Человеческий глаз может видеть миллионы цветов, но существуют ли цвета за пределами видимого спектра, которые мы даже не можем себе представить? Это увлекательный философский и научный вопрос, над которым размышляли на протяжении столетий. В этой статье мы рассмотрим науку восприятия цвета, ограничения наших зрительных систем и мысленные эксперименты по представлению невозможных цветов.
Чтобы понять, можем ли мы представить себе новые цвета, нам сначала нужно понять, как мы воспринимаем цвет. Наши глаза содержат фоторецепторные клетки, называемые колбочками, которые чувствительны к разным длинам волн света. Существует три типа колбочек:
Эти колбочки имеют пиковую чувствительность к красному, зеленому и синему свету. Объединяя сигналы от всех трех типов колбочек, мозг может воспринимать весь спектр видимых цветов света. Таким образом, любой цвет, который мы видим, является комбинацией этих трех основных цветов. Это известно как трихроматическая теория цветового зрения.
Видимый спектр, который могут видеть люди, находится в диапазоне от примерно 380 нанометров (фиолетовый) до 740 нанометров (красный). Некоторые животные, например пчелы, могут видеть ультрафиолетовый свет, в то время как другие, например змеи, могут обнаруживать инфракрасный. Но в целом зрительная система человека может видеть только небольшое окно в полный электромагнитный спектр.
Учитывая биологию нашей зрительной системы, существуют некоторые четкие ограничения на то, какие цвета мы можем воспринимать:
Независимо от того, каким вариациям или сочетаниям цветов мы подвергаемся, они в конечном итоге активируют один или несколько типов наших колбочек. Это приводит к интересному философскому вопросу — можем ли мы представить цвета за пределами наших биологических возможностей?
На протяжении столетий многие мыслители придумывали мысленные эксперименты, предлагая людям представить цвета за пределами того, что мы можем видеть. Вот несколько известных примеров:
Мысленный эксперимент «Комната Мэри», предложенный философом Фрэнком Джексоном, представляет женщину по имени Мэри, которая живет в черно-белой комнате и видит внешний мир только через черно-белые экраны телевизоров. Мэри знает все, что нужно знать о цвете и цветовом восприятии. Но когда она выходит из комнаты и впервые видит красную розу, узнает ли она что-то новое о цветовых ощущениях?
Это поднимает вопрос — можем ли мы когда-либо по-настоящему представить себе квалиа (персональный опыт), который мы никогда не ощущали? Могут ли одни только знания о цвете позволить нам представить их?
Некоторые мысленные эксперименты предлагают нам попытаться представить цвета, которые не вписываются в ограничения наших зрительных систем. Например, красновато-зеленый или голубовато-желтый. Мы можем представить себе красновато-оранжевый и синевато-зеленый, но наш мозг не может вызвать в воображении опыт красновато-зеленого.
Существуют также воображаемые цвета, описанные в научно-фантастических книгах, например, октарин, которые читатели пытаются представить, даже если у них нет физического коррелята. Эти мысленные эксперименты предполагают, что мы не можем визуализировать цвета, которые наш мозг и глаза не могут обработать.
Что, если бы у нас было 4 колбочки, чувствительные к 4 основным цветам вместо 3? Или даже больше? Возможно, существуют различия в колбочках у разных людей, но в целом у людей есть красные, синие и зеленые каналы. Мы не можем описать или представить, каково это — иметь дополнительные цветовые каналы.
У некоторых животных, таких как рак-богомол, есть 12 цветовых рецепторов. Вероятно, они воспринимают захватывающий мир цветовых комбинаций, который находится за пределами нашего воображения.
Были некоторые исследования в области нейробиологии, напрямую изучающие нашу способность воображать цвета за пределами нашего визуального диапазона. В одном исследовании испытуемых попросили представить цвета, которые являются реальными комбинациями синего и желтого света. Их также попросили представить поддельные «запрещенные цвета», такие как красновато-зеленый и синевато-желтый.
Функциональное МРТ-сканирование их мозга показало, что области восприятия цвета загораются при представлении реальных и поддельных цветов. Но поддельные цвета вызвали конфликт между сине-желтыми и красно-зелеными нейронными путями. Это говорит о том, что мы можем вообразить невозможные цвета, но наш мозг упирается в стену при их обработке.
Синестезия — это смешение чувств, при котором входные данные одного чувства вызывают впечатления в другом. При хроместезии восприятие звуков вызывает восприятие цвета. Некоторые предполагают, что это позволяет синестетам воспринимать цвета за пределами нормального визуального диапазона.
Но исследования показывают, что синестеты в основном видят цвета из нормального визуального спектра, просто в сочетании со звуками. Тем не менее, могут быть редкие люди, которые каким-то образом могут визуализировать цвета за пределами нашего нормального диапазона.
Хотя люди ограничены цветами RGB, существуют другие цветовые пространства с измерениями, которые мы не можем воспринимать. Графические программы используют палитры цветов с CMYK (голубой, пурпурный, желтый, черный) или HSV (оттенок, насыщенность, значение) для представления более широкого диапазона цветов. Но они по-прежнему полагаются на смешивание цветов RGB.
Математически некоторые модели, такие как CIELAB, были разработаны для представления всех возможных цветов, которые может видеть человеческий глаз. Но даже они существуют в пределах нашего биологического зрения.
В целом, данные свидетельствуют о том, что из-за ограничений наших зрительных систем мы не можем представить или ощутить цвета за пределами видимого спектра света. Все цвета, которые мы можем описать или о которых можем подумать, являются комбинациями красного, зеленого и синего света. Даже мысленные эксперименты или неврологические состояния, такие как синестезия, по-видимому, не дают понимания цветов, выходящих за рамки наших возможностей.
Хотя мы можем концептуально думать о «невозможных» цветах, наш мозг не может по-настоящему визуализировать или обрабатывать их осмысленным образом. Тем не менее, остается увлекательным размышлять о том, как другие животные с другим цветовосприятием или теоретические существа с расширенными чувствами могут испытывать удивительные новые измерения цвета, которые мы не можем.
Наше воображение может привести нас к пределам нашего цветовосприятия, но, скорее всего, не дальше. Однако исследование этих границ дает нам возможность оценить невероятные возможности человеческого мозга и наше уникальное, хотя и ограниченное, окно в явления цвета.