Почему два одинаковых цвета разные? Метамерия. Краска поменяла цвет
Представим такую ситуацию. Некто утром надевает два черных носка, а придя на работу замечает (или ему замечают), что один из них темно-синий. Посмеявшись (или опечалившись), он, наверное, укорит себя за невнимательность. Ладно, с кем не бывает… Однако, вернувшись домой, и рассказывая супруге об этой досадной оплошности, он вдруг видит, что оба носка снова черные! Чудеса?
Нет, просто он стал очередной невинной жертвой метамерии…
Метамерия — свойство зрения, при котором свет различного спектрального состава может вызывать ощущение одинакового цвета.
На метамерии основано воспроизведение цвета в полиграфии и фотографии, кино и телевидении, живописи. Без этого явления невозможно было бы, например, напечатать репродукцию картины или воспроизвести цвета на мониторе и телевизоре.
Благодаря существованию метамерии из смеси красителей с разными спектральными характеристиками поглощения света или люминофоров с разными спектрами излучения (в телевизорах и мониторах) можно составить цвета, которые воспринимаются нашими глазами как идентичные.
Очень полезная вещь. Но как и все на свете — имеет и обратную сторону…
Восприятие человеком цвета основано на том, что сетчатка глаза имеет три вида рецепторов света (красный, зеленый, синий), отвечающих за цветовое зрение. Каждый вид колбочек реагирует на определенный диапазон видимого спектра. Отклик, вызываемый этой реакцией, называется цветовым стимулом, при этом свет с разными спектрами может иметь один и тот же цветовой стимул и, таким образом, восприниматься человеком одинаково.
Два излучения с разными спектрами, но одинаковыми цветовыми стимулами, будут неразличимы для человека.
На практике может быть так: два окрашенных образца воспринимаются одинаково окрашенными под одним источником освещения, но теряют сходство при других условиях освещения.
Именно поэтому цвет носков был одинаковым, когда освещался люстрой дома, и стал отличаться при свете офисных ламп.
Или представьте такой случай: вы подбираете кепку под цвет футболки в магазине, находите кепку точно такого же цвета, и вполне удовлетворены результатом.
Однако, выйдя на улицу, вы понимаете, что сильно промахнулись — цвета стали непохожими.
Явление метамерии
Когда бежевый становится розовым, синий кажется зеленым, а цвет краски Sherwin Williams Alabaster (SW 7008) выглядит скорее как желтый, чем светло-серый, не обязательно бить тревогу. Фактически, такие изменения цвета встречаются постоянно, но что в чем их причина?
Неважно, сколько часов вы потратите на выбор подходящего цвета краски — окончательно утвержденный цвет почти наверняка будет отличаться от образца, когда попадет в ваш дом.
В магазине ошиблись с колеровкой? Или цвет изменился внутри банки? Вряд ли.
По сути, это не изменения цвета — это лишь изменения в восприятии цвета. Причиной такого восприятия являются не ваши личные особенности, и для решения проблемы может потребоваться всего лишь замена лампочки. Это метамерия, и в ее власти изменить любой цвет в любое время дня и ночи, в помещении или на улице.
На самом деле цветов нет.
То, что кажется определенным цветом — есть не что иное, как отраженный от поверхности свет с определенной длиной волны. Любой, кто пытался отличить красный цвет от синего в густых сумерках, знает, что это проблематично. В отсутствии света разных цветов просто не существует.
Но и свет свету рознь. И новый источник света способен разительно изменить оттенок цвета по сравнению с тем, как вы привыкли воспринимать его при знакомом освещении.
Цветовая температура, спектральный состав и другое
Источники света имеют свой цвет, который “подмешивается” в цвет окрашенных объектов. Из этого сложения образуется новый цвет. Свет лампы накаливания совсем не похож на естественный свет полуденного неба или голубоватый свет люминесцентной лампы.
