Является ли цвет свойством материи или генерируется в мозгу?

Цвет — это и реальность, и вымысел. Свет состоит из различных длин волн. Наши глаза могут воспринимать эти различные длины волн, и они соответствуют "цвету". Так, длина волны в 400 нанометров кажется фиолетовой, а 700 нанометров — красной. Однако длина волны в 100 нанометров, которая попадает в ультрафиолетовый диапазон, невидима для нас — хотя пчелы могут ее видеть!

Если нас попросить представить себе банан, то большинство из нас, скорее всего, представит себе фрукт желтого цвета с характерной вытянутой формой. Представление о прозрачном, оранжевом или фиолетовом банане просто смехотворно. Цвет вносит значительный вклад в то, как мы воспринимаем и представляем вещи, обогащая наш визуальный опыт и придавая смысл окружающему нас миру, но что именно такое цвет?

Подумайте о "желтом" цвете в банане, который вы изобразили. Является ли этот желтый цвет неотъемлемым качеством самого банана, находящимся в кожуре как фундаментальный и неотъемлемый атрибут фрукта? Или это перцептивная конструкция, сформированная сложной работой нашего мозга... это иллюзия цвета? Эти вопросы лежат в основе споров о том, что же такое цвет на самом деле, является ли он физическим или химическим аспектом вещей, или же это нечто, созданное мозгом.

Что такое цвет и как мы его видим?

Цвет определяется как физическое свойство, присущее материи. Когда свет падает на поверхность объекта, объект поглощает определенные длины волн и отражает другие. Излучаемые длины волн попадают в наши глаза, что позволяет нам воспринимать цвет.

Человек способен воспринимать только волны длиной 400-700 нанометров, что мы называем визуальным спектром. Это небольшая часть обширного электромагнитного спектра, который включает в себя радиоволны, микроволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое излучение, рентгеновские и гамма-лучи. Длина волны в 700 нанометров кажется красной, а в 400 нанометров — фиолетовой, но длина волны, скажем, в 100 нанометров для нас невидима.

Физиологически сетчатка, расположенная в задней части глаза, воспринимает свет. В ней находятся фоторецепторные клетки, известные как палочки, которые реагируют на слабый или тусклый свет, и колбочки, которые реагируют на более яркие условия. Эти клетки реагируют на различные длины волн света, посылая сигналы в мозг через зрительный нерв. Сигнал поступает сначала в область таламуса, а затем в зрительную кору, где цветовая информация объединяется с другими визуальными данными, такими как форма и движение, в результате чего формируется целостное изображение.

На первый взгляд, такое научное объяснение подтверждает утверждение, что цвет — это атрибут материи, а не плод воображения мозга.

Но постойте!

Если цвет — неотъемлемое свойство материи, разве цвет предмета не должен быть одинаковым для всех? И все же, разве мы не сталкивались с разногласиями по поводу цвета предметов? Как гласит известная поговорка, "мой красный — не твой красный". Для наглядного примера позвольте познакомить вас с пресловутым платьем.

Один и тот же предмет, разный цвет

В 2015 году пост в социальных сетях с изображением платья, которое было надето на свадьбу, вызвал бурные споры о его цвете. Сформировалось два лагеря. Одни категорически считали, что платье сине-черное, что и оказалось на самом деле, другие настаивали на том, что оно золотисто-белое.

Этот вопрос вызвал любопытство и у ученых, которые задались вопросом, почему мозг разных людей обманывает их, заставляя видеть цвет платья по-разному.

Ученые, специализирующиеся на зрении, предположили, что разница в восприятии цвета обусловлена различиями в интерпретации условий освещения, окружающих платье. Цветовое восприятие чувствительно к изменениям в освещении окружающей среды.

Обычно мозг корректирует эти изменения, обеспечивая стабильное восприятие цвета, — это явление известно как постоянство цвета.

Однако способность мозга к коррекции может ослабевать. Это и приводит к возникновению оптических иллюзий. Возьмем, к примеру, кубик Рубика, изображенный на рисунке ниже: несмотря на то, что оба квадрата имеют одинаковые оттенки серого, их просмотр при разном освещении создает иллюзию кардинально разных цветов.

Хотя сценарии с платьем и кубиком Рубика имеют общие элементы оптической иллюзии, между ними есть принципиальное различие. В отличие от случая с платьем, где люди воспринимают цвета по-разному, оптическая иллюзия в случае с кубиком универсальна — она обманывает нас всех одинаково.

Роль мозга и освещения

Дэвид Уильямс, профессор медицинской оптики Allyn и директор Центра визуальных наук, в беседе с Vox высказал некоторые соображения, объясняющие, что может происходить в сценарии с платьем. Он предположил, что, поскольку на фотографии платья нет достаточной информации об условиях освещения, одни зрители могут воспринимать его как ярко освещенное, а другие — как менее ярко освещенное.

Восприятие более яркого освещения может заставить мозг предположить, что платье сшито из темных тканей, таких как синяя и черная. И наоборот, при восприятии тусклого освещения можно предположить, что от него отражается больше света, в результате чего платье кажется золотисто-белым.

Когда Уильямса спросили о расхождении в представлениях разных людей об освещенности, он предположил, что это может быть связано с различиями в работе мозга разных людей.

Как животные видят цвет

У разных видов животных разное количество и распределение фоторецепторов, на что влияет среда обитания. Например, у рыб, живущих на мелководье и в условиях яркого освещения, обычно больше колбочек, чем у обитателей более глубоких вод.

Эти различия в количестве, распределении и чувствительности фоторецепторов могут приводить к различному восприятию цвета. Например, собаки, имеющие только два типа колбочковых клеток, обладают дихроматическим зрением, в отличие от трихроматического человеческого. Это делает их менее чувствительными к красным и зеленым оттенкам. Поэтому красный предмет может показаться собаке коричневатым или сероватым, а не ярким, как для нас.

Некоторые животные могут различать длины волн за пределами видимого спектра. Пчелы видят ультрафиолетовый свет, а также голубой и зеленый. Для пчел цветок — это нечто большее, чем просто красивый розовый или яркий желтый цвет.

Цвета играют важную роль в различных аспектах повседневной жизни, включая искусство, культуру и политику. Мы реагируем на цвет зрительно и эмоционально. Художники, маркетологи и дизайнеры прекрасно это знают. Поэтому изучение цвета — это исследование, которое вносит значительный вклад в наше понимание эмоций, а также культурных и общественных символов.