Шесть цветов трёхцветного зрения

Традиционно считается, что большая часть информации, получаемой нами об окружающем мире, идет от зрительного анализатора. Однако психологи, неврологи и офтальмологи многократно убеждались, что реальная картина мира может существенно отличаться от воспринимаемой.

Это происходит не только у больных с нарушением зрения или психическими расстройствами. Например, рождающийся младенец видит перевернутый мир, и около недели уходит на то, чтобы «стабилизировать» изображение в соответствии с другими органами чувств. Многие животные не различают цвета, обладая так называемым ахроматическим зрением. А цветовосприятие женщин, для которых «персик» – это не только фрукт, но и цвет, в несколько раз сильней, чем у мужчин.

Биологически восприятие серого цвета и настоящих цветных изображений обеспечивается разными рецепторами. Это палочки и колбочки сетчатки, соответственно. Палочки – гораздо более древний чувствительный механизм, возникший еще у первых многоклеточных, как простейшие «глазки», реагировавшие на свет. У человека они развились до настолько совершенных приборов, что могут различать до тысячи разных оттенков серого.

Однако наше восприятие ахроматических цветов, или градаций серого, зависит не только от самого объекта, но и от контраста с соседними участками изображения.

Объект воспринимается как темный или светлый в зависимости от фона, на котором он расположен. Мы считаем объект светлым, если он ярче фона, и темным – если он менее освещен. Также хорошо известно, что это восприятие зависит от контраста с освещаемой поверхностью.

В то же время большинство моделей предполагают, что яркость и темнота – два конца единой шкалы градаций серого цвета. Эта модель давно используется и знакома всем, кто работает с графическими редакторами. С математической точки зрения это означает, что «светлость» и темнота – разные значения одной величины, располагающейся на одной «одномерной» оси.

Тем не менее, эта простейшая модель не объясняет результаты экспериментов, в которых испытуемые оценивали ахроматические цвета в разных частях одной картинки.

В ходе эксперимента учёные просили испытуемых, настраивая освещенность поверхности, добиться схожести её ахроматического света с контрольной. В отсутствии фона участники эксперимента легко добивались полного совпадения цветов демонстрируемых дисков, однако когда ученые добавляли фон, результаты были не столь удачны. Многие исследователи отмечали регулярно возникающие несостыковки в цвете двух объектов.

Такие результаты лучше укладываются в двумерную модель ахроматических цветов.

Традиционная модель предполагает, что одно из измерений определяется отражающей способностью поверхности, а другое зависит от интенсивности освещения. Основная проблема этой модели – то, что глаз может улавливать лишь результирующую двух переменных, хотя отражение и освещение объекта меняются независимо.

Ученые из Гронингенского университетского медицинского центра предложили новую двумерную модель, в которой яркость и темнота выступают в качестве независимых переменных, обеспечивающих восприятие ахроматического цвета. По их мнению, такое представление может играть ключевую роль в восприятии окружающей среды, где поверхность объекта может быть и темнее, и светлее фона. Также сохранение в такой модели информации и о яркости, и о темноте обеспечивает восприятие не только данных об объекте, но и о его границе.

Подобная чувствительность способствует определению объекта и его структуры даже при низком контрасте. Этим определяются наша способность различать больше ахроматических цветов и умение быстрее различать движущиеся объекты.

По мнению голландских учёных, примерно так же устроено и цветовое восприятие.

Та же исследовательская группа из страны тюльпанов предположила, что цветовое восприятие тоже не настолько просто. По их мнению, «противоположные» цвета – синий и жёлтый или зелёный и красный – также воспринимаются не по отдельности, а вместе. Если принять во внимание, что ахроматическое и цветовое зрение независимы, то мы воспринимаем не три параметра, как считалось ранее, а шесть.