Вячеслав Демидов - Как мы видим то, что видим [издание 3-е , перераб. и доп.]

Это очень хорошо видно, когда на ассимилированный по цвету кружочек накладывают решетку, а на фон – точно такую же, но по-иному ориентированную. Цвет кружочка сразу проявляется, хотя его яркость осталась прежней («невидимой») относительно фона. Ведь текстурный канал уже выделил форму объекта, так что цветовому не составляет труда окрасить выделенное.

Итак, окончательное суждение о цвете зависит и от яркости предмета относительно фона, и от текстуры. Это объясняет множество эффектов, известных каждому из собственного опыта.

Вот на красном полотнище нарисована зеленая ветвь – и ощущение зеленого цвета оказывается связанным и с этим красным цветом, и с цветом неба, на фоне которого смотрится полотнище, и с общей яркостью освещения. Каждый новый цветовой тон, лежащий на фоне иной краски, выглядит очередной фигуркой удивительной цветовой «матрешки»: окраска каждой внутренней фигуры зависит от окраски внешнего по отношению к ней фона. Так что фон способен и «поднять», и «убить» положенный на него цвет, как прекрасно чувствуют не только художники, но и многие дамы, следящие за своими нарядами. Все дело в сложной игре сигналов-чисел, поступающих в высшие отделы мозга от нейронов затылочной коры.

Нейрофизиологи раскрыли и причину того, каким образом зрение берет поправку на освещение, на его спектральный состав, то есть обладает константностью (над этой проблемой плодотворно работали в свое время советские ученые Н.Д. Нюберг и М.М. Бонгард). В самом деле, краски мы с вами, в общем воспринимаем правильно, пусть свет будет солнечным или от желтоватых электроламп накаливания. Цветные фотографические эмульсии этой способностью не обладают, и для съемки днем приходится использовать один тип пленки, а когда включены лампы – другой, иначе цвета на фотографии будут безнадежно искажены.

А глазу хоть бы что. Он автоматически вводит коррекцию на спектральный состав (разумеется, не беспредельно).

Психологам казалось, что глаз ищет в картинке что-нибудь белое (что это действительно белое – известно из прошлого опыта) и по нему берет поправку. А если белого нет, сойдет и блик: он всегда кажется белым... Скептики возражали: затяните комнату зеленым бархатом, бликов нигде не будет, а материал как был зеленым, так им и останется. Почему? Тут даже крупные специалисты по цвету только разводили руками...

Однако в последней четверти ХХ века американский нейрофизиолог Зеки обнаружил в зрительной коре обезьян (не в затылочной, а еще выше по пути движения зрительного сигнала – в так называемой престриарной) поля, реагирующие только на очень узкие кусочки спектра. Ширина этих кусочков – примерно 15 нанометров, то есть пять процентов всей ширины спектра видимых лучей от красного до фиолетового. «Узкая вырезка» приводит к тому, что нейроны Зеки «видят» цвет, не обращая внимания на то, как меняется спектральный состав освещения в целом. Они играют роль эталонов, опорных пунктов системы различения цветов.

Пока освещение «более или менее белое», в нем присутствуют все электромагнитные волны, соответствующие всем цветам спектра (даже цветные лампы излучают свет весьма широкого спектрального состава). Пока от окрашенных поверхностей отражается столько света, что действуют нейроны Зеки, зрительная система имеет «точки отсчета», на которые опираются цветоощущающие красно-зеленые и сине-желтые «качели».

Но, конечно, поздним вечером, когда на горизонте тлеет одна красноватая заря, спектральный состав освещения изменяется столь резко, что нейроны Зеки перестают работать. «Качели» теряют опору. Они показывают только, что изменилась яркость освещения, но не способны определить цвет.

Есть какая-то глубокая аналогия между восприятием цвета и узнаванием высоты музыкального тона. Очень многие люди умеют правильно напевать мелодии, обладают относительным слухом, но лишь единицы способны сказать; «Это фа-диез третьей октавы», когда им предъявляют чистый тон частотой 1480,0 герц, и «Это фа третьей октавы», когда частота 1396,9 герца. У этих немногих – абсолютный слух. «Трудно удержаться от предположения, что мозг человека, обладающего абсолютным слухом (в отличие от мозга других людей), хранит в долговременной памяти мысленное представление об основных тонах звукоряда», – писал журнал «В мире науки».

