Det er forbudte farger som er usynlige for øyet.

Merkelig nok er det forbudte farger som er usynlige for øyet.

"Forbudte farger" refererer til de fargene som ikke er underlagt det menneskelige øyet, det vil si at en person ikke er i stand til å se dem fordi de består av flere nyanser som kompenserer hverandre i menneskers øyne. En person kan ikke en gang forestille seg dem, og ikke bare se dem. Gulblå er en farge med nyanser av blå og gul, og rødgrønn er en farge som er både rød og grønn på samme tid..
Det menneskelige øyet er designet på en slik måte at netthinnen har spesielle nevroner, som også kalles "motstandere av nevroner".

De lyser opp når en person ser rødt, og denne blitsen av aktivitet forteller hjernen nøyaktig hva personen ser rød foran seg. De samme motstanderne av nevroner er undertrykt og grønne. Det samme skjer med gulblå, gule aktiveres, og blå hemmer aktiviteten deres. Som et resultat av at hjernen vår kan dekode farger, kan vi aldri se fargedata komme fra en eneste kilde..

Forbudte farger

God dag kjære venn!

Det er "forbudte farger", for eksempel gulblå og rødgrønn.

"Forbudte farger" er farger som folk ikke kan se, fordi de består av to nyanser som kompenserer hverandre i menneskers øyne. Folk klarer ikke bare å se dem, men forestiller seg selv. Gulblå farge med nyanser av gul og blå; rødgrønn - rød og grønn på samme tid.

Forbudte farger

Netthinnen i det menneskelige øyet har spesielle nevroner kalt “motstandere av nevroner” som lyser opp når vi ser rødt, og en slik blitz av aktivitet forteller hjernen at vi ser at den er rød. De samme motstanderne av nevroner blir undertrykt i grønt. På samme måte aktiverer gult dem, og blått undertrykker dem. Selv om de fleste farger gir en blanding av effekter blant begge grupper av nevroner som den menneskelige hjernen kan avkode, kansellerer rød grønn og gul blå. Derfor kan vi aldri se begge disse fargene samtidig, fra samme kilde..

Riktig nok viser studier at forbudte farger fortsatt kan sees. Forskere har laget slike bilder der grønne og røde, og i en annen, gule og blå striper "løp" etter hverandre. De viste disse bildene til hundrevis av frivillige ved hjelp av en eye tracker som fanget dem på nivå med menneskelige øyne. Dette sørget for at lyset fra stripen i hver farge påvirker de samme cellene i øyehinnen, for eksempel oppfattet noen celler bare gule, mens andre bare blå.

I sluttresultatet sa deltakerne i et visuelt eksperiment at de så grensene mellom fargene gradvis forsvinne, og de to fargene slo seg sammen til en. Det er interessant, men eksperter klarte fortsatt å omdirigere funksjonen til cellene i netthinnen, mens folk kunne se farger som de aldri hadde møtt før.

I sine arbeider skrev forfatterne at hver av deltakerne i eksperimentet kalte fargen han så "samtidig grønn og rød." Noen av deltakerne i eksperimentet, til tross for at de visste hvilke farger de så på, kunne heller ikke på et ord navngi hva de ser eller i det minste beskrive den synlige fargen. På samme tid var en av deltakerne en kunstner, med en enorm "fargeordbok".

Umulige farger

Hvis du ikke kan, men virkelig vil, kan du det: hovedregelen for sybaritter og egoister gjennom tidene er bekreftet i ett vitenskapelig eksperiment. Det virket håpløst, men resultatene overrasket: fargene umulige for menneskesyn, viser det seg, er tilgjengelige for oppfatning! La oss fortelle mer detaljert - men først en liten teori.

Farget materiel

Farge er en egenskap i verden, en gitt som vi blir vant til fra fødselen. Det er bare syv primærfarger, men deres forskjellige kombinasjoner, toner, metning og lysstyrke gir oss millioner av nyanser som gjør vår verden unik.

Direkte for persepsjon av farger er to typer fotoreseptorer ansvarlige. Den første er svært følsomme pinner, som har til oppgave å lede oss i mørket under parkens mørke bane. De er ansvarlige for skumring (med bakgrunnsstyrke mindre enn 0,01 cd / m2), men fungerer i svart-gråhvit, achromatisk spektrum. Deres fargekjære kolleger er kjegler. "Dagsskift" er mye mindre følsom, foretrekker sterk belysning (bakgrunnslysstyrke skal være minst 10 cd / m2), men det er takket være dem at vår virkelighet tar på seg farger. Kjegler er i sin tur delt inn i tre grupper: blå, rød og grønn.

Overraskende nok kan antall kjegler variere opptil 40 ganger med full bevaring av fargeoppfatningen. Informasjon hentet fra disse reseptorene blir behandlet i den okkipitale delen av hjernen: det er her vårt visuelle bilde av verden blir dannet.

Fargeforbud

Dessverre er det ikke gitt noen farger til oss. Umulige farger - men heller kombinasjoner av farger - er utilgjengelige for menneskets syn på grunn av egenskapene til visuelle nevroner.

Grunnlaget for mange prosesser i menneskekroppen er motstanderens prinsipp. Hvis flexormuskelen mottar en ordre om handling fra hjernen, er dens antagonist, ekstensormuskelen, en samtale om å slappe av og ikke forstyrre. Etter samme regel lever verden av endokrine kjertler: virkningen av noen hormoner reduserer effekten av andre. Aktiviteten til spesielle visuelle nevron-motstandere i oppfatningen av rødt gjør det umulig å oppfatte grønt. Tilsvarende med gule og blå farger. Hjernen vår kan skille disse fargene individuelt, "blande" dem, bli brun eller grønn, men under ingen omstendigheter vil vi under naturlige forhold vise oss rød, skinnende med grønn eller gul med en touch av blått.

Parene "rødgrønn" og "blågul" er umulige for synet vårt.

TOPP 25: Strålende fakta om farger som vil endre utsiktene dine

Farger omgir oss og spiller en viktig rolle i livene våre. Våre favorittplagg, biler, kjæledyr og til og med kroppen vår - alt har farge. Farger er så vanlige at vi tar dem for gitt og ikke forstår hvilken effekt de har på livene våre. Men fargerverdenen er et fascinerende sted der det er mange fakta du sannsynligvis ikke kjenner. men du finner ut av det etter å ha lest listen vår i dag. Her er 25 strålende fakta om farger som vil endre synet ditt..

