Чому іноді ми сприймаємо кольори «неправильно» та скрізь бачимо обличчя? Проект INSCIENCE та журнал «Куншт» розібралися з цим разом із науковцями. 10-го березня подія Science After Dark поєднала виступи фізіолога Віктора Досенка та астрофізикині Дар’ї Добричевої про світло з виставою театру тіней. А спеціально для Platfor.ma вони разом з фізикинею Ярославою Лопатіною та нейробілогинею Наною Войтенко розкрили секрети оптичних ілюзій.
Чому в різний час доби ми бачимо різний колір неба?
Біле світло від нашого Сонця складається з усієї гами кольорів, що ми інколи бачимо як райдуга в небі. Вчені називають цю райдугу спектром. Всі кольори мають трошки різні довжини хвиль. У червоного кольору – найдовша хвиля, у синього значно коротша.
Тож чому ми бачимо вдень синій колір неба, а на заході Сонця він може бути червоним? Весь секрет в тому, як світло від Сонця реагує на газ нашої атмосфери. Молекули цих газів взаємодіють з сонячним світлом і відбивають синій колір у всіх напрямках, оскільки він має коротку довжину хвилі. В той час, як червоний з більшою довжиною хвилі може проходити далі. Коли ви дивитесь вдень на небо ви бачите блакитний колір, оскільки атмосфера розсіює блакитний колір. Чому ж заходи сонця ми бачимо червоного кольору? При заході сонце знаходиться нижче над горизонтом, тому хвиля повинна пройти більшу відстань, ніж коли сонце в зеніті. В цей час сонячні промені проходять через водяний пар і пил, що поглинають синій колір, даючи можливість червоному кольору пройти до наших очей.
Як наш мозок розрізняє западини та височини?
Поглянувши на ілюстрацію з доміно, ви, напевно, побачите, що п’ять крапок є опуклими, а три інші – втиснутими. Та насправді це все лише гра тіней, а ілюстрація просто є рівною поверхнею.
А тепер погляньте на таку саму ілюстрацію, обернуту на 180 градусів. Скільки крапок тепер є опуклими?
Річ у тім, що на Землі Сонце завжди світить над нами. Навіть коли Сонце не в зеніті, воно ніяк не може світити з-під горизонту. На Міжнародній космічній станції, де складно розрізнити стелю і підлогу, джерело світла спеціально розташували з одного боку, щоб допомогти астронавтам краще орієнтуватися в просторі. Адже ми звикли мати джерело світла над головою, відповідно те що ближче до джерела світла завжди яскравіше. Отже, те що яскравіше –вище, а темніше – нижче.
Саме тому, якщо тіні перебувають угорі, нам здається, що зображення опукле; натомість якщо тіні розташовані внизу – що зображення втиснуте.
Чому один і той же колір виглядає по-різному в залежності від фону, який його оточує?
Характер сприйняття кольору залежить від особливостей людського ока. Око може реагувати на світлові подразники різної потужності і володіє спектральною чутливістю. Монохроматичні випромінювання різної довжини хвилі сприймаються як різні кольори. Іноді нам здається, що ми бачимо предмети різного кольору, в залежності від фону, який їх оточує. Зміна колірного тону або насиченості кольору під дією сусідніх хроматичних квітів або фону, на який поміщений предмет, називається хроматичним контрастом. При хроматичному контрасті будь-який колір під впливом оточуючих його хроматичних кольорів змінюється так, ніби до нього доданий в певній кількості колір, який є додатковим до фону.
Наприклад, людське око сприймає колір трьома рецепторами кольору. Кожен з рецепторів розуміє один з кольорів: червоний, синій або зелений. У цій системі такі кольори будуть основними і відповідно додатковими: червоний і ціан (синьо-зелений колір), зелений і пурпурний (суміш червоного і синього), синій і жовтий.
Якщо однакові предмети сірого кольору помістити на різні хроматичні фони, то на червоному тлі сірий колір буде здаватися зеленуватим, на жовтому – синюватим, на зеленому – трохи рожевим, на синьому – жовтуватим. Якщо уважно придивитися до змін кольору сірих предметів, що відбуваються під впливом різного забарвлення фону, тo виявиться, що сірий колір набуває відтінок додаткового кольору по відношенню до фону. Отже, якщо кольорова фігура оточена хроматичним фоном, то її колір набуває відтінку додаткового кольору до кольору фону.
Чому деякі люди бачать кольори «неправильно»?
Існує декілька гіпотез навіщо з еволюційної точки зору нам потрібно розрізняти кольори. Кольори допомагають нам оцінити стиглість фрукта чи овоча. Зелений помідор за формою може бути однаковим зі стиглим, проте не маючи змоги розрізняти колір, ми про це не змогли б дізнатись. Є також думка, що розпізнавання кольору розвинулося та не заважало, а тому й залишилося.
Коли людина не бачить кольори або їх плутає, її називають дальтоніком. Гени, які можуть спричинити кольорову сліпоту, розташовані на 19 різних хромосомах. Всього таких генів 56. Дальтонізм можна успадкувати, або набути (наприклад, через ураження зорового нерва). На мою думку, дальтонізм недостатньо вивчений, але й для цього не має особливої потреби. Дальтонізм не створює великих проблем для людей. Наприклад, аборегени острова Пінгелап майже всі страдждають на вроджену ахроматопсію і живуть собі та полюють.
Чому людина схильна всюди бачити обличчя?
Мозок людини особливий тим, що за браком інформації він може її додавати. Саме тому деякі стверджують, що бачили образ божої матері у плямах, саме тому ми бачимо обличчя в хмарах, або у двокрапці та дужечці бачимо смайлик. Це явище називається парейдолія.
Ця особливість безумовно знайшла еволюційну підтримку. По-перше, щоб вижити необхідно швидко приймати рішення. І краще переплутати небезпечного звіра із рослиною та втекти, ніж помилитися і стати для когось сніданком. По-друге, люди зрозуміли, що найбільшу небезпеку для них становлять інші люди. І тому нашому мозку потрібно вчасно побачити людину та її вираз обличчя, щоб передбачити її наміри стосовно себе. Захиститися, або вступити в контакт та завести дружні стосунки – це для нас надзвичайно важливо. Ба більше, ми антропоцентричні – в усьому хочемо побачити віддзеркалення себе.
Тут, до речі, цікаво згадати про те, що у шимпанзе є схожі еволюційні навички. Однак ці мавпи пішли трохи далі: за даними дослідження міжнародної команди вчених, вони завжди і усюди можуть розрізнити не тільки обличчя, а й сідниці.