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

Что случится, если «нуль-цвет» появится на фоне какого-нибудь видимого изображения? Ярбус изготовил присоску, тест-объект которой закрывал лишь часть поля зрения. Испытуемый увидел странную вещь: тест-объект (это была просто белая бумажка) превратился в какого-то хамелеона. Стоило направить взор на зеленый щит, и она становилась зеленой, на фоне красного – красной, в несколько секунд полностью перекрашиваясь и совершенно сливаясь с ним. Бумажку заменили цветной, но это, как и следовало ожидать, совершенно не повлияло на ее «перекрасочные» свойства.

Возникло противоречие. С одной стороны, неподвижный тест-объект обязан вызвать «нуль-цвет» на том участке изображения, куда он проецируется, попадая на сетчатку. С другой стороны, зрительный тракт с этим не желает считаться и подменяет «нуль-цвет» другим, зависящим от цвета изображения. Значит, фоторецепторы фоторецепторами, а в высших структурах зрительной системы работает некий маляр.

Как он выглядит нейрофизиологически?

Рис. 57.Опыты каунасского исследователя Альгиса Бертулиса, ученика В.Д. Глезера, продемонстрировали, что более яркий фон «закрашивает» детали малого размера, и на большом расстоянии мы их просто не видим! Например, белое пятно диаметром 6 см сливается с фоном (в данном случае голубым) уже на расстоянии 10 м

Опыты Бертулиса и его коллег продемонстрировали, что эффект «прокрашивания» можно получить без присоски, во время нормального рассматривания. Нужно лишь установить яркость объекта и фона одинаковыми, а сам объект сделать не слишком большим, примерно в 20 угловых минут (так выглядит с десятиметрового расстояния кружок диаметром шесть сантиметров). Разница в цвете объекта и фона в этом случае может быть огромной, и все-таки объект будет окрашен в цвет фона, ассимилирован.

Выходит, сами по себе цветовые каналы еще не способны дать сведения о цвете малых объектов. Чтобы цветоощущение заработало, надо увеличить яркость объекта, повысить его контраст с фоном. На яркость же реагируют черно-белые, ахроматические поля. Как только они выделили предмет, отличили его от фона, вступают в игру цветочувствительные поля и присваивают предмету цветовой тон – «прокрашивают».

Ведь различия в яркости – это пример простейшей, вырожденной текстуры. А для улавливания текстурных различий имеется ахроматический канал, он благодаря своим небольшим рецептивным полям (нейронов затылочной коры) обладает гораздо лучшей разрешающей способностью, нежели цветоощущающие каналы, то есть воспринимает мелкие и мельчайшие детали.

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».