Вчені зробили важливий крок до розуміння того, як саме людина бачить кольори. Дослідники з Лос-Аламоської національної лабораторії у США представили нову математичну модель сприйняття кольору, яку вже називають однією з найточніших в історії науки. Робота не лише уточнює сучасні теорії кольорового зору, а й ставить під сумнів деякі ідеї, що існували понад сто років.
Людям здається природним розрізняти відтінки, яскравість чи насиченість кольорів. Але науковці давно намагаються зрозуміти, як саме мозок і очі перетворюють світло на знайому нам кольорову картину світу. Нове дослідження, опубліковане у журналі Color Graphics Forum, показало, що сприйняття кольору набагато тісніше пов’язане з фізикою та біологією, ніж вважалося раніше.
Авторка роботи Роксана Буйак пояснює, що кольори не є лише результатом культурних асоціацій чи життєвого досвіду людини. За словами дослідників, сам механізм сприйняття кольору вже закладений у структурі людського зору. Математична модель описує так звану “відстань між кольорами” — тобто наскільки різними два кольори здаються людині.
В основі цього процесу лежить робота трьох типів колбочок у сітківці ока. Саме вони реагують на червоний, зелений і синій спектри світла. Завдяки цьому людський зір є трихроматичним. Поєднання сигналів від цих рецепторів дозволяє мозку формувати тривимірний простір кольорів.
Цікаво, що нове дослідження також повертає увагу до робіт знаменитого фізика Ервіна Шредінгера, якого більшість знає завдяки парадоксу з котом у коробці. У 1920-х роках він активно займався теорією кольору та намагався математично пояснити поняття відтінку, насиченості й яскравості.
Ще раніше німецький математик Бернхард Ріман довів, що простір кольорів не є “плоским” у звичайному розумінні геометрії. Натомість він має складну викривлену структуру. У такому просторі найкоротший шлях між двома точками вже не є прямою лінією, а перетворюється на так звану геодезичну криву. Саме цей принцип і став фундаментом для сучасного опису кольорового зору.
Пізніше фізик Герман фон Гельмгольц показав, що кольори можна визначати геометрично через схожість їхнього сприйняття. Шредінгер фактично об’єднав ці ідеї та створив основу сучасної теорії кольору. Однак нова робота виявила у його моделі одразу три серйозні недоліки.
Науковці переконані, що їхня модель допоможе краще зрозуміти роботу людського мозку та зору. Вона також може знайти практичне застосування у створенні дисплеїв, систем віртуальної реальності, цифрової графіки та навіть медичних технологій, пов’язаних із порушеннями зору.
Дослідники зазначають, що людське сприйняття кольору виявилося не просто психологічним явищем, а складною геометричною системою, яка формується безпосередньо законами природи.