Подробнее о влиянии на цвет “теплых” и “холодных” источников освещения (и о желтых карликах) читайте в статье Теплое и холодное освещение в интерьере.
Но почему одинаковые цвета вдруг становятся разными?
Разные красители плюс разное освещение
Существует множество способов смешивания пигментов (красителей) для получения определенного цвета .
На самом деле, существует теоретически бесконечное число способов , чтобы получить один и тот же цвет, используя различные сочетания красителей.
Это приводит к тому, что два цвета хоть и выглядят одинаково под определенным источником света, но при этом имеют разные кривые спектральной отражательной способности, так что под другим источником света они будут отражать свет по-разному, что приводит к очевидной разнице в цвете.
Предположим, что у вас есть два объекта, освещенных люминесцентной лампой. Оба объекта в этих условиях имеют одинаковый оранжевый цвет. Однако первый объект содержит пигмент, который отражает оранжевые длины волн света, а второй объект использует смесь красного и желтого пигментов для получения оранжевого цвета.
Затем вы меняете освещение на лампу накаливания, в свете которой больше волн в оранжевом и красном диапазоне, но меньше в желтом. В этом случае первый объект будет выглядеть как и раньше — оранжевым, однако второй объект будет иметь заметно более красно-коричневый оттенок, поскольку в источнике мало желтого света, который можно было бы добавить к красному для получения оранжевого.
Такие два окрашенных объекта называются метамерными парами.
Чаще всего изменение цвета происходит при использовании в красках четырех и более красителей (пигментов).
Вот цвета, которые скорее всего изменят оттенок при смене освещения:
• Бежевый
• Селадон (светлый серо-зеленый)
• Серый и серо-голубой
• Сиреневый
• Мальвовый (розово-фиолетовый)
• Тан (желтовато-коричневый)
• Тауп (серо-коричневый)
Разные материалы
Цвета, в которые окрашены различные материалы — хлопок, вискоза, нейлон, шерсть, полиэстер и т. п., могут сильно различаться в зависимости от источника освещения, даже если все они только что вышли из одной красильной ванны. Поэтому очень важно сравнивать окраску таких материалов при источнике света, который вы в итоге собираетесь использовать.
Отражения
Вдобавок к источнику света и сочетанию пигментов, на оттенок цвета окрашенной поверхности может изменяться в зависимости от окружающих его цветов.
Вот почему отраженный цвет красного ковра или деревянного пола часто придает светлым стенам розоватый оттенок. Иногда это может выглядеть неплохо, но такие отражения могут исказить цвет, например, светло-зеленой стены или превратить бежевый в почти красный.
Любые противоположные цвета на цветовом круге в смеси дадут серый или коричневый. Например, смешивание красного с зеленым образует коричневый цвет.
Следующие комбинации отраженного цвета всегда приглушают цвет, на который они падают:
• Красный на зеленом.
• Зеленый на красном.
• Синий на оранжевом.
• Оранжевый на синем.
• Фиолетовый на желтом.
• Желтый на фиолетовом.
Метамерия наблюдателя
Когда два человека расходятся во мнениях по поводу конкретного цвета, проблема не всегда в источнике света. Явление, называемое метамерным сбоем наблюдателя, может заставить двух людей воспринимать один и тот же цвет в одинаковых условиях по-разному. На самом деле различия в цветовом зрении между двумя индивидуумами встречаются чаще, чем может показаться.
И это нередко приводит к тому, что окрашенная поверхность, которая одному наблюдателю кажется синей, может восприниматься другим как зеленая.
Причиной этого является следующее:
Различия в светочувствительности цветовых колбочек и палочек в глазу каждого человека.
Разные пропорции рецепторов, восприимчивых к разным цветам (более длинным и более коротким длинам волн).
Количество колбочек в центре поля зрения и в периферической области.
Окраска хрусталика. С возрастом у человека хрусталик глаза желтеет.
