Случалось ли вам видеть в оптических иллюзиях цвета, которых на самом деле не было? Или вы задавались вопросом, почему платье с печально известной фотографии воспринималась одними как бело-золотое, а другими — как сине-чёрное?
В сущности, как цвета могут казаться не такими, какими они являются на самом деле?
В одних случаях ответ связан с освещением, в других — с нашей памятью или работой фоторецепторов.
В 2015 году фотография платья вызвала бурную дискуссию из-за простого вопроса: Какого оно цвета? «Платье было настолько необычным, что у нас не так много споров о цветах, — рассказала Live Science Бевил Конвей, нейробиолог и специалист по визуальным эффектам из Национального института здоровья в Мэриленде. — Мы не спорим о белом и золотом или синем и чёрном. Разногласие заключается в том, применимы ли эти цвета к данному изображению».
Конвей и его команда проанализировали эту дилемму, спросив 1400 участников, каким, по их мнению, будет цвет платья при изменении освещения. Они обнаружили, что ожидания людей относительно того, при каком освещении было снято платье, влияли на то, каким цветом они его считали. Люди, предполагавшие, что платье было снято при тёплом свете или свете ламп накаливания, считали платье сине-чёрным (его реальный цвет), в то время как люди, предполагавшие холодный или дневной свет, видели его бело-золотым.
Результаты исследования показали, что ожидания людей относительно окружения объекта влияют на их цветовосприятие.
Память может играть определённую роль в том, как мы воспринимаем цвет. Когда мы видим знакомый объект, наш мозг присваивает ему ожидаемый оттенок или даже усиливает его цвет.
В исследовании, проведённом в 2024 году, учёные попросили участников эксперимента принести цветные предметы. Затем участников попросили определить цвет предметов при различном освещении комнаты, при котором предметы выглядели бы следующим образом:
![Участников эксперимента просили определить цвет 17 объектов при пяти различных вариантах освещения.](https://habrastorage.org/getpro/habr//post_images/ff7/6da/432/ff76da4322e56c56eb1bd4717145b1e0.png)
Несмотря на разные условия освещения, участники эксперимента без проблем определили исходные цвета объектов. Этот эффект называется постоянством цвета.
Этот эффект цветовой памяти также объясняет, почему вы склонны «видеть» цвета в темноте, даже если глаза не испытывают световую стимуляцию: вероятно, ваш мозг конструирует цвет на основе воспоминаний.
С другой стороны, когда объект незнаком, ваш мозг может назначить цвет, основываясь на том, как, по вашим представлениям, должен выглядеть объект. Следующее изображение поезда было создано Акиёси Китаока, психологом из Университета Рицумейкан в Японии. На изображении поезда нет синих пикселей, хотя некоторым людям он может показаться именно таким.
![На этом изображении поезда в солнечный день нет ни одного голубого пикселя.](https://habrastorage.org/getpro/habr//post_images/e12/dc9/fc4/e12dc9fc400e0a95b2db97042dc83a59.png)
В других случаях расположение объекта или контекст могут заставить некоторые цвета казаться более насыщенными, чем они есть на самом деле. Например, красный объект кажется «краснее» на зелёном фоне, чем на белом. Другими словами, соседство цветов может изменить наше восприятие определённых оттенков.
Уставшие фоторецепторы
Иногда колбочки, или цветные фоторецепторы в сетчатке глаза, которые превращают свет в сигналы, интерпретируемые мозгом, могут обмануть мозг, заставив его «увидеть» то, чего нет.
Смотрите на этот флаг в течение 30-60 секунд, а затем переведите взгляд на белое пространство. Что вы увидите?
![Когда вы посмотрите на белое пространство после просмотра этого изображения, вы увидите флаг в красно-синих тонах](https://habrastorage.org/getpro/habr//post_images/f83/ca6/ef2/f83ca6ef2580d126812be4a017022fac.png)
Для большинства людей послеобраз флага, или яркое изображение, сохраняющееся после удаления объекта, будет казаться красно-синим на белом фоне. Это происходит потому, что наши фоторецепторы могут испытывать усталость.
У большинства людей есть три типа цветовых фоторецепторов, или колбочковых клеток, которые называются в соответствии с длиной волны, которую они распознают: длинные, средние и короткие. Длинные и средние колбочки лучше всего воспринимают свет в жёлтом и зелёном диапазонах видимого спектра. В то время как «короткие» колбочки лучше всего улавливают «лавандовый» или фиолетовый свет, рассказала Live Science Сара Паттерсон, нейробиолог из Университета Вашингтона в Сиэтле.
Наши колбочковые клетки работают как мышцы и могут уставать, объяснил Конвей.
Например, когда мы смотрим на красный лист бумаги (у этого цвета большая длина волны), длинная колбочка работает сильнее, чем остальные средние и короткие колбочки. Если после того, как мы посмотрели на красный лист, мы перейдём к белому листу бумаги, средние и короткие колбочки компенсируют активность длинной колбочки и создадут видимый зелёный цвет. Эта цветовая иллюзия называется негативным послеобразом, или иллюзией дополнительного цвета объекта. В отличие от этого, глаз может видеть изображение того же цвета, что и объект, которого больше не существует. Эта цветовая иллюзия также известна как положительное послеизображение и обычно возникает в гораздо более короткий промежуток времени.
