Мы любим чёрно-белое кино, потому что это ретро, это стильно, это артхаус. Но едва ли мы хотели бы оказаться на месте героев этих фильмов и жить в монохромном мире, ведь цвет — источник настроения, смыслов, разнообразия.
Все мы знаем, что цвет — результат отражения световой волны от предмета. А какую роль в «рождении» цвета играет наблюдатель, человек, объясняет Евгения Почкаева, старший преподаватель Высшей школы биотехнологий и пищевых производств, член Совета молодых учёных Политеха.
Путь света к цвету
Свет попадает на объект. Он поглощает часть этого света, а часть отражает. Отражённый свет проникает в наш глаз через роговицу — внешнюю поверхность глаза. Роговица преломляет этот свет для его прохождения через зрачок, который регулирует количество света, поступающего на хрусталик. Затем хрусталик фокусирует свет на сетчатке, на слое нервных клеток, расположенных в глазном дне. В сетчатке имеются два типа светочувствительных клеток, фоторецепторов, которые реагируют на свет и поглощают его, — колбочки и палочки. Колбочки активируются в условиях низкой освещенности. Тем временем как палочки реагируют при большей освещенности. У большинства людей есть около 6 миллионов колбочек и 110 миллионов палочек.
Колбочки содержат пигменты или молекулы, которые определяют цвет. У людей, как правило, три типа пигментов: красный, зелёный и синий. По чувствительности к свету различают три вида колбочек: колбочки S-типа чувствительны в фиолетово-синей области спектра (S — коротковолновый), M-типа — в зелёно-жёлтой (M — средневолновый) и L-типа — в жёлто-красной (L — длинноволновый).
Так, при дневном свете отражённые от лимона лучи «включают» два вида колбочек: красные и зелёные. Колбочки посылают этот сигнал через зрительный нерв в зрительную зону коры головного мозга, который обрабатывает количество активированных колбочек и силу посылаемого сигнала. После обработки нервных импульсов клетками головного мозга мы видим жёлтый цвет.
Трихроматическое зрение формируется спустя 2–3 месяца после рождения, а к 6 месяцам у младенцев развиваются механизмы восприятия, которые позволяют им начать использовать цветовые сигналы для оценки объектов и сцен.
Интересный факт, что почти у 12% женщин 4 типа колбочек, вместо 3, что позволяет им различать в 100 раз больше цветов.
Аномалии цветового зрения могут произойти, если колбочки неправильно воспринимают свет или вообще отсутствуют. Наиболее распространенная зрительная «поломка» — дальтонизм, при которой человек не может различать красный и зелёный.
Как и почему мы делим цвета?
Хотя существуют миллионы различаемых цветов, мы объединяем их в конкретное количество категорий и используем термины для обозначения этих групп: например, красный, зелёный, синий. Исследование мирового цветового словаря выявило поразительное многообразие: некоторые языки имеют всего несколько основных цветовых понятий, в то время как другие — 11 и более. Однако, несмотря на эту вариативность, были определены и общие черты цветовой лексики. Почему мы делим цвета именно так, эту градацию определяют только культурные особенности или биология тут тоже играет какую-то роль? — это вопрос, над которым спорят учёные уже не одно десятилетие. Как проверить эту гипотезу? Изучить, как формируется цветовосприятие у малышей.
Могут ли младенцы классифицировать цвета до того, как они выучат их названия? Классические эксперименты Борнштейна и его коллег первыми подтвердили это предположение. Сначала малышам неоднократно показывали свет с одной длиной волны, они привыкали к нему (т. е. время рассматривания уменьшалось). Затем исследователи регистрировали, как долго младенцы смотрели на свет с новой длиной волны. Дети не узнавали новый свет (т. е. время рассматривания увеличивалось), только когда он относился к другой лексической категории по отношению к ранее показанному свету (например, зелёный и синий). Учёные интерпретировали эти результаты как свидетельство того, что младенцы разделяют континуум длины волны на синюю, красную, зелёную и жёлтую группы.
Скелтон вместе с коллегами продолжили изучение природы цветовых категорий младенцев. Они сопоставляли их с набором стимулов, используемых в исследовании цветовой лексики мира. В итоге, получилось, что малыши разделяют континуум цветов на пять категорий: красный, зелёный, синий, жёлтый и фиолетовый.
Считается, что учить названия цветов детям труднее, чем другие абстрактные понятия. Однако учёные тщательно проанализировали характер ошибок, совершённых респондентами до того, как они называют правильный цвет. Выяснилось, что даже до того, как дети добивались успеха в точном понимании и назывании цветового термина, их ошибки носили систематический характер и указывали на некоторое осознание понятий и цветовой позиции. Например, ошибки были направлены на схожие цвета: красный назывался розовым. Поэтому исследователи пришли к выводу, что дети реагируют на цвет осмысленно; они просто отрабатывают границы категорий в своём языке.
Сравнение младенцев, выросших в разных условиях, показало, что на первом году жизни восприятие ребёнка сужается и он становится специалистом в тех типах стимулов (например, язык, музыка), с которыми уже сталкивался. Этот феномен поднимает вопрос о том, настраивается ли цветовое зрение так же на ранний опыт. Исследователи изучили цветовое зрение взрослых норвежцев, родившихся на полярном круге и за его пределами. Обнаружилось, что первые лучше различают пурпурные цвета и хуже зелёные, чем вторые. Возможно, это связано с тем, что полярники долго живут в условиях сиреневых сумерек зимней ночи, когда солнце не поднимается над горизонтом в течение нескольких месяцев. Взрослые, родившиеся на полярном круге осенью, также хуже различали цвета, в сравнении с теми из них, кто родился летом. Это исследование даёт повод поддержать идею, что зрение настраивается на цвета окружающей среды во время раннего развития, что оказывает влияние в долгосрочной перспективе. Вопрос развития цветовосприятия у человека требует дальнейшего изучения.
Подписывайтесь на канал «Теория большого Политеха», чтобы посмотреть на мир по-новому!
Ещё больше ответов на, казалось бы, простые вопросы: