То, как мы видим и описываем различные цвета, сильно варьируется по многим причинам: от индивидуального строения глаз до того, как наш мозг обрабатывает изображения, на каком языке мы говорим и даже живем ли мы рядом с водоемом.

Какого цвета дерево, или небо, или закат? На первый взгляд, ответы кажутся очевидными. Но оказывается, что существует множество различий в том, как люди видят мир - как между отдельными людьми, так и между различными культурными группами.

На то, как люди воспринимают цвет и говорят о нем, влияет множество факторов - от биологии наших глаз до того, как наш мозг обрабатывает эту информацию, до слов, которые используются в наших языках для обозначения цветовых категорий. На этом пути есть много места для различий.

Например, у большинства людей есть три типа колбочек - световых рецепторов в глазу, которые оптимизированы для обнаружения различных длин волн или цветов света. Но иногда генетические отклонения могут привести к тому, что один тип колбочек будет отличаться от другого или вообще отсутствовать, что приводит к изменению цветового зрения. Некоторые люди страдают дальтонизмом. Другие могут обладать цветовой сверхспособностью.

Наш пол также может играть роль в восприятии цвета, как и возраст, и даже цвет радужной оболочки глаза. Наше восприятие может меняться в зависимости от того, где мы живем, когда мы родились и какое сейчас время года.

Чтобы узнать больше об индивидуальных различиях в цветовосприятии, журнал Knowable побеседовал с нейробиологом Дженни Бостен из Университета Сассекса в Англии, которая написала об этом в 2022 году в ежегодном обзоре науки о зрении.

Сколько цветов в радуге?

Физически радуга представляет собой непрерывный спектр. Длины волн света плавно меняются между двумя концами в пределах видимого диапазона. Здесь нет ни линий, ни резких разрывов. Человеческий глаз может различать гораздо больше семи цветов в этом диапазоне. Но в нашей культуре мы бы сказали, что видим семь цветовых категорий в радуге: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго и фиолетовый. Это историческая и культурная традиция.

Вы этому учили своих детей, которым сейчас 10 и 5 лет?

Я не учила их ничему о цвете, потому что мне было интересно наблюдать за тем, что они сами думают об этом. Например, моя дочь, наверное, в возрасте 5 лет, сказала: "Мы идем в синее здание?". Для меня оно выглядело белым. Но оно было освещено голубым светом. Есть также анекдот, который я слышал - не знаю, есть ли тому веские доказательства, - что дети иногда могут сначала называть небо белым, а потом учатся воспринимать его как голубое. Мне было интересно наблюдать все эти возможные вещи у своих собственных детей.

Конечно, большинство людей во всем мире в целом согласны с тем, что существуют основные, базовые цвета, такие как красный, желтый и синий. Разве нет?

Существует несколько больших наборов данных, изучающих категоризацию цветов в разных культурах. И консенсус заключается в том, что есть некоторые общие черты. Это предполагает, что могут существовать некоторые биологические ограничения на то, как люди учатся классифицировать цвета. Но не в каждой культуре есть одинаковое количество категорий. Поэтому существует также предположение, что цветовые категории являются культурными, и культуры испытывают своего рода эволюцию в цветовых терминах. Язык может изначально делать только два или три различия между цветами, а затем со временем эти категории усложняются.

В некоторых языках, например, в старом валлийском, нет различий между синим и зеленым - они оба относятся к категории "grue". В других языках различают два основных цветовых термина для обозначения синего цвета: В русском языке это синий - темно-синий и голубой - светло-синий. Действительно ли носители языка, которые делают такое различие, воспринимают цвета по-разному? Или это просто лингвистическая особенность? Я думаю, что жюри еще не определилось.

В 2015 году в сети разгорелась бурная дискуссия по поводу "Платья" и того, было ли оно бело-золотым или сине-черным. Почему люди воспринимали его так по-разному?

