Нет, люди не видят цвета в полной темноте. Человеческому глазу требуется хотя бы небольшое количество света, чтобы видеть цвет. В полной темноте в глаз не попадает достаточно света для работы цветочувствительных колбочек сетчатки. Однако некоторые цвета могут казаться более заметными в условиях низкой освещенности из-за того, как наши глаза адаптируются к темноте.
Чтобы люди видели цвет, необходим свет. Когда свет попадает в глаз, он попадает на сетчатку, содержащую фоторецепторные клетки. Существует два основных типа фоторецепторов: палочки и колбочки.
Палочки чувствительны к яркости и движению, но не различают цвет. Они хорошо работают в условиях низкой освещенности. Колбочки специализируются на обнаружении различных длин волн света, соответствующих различным цветам. Существует три типа колбочек, каждый из которых реагирует на красный, зеленый или синий свет.
Цветовое зрение требует стимуляции всех трех типов колбочек светом. Мозг объединяет сигналы от разных колбочек, чтобы воспринимать полный спектр цветов. Без достаточного уровня освещенности колбочки не активируются, и цвет не виден.
В условиях слабого освещения наше зрение переходит от доминирования колбочек к доминированию палочек. Палочки берут верх, позволяя нам видеть формы и движение, но цветовое зрение ухудшается.
По мере снижения уровня освещенности первыми цветами, которые мы теряем способность видеть, являются более короткие длины волн синего и зеленого, которым требуется больше света для стимуляции колбочек. Красный и желтый остаются видимыми дольше, поскольку красные и зеленые колбочки имеют некоторую перекрывающуюся чувствительность.
Но в полной темноте, когда свет не попадает в глаз, и палочки, и колбочки перестают функционировать. Мы теряем зрение, видя только черноту без света, форм, движения или цветов.
Хотя мы не можем по-настоящему видеть цвет в темноте, некоторые длины волн и оттенки кажутся нам ярче по мере того, как свет тускнеет. Цвета с более короткой длиной волны на синем конце спектра исчезают первыми. Теплые цвета с более длинной волной, такие как красный, оранжевый и желтый, кажутся ярче ночью.
Вот почему красные огни используются на задней части транспортных средств — красный цвет хорошо виден и ярок для нашего ночного зрения по сравнению с другими цветами. Использование синего или зеленого света ночью затруднит различение объектов.
Усиление яркости теплых цветов обусловлено явлением, называемым эффектом Пуркинье. Он описывает, как цветовые рецепторы или колбочки глаза изменяют чувствительность при слабом освещении. Палочки берут верх, но красные колбочки остаются более активными, чем зеленые и синие колбочки. Это делает красноватые цвета относительно более яркими или яркими при слабом освещении.
Некоторые животные обладают лучшим ночным зрением и способностью различать цвета при слабом освещении по сравнению с людьми. К ним относятся:
| Животное | Особенности, способствующие ночному зрению |
|---|---|
| Кошки | Больше палочек для ночного зрения. Чувствительность колбочек смещена в сторону сине-зеленого света. |
| Крысы | Высокое соотношение палочек к колбочкам. Палочки чувствительны к ультрафиолетовому свету. |
| Совы | Глаза трубчатой формы для фокусировки света. Повышенная плотность палочек и колбочек. |
| Кроты | Имеют только синие колбочки, что позволяет им видеть под землей. |
Эти специализации позволяют многим животным видеть лучше людей ночью и в условиях низкой освещенности. Но даже животные не могут видеть цвета в полной темноте, когда нет света. Некоторые усовершенствования, такие как большее количество палочек или фокусирующиеся на свете глаза, помогают максимально использовать очень слабый окружающий свет. Но пределы цветового зрения все еще действуют, когда уровень освещенности падает ниже порога стимуляции колбочек.
Хотя мы не видим реальных цветов в полной темноте во время бодрствования, есть сообщения о восприятии цвета во сне, галлюцинациях или мысленных образах, когда глаза закрыты.
Эти переживания возникают только из-за активности мозга, без внешнего света, попадающего в глаз для стимуляции колбочек. Во время снов или воображаемого восприятия зрительная кора, как полагают, воссоздает цвета и образы, возбуждая нейроны по схемам, похожим на то, как мы видим реальные объекты и цвета с открытыми глазами.
Однако субъективное восприятие цвета во сне различается у разных людей. Некоторые сообщают, что видят сны только в черно-белом цвете. Другие описывают сны с приглушенными или размытыми цветами. Яркие реалистичные цвета во сне встречаются реже. Это может отражать различия в том, как наш мозг реконструирует восприятие цвета внутренне, когда не стимулируется реальным светом из внешнего мира.
Исследования показали, что искусственная стимуляция зрительных центров мозга может вызывать ощущение видения света и цвета даже у слепых испытуемых.
В одном эксперименте исследователи поместили электроды внутрь мозга слепых пациентов и подавали слабые электрические токи. Это заставило пациентов сообщать о том, что они видят пятна света или цвета, включая желтый, зеленый, красный, синий и оранжевый. Результаты показали, что нейронные цепи в зрительной коре по-прежнему способны производить цветовые ощущения, даже когда глаз и сетчатка не могут обнаруживать свет из-за слепоты.
Однако индуцированные цвета были относительно простыми пятнами и узорами. Для воспроизведения полных изображений или пейзажей с яркими цветами, вероятно, потребуется более сложная электрическая стимуляция. Но это показывает, что наш мозг обладает врожденной способностью генерировать ряд цветовых ощущений вне внешних визуальных входов.
Подводя итог, можно сказать, что людям и животным требуется по крайней мере низкий уровень окружающего света для стимуляции цветового зрения через глаз. В полной темноте цвета не могут восприниматься нашими глазами из-за отсутствия активации колбочек. Однако некоторые цвета, такие как красный и желтый, могут казаться ярче ночью, потому что глаз частично переключается на зрение палочками. С помощью нейронной обработки цвета также могут быть реконструированы внутренне во время снов или галлюцинаций или вызваны посредством прямой стимуляции мозга у слепых пациентов. Но для полного, яркого восприятия цвета глазами в бодрствующем состоянии необходим настоящий внешний свет.