Геометрическая метамерия
Обычно такие атрибуты материала как полупрозрачность, блеск или текстура поверхности не учитываются при подборе цвета. Однако геометрическая метамерия может возникнуть, когда два образца совпадают по цвету при просмотре под одним углом, но не совпадают под другим. Типичным примером этого является изменение оттенков перламутровых и “металлических” красок.
Метамерия размера поля
Такой феномен возникает из-за того, что относительные пропорции трех типов колбочек (красный, зеленый, синий) в сетчатке меняются от центра поля зрения к периферии.
Это приводит к тому, что воспринимаемый цвет маленьких образцов может субъективно отличаться от идентичного цвета больших окрашенных поверхностей.
Решения
Хотя невозможно избежать отрицательных последствий метамерии с одинаковой легкостью во всех ситуациях, есть способы их минимизировать.
Пытаясь подобрать цвета:
• Проводите сравнение цветов в условиях освещения, при которых они будут использоваться.
• Проверьте цвет при трех разных источниках света (теплый, дневной, холодный) и, возможно, их смешивании.
• Сравнивая цвета при дневном свете, избегайте прямых солнечных лучей.
• Помните, что даже в одной комнате цвет краски будет медленно переходить из одного оттенка в другой в течение дня, так как освещение будет меняться.
• Используйте достаточно большие окрашенные образцы, чтобы оценить цвет в различных условиях на всех стенах.
• Первый взгляд на цвета — самый верный. Через некоторое время глаза приспосабливаются и вы можете не заметить разницу в оттенках.
При сравнивании цветов всегда давайте отдых глазам.
Читайте другие полезные материалы:
Статьи о красках, цвете и дизайне (откроется в новой вкладке)
Смотреть продукцию
Краски Sherwin-Williams
Краски Шервин-Вильямс для любых поверхностей — это безупречное по качеству, максимально долговечное, предельно безопасное и эстетически красивое покрытие. Необыкновенная свобода в выборе цвета
Про особенности цветовосприятия и иллюзии
В этой статье мы расскажем вам:
- Особенности цветовосприятия: почему мы видим одинаковые цвета по-разному
- Как мы видим цвет
- Почему мы воспринимаем один и тот же цвет по-разному
— Слушай, а ты помнишь то платье?..
Саша, муж Люси, увидел что-то на экране ноутбука и заинтересовался, поэтому даже не закончил вопрос.
Люся, конечно, помнила.
Она увидела его на прошлых выходных. Длинное, в роскошном винном оттенке, сшитое словно на заказ по ее фигуре — Люсе оно безумно понравилось! Неужели Саша решил сделать ей подарок?!
— Представляешь, его цвет, оказывается, зависит от цвета фона! У разных людей мозг по-разному воспринимает обстановку, в которой сфотографировано платье, отсюда и разница в восприятии оттенка.
— Разница в восприятии оттенка? Саш, ты о чем?
— О платье. Сине-черном или бело-золотом. Помнишь, несколько лет назад весь интернет о нем спорил?
— Ах, вот оно что…
Знаменитое платье, вокруг которого было столько споров. А по-вашему, какое оно — бело-золотистое или сине-черное?
Как мы видим цвет
Человеческий глаз воспринимает цвета при помощи светочувствительных фоторецепторов, расположенных на поверхности сетчатки. Это так называемые палочки и колбочки.
Палочки активны только при низкой освещенности.
Они воспринимают интенсивность света и отвечают за ночное зрение. Поэтому в темноте мы почти не различаем цвета, а видим окружающий мир в серо-черных тонах.
Колбочки ответственны за восприятие цвета. Глаза человека с нормальным цветовосприятием содержат около 6-7 млн колбочек. Лучше всего эти фоторецепторы работают на ярком свете.
Существует три типа колбочек:
- одни чувствительны к коротким волнам светового излучения — это волны синего цвета;
- вторые воспринимают волны средней длины — зеленые оттенки;
- третьи позволяют нам видеть длинные волны — красные.