Ученые тоже очень заинтересовались этим изображением. И было проведено множество исследований на эту тему: есть даже специальный выпуск журнала, посвященный платью. Был достигнут консенсус: то, как вы видите платье, во многом зависит от того, какое освещение вы предполагаете. Так, люди, которые видят его сине-черным, видят платье ярко освещенным желтоватым светом. А люди, которые видят его белым и золотым, видят его более тусклым, освещенным голубоватым, более теневым светом. В конечном счете, именно мозг выносит суждение о том, какое освещение на платье.

Но тогда возникает вопрос, почему одни люди считают, что оно освещено ярко-желтым светом, а другие - более тусклым синим? Это может быть ваш собственный опыт работы с различными условиями освещения и то, с какими из них вы более знакомы - привыкли ли вы к синему светодиодному свету или, например, к теплому солнечному свету. Но на это могут влиять и другие факторы, например, изменения, происходящие с глазами с возрастом.

Одна из наиболее очевидных причин, по которой люди могут видеть цвет по-разному, заключается в том, что их колбочки могут быть разными: возможны генетические вариации, которые влияют на биологию световых детекторов в глазу. Сколько существует подобных вариаций?

Существует много, очень много комбинаций. Есть три типа колбочек. Мы знаем больше о вариациях в двух из них: те, которые обнаруживают длинные и средние волны, известные как L и M типы колбочек. Каждый из них имеет светочувствительный опсин - молекулу, которая меняет форму при получении света и определяет чувствительность клетки к длине волны. Гены, кодирующие каждый опсин, имеют семь участков в гене, которые являются полиморфными: Они могут иметь разные буквы ДНК. У вас могут быть различные комбинации этих семи вариантов. Общее число их велико.

Одним из распространенных вариантов является красно-зеленая цветовая слепота. Что ее вызывает?

Это аномалия в L или M типах колбочек. При дихроматии - тяжелой форме дефицита красно-зеленого цветового зрения - у вас отсутствуют либо L-, либо M-колбочки, либо они есть, но не функционируют.

Дефицит красно-зеленого цветового зрения также называется дальтонизмом, в честь Джона Дальтона, английского химика 1790-х годов. Для него не было очевидным, что его цветовое зрение отличается от большинства. Но он заметил несколько случаев, когда его описания цветов отличались от описаний других людей, но были общими с его братом. Он думал, что это связано с дополнительным фильтром в глазу. Но затем, много лет спустя, другим людям удалось провести анализ его ДНК, который показал, что он был дихроматом.

В легкой форме, аномальной трихроматии, у вас все еще есть два различных типа колбочек, но они просто гораздо более похожи друг на друга с точки зрения длин волн света, которые они оптимизированы для обнаружения, чем обычно. Таким образом, диапазон воспринимаемых различий между красным и зеленым цветами просто уменьшится.

Как выглядит мир для тех, у кого более тяжелый случай?

Для дихромата, по сути, отсутствует целая ось цветового зрения, и его цветовое зрение становится одномерным. Как это выглядит, сказать довольно сложно, потому что мы не знаем, каковы субъективно два полюса этого измерения. То, что сохраняется, - это ось между фиолетовым и лаймово-зеленым в нормальном цветовом пространстве. Поэтому часто это изображается именно так. Но на самом деле это могут быть любые два воспринимаемых оттенка. Мы просто не знаем.

Бывали случаи, когда люди были дихроматиками только на одном глазу. И тогда вы можете попросить их сопоставить цвета, которые они видят дихроматическим глазом, с цветами, предъявляемыми нормальному, трихроматическому глазу. И в этих случаях иногда они видят больше на дихроматическом глазу, чем мы ожидаем. Но мы не знаем, типично ли это для обычного дихромата, у которого нет трихроматического глаза, чтобы помочь подключить его мозг.

Всегда ли эти отклонения от нормы делают мир менее богатым с точки зрения цвета? Или некоторые генетические вариации действительно могут улучшить восприятие цвета?

Аномальная трихроматичность - интересный случай. В большинстве случаев цветовая дискриминация снижена. Но в некоторых случаях, поскольку их колбочки чувствительны к разным длинам волн, они могут различать определенные цвета, которые обычные трихроматы различать не могут. Это явление называется метамеризмом наблюдателя.

