные» колбочки. Голубое небо стимулирует «синие». Хотя каждый тип колбочек наиболее чувствителен к своему цвету, их рабочие диапазоны частично перекрываются. Это позволяет мозгу, анализируя сигналы от всех трёх типов одновременно, создавать всё богатство цветовой палитры, которую мы видим.
Ахроматические и хроматические цвета
Все цвета условно делятся на две большие группы. Ахроматические — это «бесцветные» тона: чёрный, белый и все оттенки серого. Они возникают, когда объект равномерно отражает или поглощает световые волны всего видимого спектра. Хроматические цвета — все остальные, «цветные». Они появляются, когда поверхность избирательно отражает волны определённой длины, поглощая остальные.
Большинство цветов, которые мы видим, можно соотнести с конкретной длиной волны или их комбинацией в спектре. Например, жёлтый цвет соответствует волнам длиной от 570 до 590 нм, то есть он находится между зелёным и красным в спектре.
Аналогичный принцип работает для бирюзового: он воспринимается нашим зрением как смесь зелёного и синего, и его можно найти в спектральном диапазоне между этими двумя цветами.
Феномен пурпурного: цвет, которого нет в радуге
А вот с пурпурным (или маджентой) всё иначе. Мы воспринимаем его как смесь красного и синего. Однако в линейном спектре видимого света между красным и синим находится зелёный цвет. Логично было бы ожидать, что одновременная стимуляция «красных» и «синих» колбочек даст сигнал, который мозг интерпретирует как некий оттенок зелёного. Но этого не происходит.
Когда «красные» и «синие» колбочки возбуждаются одновременно, а «зелёные» остаются в покое, мозг сталкивается с противоречивым сигналом, не имеющим прямого аналога в спектре. Вместо того чтобы «смешать» сигналы в зелёный, наш мозг создаёт совершенно новое ощущение — тот самый насыщенный пурпурный цвет и все его оттенки (фиолетовый, фуксия, лиловый).
Таким образом, пурпурный — это уникальный цвет. Он не существует как отдельная длина волны в спектре солнечного света. Это чистая конструкция, оптическая иллюзия, которую рисует наш собственный мозг в ответ на специфическую комбинацию сигналов от сетчатки.
Иллюзия как дар
Но если эта «странная реакция мозга» дарит нам возможность видеть такие прекрасные и глубокие оттенки, как пурпурный, сиреневый или фиолетовый, разве можно считать это недостатком? Напротив, это демонстрирует удивительную сложность и творческий потенциал нашей системы восприятия, которая способна создавать красоту даже за пределами физического спектра.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Пурпур – цвет, который мозг рисует сам.