Остальные цвета, например желтый или фиолетовый, воспринимаются при возбуждении сразу двух видов рецепторов. Когда мы видим белые предметы, в глазах активизируются три вида колбочек. Оттенки серого тоже воспринимаются всеми рецепторами сразу, но рецепторы при этом возбуждаются намного меньше, чем в случае с белым цветом.
Если все три вида фоторецепторов неактивны, значит, человек смотрит на черный цвет.
При хорошем освещении человеческий глаз наиболее чувствителен к зеленым лучам. Хуже всего он воспринимает короткие световые волны, то есть те, которые отвечают за синий цвет. В сумерках ситуация меняется: мы хорошо различаем излучения синего оттенка, но практически не видим красный цвет.
Почему мы воспринимаем один и тот же цвет по-разному
Цветовосприятие человека может меняться — временно или навсегда. Причинами полной и частичной цветовой слепоты могут стать дальтонизм, возрастные изменения зрения. На цветовосприятие влияют освещение и даже настроение.
Дальтонизм
Это наследственная или приобретенная особенность зрения, при которой человек не различает или плохо различает цвета. Заболевание названо в честь Джона Дальтона, который в 1794 году впервые описал этот вид цветовой слепоты на основании собственных ощущений.
Так видят цвета люди с нормальным зрением и те, в чьих глазах не хватает определенного вида фоторецепторов
Дальтонизм связан с отсутствием или нехваткой одного или нескольких видов колбочек в сетчатке глаз. Чаще всего люди с этой патологией не различают красный и зеленый цвета. Реже встречается сине-желтый дальтонизм. В медицине зафиксированы также случаи полной цветовой слепоты.
У мужчин дальтонизм встречается чаще, чем у женщин, хотя передается он именно по женской линии.
Определить, есть ли у вас нарушения цветовосприятия, можно на сайтах Testframe и Testometrika, а также при помощи специальных мобильных приложений, таких как, например, Цветотест.
Пример теста на цветоощущение. Если вы видите числа в разноцветных кругах, у вас всё в порядке. Подробное описание тестов есть по ссылкам, указанным выше
Возрастные изменения
С возрастом чувствительность фоторецепторов сетчатки снижается.
Поэтому люди старше 60 лет видят мир не таким ярким и часто не различают оттенки. Например, они могут не ощущать разницы между голубым и синим или оранжевым и красным.
Нередко цветовая слепота становится следствием возрастных заболеваний глаз. При катаракте, например, человек видит мир в желтоватом оттенке: может казаться, что на темной улице, в скудном свете фонарей он видит лучше, чем солнечным днем. При этом зрение становится менее контрастным.
Похожие нарушения цветовосприятия могут наблюдаться при возрастной макулярной дегенерации (макулодистрофия), глаукоме и диабетической ретинопатии.
При катаракте хрусталик мутнеет и хуже пропускает свет, из-за чего человек теряет зрение и цветовую чувствительность
Настроение
Возможно, если бы Люся ходила по магазинам в плохом настроении, то платье, о котором она вспоминала в начале статьи, показалось бы ей куда менее ярким. Ученые доказали: негативные эмоции заставляют нас видеть мир в тусклых тонах.
Американские исследователи провели эксперимент: одной группе добровольцев показали фрагменты из жизнеутверждающих комедий, второй — депрессивный короткометражный фильм. После просмотра всем испытуемым продемонстрировали несколько десятков карточек, окрашенных в блеклые цвета, и попросили определить базовый оттенок карточки: красный, зеленый, синий или желтый.
Выяснилось, что люди, которые только что смотрели комедии и были в хорошем расположении духа, безошибочно определили все оттенки. А вот те, кто был под впечатлением от мрачного фильма, часто допускали ошибки. Причем большая часть ошибок пришлась на синий и желтый цвета, в то время как оттенки зеленого и красного испытуемые практически не путали.