25. Personer med fargeblindhet (manglende fargeoppfatning) ser i gjennomsnitt bedre om natten enn personer med normal fargeoppfatning.

Foto: Public Domain

24. Vitenskapelig forskning har vist at sølv er den tryggeste fargen på en bil. Det er mye mindre sannsynlig at sølvbiler får alvorlige ulykker enn biler i andre farger..

Foto: Public Domain

23. Den blå fargen bidrar til å roe sinnet til en person, redusere hjerterytmen, senke blodtrykket og redusere angsten..

Foto: Public Domain

22. Rødt er den første fargen som et barn ser. Studier har vist at babyer under 2 ukers alder allerede kan skille rød, sannsynligvis fordi den har den lengste bølgelengden til resten av fargene, noe som gjør det til den enkleste fargen å oppfatte av babyens utviklende reseptorer..

Foto: Public Domain

21. Den gjennomsnittlige personen kan se omtrent en million blomster. Noen mennesker kan imidlertid se mye mer. Du vil snart forstå hvorfor.

Foto: Public Domain

20. På eldgamle japansk er det praktisk talt ingen forskjell mellom blått og grønt. De hadde en farge kjent som ao, som gjaldt begge. På moderne japansk er det et eget ord for green - midori.

19. En gruppe astronomer bestemte seg for å samle fargen på alle stjernene i universet og blande det hele for å finne ut hvilken farge universet er. Som det viste seg, er universet beige (også kalt "kosmisk latte").

18. Okser hater faktisk ikke rødt. De, som alle andre representanter for storfe, skiller dårlig mellom røde og grønne farger. Oksen er irritert av bevegelsene som matador gjør med en fille.

17. Før appelsiner ble populære i Europa, ble den oransje fargen på engelsk kalt geoluhread eller gulrød. I følge Oxford English Dictionary begynte ordet orange “orange” å brukes for å beskrive farge først i 1512.

Foto: Public Domain

16. Blå, forresten, er den mest populære fargen i verden, den foretrekkes av omtrent 40% av alle mennesker.

Foto: Public Domain

15. Noen mennesker kan være redde for blomster. Kromofobi er en konstant, uforklarlig frykt eller aversjon mot blomster..

Foto: Public Domain

14. Den rosa fargen bidrar til ro og ro. Feng Shui, det kinesiske filosofiske systemet, mener at rosa beroliger de forskjellige energiene i rommet og holder dem redusert.

Foto: Public Domain

13. Forskere sier at rødt og gult er de mest appetittvekkende fargene. Overraskende nok har mange fastfood-giganter som McDonald's, KFC og Burger King minst en av disse fargene i logoene sine.

12. Solen er faktisk hvit. Det virker gult fordi jordens atmosfære sprer lys med bølgelengdene blått, indigo og lilla, mens farger med en lengre bølgelengde som rød, oransje og gul er vanskeligere å spre.

Foto: Public Domain

11. Tetrochromatia, en genetisk mutasjon som i noen menneskers øyne er 4 typer lysreseptorer, i stedet for de vanlige 3, som gjør at de kan oppfatte rundt 100 millioner farger - 100 ganger mer enn de fleste. Hos kvinner er denne mutasjonen mye mer vanlig enn hos menn.

Foto: Public Domain

10. Det er farger som er for komplekse til at det menneskelige øyet kan oppfatte. De er kjent som umulige farger eller forbudte farger..

9. Forskere mener at utseendet på TV-en du så på som barn, er sterkt påvirket av drømmenes farge. Derfor kan eldre mennesker som er vant til å se svart-hvitt-TV, se svart-hvite drømmer.

Foto: Public Domain

8. Hvit farge symboliserer renhet og friskhet. Et hvitmalt rom anses som ideelt for en gravid kvinne..

Foto: Public Domain

7. Mantis reker, et fargerikt havdyr, har de mest komplekse øynene til alle levende ting. Mens de fleste skapninger (inkludert mennesker) bare har 3 fargereseptorer, har mantis rekene 12-16. Derfor er disse skapningene i stand til å oppfatte farger som folk ikke en gang kan forestille seg..

6. Grønn er den beste fargen på skrivebordet. Det er en rolig farge for øynene, og det forårsaker minst belastning på øynene..

5. Mens rød vanligvis blir sett på som en alarm, har det en beroligende effekt på kyllinger. Det røde lyset hjelper dem med å roe seg ned, sove bedre og unngå kannibalisme og problemene med å hakke hverandre.

Foto: Public Domain

4. Mye karakteristiske vesener, mygg tiltrekkes av mørke farger, spesielt svart og mørk blå.

3. For arbeidere virker svarte bokser tyngre enn bokser i andre farger, selv om vekten er den samme.

Foto: Public Domain

2. Grå farge provoserer folk til å være passive, likegyldige og mangler energi. Derfor, hvis du liker å bruke grå klær, kan du legge til en lysere farge for å redusere denne effekten..

1. I 2014 kunngjorde det engelske Hi-tech-selskapet at de skapte den svarteste fargen som noen gang er sett. Laget av dyrking av karbon-nanorør på en metalloverflate, absorberer Vantablack, som forskere kaller det, lys i en slik grad at overflaten ser ut som et tomrom.

dymontiger

Interessant på nettet!

Nysgjerrigheter, humor og noen ganger tinn, alt dette finner du her;)

Hver dag er mennesker omgitt av farger, både i naturlige og kunstige omgivelser. Noen ganger kan farger skille seg veldig ut, og andre ganger kan de visne i bakgrunnen. Du kan enkelt ta blomster for gitt uten å tenke på effektene eller hvordan de fungerer. Så her er ti fakta om farger som du kanskje ikke vet.

10,10 millioner farger

Hvis noen spurte deg hvor mange blomster som finnes, hva ville du svare? Det menneskelige øyet kan vanligvis se omtrent 10 millioner farger. Dette skyldes millioner av spesielle kjegler i øyet som er i stand til å oppdage pigment. Noen ganger fungerer kanskje ikke noen kjegler riktig, og dette fører til fargeblindhet. I andre tilfeller kan en person ha "tetrachromatia" når en ekstra type kjegle er til stede i øyet, og en person kan skille opp til 100 millioner farger.