Существует также тетрахроматизм, когда человек с двумя Х-хромосомами несет инструкции как для измененного колбочка, так и для обычного, что дает ему четыре вида колбочек. Мы знаем, что такое определенно случается. Но мы не знаем наверняка, могут ли они использовать этот дополнительный тип колбочек, чтобы получить дополнительное измерение цветового зрения и видеть цвета, которые обычные трихроматы не видят или не могут различать.

Самым убедительным доказательством является тест, в котором наблюдатели должны были сделать так, чтобы смесь красного и зеленого света соответствовала желтому; некоторые люди не могли найти никакой смеси, которая соответствовала бы желтому. На самом деле им нужно было смешать три цвета, чтобы получить совпадение, а не два. Как будто для них существует четыре основных цвета вместо обычных трех. Но трудно доказать, как и почему это происходит, или что именно они видят.

Знают ли эти люди, что у них цветовое суперзрение?

Женщины, которых мы набрали, не знали о состоянии своего цветового зрения. Более 50 процентов женщин имеют четыре типа колбочек. Но, как правило, два из них отличаются очень незначительно, поэтому этого может быть недостаточно для возникновения тетрахроматического зрения.

Ваше собственное субъективное восприятие цвета настолько личное, что трудно понять, как ваше цветовое зрение соотносится с окружающими вас людьми. Джон Дальтон был первым человеком, который определил красно-зеленый дальтонизм, в 1798 году - это действительно совсем недавно. У него был тяжелый тип. Но даже это не было для него абсолютно ясным.

Существуют ли другие биологические различия, помимо генов, которые влияют на цветовосприятие?

Да. Хрусталик желтеет с возрастом, особенно после 40 лет, и это уменьшает количество синего света, попадающего на сетчатку. Есть еще макулярный пигмент, который также поглощает короткие синие волны света. У разных людей он имеет разную толщину в зависимости от того, что они едят. Чем больше лютеина и зеаксантина - веществ, содержащихся в овощах, таких как листовая зелень, - тем толще пигмент. Цвет радужки также имеет небольшую корреляцию с цветовой дискриминацией: Он может быть фактором, определяющим ваше очень точное восприятие цвета. Голубоглазые люди, похоже, немного лучше справляются с тестами на цветоразличение, чем кареглазые.

Влияет ли на наше цветовосприятие окружающий мир? Другими словами, если я вырасту в зеленых джунглях или желтой пустыне, начну ли я различать больше цветов в этих регионах радуги?

Да, это может быть. И в настоящее время это довольно актуальная тема исследований в науке о цвете. Например, существует ли отдельное слово для зеленого и синего цветов, зависит от близости культуры к большим водоемам, например. Опять же, это лингвистическая вещь - мы не знаем, влияет ли это на их фактическое восприятие.

Существует также сезонное влияние на восприятие желтого цвета. В Йорке, который зимой довольно серый и мрачный, а летом красивый и зеленый, было проведено исследование, в ходе которого выяснилось, что длина волны, которую люди воспринимали как чистый желтый цвет, менялась в зависимости от сезона - незначительно, но все же ощутимо.

Также был замечен эффект от времени года вашего рождения, особенно если вы родились за полярным кругом. Вероятно, это связано с цветом света, которому вы подвергаетесь в процессе развития зрения.

Однако влияние окружающей среды может влиять на восприятие двумя противоположными способами: Различная окружающая среда может способствовать индивидуальным различиям в восприятии, но общая среда может также противодействовать биологическим различиям, делая восприятие людей более схожим.

Ничего себе. Существует так много различий, и кажется, что так трудно разобраться во всем этом и понять, являются ли эти различия биологическими или культурными. Это действительно заставляет вернуться к философской загадке: когда я вижу синий цвет, это тот же самый синий цвет, который видите вы?

Да. Я всегда считала цвет чем-то очень интересным, особенно субъективное восприятие цвета. До сих пор остается полной загадкой, как мозг производит это. Я всегда задавалась этим вопросом, задолго до того, как решила заняться этой темой академически.