Картину «Звездная ночь» Винсент Ван Гог написал в клинике для душевнобольных, после конфликта с Гогеном и потери мочки левого уха. Основной цвет картины — синий.
Освещенность
Люди по-разному воспринимают цвета объектов в зависимости от источника света.
Так, в оранжевом свете синий предмет кажется черным. В оранжевом нет синей части спектра, которая отражается от предмета, поэтому все лучи полностью поглощаются.
Рассматривая один и тот же предмет в искусственном и естественном освещении, мы видим разные оттенки:
- Белый всегда «вбирает» в себя цвет лучей. Белые объекты в красном свете кажутся красноватыми, а в желтом — желтоватыми.
- Если цвет объекта совпадает с оттенком искусственных лучей, то он становится ярче, насыщеннее. Этот эффект часто используется при оформлении выставок и экспозиций.
- При искусственном освещении — даже без применения светофильтров — белые, серые и зеленые предметы кажутся желтоватыми, а синие — более темными и красноватыми.
Недавно в интернете обсуждали новую оптическую иллюзию — свитер, который меняет цвет при разном освещении. Его владелица сняла видео, как в разных комнатах свитер из фиолетового превращается в серо-зеленоватый.
При этом большую часть времени вещь кажется серо-зеленоватой.
Оптические ловушки
А как же платье, о котором говорил Саша? Почему одни видят его сине-черным, а другие — бело-золотым?
По словам нейробиологов, из-за яркого света на заднем плане снимка многие воспринимают синий цвет как неосвещенную сторону платья, и их мозг подсознательно заменяет голубые оттенки на белые. Аналогичным образом мозг преобразует черные кружевные полосы: они кажутся золотистыми.
На самом деле платье сине-черное. Посмотрите на правый верхний угол фотографии: он сильно засвечен. Именно этот чрезмерно яркий фон и создает оптическую иллюзию, поссорившую половину интернета.
Это так называемый принцип вычитания цвета фона. Прежде чем распознать оттенок предмета, мозг анализирует источник освещения и, в зависимости от принятого решения, вычитает из цветовой гаммы синий (и видит картинку в бело-золотых тонах) или желтый (в этом случае предметы окрашиваются в синий и черный).
О том самом платье даже есть статья в Википедии, где подробно описана иллюзия
Разные люди видят мир в разных тонах — это нормально.
Корректировать дефекты зрения можно с помощью контактных линз. Программа Лояльности Bausch + Lomb FRIENDS дает возможность экономить на них. Присоединитесь к программе и получайте бонусные баллы на покупку контактной оптики и средств для ухода за ней.
Узнать более подробную информацию о Программе Лояльности Bausch + Lomb FRIENDS можно на нашем сайте.
Имеются противопоказания. Перед применением необходимо проконсультироваться со специалистом.
Ваш красный цвет действительно может быть моим синим | Восприятие цвета
Какой красной клубники может показаться кому-то другому.
(Изображение предоставлено: 
jpg»>изображение через Shutterstock)
Любой человек с нормальным цветовым зрением согласится, что кровь примерно такого же цвета, как клубника, кардиналы и планета Марс. То есть они все красные. Но неужели то, что вы называете «красным», является чьим-то «синим»? Могут ли цветовые круги людей вращаться по отношению друг к другу?
«Это вопрос, который мы все задавали с начальной школы», — сказал Джей Нейц, специалист по цветовому зрению из Вашингтонского университета. В прошлом большинство ученых ответили бы, что люди с нормальным зрением, вероятно, все видят одни и те же цвета. Считалось, что наш мозг по умолчанию обрабатывает свет, попадающий на клетки наших глаз, и наше восприятие цвета света связано с универсальными эмоциональными реакциями. Но недавно ответ изменился.
«Я бы сказал, что недавние эксперименты привели нас к мысли, что мы не все видят одни и те же цвета, — сказал Нейц. видеть одни и те же цвета», — сказал он журналу Life’s Little Mysteries.
