Загадка цветового круга. Нейробиологи выяснили, почему человек видит мир через четыре оттенка
Ученые из Калифорнийского университета в Беркли (США) выяснили, почему зрение выделяет красный, желтый, зеленый и синий цвета. Ответ они нашли в статистике цветов окружающей среды.
Об этом сообщает Science Alert.
Представление об особом статусе четырех оттенков восходит к теории немецкого физиолога Эвальда Геринга, выдвинутой им в XIX веке. С тех пор красный, желтый, зеленый и синий считают «чистыми»: например, оранжевый люди мысленно раскладывают на желтый и красный, а вот красный мало кто назовет смесью оранжевого с фиолетовым.
Впрочем, ученым не удавалось связать эти четыре оттенка с известными механизмами глаза или мозга. Нейробиолог Александер Белстен из Беркли признает, что причина остается неясной.
«Ни одно известное свойство света — ни колбочки-фоторецепторы глаза, ни нейронные представления в мозге — не может объяснить, почему именно эти четыре оттенка, а не какой-либо иной набор, занимают это привилегированное положение», — говорит Белстен.
Команда ученых проанализировала более 500 снимков природы и с помощью компьютерных моделей воспроизвела реакцию трех типов колбочек — фоторецепторов, чувствительных к длинным, средним и коротким световым волнам. Палитра окружающей среды оказалась крайне неравномерной, со смещением в сторону красного, желто-зеленого и синего цветов.
«Распределение цветов в окружающей среде весьма асимметрично и неравномерно, — отмечает нейробиолог Бруно Олсхаузен. — Никто никогда не рассматривал это, поскольку доступность столь обширных наборов данных — явление относительно новое».
Мозг упрощает этот поток, закрепляя четыре оттенка наряду с черным и белым как наиболее экономный способ кодирования окружающего мира. Этот механизм называется разреженным кодированием. Как показало исследование, для воспроизведения всех красок природы с помощью минимального набора нейронных «кирпичиков» лучше всего подходят пары красный — зеленый, синий — желтый и черный — белый.
В дальнейшем выводы будут проверяться на реальных сценах и с участием людей. Также авторы хотят исследовать восприятие цвета у других видов животных.
Результаты исследования были опубликованы в Journal of the Optical Society of America A.