Загадки цветового восприятия: как наш мозг, обманывая нас, экономит энергию и память
Вы когда-нибудь замечали, что один и тот же предмет может казаться разного цвета или яркости в зависимости от того, что находится рядом с ним? Например, серая бумага может выглядеть светлой на черном столе, а темной на белом. Или красная роза может стать еще краснее, если рядом с ней поставить зеленую вазу. Это называется влиянием окружения на то, как мы видим цвета и свет, и это одна из самых удивительных и сложных вещей в нашем зрении.
Ученые и философы давно спорят о том, почему так происходит. Некоторые считают, что наш мозг пытается показать нам предметы такими, какие они есть на самом деле, несмотря на то, что свет меняется от времени суток или погоды. Другие полагают, что наш мозг экономит энергию и память и показывает нам только самое важное в картинке.
Оба куба имеют то, что кажется желтыми и синими плитками на их верхних поверхностях. Однако те, что слева выглядят желтыми, на самом деле имеют серый цвет, идентичный синим плиткам справа. Новая модель может помочь объяснить, почему объекты кажутся одного цвета даже при изменении освещения и почему в иллюзиях такой серый цвет выглядит разноцветным.
В новом исследовании доктор Джолион Трощанко из Эксетерского университета совместно с коллегами придумал модель, которая говорит, что все эти странные вещи происходят из-за того, что у нашего мозга есть свои границы. Он предположил, что наш мозг видит картинку с помощью специальных датчиков, которые реагируют на разные размеры и цвета предметов.
Под датчиками подразумеваются фильтры, которые образуются из нейронов в глазах и мозге. Они называются так, потому что они похожи на фильтры, которые используются в фотографии или оптике, чтобы пропускать или блокировать свет определенных частот или цветов. Нейроны в этих фильтрах реагируют на разные характеристики изображения, такие как размер, контраст, цвет и ориентация.
Оба серых круга совершенно одинаковые, но один кажется темнее другого.
Каждый датчик может работать только в определенном диапазоне: если предмет слишком маленький или слишком большой, слишком светлый или темный, датчик не видит его. Кроме того, каждый датчик чувствителен к контрасту, то есть разнице между цветом или яркостью предмета и его окружения. Чем меньше предмет, тем больше контраст нужен для того, чтобы датчик его заметил.
— Джолион Трощанко.
Модель Трощанко показала, что эти простые свойства датчиков достаточны для того, чтобы объяснить большинство странных вещей, которые мы видим. Например, серая бумага выглядит светлой на черном столе, потому что она привлекает внимание датчиков больших размеров с низким требованием к контрасту. На белом столе же она не привлекает внимание этих датчиков и видна только датчикам маленьких размеров с высоким требованием к контрасту, которые реагируют слабее. А красная роза становится еще краснее рядом с зеленой вазой, потому что она вызывает большую разницу в активности датчиков красного и зеленого цветов.
Модель Трощанко также согласуется с тем, что ученые знают о том, как работает наш мозг. Он показал, что его модель хорошо предсказывает результаты тестов на то, как люди видят контраст, а также характеристики клеток в глазах обезьян. Это подтверждает, что его модель отражает реальные свойства нашего зрения.
Исследование Трощанко и его коллег имеет важное значение для понимания того, как человеческий мозг видит цвета. Оно показывает, что многие странные и загадочные иллюзии могут быть объяснены простыми правилами, которым следует наш мозг. Это означает, что мозг не стремится к тому, чтобы показать нам предметы такими, какие они есть на самом деле, а скорее к тому, чтобы сэкономить энергию и память и показать нам только самое важное в картинке. Это также означает, что мы не всегда видим предметы такими, как они выглядят в данной ситуации.
Ученые и философы давно спорят о том, почему так происходит. Некоторые считают, что наш мозг пытается показать нам предметы такими, какие они есть на самом деле, несмотря на то, что свет меняется от времени суток или погоды. Другие полагают, что наш мозг экономит энергию и память и показывает нам только самое важное в картинке.
Оба куба имеют то, что кажется желтыми и синими плитками на их верхних поверхностях. Однако те, что слева выглядят желтыми, на самом деле имеют серый цвет, идентичный синим плиткам справа. Новая модель может помочь объяснить, почему объекты кажутся одного цвета даже при изменении освещения и почему в иллюзиях такой серый цвет выглядит разноцветным.
В новом исследовании доктор Джолион Трощанко из Эксетерского университета совместно с коллегами придумал модель, которая говорит, что все эти странные вещи происходят из-за того, что у нашего мозга есть свои границы. Он предположил, что наш мозг видит картинку с помощью специальных датчиков, которые реагируют на разные размеры и цвета предметов.