Красный цвет одного человека может быть синим для другого человека, и наоборот, говорят ученые. Вы действительно можете видеть кровь как цвет, который кто-то называет синим, а небо — как красный цвет для кого-то другого. Но наше индивидуальное восприятие не влияет на то, как цвет крови или цвет неба заставляют нас чувствовать.0003
Какое-то восприятие
Эксперимент с обезьянами показывает, что восприятие цвета возникает в нашем мозгу в ответ на наши переживания внешнего мира, но этот процесс не следует заранее определенному шаблону. Подобно дальтоникам и большинству млекопитающих, самцы беличьих обезьян имеют в глазах только два типа цветочувствительных колбочек: колбочки, чувствительные к зеленому, и колбочки, чувствительные к синему. Не имея дополнительной информации, которую улавливала бы третья, чувствительная к красному цвету колбочка, обезьяны могут воспринимать только те длины волн света, которые мы называем «синим» и «желтым». для них «красные» и «зеленые» длины волн кажутся нейтральными, и обезьяны не могут найти красные или зеленые точки на сером фоне. [Как собаки видят мир]
В работе, опубликованной в журнале Nature в 2009 году, Нейц и несколько его коллег вводили обезьянам в глаза вирус, который случайным образом заражал некоторые из их чувствительных к зеленому цвету клеток колбочек. Вирус вставил ген в ДНК инфицированных им зеленых шишек, который превратил их в красные шишки. Это дало обезьянам синие, зеленые и красные колбочки. Хотя их мозг не был приспособлен для реагирования на сигналы от красных колбочек, обезьяны вскоре поняли новую информацию и смогли найти зеленые и красные точки на сером изображении.
С тех пор ученые выясняют, можно ли использовать тот же метод генной терапии для лечения красно-зеленого дальтонизма у людей, которым страдает 1 процент мужчин в США. Работа также предполагает, что однажды людям может быть дан четвертый тип колбочек, такой как чувствительные к УФ-излучению колбочки, обнаруженные у некоторых птиц, что потенциально позволит нам видеть больше цветов.
Но эксперимент с обезьянами имел еще одно важное значение: хотя нейроны в мозгу обезьян были настроены на получение сигналов от зеленых колбочек, нейроны спонтанно адаптировались к получению сигналов от красных колбочек, что каким-то образом позволило обезьянам воспринимать новые цвета. Нейц сказал: «Вопрос в том, что обезьяны думали о новых цветах?»
Результат показывает, что для каждой длины волны не существует предопределенного восприятия, сказал Кэрролл, не участвовавший в исследовании. «Способность различать определенные длины волн возникла, так сказать, на ровном месте — с простым введением нового гена. Таким образом, схема [мозга] просто принимает любую информацию, которая у нее есть, а затем передает какое-то восприятие».
Когда мы рождаемся, наш мозг, скорее всего, делает то же самое, говорят ученые. Наши нейроны не настроены реагировать на цвет по умолчанию; вместо этого каждый из нас развивает уникальное восприятие цвета. «Цвет — это личное ощущение, — сказал Кэрролл. [Как цвета получили свое символическое значение]
Эмоциональные цвета
Другие исследования показывают, что различия в том, как каждый из нас воспринимает цвета, не меняют нашу универсальную эмоциональную реакцию на них. Независимо от того, что вы на самом деле видите, когда смотрите на ясное небо, его более короткие волны (которые мы называем «синими»), как правило, успокаивают нас, тогда как более длинные волны (желтые, оранжевые и красные) делают нас более бдительными. Эти реакции, которые присутствуют не только у людей, но и у многих существ, от рыб до одноклеточных организмов, которые «предпочитают» фотосинтез при желтом окружающем свете, как полагают, развились как способ установления дня и ночи. ночной цикл живых существ.