At vi ser alle disse fargene, betyr ikke nødvendigvis at vi har navn på alle dem. Pantone har for tiden 2678 navngitte farger i sin grafiske designkolleksjon, mens Crayola bare har 120 forskjellige farger. I alle fall er til og med det ganske mye!

9. Umulige farger

Det er tydelig at det menneskelige øyet ser en utrolig mengde farger. Men hva med farger som vi ikke ser? “Umulige” eller “forbudte” farger representerer teoretisk kombinasjoner av blått og gult og rødt og grønt som menneskelige øyne ikke kan se. Det er nevroner i øyet som aktiveres når de ser rødt eller gult. Fraværet av rødt eller gult betyr imidlertid at grønt eller blått er til stede. Som en bryter kan ikke nevroner slå seg av og på samtidig, så de kan ikke se både rødt og grønt, eller blått og gult på samme tid. Faktisk avbryter rød og grønn hverandre, mens blå og gul også avbryter hverandre.

I 1983 prøvde forskerne Hewitt Crane og Thomas Piantanida å gjøre det umulige og finne en måte å se disse forbudte fargene på. Ved hjelp av oculography-teknologi holdt de rødgrønt (og blå-gult) stripete papir nøyaktig foran de frivillige øynene. Frivillige uttalte at linjene mellom hver farge begynte å falme, og fargene smeltet sammen til en ny farge. Tilsynelatende var disse nye fargene så unike at de frivillige ikke engang kunne navngi eller beskrive dem..

8. Kulturelle fargeforskjeller

Det er så mange nyanser at folk vanligvis kan skille og klassifisere dem. Scarlet er en nyanse av rød; blå og grønn er kalde farger. I noen kulturer finnes det imidlertid andre måter å beskrive farger på, i det hele tatt..

På 1970-tallet samarbeidet forskere Paul Kay og Brent Berlin med misjonærer fra Summer Institute of Linguistics for å samle inn data om fargeforhold verden over. Disse misjonærene viste fargede kort til mennesker i stammesamfunn og ba dem beskrive hver farge. I noen tilfeller, for eksempel på Kandoshi-språket, hadde ikke medlemmene i samfunnet spesifikke navn for hver farge. I stedet kunne de beskrive det gule kortet som "ptsiyaro," som refererer til en gul fugl. Enda mer interessant skilte de ikke farger på samme måte som Western Roy G BIV-modellen. For eksempel brukte de det samme ordet (kawabana) for å beskrive alle nyanser mellom grønt og lilla. På engelsk regnes grønt, blått og lilla som separate farger, og enda flere ord brukes for å beskrive de mange nyanser av hver av dem..

7. Den første var frukt

Selv på engelsk har ordforrådet og klassifiseringen av farger endret seg over tid. Mange tror antagelig at sitrusfrukter ble kalt "appelsiner" på grunn av sin lyse farge, men faktisk var det omvendt. Fram til slutten av 1300-tallet hadde ikke oransje sitt eget navn. Det ble ganske enkelt kalt gulrød eller fargen mellom rød og gul.

Da kjøpmenn begynte å ta appelsiner fra Asia til Europa, hjalp lyse frukter med å gjøre appelsin til en uavhengig farge. Opprinnelig ble frukten kalt "naranga" på sanskrit, og på fransk - "narange", og deretter på engelsk, "oransje". Appelsiner ble en deskriptor for andre gjenstander som hadde den samme lyse skyggen. Du kan for eksempel si "halskjede i oransje farge" eller "papir i oransje farge". Til slutt fikk ordet “oransje” sin andre definisjon og ble navnet gulrødt.

6. Den mest populære fargen

Hvor mange ganger har noen spurt hvilken farge som er din favoritt? Selv i online tester blir dette spørsmålet ofte møtt. Alle har sin egen favoritt, og noen ganger endres denne favoritten over tid. Dermed kan det være interessant å vite at en farge generelt ser ut til å være den mest favoritt - blå. Allerede i 1941 viste studier at nyanser av blått er å foretrekke fremfor alle andre farger, og resultatet har ikke endret seg i senere studier..

I tillegg gjennomførte Scott Design Inc i 2011 to undersøkelser for å identifisere de mest og minst populære fargene. Blue var den mest populære med 27% av stemmene, mens green tok andreplassen med 18% av stemmene. Samtidig har brun blitt den minst favorittfargen. Bare 3,5% av deltakerne sa at blått var deres minst favorittfarge. I 2017 ga papirbedriften “G. F. Smith ”gjennomførte en online undersøkelse som tillot deltakerne å velge sin favorittfarge. Etter at 30.000 mennesker fra 100 land stemte, ble det kunngjort at vinneren var en skygge av turkis, nå kalt “Marrs Green”. Selv om det kalles "grønt", er det debatt om dette virkelig er en nyanse av grønt eller blått, ettersom det definitivt inneholder antydninger til begge deler. Til tross for dette er det tydelig at blått og grønt er favorittfargene..

Det er kjent at fobier er utrolig irrasjonell frykt som folk kan oppleve med visse utløsere. Vanlige fobier inkluderer arachnophobia (frykt for edderkopper), akrofobi (høydeskrekk) og klaustrofobi (frykt for lukkede rom), men det er også mange andre uvanlige fobier, som kromofobi.

Kromofobi er en frykt for blomster, samt spesifikke fobier angående visse farger. Et eksempel er xantofobi, en frykt for gult. Som andre fobier kan kromofobi føre til ekstrem angst, panikkanfall, uregelmessig hjerterytme og kvalme. Årsakene til denne rare frykten antas å inkludere PTSD eller assosiasjonen av en bestemt farge til noe ekstremt ubehagelig.

4. Det er ingen lilla i regnbuen

En regnbue brukes ofte for å representere hele spekteret av synlige farger, men magenta forekommer faktisk ikke i en regnbue. Enkelt sagt består en regnbue av rød, oransje, gul, grønn, blå, blå og lilla (og i den rekkefølgen). Imidlertid bør magenta-fargen være et sted mellom de to endene av spekteret - rød og lilla.