Может быть, именно расстройство нейронов Зеки – причина дальтонизма, по крайней мере некоторых его проявлений? Со времен Юнга принято было считать, что причина болезни – отсутствие колбочек с одним из цветочувствительных пигментов. В наше время предполагали, что один из пигментов во всех колбочках заменен на другой из-за ошибки в генетическом коде.

Однако точные измерения, проведенные академиком АПН СССР Евгением Николаевичем Молоковым и сотрудником кафедры психологии МГУ Чингисом Абильфазовичем Измайловым, показали некорректность обеих гипотез. Нет, все дело в отсутствии одной или нескольких опорных точек...

Подводя итог, можно так описать нейрофизиологическую гипотезу цветового зрения.

Сначала красно-зеленые, сине-желтые и черно-белые поля создают с помощью кусочно-квазиголографического отображения шестимерное пространство яркостей. Затем крупные по размеру цветные поверхности воспринимаются цветочувствительными полями. А если внутри такой поверхности оказываются мелкие детали другого цвета, их контуры выделяются черно-белыми полями, после чего красно-зеленые и сине-желтые «качели» присвоят выделенному участку... Хочется сказать: «цвет», но погодите: эти «качели» не способны определить его без сигналов от нейронов Зеки, которые укажут точную окраску почти вне зависимости от спектрального состава освещения.

То есть в зрительной системе действуют одновременно два механизма. Один выделяет контуры, не особенно заботясь об окраске того, что внутри. Другой прокрашивает выделенное, не обращая внимания (в известных пределах) на спектр освещающих лучей и давая нам возможность в общем правильно воспринимать цвета.

Эта гипотеза выдвинута Глезером и его коллегами по Лаборатории. Она обладает тем достоинством, что с единых позиций объясняет множество эффектов цветового зрения, в частности парадокс коричневого цвета.

Художник легко получит такой цвет, смешав оранжевую и черную краски. Черный тон в обыденном представлении ассоциируется с чем-то таким, что поглощает все лучи, само ничего не отражая. Хорошее приближение к столь идеальному объекту – маленькая дырочка в ящике, выложенном изнутри черным бархатом. Она действительно почти ничего не отражает, но черные краски, увы, такой способностью не обладают! Поэтому черная компонента красителей оказывается далеко не нейтральной, она изменяет не только яркость смешанных с нею красок, но и цвет. А вот можно ли так скомбинировать световые лучи, чтобы получить коричневый тон?

Долгое время на вопрос отвечали отрицательно: черного света нет! Нет? А как же цветное телевидение? Испытуемого подводят к телевизору и демонстрируют примитивную картинку – оранжевое пятно на белом фоне. Поворот рукоятки – и оранжевое становится насыщенно коричневым. Что случилось? Включили еще один цветогенератор? Отнюдь! Просто уменьшили яркость фона. И для черно-белых светочувствительных полей мозга это эквивалентно добавлению в картинку черного света.

Новая гипотеза подсказывает инженерам, как строить цветоанализаторы, которые ничуть не хуже человеческого глаза способны различать краски и столь же мало (а еще важнее, так же) реагировать на изменения спектрального состава освещающего света. Эти приборы должны повторить схему зрительного тракта, смоделировать разделение обязанностей между сетчаткой, НКТ и зрительной корой. Тогда удастся объективно контролировать не только цвета, образуемые смешением чистых тонов спектра, но и все нестандартные, определяемые такими расплывчатыми терминами оттенки, как «горчичный», «шоколадный», «бурый» и так далее, которые вызывают столько споров, что приходится составлять атласы образцов, иначе не прийти к соглашению

Любой воспринимаемый человеком цвет, как видим, – продукт мозговой работы. Что ж удивляться, что разные люди неодинаково видят краски, по-разному ощущают гармоничность или диссонансностъ их сочетаний? Даже среди художников (хотя, если разобраться, почему «даже»?) одни больше преуспевают в изображении форм, а другие лучше чувствуют живописную сторону дела. История живописи сохранила имена выдающихся колористов – Веласкеса, Тициана, Веронезе, Рафаэля. Русские критики так, например, отзывались о колористическом мастерстве Сурикова: «...дал новую, чисто русскую гамму красок, которой воспользовались Репин и Васнецов и следы которой мы можем найти в палитре Левитана, Коровина, Серова»; «угадал странную красивость русского колорита»; «цвета сливаются в непередаваемую гамму, постигаемую зрением и не поддающуюся наглядному описанию». Сам художник шутливо говаривал: «И собаку можно рисованию выучить, а колориту – не выучишь».