Из-за того, что атмосфера рассеивает солнечный свет в течение дня, синий свет преобладает ночью и около полудня, когда живые существа лежат низко, чтобы избежать темноты или резкого ультрафиолетового света. Между тем, желтый свет преобладает во время восхода и заката солнца, когда жизнь на Земле имеет тенденцию быть наиболее активной.
В исследовании, подробно описанном в майском номере журнала Animal Behavior, Нейц и его коллеги обнаружили, что изменение цвета (или длины волны) окружающего света оказывает гораздо большее влияние на смену дня и ночи рыб, чем изменение длины волны. интенсивность этого света, предполагая, что преобладание синего света ночью действительно является причиной того, что живые существа чувствуют себя более уставшими в это время (а не тот факт, что темно), а преобладание желтого света утром является причиной того, что мы просыпаемся тогда , а не то, что он легче. [Развенчание мифа о 8-часовом сне: почему нужно просыпаться ночью]
Но эти развившиеся реакции на цвет не имеют ничего общего с колбочками или нашим восприятием. В 1998 году ученые обнаружили в человеческом глазу совершенно отдельный набор цветочувствительных рецепторов; эти рецепторы, называемые меланопсином, независимо измеряют количество поступающего синего или желтого света и направляют эту информацию в части мозга, отвечающие за эмоции и регуляцию циркадных ритмов. Меланопсин, вероятно, развился в жизни на Земле примерно за миллиард лет до появления колбочек, и древние детекторы цвета посылают сигналы по независимому пути в мозгу.
«Причина, по которой мы чувствуем себя счастливыми, когда видим красный, оранжевый и желтый свет, заключается в том, что мы стимулируем эту древнюю сине-желтую зрительную систему», — сказал Нейц. «Но наше сознательное восприятие синего и желтого исходит из совершенно другой схемы — колбочковых клеток. Поэтому тот факт, что у нас схожие эмоциональные реакции на разный свет, не означает, что наше восприятие цвета света одинаково. »
Люди с повреждением частей мозга, участвующих в восприятии цветов, могут быть не в состоянии воспринимать синий, красный или желтый цвет, но они все равно будут иметь такую же эмоциональную реакцию на свет, как и все остальные, сказал Нейц. Точно так же, даже если вы воспринимаете небо как цвет, который кто-то другой назвал бы «красным», ваше голубое небо все равно успокаивает вас.
Эта история была предоставлена Life’s Little Mysteries , дочерним сайтом LiveScience. Следите за новостями Натали Волховер в Твиттере @nattyover. Следите за новостями «Маленькие тайны жизни» в Твиттере @llmysteries. Мы также есть в Facebook и Google+.
Натали Волховер была штатным автором журнала Live Science с 2010 по 2012 год, а в настоящее время является старшим автором статей по физике и редактором журнала Quanta. Она имеет степень бакалавра физики Университета Тафтса и изучала физику в Калифорнийском университете в Беркли. Вместе с сотрудниками Quanta Волховер получила Пулитцеровскую премию 2022 года за пояснения к своей работе по строительству космического телескопа Джеймса Уэбба. Ее работы также были опубликованы в журналах The Best American Science and Nature Writing и The Best Writing on Mathematics, Nature, The New Yorker и Popular Science. В 2016 году она стала лауреатом премии Эверта Кларка/Сета Пейна, ежегодной премии для молодых научных журналистов, а также стала лауреатом премии в области научной коммуникации 2017 года Американского института физики.
Могут ли разные люди видеть одинаковые цвета? У ученых есть идея
Наука
Раскрась нас любопытными.
Unsplash / Sharon Pittaway
Ния Николова
«Как мы можем быть уверены, что люди видят один и тот же цвет, когда смотрят на что-либо?» – Генриетта, 12 лет, Маркет-Харборо, Великобритания
На самом деле мы не можем быть уверены, что все видим одни и те же цвета. То, какие цвета мы видим, зависит не только от того, как обстоят дела в окружающем нас мире, но и от того, что происходит с нашими глазами и нашим мозгом.