Под датчиками подразумеваются фильтры, которые образуются из нейронов в глазах и мозге. Они называются так, потому что они похожи на фильтры, которые используются в фотографии или оптике, чтобы пропускать или блокировать свет определенных частот или цветов. Нейроны в этих фильтрах реагируют на разные характеристики изображения, такие как размер, контраст, цвет и ориентация.
Оба серых круга совершенно одинаковые, но один кажется темнее другого.
Каждый датчик может работать только в определенном диапазоне: если предмет слишком маленький или слишком большой, слишком светлый или темный, датчик не видит его. Кроме того, каждый датчик чувствителен к контрасту, то есть разнице между цветом или яркостью предмета и его окружения. Чем меньше предмет, тем больше контраст нужен для того, чтобы датчик его заметил.
Наши глаза посылают сообщения в мозг, заставляя нейроны срабатывать быстрее или медленнее. Однако существует предел того, как быстро они могут срабатывать, и в предыдущих исследованиях не рассматривалось, как этот предел может повлиять на то, как мы видим цвет
— Джолион Трощанко.
Модель Трощанко показала, что эти простые свойства датчиков достаточны для того, чтобы объяснить большинство странных вещей, которые мы видим. Например, серая бумага выглядит светлой на черном столе, потому что она привлекает внимание датчиков больших размеров с низким требованием к контрасту. На белом столе же она не привлекает внимание этих датчиков и видна только датчикам маленьких размеров с высоким требованием к контрасту, которые реагируют слабее. А красная роза становится еще краснее рядом с зеленой вазой, потому что она вызывает большую разницу в активности датчиков красного и зеленого цветов.
Модель Трощанко также согласуется с тем, что ученые знают о том, как работает наш мозг. Он показал, что его модель хорошо предсказывает результаты тестов на то, как люди видят контраст, а также характеристики клеток в глазах обезьян. Это подтверждает, что его модель отражает реальные свойства нашего зрения.
Исследование Трощанко и его коллег имеет важное значение для понимания того, как человеческий мозг видит цвета. Оно показывает, что многие странные и загадочные иллюзии могут быть объяснены простыми правилами, которым следует наш мозг. Это означает, что мозг не стремится к тому, чтобы показать нам предметы такими, какие они есть на самом деле, а скорее к тому, чтобы сэкономить энергию и память и показать нам только самое важное в картинке. Это также означает, что мы не всегда видим предметы такими, как они выглядят в данной ситуации.
- Евгения Бусина
- Джолион Трощанко
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Таинственная «дверь» обнаружена в Антарктиде
Теория заговора против официальной науки: кто окажется прав?...
15 000 американских городов станут призраками в ближайшие десятилетия
Ученые уверены, что «там просто некому будет жить»....
Не по вкусу: комары пьют кровь не у всех подряд
Полезно понимать для защиты от опасных насекомых....
НЛО управляют армией беспилотников, которые следят за военными базами США
Загадочные дроны буквально терроризируют американских военных летчиков....
Странный случай: укус змеи подействовал на австралийца спустя 15 часов
Только 10% укушенных на самом деле получают дозу яда....
Собаки поднялись на новую ступень эволюции
Третья стадия одомашнивания — что это значит?...
20 млн жителей США могут остаться без воды
Великие озера поразила небывалая засуха....
Первые оседлые люди в Европе: в Сербии обнаружили дом возрастом 8000 лет
Обгорелое жилище перевернуло представления о ранних поселенцах....
Вспененный гель быстро останавливает кровотечение и снижает риск заражения
Учёные изобрели спасающую жизнь «повязку»....
Кошки могут понимать многие слова
Но для экспериментов голос хозяина произносил бессмыслицу....
Google срочно переходит на атомную энергию
АЭС опасны, но у Америки просто нет выхода....
Первая частная космическая станция появится на орбите в 2025 году
Комплекс, созданный с учетом проблем астронавтов, потянул на миллиард долларов....
Американские ученые отрицают ускорение глобального потепления
Формально, так и есть, но это ещё не всё....
Окаменелости в Индии рассказали о самом раннем случае разделки слонов людьми
Это произошло не менее 300 тысяч лет назад....
Детекторы ИИ ложно обвинили студентов в плагиате
Ничто не ново на всё 100%....
Режиссер фильма «Я, робот» утверждает, что Илон Маск крадет его идеи
Смех смехом, но новые проекты Маска удивительно похожи на кадры из фильма....