В начальной школе ваш любимый цвет — важная часть вашей личности. Это оттенок, в котором ваши друзья нарисуют вам открытку на день рождения, связующая тема для всей вашей одежды и, возможно, оттенок вашего классного пенала.
Но я отчетливо помню, как в детстве у меня возникала мысль: «А что, если мой зеленый — это ваш синий?» Другими словами, что, если мы все воспринимаем одни и те же цвета по-разному — и как мы вообще их воспринимаем?
Благодаря новому исследованию, опубликованному в журнале Science, ученые теперь понимают на молекулярном уровне, как мы воспринимаем окружающий мир, наполненный всеми цветами радуги. Тем не менее, даже с учетом последних открытий, визуальное восприятие — в буквальном смысле — не так однозначно, как кажется на первый взгляд. Но не волнуйтесь: ученые начинают проливать свет и на эти тайны.
Когда мы смотрим на объект, мы на самом деле воспринимаем то, как он отражает световые волны. Это возможно благодаря нашим фоторецепторам, или специализированным светочувствительным клеткам, которые называются палочками и колбочками.
Спектр человеческого зрения находится между ультрафиолетовым и красным светом, что позволяет нам различать более 10 миллионов цветов. Это кажется невероятным, но наши глаза сильно уступают глазам некоторых животных.
Например, у гекконов глаза в 350 раз чувствительнее к свету в ночное время, чем у людей, потому что наши палочки — которые помогают нам видеть в темноте — не различают цвета. Тайны стержней уже давно раскрыты, а вот конусы до сих пор остаются загадкой.
В недавнем исследовании международная группа ученых из Китая, Германии и Австралии изучила колбочки — клетки, которые позволяют нам видеть цвет, — на атомном уровне.
Колбочки не «видят» цвет сами по себе. Вместо этого они реагируют на длины световых волн и посылают электрические сигналы в мозг. Затем эти сигналы обрабатываются и помогают нам воспринимать окружающий мир.
Колбочки состоят из белков, называемых опсинами. Существует три различных варианта молекул, из которых состоят наши фоторецепторы красного, зелёного и синего цветов. Каждый опсин содержит одну и ту же молекулу, производную витамина А, — ретинальдегид, чувствительный к свету.
Исследовательская группа изучила образцы этих опсинов, замороженные методом мгновенной заморозки, и выяснила, что каждый тип по-своему связывается с молекулой.
Команда обнаружила, что «красный и зеленый опсины, по-видимому, используют совершенно разное расположение химических электронных зарядов вокруг ретинальдегида», — объясняет Тревор Лэмб, доктор философии, исследователь из Австралийского национального университета, в заявлении для прессы.
«Мы предполагаем, что эта разница объясняет, почему они выключаются быстрее, чем синий опсин, и намного быстрее, чем пигмент палочек».
Другими словами, наши глаза функционируют как высокоскоростные камеры, и исследователи полагают, что именно расположение ретинальдегида определяет скорость срабатывания затвора.
Результаты исследования могут помочь ученым разработать более эффективные методы лечения дистрофии колбочек, нарушений цветовосприятия и других проблем со зрением. Однако, по словам исследователей, они не могут подробно рассказать о том, что именно эта работа может рассказать о восприятии, поскольку это не входит в сферу их компетенции.
Тем не менее можно с уверенностью сказать, что наше зрение по-прежнему таит в себе немало загадок. Например, перед нашими глазами — возможно, даже в тот момент, когда мы читаем эту статью, — находятся целые цветовые поля, но мы их совершенно не видим. И это не единственный пример того, как наши глаза нас обманывают. Но ученые начинают разгадывать и эти тайны.
Трудно представить мир таким, каким мы его уже видим. Помидоры красные. Подсолнухи желтые. Апельсин — это, ну, апельсин, — по крайней мере, так мы думаем. Как оказалось, реальность (по крайней мере, когда дело касается радуги) не такая, какой кажется.
Например, фиолетовый цвет не существует, это всего лишь побочный эффект того, как ваш мозг упорядочивает хаос — извините, любители фиолетового. Красные и синие волны находятся на противоположных концах светового спектра. Когда вы видите волны одновременно, они сталкиваются, и ваши глаза и мозг не знают, что делать, поэтому эта мешанина воспринимается как «фиолетовый». Другими словами, у этого цвета нет собственной длины волны, это скорее оптическая иллюзия.
Оло — еще один цвет, который обманывает наш мозг. Это очень насыщенный сине-зеленый цвет, который часто называют «павлиньим зеленым».
Его недавно открыли исследователи. В исследовании 2025 года, опубликованном в Science Advances, группа исследователей из Калифорнийского университета в Беркли попыталась стимулировать только М-колбочки, которые воспринимают средние зеленоватые волны. Из-за эволюционного сбоя волны, которые естественным образом стимулируют М-колбочки, перекрываются с волнами, стимулирующими L-колбочки (которые воспринимают длинные красноватые волны). Другими словами, М-колбочки никогда не активируются сами по себе.
Команда использовала специальную лазерную технику, которую они назвали “Оз” в честь романа Фрэнка Баума «Удивительный волшебник страны Оз». Оз использует зеленый лазер для стимуляции колбочек. Согласно пресс—релизу университета, при стимуляции комбинации трех колбочек — S (которые воспринимают короткие длины волн), M и L — человек будет видеть цветные изображения.
Но когда лазер посылал электрические импульсы преимущественно в М-контур, участники эксперимента могли видеть оло, или «самый зеленый зеленый».
С другой стороны, исследователи также смешивали цвета, чтобы получить, казалось бы, невозможные оттенки. Например, вы когда-нибудь видели сине-жёлтый? Не зелёный, а оба цвета одновременно.
А как насчёт красно-зелёного? В 2010 году Винсент Биллок, доктор философии, и Брайан Цзоу, которые в то время работали в Исследовательской лаборатории ВВС США, написали статью для Scientific American, в которой объяснили, как им удалось доказать, что это возможно.
Исследователи объединили два метода: стабилизацию изображения и выравнивание яркости, когда кажется, что два или более цвета имеют одинаковую яркость. Биллок и Цзоу ограничили размер выборки, чтобы тестировать только коллег-исследователей в области зрения, а не художников или других неспециалистов. По словам исследователей, сочетание этих методов оказалось «на удивление эффективным». На самом деле шесть из семи участников видели запрещенные цвета.
«Иногда результат выглядел как градиент, переходящий, скажем, от красного слева к зеленому справа, со всеми возможными оттенками зеленовато-красного и красновато-зеленого между ними, — писали исследователи в своей статье.
В других случаях они видели красные и зеленые поля в одном и том же месте, но на разной глубине, как будто один оттенок просвечивал сквозь другой без обесцвечивания ни одного из них. Часто видели, как все поле заполнялось красивым однородным красновато-зеленым или голубовато-желтым цветом.
Хотя вы не сможете увидеть оло или красно-зеленый цвет самостоятельно — по крайней мере, в ближайшее время, — в следующий раз, когда будете идти по проходу в продуктовом магазине или проезжать мимо поля с полевыми цветами, знайте, что радуга перед вашими глазами может быть не такой, какой кажется. Возможно, прямо сейчас вы не видите какой-то невозможный цвет.
Emma Frederickson
