Цвет — одно из самых загадочных и удивительных явлений, которые наш мозг способен воспринимать. Цвета окружают нас повсюду, они влияют на настроение, восприятие и даже физиологическое состояние. Но задумывались ли вы когда-нибудь, ограничено ли наше восприятие цветов биологией? Можно ли увидеть оттенки, о которых мы даже не подозревали? Последние исследования в области восприятия цвета и оптических иллюзий также затрагивают именно эти вопросы и открывают новые горизонты в изучении цветового восприятия. Обычно наш глаз ощущает цвет благодаря работе трех видов колбочек — светочувствительных клеток на сетчатке глаза. Каждая из них по-разному реагирует на длину волны света.
Три типа колбочек обозначают S, M и L, они наиболее чувствительны к коротким, средним и длинным волнам света соответственно. Интересно, что спектры их чувствительности частично перекрываются. Это природная особенность, установленная эволюцией. Например, M-колбочки наиболее восприимчивы к свету длиной около 535 нанометров, а L-колбочки — около 560 нанометров. Однако L-колбочки также реагируют на длину около 535 нанометров с довольно высокой степенью, около 80%.
Это значит, что наши глаза не воспринимают свет, активирующий только один тип колбочек. Наш мозг всегда получает от них наложенный сигнал, комбинируя их, что и формирует привычные нам цвета. Однако недавние эксперименты поставили под вопрос абсолютность этой биологической границы. В 2025 году учёные во главе с Фонгом разработали метод, позволяющий избирательно стимулировать отдельные типы колбочек с помощью лазерных импульсов. Такой подход позволяет наблюдать цвета, которые невозможно воспроизвести традиционными способами, так как они не встречаются в природе.
Испытуемые, у которых стимулировались исключительно M-колбочки, сообщали о появлении необычного оттенка — яркого, насыщенного голубовато-зеленого цвета, не похожего ни на один из известных цветов. Это явление привлекло большое внимание учёных и энтузиастов, так как затрагивает глубинные механизмы работы нашего восприятия. Однако, несмотря на впечатляющие результаты, сама процедура значительна сложная и требует специализированного оборудования и взаимодействия с сетчаткой глаз, что делает ее недоступной для большинства. Но существует альтернативный путь увидеть новые цвета и получить схожие впечатления без лазеров. Этот путь — оптические иллюзии, которые играют с особенностями механизмов цветового восприятия.
Например, одна популярная иллюзия использует анимацию с постепенно уменьшающимся красным кругом на фоне голубовато-зеленого цвета. При длительном сосредоточенном взгляде на точку в центре изображения люди часто ощущают появление интенсивного голубовато-зеленого ореола, который обычно не воспринимается таким насыщенным. Механизм этого феномена связан с временным подавлением красочувствительных L-колбочек вследствие воздействия красного круга. Красный круг насыщает и частично «выжимает» красочувствительные клетки, снижая их активность. В то же время, окружающий фон продолжает стимулировать зеленые M-колбочки, создавая уникальную ситуацию — мозг получает почти чистый сигнал только от M-колбочек, что обычно происходит редко.
Благодаря этому наш мозг интерпретирует цвет по-новому, и мы видим оттенок, напоминающий инновационный цвет, исследованный с помощью лазеров. Возникает вопрос — действительно ли такие иллюзии позволяют выйти за пределы привычного человеческого цветового гамма? В теории полный цветовой диапазон, воспринимаемый человеком, представляет собой сложную область в трехмерном пространстве цветов, которое определяется интенсивностью сигналов S, M и L-колбочек. Диапазон, который наш мозг может видеть при смешении различных длин волн света, ограничен так называемой гаммой цветового восприятия. Эта гамма может быть визуализирована в виде треугольника, где углы соответствуют активации только одного типа колбочки — например, коротковолновой (S), средневолновой (M) и длинноволновой (L). Традиционные устройства отображения, такие как экраны телевизоров и смартфонов в пространстве sRGB, воспроизводят только часть этого диапазона.
Это означает, что даже если иллюзия работает идеально, экран не способен показать спектр цветов за пределами стандартного ЖК-диапазона. Важный момент в том, что истинные «чистые» длины волн, соответствующие отдельным колбочкам, практически невозможно получить без специального оборудования, например, лазеров. По этой причине большинство цветов, которые мы видим на экране, уже являются смесью оттенков, и фактически никогда не достигают максимальной насыщенности, дающейся чистым сигналом от одного типа колбочек. Поэтому иллюзии с постепенно исчезающим красным кругом позволяют лишь частично «обмануть» систему восприятия. Они создают впечатление более насыщенного оттенка, но полностью выйти за пределы естественной гаммы с помощью экранных технологий пока не получается.
Несмотря на это, такие эксперименты — отличный пример того, как можно создавать новые визуальные ощущения, воздействуя только на активность отдельных типов колбочек благодаря особенностям адаптации сетчатки. Для желающих глубже погрузиться в экспериментирование с иллюзиями и открытими границами восприятия доступны интерактивные онлайн-инструменты, позволяющие менять цвета фона и круга, их размеры, скорость анимации и другие параметры. Эти инструменты помогают понять, как изменения во внешних условиях влияют на восприятие цвета и позволяют попробовать создать собственные «невозможные» оттенки. Важно отметить, что способность воспринимать цвета зависит не только от взаимодействия света и колбочек, но и от индивидуальных особенностей зрения каждого человека. Люди с цветовой слепотой или частичной деформацией восприятия, например, с деутераномалией, могут испытывать другие эффекты или вовсе не воспринимать иллюзии так, как это делают люди с нормальным набором колбочек.
В некотором смысле, очевидно, что мозг и рецепторы способны создавать уникальные «цветовые пространства» для каждого человека. Интересно, что лабораторные опыты и обзоры субъективных впечатлений по частичной активации колбочек задают новый вектор для исследований и даже могут иметь приложения в таких сферах, как дисплеи с расширенным цветовосприятием, средства визуальной терапии и даже художественное выражение. Помимо научной и медицинской ценности, эти открытия пробуждают философские размышления. Наше восприятие цвета — не исключительно отражение объективной реальности, а плод сложных биологических и когнитивных процессов. Иллюзии и эксперименты доказывают, что человеческий мозг способен воспринимать «невозможные» цвета, если ему в определённой степени помочь.
