Цвет — это решение нашим мозгом загадочной задачи
В фиолетовом цвете есть что-то уникальное: его придумывает наш мозг. Так что вы можете просто назвать фиолетовый пигментом, созданным нашим воображением.
Это также увлекательный пример того, как мозг создает что-то прекрасное, сталкиваясь с системной ошибкой.
Понимание света и других форм энергии в движении
Чтобы понять, откуда берется фиолетовый цвет, нам нужно знать, как наши глаза и мозг работают сообща, чтобы воспринимать цвет. А все начинается со света.
Свет — это еще один термин, обозначающий электромагнитное излучение. В основном оно исходит от Солнца и распространяется на Землю в виде волн. Существует много различных типов света, которые ученые группируют в зависимости от длины этих волн. (Длина волны — это расстояние между одним пиком волны и следующим.) Вместе все эти различные длины волн составляют электромагнитный спектр.
Наши глаза не могут видеть большинство длин волн, таких как микроволны, используемые для приготовления пищи пища или ультрафиолетовые лучи, которые могут обжечь нашу кожу, когда мы не пользуемся солнцезащитным кремом. Непосредственно мы можем видеть только крошечную часть спектра — всего 0,0035 процента! Этот фрагмент известен как спектр видимого света. Он охватывает длины волн примерно от 350 до 700 нанометров.Аббревиатура ROYGBIV (произносится как Рой-джи-би-вив) может быть использована для запоминания порядка расположения цветов в видимом спектре: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго и фиолетовый. Вы можете увидеть эти цвета в радуге, которая растягивается по небу после дождя или когда свет проходит через призму. В видимом спектре красный свет имеет самую длинную длину волны. Синий и фиолетовый — самые короткие. Зеленый и желтый расположены ближе к середине.
Хотя фиолетовый относится к видимому спектру, фиолетовый — нет. На самом деле, фиолетовый и пурпурный — это не один и тот же цвет. Внешне они похожи, но наш мозг воспринимает их совершенно по-разному.
Как мы видим цвет
Восприятие цвета начинается с наших глаз. В задней части наших глаз находятся светочувствительные клетки, называемые колбочками. У большинства людей их три типа. Их иногда называют красными, зелеными и синими колбочками, потому что каждая из них наиболее чувствительна к одному из этих цветов.Но колбочки не “видят” цвет, отмечает Заб Джонсон. Вместо этого они улавливают свет определенной длины волны.
Пояснение: Как наши глаза воспринимают свет
Джонсон работает в Пенсильванском университете в Филадельфии. Она и другие ученые, изучающие, как мы воспринимаем цвет, предпочитают классифицировать колбочки на основе диапазона длин волн, которые они улавливают: длинные, средние или короткие.
Так называемые красные колбочки улавливают свет с длинными длинами волн. Зеленые колбочки наиболее сильно реагируют на свет в середине видимого спектра. Синие колбочки лучше всего улавливают волны, расположенные в более короткой части видимого спектра.
Когда свет попадает в наши глаза, он активирует определенную комбинацию колбочек, которая подобна коду. Наш мозг расшифровывает этот код и затем преобразует его в цвет.
Рассмотрим свет, который стимулирует длинноволновые и средневолновые колбочки, но очень мало колбочек с короткой длиной волны, если таковые имеются. Наш мозг интерпретирует это как оранжевый цвет. Когда свет активирует в основном коротковолновые колбочки, мы видим синий или фиолетовый цвет. Сочетание колбочек со средней и короткой длиной волны выглядит зеленым. Любой цвет в пределах видимой радуги может быть создан светом с одной длиной волны, стимулирующим определенную комбинацию колбочек.
Обратите внимание, что видимый спектр представляет собой градиент. Один цвет постепенно переходит в другой. Активность колбочек, активируемых светом, также постепенно меняется от одного типа к другому. Например, на красном конце спектра большую часть работы выполняют длинноволновые колбочки. Когда вы переходите от красного к оранжевому, средневолновые колбочки помогают больше, а длинноволновые — меньше.
В середине радуги — таких цветах, как зеленый и желтый, — наиболее загружены средневолновые колбочки, которым помогают как длинноволновые, так и коротковолновые колбочки. В синей части спектра большую часть работы выполняют коротковолновые колбочки.
Но в спектре нет цвета, который создавался бы сочетанием длинноволновых и коротковолновых колбочек.
Итак, откуда взялся фиолетовый цвет?
Это делает фиолетовый цвет загадкой.Фиолетовый — это сочетание красного (длинноволнового) и синего (коротковолнового) цветов. При виде чего-либо фиолетового, например баклажанов или сирени, стимулируются как коротковолновые, так и длинноволновые колбочки. Это приводит мозг в замешательство. Если возбуждаются длинноволновые колбочки, цвет должен быть красным или близким к этому. Если возбуждаются коротковолновые колбочки, цвет должен быть близок к синему.Проблема в том, что эти цвета находятся на противоположных концах спектра. Как цвет может быть близок к обоим концам одновременно?
Чтобы справиться с этим, мозг импровизирует. Он берет видимый спектр — обычно прямую линию — и изгибает ее в круг. Таким образом, синий и красный располагаются рядом друг с другом.
Просто иллюзия
Мозг искажает видимый спектр, чтобы красный и синий были соседями. Затем добавляется фиолетовый, чтобы создать цветовой круг.
“Синий и красный должны находиться на противоположных концах этой линейной шкалы”, — объясняет Джонсон. “Однако в какой-то момент синий и красный начинают сливаться воедино. И эта точка соприкосновения называется фиолетовой”.
Теперь наш мозг преобразует видимый спектр в цветовой круг и использует палитру фиолетовых оттенков, которых не существует, в качестве объяснения того, почему он получает информацию с противоположных концов видимого спектра.Цвета, которые являются частью видимого спектра, известны как спектральные цвета. Нашему мозгу требуется всего одна длина волны света, чтобы воспринимать оттенки каждого цвета. Фиолетовый, однако, является неспектральным цветом. Это означает, что он состоит из двух длин волн света (одной длинной и одной короткой).
В этом разница между фиолетовым и багряным. Фиолетовый — это спектральный цвет, часть видимого спектра. Фиолетовый — это неспектральный цвет, который создает мозг, чтобы разобраться в запутанной информации.
Таким образом, фиолетовый цвет возникает из-за уникальной особенности того, как мы обрабатываем свет. И это прекрасный пример того, как реагирует наш мозг, когда мы сталкиваемся с чем-то необычным. Но это не единственный цвет, который заслуживает нашего восхищения, — говорит Аня Херлберт.
“Все цвета создаются мозгом. Точка”, — говорит специалист по визуализации из Университета Ньюкасла в Англии. Это способ, с помощью которого наш мозг интерпретирует сигналы, поступающие от наших глаз. И они придают огромное значение тому, что мы воспринимаем, говорит она. “Цвет синяка говорит мне о том, сколько ему лет. Цвет фрукта говорит мне о том, насколько он спелый. Цвет куска ткани говорит мне о том, много ли раз его стирали или он только что сошел с конвейера”, — говорит она. “Почти ничто другое не начинается с чего-то столь простого [например, длины волны света] и не заканчивается чем-то столь глубоким и насыщенным”.
У вас есть научный вопрос? Мы можем помочь!
Отправьте свой вопрос здесь, и мы, возможно, ответим на него в следующем выпуске Science News Explorers