Если мы с вами посмотрим на листья дерева, мы оба скажем, что они «зеленые». Но может быть, вы видите их зелеными, а я вижу их цветом, более близким к вашему коричневому, или, может быть, даже к вашему фиолетовому.
Поясню. Глаза воспринимают свет, и мы можем думать о свете как о множестве волн разной длины. Самые короткие длины волн, которые мы можем видеть, дают нам фиолетовый цвет, а самые длинные волны дают нам красный цвет.
Есть также множество длин волн, которые мы не можем видеть, которые создают цвета, которые мы даже не можем себе представить.
Волны разной длины составляют цвета света. Wikimedia Commons
Большинство объектов, которые мы видим вокруг себя, сами по себе не излучают свет. Вместо этого на них падает свет солнца, луны или искусственных ламп.
В зависимости от объекта некоторые длины волн света будут отражаться, а другие поглощаться. Когда мы смотрим на объект, наши глаза ощущают волны света, которые от него отражаются.
Все это происходит очень быстро, потому что свет движется чрезвычайно быстро — фактически почти 300 миллионов метров в секунду.
Вы можете подумать, что если цвет объекта определяется длиной волны света, отражающегося от него, все будут видеть цвета одинаково. Но внутри человеческого тела происходит нечто большее, что влияет на то, как люди видят цвет.
См. также: Окончательное научное объяснение иллюзии «Платья»
Клетки и колбочки
Задняя часть наших глаз покрыта тонким слоем клеток, которые реагируют на свет. Клетки являются строительными блоками всей жизни. Клетки в задней части наших глаз, которые помогают нам различать цвета, называются колбочками.
У большинства людей в глазах есть три вида колбочек — S, M и L колбочки, и каждый из них воспринимает только световые волны определенной длины.
Когда длинная волна попадает в L-конус, кажется, что она входит в него, как ключ в замке. Затем конус кричит своим соседям, что он поймал немного света, поэтому мы говорим, что он активен.
Г-образный конус с красным светом. Wikimedia Commons
Колбочки L заботятся только о длинных световых волнах, поэтому они не поймают ни короткие, ни средние волны: они идут к колбочкам S и M.
Когда свет попадает на колбочки S и они становятся активными, мы называем это «синим»; когда это M колбочек, мы видим «зеленый»; а когда это L-колбочки, мы видим «красный».
У некоторых людей в глазах больше или меньше трех видов колбочек. У некоторых людей — мы не можем точно сказать, сколько — четыре вида колбочек. Но для тех из нас, у кого трое, мы не можем себе представить, как они могут видеть мир.
Людям, страдающим дальтонизмом, красные и зеленые яблоки могут показаться похожими по цвету. Wikimedia Commons
У многих людей есть только два вида колбочек — таких людей часто называют «дальтониками». Дальтоники не видят вещи черно-белыми; им просто трудно отличить красный от зеленого — оба могут казаться им коричневыми. У собак также есть только два вида колбочек, поэтому они, вероятно, также не видят различий между красным и зеленым цветом. Но некоторые животные обладают удивительным цветовым зрением.
Например, пчелы могут видеть более короткие волны, чем люди, и используют эту способность для поиска сладкого нектара в цветах. Лепестки цветов Mimulus имеют темную «дорожку», по которой пчелы направляются к нектару, который люди вообще не могут видеть.
Цветок мимулюса, каким его видят люди (слева) и пчелы (справа). Wikimedia Commons
Видение мозгом
Но видят не только наши глаза, но и наш мозг. Мы говорим, что видим разные цвета, потому что наш мозг учится связывать сигналы, которые он получает от глаз, с названиями разных цветов. Когда ребенок показывает на мяч, а его отец спрашивает: «Хотели бы вы поиграть с этим зеленым мячом?», он учится ассоциировать цвет, который он видит, со словом «зеленый», и вскоре он будет называть предметы похожего цвета.