Farger er bølgelengder av lys som vanligvis oppfattes basert på hvilke bølgelengder som blir absorbert eller reflektert fra objektet. Hvis en gjenstand absorberer alle bølgelengder unntatt grønt, reflekteres grønt lys og objektet vises grønt. Hvis to bølgelengder reflekteres samtidig, vil øyet finne en "middels" farge mellom dem. For eksempel, hvis et objekt reflekterer blått og gult lys, vil objektet virke grønt, fordi det i spekteret er i midten mellom blått og gult. Så hvis de røde og fiolette fargene - de motsatte ender av spekteret - reflekteres, hvordan vil gjenstanden se ut? Formelt sett er grønt jevnt fordelt mellom rødt og lilla, men grønt er tydeligvis veldig forskjellig fra begge. For å kompensere for dette, gjør hjernen i det vesentlige spekteret til en løkke eller hjul, mens magenta-fargen lukker gapet mellom rødt og fiolett. Selv om den lilla fargen er ekte, er den unik på den måten at den mangler sin egen bølgelengde og plass i regnbuen.

3. Psykologi av farger

Hvor klart farge påvirker synet vårt, men det er kanskje mindre åpenbart at det også kan ha kraftige effekter på underbevisstheten. Fargens psykologi er hvordan farger påvirker følelser, tanker og til og med menneskelig atferd. Merkevarebygging er et område der psykologien til farger ofte brukes; bedrifter bruker visse farger for å påvirke forbrukerne. For eksempel kan rødt og gult stimulere en persons appetitt og få ham til å føle sult. Det er ikke tilfeldig at mange næringskjeder inkluderte disse fargene i logoene sine.!

I tillegg kan farge til og med forbedre oppmerksomheten og hukommelsen. Et eksperiment av Frank Farley og Alfred Grant tviler på hvorvidt farger eller svart-hvitt multimediapresentasjoner vil påvirke deltakernes minne. Resultatene deres viste at forsøkspersonene virkelig husker bedre fargepresentasjoner. Andre studier har også sett etter praktisk bruk av farger for å hjelpe pasienter med Alzheimers sykdom, personer med autisme og personer med dysleksi..

2. Symbolikk av blomster

Farge kan ha en psykologisk, bevisstløs effekt på oss (for eksempel å forbedre hukommelsen), men farger har også en symbolsk betydning. Noe symbolikk er åpenbart (rød betyr stopp), mens andre betydninger er mindre relevante for hverdagen (blått kan symbolisere tillit og troskap). Symbolikk varierer også veldig på tvers av kulturer. I vestlig kultur symboliserer hvitt ofte uskyld, fred og renhet, og brukes ofte i bryllup. I Kina er hvitt derimot assosiert med død og sorg, og hvite klær brukes ofte til begravelser..

Symbolikken til blomster er ikke spesifikk selv i en kultur, fordi assosiasjoner kan endre seg over tid. Se for deg en fest til ære for den fremtidige fødselen til et barn - alt er vanligvis rosa eller blått, avhengig av kjønn på barnet. Faktisk var det meste av historien ikke slik. Fram til begynnelsen av 1900-tallet ble ikke en eneste farge assosiert med verken kjønn eller den andre. Både gutter og jenter hadde på seg blått og rosa. Deretter begynte klesbutikker å anbefale å kle gutter i rosa og jenter i blått. Det antas at disse selskapene ganske enkelt ønsket å øke salget, og oppfordret foreldre til å kjøpe nye sett med klær til den nyfødte. Tidligere var gutter og jenter kledd på samme måte, og det var praktisk å bruke de samme settene med klær, og flytte fra et barn til et annet. Senere, på 1940-tallet, endret alt seg: blått ble standarden for gutter, rosa for jenter. Over tid har disse foreningene styrket seg, og i vår tid er det blitt vanlig.

Et morsomt faktum med farger er at Pantone hvert år velger en spesifikk nyanse som blir "årets farge". Denne tradisjonen begynte i 2000 med fargen "Cerulean Blue", og siden da velger selskapet hvert år en unik farge. For 2020 er det en nyanse av blått kalt Classic Blue. Pantones administrerende direktør, Leatrice Eiseman, beskrev fargetonen som "Penetrated by Deep Resonance," Pantone 19-4052 Classic Blue "er grunnlaget. Grenseløs blå fremkaller den enorme og uendelige kveldshimmelen. oppfordrer oss til å se utover det åpenbare for å utvide tankegangen; oppmuntre oss til å tenke dypere, utvide våre synspunkter og åpne kommunikasjonsstrømmen ”.

Denne ideen kan virke dum eller bare underholdning, men faktisk påvirker den trender innen design, mote og markedsføring. Når en ny farge annonseres i desember, vil mange bloggere til og med publisere tips og ideer for bruk av farger i leserens garderobe, interiørdesign, sosiale nettverk, etc. Så ikke bli overrasket hvis du merker mye “klassisk blått” i år! Unødvendig å si, årets farge kan være mer passende for medisinske midler av blå farge, siden det nå er mange av dem!
©

Hvilke farger anses som de mest skadelige for øynene?

Psykologer sier at farger har forskjellige effekter på persepsjonen, humøret og ytelsen til en person. For eksempel antas det at den blå fargen gir en følelse av ro og fremmedgjøring. Dessuten er det ansett som det mest skadelige for øynene. Leger anser bølgene i spekteret, som spenner fra blått til ultrafiolett, som farlig for synet. En person kommer nesten konstant i kontakt med blå lysbølger: de gjenspeiles fra dataskjermer, gadgets-skjermer, LED-lamper.

For første gang er de biokjemiske mekanismene som fungerer når retinalcellene bestråles med blått lys, blitt studert av spesialister fra University of Toledo (USA). Resultatene av arbeidet deres er publisert i tidsskriftet Nature..

Hva fant de ut?

En gruppe forskere gjennomførte et eksperiment med fotoreseptorceller i netthinnen. Forskere utsatte dem for blå stråling. Det viste seg at under hans innflytelse begynte netthinnen (formen av vitamin A som finnes i netthinnen) å samle seg i overkant og ble giftig. Samtidig ble prosesser som førte til en kraftig økning i konsentrasjonen av kalsium i cytoplasma, aktivert. Som et resultat skjedde delvis retinal celledød. Denne prosessen provoserer utviklingen av makuladegenerasjon: en progressiv sykdom i den sentrale regionen av netthinnen, noe som fører til tap av synsskarphet. Vanligvis anses aldring som en viktig risikofaktor..