С белым листом бумаги такого эффекта не происходит, потому что белый цвет содержит все длины волн в спектре видимого света. Когда мы смотрим на белую бумагу, все три типа колбочек стимулируются одинаково. Со временем длинные, средние и короткие колбочки устают примерно в одинаковой степени.
Мы ещё многого не понимаем в том, как наш мозг воспринимает цвет. «Самое сложное — это “где” это происходит в мозге, — говорит Паттерсон. Мы до сих пор не понимаем, как и какие нейроны отвечают за сравнение активности колбочек в сетчатке».
Чтобы продвинуться в понимании цветовосприятия, «на самом деле нам нужен гораздо более продуктивный диалог между различными отраслями интеллектуальной деятельности», — сказал Конвей. Это и искусство, и философия, и наука. По его словам, это гораздо больше, чем просто визуальное восприятие.
Комментарии (19)
DrSavinkov
21.08.2024 10:02На изображении поезда нет синих пикселей
К пикселям фотографии прибавить жёлтую компоненту и рассуждать о цвете пикселя? Серьёзно? Это что-то от британских учёных.
Wizard_of_light
21.08.2024 10:02+3В пространстве RGB "цвет" - это массив координат. Парадокс в том, что если мы спросим у компьютера, куда сдвинута точка с координатами R170, G188, B142, то ответ будет "в зелёно-красную сторону от нейтрального серого", а визуально на картине впечатление, что в голубую.
DrSavinkov
21.08.2024 10:02А с каких пор психолог рассуждает об определении цвета людьми в пространстве RGB?
Wizard_of_light
21.08.2024 10:02+2Психолог рассуждает о несоответствии формальных координат воспринимаемым, однако.
ksbes
21.08.2024 10:02Вообще говорить о цвете используя RGB - это очень и очень странно. Я не прошу каких-нибдь хитро-художественных координат или даже Lab, но хотябы в HSV перевели бы!
В HSV, кстати хорошо видно что этот цвет примерно под 120 градусов к синим оттенкам - это "чисто" зелёный оттенок - явно подбирали специально.
kenomimi
21.08.2024 10:02+4Наши колбочковые клетки работают как мышцы и могут уставать, объяснил Конвей.
Опять британский ученый-смузихлёб фантазирует. У глаза "попиксельный" баланс белого и экспозиция, и это дело перестраивается постоянно в зависимости от наблюдаемого обьекта. Но механизм химический, потому имеется лаг изменения, из-за которого мы и видим фантомы после того, как посмотрели на солнышко, специальную картинку, яркую лампу...
Zenitchik
21.08.2024 10:02+3Пресловутое платье, если не пытаться разгадать косяки цветопередачи, а говорить о том, что реально есть на фото: синевато-белое с поносным. В этом можно убедиться, взяв цвета "пипеткой".
Seydzi
21.08.2024 10:02+17на самом деле в изображении c вагоном куча "голубых пикселей"
Скрытый текст
mynameco
21.08.2024 10:02Я удивился, когда в этой статье не было фотографии клубники. В которой реально нет ни одного красного пикселя. И вообще про то, что мозг подстраивает баланс белого. А не ищет цвета.
iShrimp
21.08.2024 10:02+3Тема не раскрыта.
Например: как увидеть цвета, не существующие в природе (с отрицательными значениями r, g или b)? Для этого можно использовать тот же приём с "усталостью" фоторецепторов. К примеру, смотрим на красный круг на сером фоне в течение полуминуты, а затем переводим взгляд на голубой фон - и видим круг "сверхголубого" цвета.
dom1n1k
21.08.2024 10:02+1В большинстве RGB-пространств (хотя и не во всех) полно цветов с отрицательными координатами, которые существуют в природе.
Balling
21.08.2024 10:02Человек видит не треугольник их трёх точек. Так что В ЛЮБОМ СЛУЧАЕ если у тебя только 3 точки R, G, B там будут отрицательные значения. Даже в XYZ они есть в спеке ICC
На самом деле там призма, а не треугольник.
skuff
21.08.2024 10:02Рассказали бы еще почему фиолетовый цвет в спектре выглядит также, как красный + синий на мониторе. С желтым все ясно. Длина волны желтого цвета в спектре находится между красным и зеленым и на мониторе желтый = R + G. Но фиолетовый в спектре не между красным и синим. И если короткие колбочки лучше всего улавливают фиолетовый цвет, то почему на мониторе для получения того же фиолетового цвета приходится к синему добавлять еще и длинноволновый красный?
piuzziconezz
21.08.2024 10:02Диапазон видимого спектра занимает примерно 1 октаву, т.е частоты волн на границах диапазона различаются в 2 раза примерно. Может быть колбочки реагируют не только на свою частоту, а еще немного на половинную? Или при обработке в мозге проявляется такой эффект? На самом деле я тоже не знаю.
ksbes
21.08.2024 10:02Там диапазон у всех трёх типов колбочек практически полностью перекрывается. Просто максимумы различаются.
А работает так из-за того что цвет определяется не по показаниям колбочек , а по разнице "показаний" колбочек. Т.е. грубо говоря мозг оценивает G, G-R и B-G (или как-то так, точно - не помню) при "выборе" цвета. Причём не абсолютно, а относительно. И нелинейно.
densss2
Я провалил эксперимент с флагом.
belch84
Я тоже, в частности, потому, что не обнаружил поблизости белое пространство
F1eex
Я провалил эксперимент с флагом и красным цветом тоже.