1.4 МЕХАНИЗМЫ ЦВЕТОВОГО ЗРЕНИЯ
В истории нашей науки было много теорий, пытавшихся объяснить механизмы цветового зрения. Краткий обзор некоторых наиболее современных концепций поможет разобраться в концепции текущей.
Трихроматическая теория
В конце XIX-го века была разработана т.н. трихроматическая теория цветового зрения, основанная на трудах Максвелла, Юнга и Гельмгольца, которые догадывались о существовании трех типов рецепторов, чувствительных к лучам примерно красной, примерно зеленой и примерно синей областей спектра. Трихроматическая теория предполагала, что три вида рецепторов формируют три изображения окружающего мира, которые затем передаются в мозг, где соотношения сигналов каждого изображения сравниваются, на основании чего и возникает цветовое ощущение. Трихроматическая (трехрецепторная) природа цветового зрения не вызывала сомнений, но идея трех изображений, посылаемых в мозг, оказалась несостоятельной и не смогла объяснить ряд зрительных феноменов.
Рис. 1.12 Стимулы, предназначенные для демонстрации оппонентных постобразов. Зафиксируйте взгляд на черной точке в месте стыковки четырех окрашенных квадратов. Через 30 секунд переместите и зафиксируйте взгляд на черной точке равномерного белого поля. Обратите внимание на цвета возникших постобразов и сравните их с цветами оригинальных стимулов.
Оппонентная теория Геринга
В тот же период Геринг предложил т.н. оппонентную теорию цветового зрения, основанную на множестве субъективных наблюдений за цветовым восприятием. Эти наблюдения включали восприятие цветового тона и симультанного (одновременного) контраста, т.н. постобразы и аномалии цветового зрения. Геринг отметил, что определенные цветовые тона никогда не воспринимаются одновременно, к примеру: цветовое ощущение никогда не описывается как зелено-красное или желто-синее, в то время как комбинации красного с желтым, красного с синим, зеленого с желтым и зеленого с синим воспринимаются легко. Это обстоятельство навело Геринга на мысль, что существует некая фундаментальная причина, по которой цвета в красно-зеленых и желтосиних парах противопоставлены друг другу. Наблюдения касались и симультанного контраста, суть которого в том, что одни и те же объекты, расположенные на красном фоне, воспринимаются чуть более зелеными, на зеленом фоне чуть более красными, на желтом фоне чуть более синими, а на синем фоне чуть более желтыми.
Рис. 1.12 иллюстрирует оппонентную природу визуальных постобразов. Постобраз от красного стимула будет зеленым, от зеленого - красным, от желтого - синим и от синего - желтым (отметим, что постобразы легко объяснить и в логике комплементарных [дополнительных] цветов как следствие адаптации трихроматической системы). Обосновывая оппонентную теорию, Геринг упомянул лишь о светло-темных постобразах, но при этом ничего не сказал о хроматических). Наконец, Геринг заметил, что лица, страдающие аномалия ми цветового зрения, теряют способность различать цветовые тона в краснозеленых и желто-синих парах.
Наблюдения Геринга ведут нас к пониманию механизма обработки цветовой информации зрительной системой. Геринг тоже предполагал существование трех типов рецепторов, но считал, что они работают по принципу биполярного