Og hvordan fungerer andre farger??

Forskere utførte et lignende eksperiment med gult, grønt og rødt lys: når de ble utsatt for denne typen stråling på celler, startet ikke farlige biokjemiske reaksjoner.

Hvordan redde synet fra eksponering for blå stråling?

Forskere bemerker at den identifiserte mekanismen vil hjelpe i fremtiden med å utvikle effektive midler for å beskytte synet mot blått. I mellomtiden råder de mindre tid på skjermer og prøver å unngå glød av skjermer og lysdioder om natten.

Forbudte øyenfarger

For å forstå driftsprinsippet for en ukjent enhet, trenger den noen ganger å være demontert eller til og med ødelagt. Forskere av menneskesyn prøver å unngå slike destruktive påvirkninger (og relaterte søksmål). Likevel er studiet av reversible synsforstyrrelser en veldig fascinerende aktivitet, som også kan være av stor praktisk betydning (for eksempel studiet av årsakene til romlig desorientering og midlertidig synshemming hos militære piloter). På US Air Force Research Laboratory forårsaker og undersøker vi visse abnormiteter - illusjoner - i det visuelle systemets funksjon. Vi skaper forhold under hvilke mennesker tror at bildet smelter og flyter som varm voks, eller at det brytes i stykker, som en mosaikk. Her vil vi snakke om de to mest interessante synshemmingsforstyrrelsene: de "forbudte" fargene og geometriske illusjonene.

Har du noen gang sett den gule fargen på en blå fargetone? Det handler ikke om grønt i det hele tatt. Noen grønne nyanser kan virke blålige, andre skygge gule, men grønne (eller andre) vises aldri blålige eller gule på samme tid. Har du noen gang sett en rødgrønn fargetone? Vi mener ikke den skitne brune fargen som kunne blitt oppnådd ved å blande røde og grønne farger, eller det gule lyset som oppstår når rødt og grønt lys brukes, eller feltet i pointillistenes bilde, bestående av røde og grønne prikker. Vi mener en enkelt farge som ser både rødlig og grønnaktig ut samtidig..

Under spesiallagde forhold kunne vi se disse "utenkelige" fargene. Vi fant også måter å utløse og kontrollere utseendet til illusoriske bilder av konsentriske sirkler og radielle stråler, selv om resultatet var det motsatte av det som var forventet. Takket være studien av disse to fenomenene, var vi i stand til å lære mer om de nevrale mekanismene for fargeopasitet - et av de grunnleggende konseptene i teorien om visuell persepsjon...

Opposisjonsprinsippet er utbredt innen fysiologi. For å bøye armen din slapper du for eksempel av triceps og strammer biceps; biceps og triceps er antagonistmuskler og virker motsatt av hverandre. I 1872 antydet den tyske fysiologen Ewald Hering at fargesyn er basert på kontrasten til rødt med grønt og gult med blått. Oppfatningen av rød farge når som helst i synsfeltet utelukker oppfatningen av grønt i den, og omvendt - akkurat som du ikke kan bøye og binde den samme armen samtidig. Alle nyanser som folk kan skille er dannet av forskjellige kombinasjoner av rødt eller grønt med gult eller blått. Geringens teori forklarte hvorfor mennesker kan oppfatte blått og grønt samtidig med dannelsen av en turkis fargetone, og rød og gul med dannelsen av en oransje fargetone, og så videre, men de oppfatter aldri samtidig rød med grønn eller blå med gul.

Ideen om at folk ikke oppfatter resultatet av sammensmeltingen av motsatte farger var en av de grunnleggende prinsippene for vitenskapen om visuell persepsjon. Det ble antatt at virkningsmekanismen til fenomenet fargeopasitet er assosiert med prosesser som allerede forekommer i netthinnen og mellomhinnen (den første delen av hjernen som er involvert i behandlingen av visuell informasjon).

Informasjon som overføres gjennom visuelle veier er et resultat av å trekke fra ett fargesignal fra et annet. Kildens fargesignaler forekommer i tre typer netthinnekegler, som oppfatter lysbølger i tre forskjellige, men overlappende områder. Andre nerveceller legger til og trekker fra signaler fra de tre typene netthinnekegler og overfører informasjon om de fire primærfargene - rød, grønn, gul og blå. Samtidig har det visuelle systemet to kanaler for overføring av fargedata: en "rød-minus-grønn" kanal (som et positivt signal er "rødt", et negativt signal er "grønt", og fraværet av et signal gir ikke informasjon om noen av disse farger) og arbeider etter samme prinsipp som den "gule-minus-blå" kanalen. En lignende mekanisme bekrefter Goering's Law on Color Opposition.

I 1983 foreslo Hewitt D. Crane og Thomas P. Piantanida fra Stanford International Research Institute i MenloPark, California, en teknikk som tillot dem å se “utestengt” rødgrønn og gulblå farger. Før deltakerne i eksperimentet plasserte forskerne to tilstøtende felt av rødt og grønt eller gult og blått. Et spesielt apparat gjorde det mulig å spore bevegelsene til forsøkspersonenes øyne og å stabilisere plasseringen av fargefelt på netthinnen, til tross for de kontinuerlige bevegelsene i øynene. Bildestabilisering førte til interessante effekter: for eksempel kunne du se at bildet så ut til å falle fra hverandre og gradvis forsvinne. Av spesiell interesse for Crane og Pyantanida var det faktum at under slike forhold var grensene mellom fargefeltene uskarpe.

Det virket faktisk for deltakerne i disse eksperimentene at grensen mellom de to feltene malt i motstanderens farger forsvant, og fargene gradvis blandet seg. Noen fag snakket om rødgrønne og gulaktige blå fargetoner. Andre så blå glitter på gul bakgrunn.

En artikkel av Crane og Pyantanida skal ha forårsaket stor respons i det vitenskapelige samfunnet, da kompetente forskere rapporterte fakta som ikke passet inn i en av de grunnleggende lovene til psykofysikk. Dataene som ble presentert passet imidlertid ikke inn i allment aksepterte ideer at de ikke tok hensyn til artikkelen.

Etter vår mening skjedde dette av følgende grunner. For det første var resultatene temmelig motstridende: Noen fag så "forbudte" farger, mens andre så rare illusoriske strukturer. For det andre var de "utenkelige" fargene vanskelige å beskrive. Crane og Pyantanida prøvde å løse problemet ved å bruke artister som testpersoner, men dette hjalp ikke. For det tredje var eksperimentet vanskelig å gjenskape i andre laboratorier, fordi Crane oppfant en spesiell enhet, men det var dyrt og vanskelig å bruke. Til slutt ga ikke forskerne en teoretisk forklaring av de oppdagede fenomenene, noe som ville bidra til å forstå resultatene av disse eksperimentene. I tillegg er det åpenbart at fakta som ikke passer inn i de eksisterende paradigmene er vanskelige å forstå. Crane og Pyantanida antydet at de var i stand til å aktivere noen spesifikke mekanismer for visuell persepsjon ved å omgå fargeløshet, men utviklet ikke denne hypotesen videre..

For flere år siden oppstod en ide for oss som forklarte tvetydigheten i resultatene fra eksperimentene med Crane og Pyantanida. Det er kjent at utjevning av lysstyrkenivå, så vel som bildestabilisering på netthinnen, sletter grensen mellom to tilstøtende felt malt i motstanders farger. To farger anses som like i lysstyrke, hvis det nesten ikke er noen følelse av flimring under den raske vekslingen.

Når to tilstøtende felt, malt i farger med samme lysstyrke, plasseres foran motivene, ser det ut til at grensen mellom dem gradvis forsvinner, og fargene begynner å blandes. Når du bruker felt malt i motstanderfarger, oppstår det aldri en slik illusjon. I tillegg er det kjent at effekten av å slette grensen kan forbedres ved å minimere øyets bevegelser. Vi antydet at samtidig bruk av begge teknikkene (justering av visuelle felt i lysstyrke og bildestabilisering på netthinnen) kan føre til at grensen forsvinner, selv mellom motstanderfargene. For å teste lykken, inviterte vi kollegaen, oberst Gerald A. Gleason, som studerer øyebevegelser.

I våre eksperimenter brukte vi en videokulograf fra Glimes laboratorium. Fagets hode var godt festet i en viss stilling. Vi inviterte kollegene våre (visjonsforskere) til rollen som fag, som for det første ble oppdratt i Goers klassiske teori om fargeforståelse og var skeptiske til ideen om å se farger som var uakseptable i hans undervisning, og for det andre kunne de korrekt og kort beskrive deres observasjon, som du ser, er viktig, i en situasjon der hodet og kjeven er festet med spesielle holdere, og du bare uhørbart kan mumle gjennom knuste tenner. I tillegg var deres mening autoritativ nok for skeptikere. Dermed ble syv personer med normal fargeoppfatning (inkludert en av forfatterne av denne artikkelen, Vincent Billock, samt Gerald Gleeson) våre fag..

Siden folk ikke oppfatter lysstyrken i forskjellige farger annerledes, vurderte vi først responsen til forsøkspersonene våre på rød, grønn, gul og blå (med forskjellig lysstyrke). Så presenterte vi hvert av dem med tilstøtende felt malt i rødt og grønt eller gult og blått, og lysstyrken på de tilstøtende feltene var enten på linje eller tvert imot variert sterkt.

Samtidig bruk av metoder for å samkjøre synsfelt i lysstyrke og bildestabilisering på netthinnen viste seg å være meget effektiv. Seks av syv eksperimentdeltakere så "forbudte" farger på bildene på linje i lysstyrke (alt virket grått for et av motivene). Grensen mellom de to feltene forsvant, og fargene så ut til å "strømme" gjennom grensen og gradvis blandet. Noen ganger var resultatet som en gradientovergang, for eksempel fra rødt til venstre til grønt til høyre, med alle mulige nyanser av grønnrød og rødgrønn mellom seg. Fra tid til annen var det mulig å se røde og grønne områder på samme sted, men "på forskjellige dyp", som om en nyanse skinner gjennom en annen. I noen tilfeller fylte en ensartet rødgrønn eller blåaktig gul farge et helt område.

Det er underlig at to forsøkspersoner mentalt kunne forestille seg en rødgrønn eller blågul farge selv etter forsøkets slutt, selv om de senere mistet denne evnen. Dermed kan vi nå svare på spørsmålet fra filosofen David Hume i 1739: "Er det mulig å oppfatte de" nye "fargene?" Ja, det kan du, men de lyse nye fargene som vi så, var bare kombinasjoner av farger vi allerede kjente.

De innhentede dataene gjorde det mulig for oss å utvikle en modell som forklarer mekanismen for fargeopasitet ved prosesser som ikke var relatert til subtraksjon av farger, som var hardkodet i form av nerveforbindelser. Vi antar at nevronpopulasjoner konkurrerer om "retten til liv" på samme måte som dyr av forskjellige arter, hvis de okkuperer en økologisk nisje, med forskjellen at tap fører til "stillhet" (mangel på informasjon), og ikke til utryddelse. Datasimulering av en slik "kamp" gjengir mekanismen for klassisk farge-opacitet - enten "røde" eller "grønne" nevroner "vinn" for hver spesifikke bølgelengde (tilsvarende for gule og blå farger). Men hvis det for eksempel er mulig å bryte båndene mellom nevrale populasjoner, kan tidligere “inkompatible” nyanser sameksistere.

I eksperimentet vårt så ikke forsøkspersonene de "forbudte" fargene i de tilfellene når lysstyrken til tilstøtende felt ikke var på linje. I stedet observerte de visse strukturer - for eksempel grønn glans på et rødt felt eller blå striper på gul bakgrunn. I en studie av Crane og Pyantanida ble det oppnådd et lignende resultat i noen tilfeller; Dette kan skyldes at forfatterne ikke alltid justerte lysstyrken på bildene.

De illusoriske brokete og stripete mønstrene som vi noen ganger så, er i seg selv veldig interessante. Mange arbeider er viet til forskningen sin. Lignende teksturer kan for eksempel forekomme i blandinger av løsninger med ujevn inntrengning av stoffer som beveger seg asymmetrisk og i forskjellige hastigheter. Det faktum at slike diffuse blandinger kan være et vellykket forskningsobjekt, slik at du kan lage deres matematiske modeller, ble først lagt merke til av den engelske matematikeren og datateknologipioneren Alan Turing. Blant annet lar de deg simulere utseendet på mønstre som ligner på fargen på en sebra, leopard eller mange andre lignende biologiske fenomener - og spesielt illusjoner.

Visuelle hallusinasjoner i form av geometriske mønstre kan være forårsaket av medikamenter, migrene, anfall, og også, noe som er spesielt viktig for oss, som flimrer i et tomt synsfelt. Flimrende induserte hallusinasjoner ble først utforsket av David Krewidoscope oppfinner David Brewster på 1930-tallet. XIX århundre Det sies at han løp med øynene lukket langs et høyt gjerde opplyst av solen, og dermed skapte en hyppig veksling av lys og mørke i sitt tomme synsfelt. I dag kan den samme effekten oppnås hvis du reiser som passasjer med øynene lukket i en bil langs en jevn rad med trær, eller, enda lettere, hvis du sitter foran en flimrende dataskjerm.

De vanligste geometriske flimmerinduserte hallusinasjoner er radielle stråler, konsentriske sirkler, spiraler, nettverk og honningkakeformer. I 1979 trakk Jack D. Cowan fra University of Chicago og hans doktorgradsstudent G. Bard Ermentrout (han jobber nå ved University of Pittsburgh) oppmerksomheten på at utseendet til disse mønstrene er assosiert med eksitasjonen av nevronbånd i det primære visuell cortex (et område av hjernen i den occipitale delen av hodet som er involvert i behandlingen av visuell informasjon). For eksempel, når en person ser på bildet av konsentriske sirkler, blir vertikale striper av nevroner aktivert, bilder av direkte radiale stråler aktiverer horisontale striper av nevroner, og spiralstråler aktiverer skråstilte.

Dermed kan Irmentraut og Cowan forklare forekomsten av mange kjente geometriske hallusinasjoner, men bare hvis flimmeren virkelig aktiverer den primære visuelle cortex slik at fociene til eksitasjon spontant organiseres i band. I 2001 utvidet Cowen og hans samarbeidspartnere modellen, noe som gjorde det mulig å forklare fremveksten av mye mer komplekse mønstre. Forskningsresultatene gir imidlertid ikke eksakte anbefalinger om hvordan man kan forårsake noen spesiell hallusinasjon for den detaljerte studien. Mønstrene forårsaket av flimring er uforutsigbare og varierende - sannsynligvis fordi hver påfølgende blitz bryter hallusinasjonen forårsaket av den forrige. Det ville være veldig nyttig å finne en måte å få en spesifikk vedvarende hallusinasjon for sin detaljerte studie. Visuelle hallusinasjoner og matematiske modeller for dannelse av Turing-mønstre kan føre til nye funn i studiet av det menneskelige visuelle systemet.

Vi ønsket å oppnå stabiliteten til flimrende hallusinatoriske mønstre. Vi fikk ideen fra et helt annet felt: vitenskapen kjenner noen systemer som er utsatt for spontan dannelse av mønstre, og den spesifikke organisasjonen av slike mønstre avhenger naturlig av mindre ytre påvirkninger på systemet. Se for deg en grunt beholder med olje, oppvarmet nedenfra og avkjølt ovenfra. Hvis temperaturforskjellen er stor nok, blir de stigende og synkende strømmer av olje uavhengig organisert i rader med sylindere som ligger på deres sider: når de sees ovenfra, vil de se ut som striper. Hver sylinder roterer rundt sin akse - væsken stiger til overflaten på den ene siden og faller på den andre. En lignende struktur er ganske stabil forutsatt at tilstøtende sylindere roterer som tannhjul i motsatt retning..

Retningen til sylindrene (retningen til “båndene”) bestemmes vanligvis tilfeldig under dannelsen av slike strukturer, men hvis oljen i tillegg varmes opp på et bestemt sted, vil den stige kraftig til overflaten og sylindrene vil smelte sammen til en linje. På grunn av denne analogien bestemte vi oss for å prøve å stabilisere hallusinasjoner ved å presentere bilder omgitt av en flimrende bakgrunn eller plassert utenfor den. I våre eksperimenter var dette små bilder av konsentriske sirkler eller radiale stråler omgitt av et flimrende område.

Lignende bilder forårsaker aktivering av band med en viss orientering i den primære visuelle cortex av individets hjerne. Vi trodde at eksitasjon forårsaket av et flimrende område ville "utvide" mønsteret ved å aktivere flere parallelle bånd. Dermed forventet vi at det ville se ut for fagene våre at konsentriske sirkler og radiale stråler ville begynne å spre seg til det flimrende området som omgir dem..

I motsetning til forventningene våre var effekten motsatt. Rundt virkelige mønstre i form av konsentriske sirkler oppstod illusoriske bilder av radielle stråler som roterte med en hastighet på omtrent en revolusjon per sekund. Motsatt oppstod pulserende konsentriske sirkler rundt radialstrålene. Tilsvarende resultater ble oppnådd da det flimrende området ble plassert inne i et stort bilde. I alle tilfeller ble hallusinasjonsområdet begrenset av størrelsen på det flimrende området - det påvirket ikke det virkelige mønsteret, med mindre det også flimret synkront med bakgrunnen.

Dette resultatet vil slutte å være overraskende hvis vi tar hensyn til noen tidligere innhentede data. For femti år siden viste Donald M. MacKay fra King's College London at hvis du ser på bildet av radiale stråler i et flimrende lys, kan du se et uskarpt mønster av konsentriske sirkler rundt dem, og omvendt. Dataene innhentet av Mackay kan tolkes som et resultat av en slags motstand. For å forstå dette, kan du forestille deg hva som skjer hvis du ser et sterkt blitz med rødt lys - hvoretter alt rundt deg vil vises grønt (grønt er i motsetning til rød). Hvis det visuelle systemet oppfatter konsentriske sirkler og radiale stråler som motsatte strukturer, kan de uskarpe mønstrene i Mackays illusjon også være like motsatte postbilder (som grønt i eksemplet ovenfor), og vises i et øyeblikk av mørke mellom blinkene.

En lignende effekt oppstår når, i nærvær av et rødt felt, det tilstøtende grå feltet vises grønt (grønt er i motsetning til rødt). Under passende forhold - med slik bruk av flimmer, som i vårt arbeid - får et virkelig bilde et illusorisk motstanderbilde til å vises i det tilstøtende tomme området. Et illusorisk motstanderbilde dukket også opp i Mackays eksperimenter, men denne effekten ble spredt ut i tid (dvs. stråler og sirkler kunne ikke observeres på samme tid), mens i eksperimentene våre ble den spredd ut i rommet (stråler og sirkler var i tilstøtende områder).

Selv om eksperimenter med "umulige" farger og fremkalte geometriske illusjoner ligner triks, forklarer de likevel viktige sider ved synet generelt og mekanismene for motstanderens oppfatning spesielt. En studie av oppfatningen av "forbudte" farger viste at farge-opacitetsmekanismen, som tidligere fungerte som en modell for å beskrive alle fenomener i motstanderens oppfatning, ikke er den eneste mulige og ikke så hardkodede som tidligere antatt. Mer fleksible mekanismer, for eksempel vår "konkurransemodell", kan være nyttige for en fullstendig forståelse av hvordan prosessering av motstanderfarger likevel skjer i hjernen.

Eksperimenter med stabiliserte geometriske illusjoner har vist at til tross for deres eksotiske natur, er disse hallusinasjonene påfallende lik godt studerte visuelle effekter med farger. De nevrale mekanismene for geometrisk opposisjon er også veldig interessante. Motsetningsgeometriske mønstre aktiverer de vinkelrette båndene til nevroner i den visuelle cortex - kanskje dette er deres spesielle trekk som vil bli nøkkelen til å forstå de nevrale opposisjonsmekanismene. For å svare på dette og andre lignende spørsmål, må forskere finne nye måter å provosere reversible lidelser i det visuelle systemets funksjon.

hvis du noen gang hadde en sjanse til å sitte med øynene lukket i en bil som beveger seg langs en jevn rad med trær på en solrik dag, kan du forestille deg hva "flimmer" er - en hyppig veksling av lys og mørke. Flimring i et tomt synsfelt (for eksempel hvis øynene dine er dekket i århundrer) forårsaker ofte ustabile illusoriske geometriske mønstre, for eksempel konsentriske sirkler eller radiale stråler. Hvis slike illusjoner kunne stabiliseres og kontrolleres, ville det bidra til å forstå de underliggende hjerneprosessene..

Forfattere: Vincent A. Billock og Brian H. Tsou er biofysikere som jobber med å utvikle en omfattende teori om farge og romoppfatning av det menneskelige visuelle systemet. De forsker i fellesskap ved Wright Patterson Air Base i Ohio. Billock er sjefsspesialist hos General Dynamics Corporation i Dayton, Ohio. Zow er en ledende spesialist i US Air Force Research Laboratory. Tzou kan ikke se den rødgrønne fargen, fordi han er fargeblind, noe som fikk ham til å studere fargesyn.

Forbudte øyenfarger

For å forstå driftsprinsippet for en ukjent enhet, trenger den noen ganger å være demontert eller til og med ødelagt. Forskere av menneskesyn prøver å unngå slike destruktive påvirkninger (og relaterte søksmål). Likevel er studiet av reversible synsforstyrrelser en veldig fascinerende aktivitet, som også kan være av stor praktisk betydning (for eksempel studiet av årsakene til romlig desorientering og midlertidig synshemming hos militære piloter). På US Air Force Research Laboratory forårsaker og undersøker vi visse abnormiteter - illusjoner - i det visuelle systemets funksjon. Vi skaper forhold under hvilke mennesker tror at bildet smelter og flyter som varm voks, eller at det brytes i stykker, som en mosaikk. Her vil vi snakke om de to mest interessante synshemmingsforstyrrelsene: de "forbudte" fargene og geometriske illusjonene.

Har du noen gang sett den gule fargen på en blå fargetone? Det handler ikke om grønt i det hele tatt. Noen grønne nyanser kan virke blålige, andre skygge gule, men grønne (eller andre) vises aldri blålige eller gule på samme tid. Har du noen gang sett en rødgrønn fargetone? Vi mener ikke den skitne brune fargen som kunne blitt oppnådd ved å blande røde og grønne farger, eller det gule lyset som oppstår når rødt og grønt lys brukes, eller feltet i pointillistenes bilde, bestående av røde og grønne prikker. Vi mener en enkelt farge som ser både rødlig og grønnaktig ut samtidig..

Under spesiallagde forhold kunne vi se disse "utenkelige" fargene. Vi fant også måter å utløse og kontrollere utseendet til illusoriske bilder av konsentriske sirkler og radielle stråler, selv om resultatet var det motsatte av det som var forventet. Takket være studien av disse to fenomenene, var vi i stand til å lære mer om de nevrale mekanismene for fargeopasitet - et av de grunnleggende konseptene i teorien om visuell persepsjon...

Opposisjonsprinsippet er utbredt innen fysiologi. For å bøye armen din slapper du for eksempel av triceps og strammer biceps; biceps og triceps er antagonistmuskler og virker motsatt av hverandre. I 1872 antydet den tyske fysiologen Ewald Hering at fargesyn er basert på kontrasten til rødt med grønt og gult med blått. Oppfatningen av rød farge når som helst i synsfeltet utelukker oppfatningen av grønt i den, og omvendt - akkurat som du ikke kan bøye og binde den samme armen samtidig. Alle nyanser som folk kan skille er dannet av forskjellige kombinasjoner av rødt eller grønt med gult eller blått. Geringens teori forklarte hvorfor mennesker kan oppfatte blått og grønt samtidig med dannelsen av en turkis fargetone, og rød og gul med dannelsen av en oransje fargetone, og så videre, men de oppfatter aldri samtidig rød med grønn eller blå med gul.

Ideen om at folk ikke oppfatter resultatet av sammensmeltingen av motsatte farger var en av de grunnleggende prinsippene for vitenskapen om visuell persepsjon. Det ble antatt at virkningsmekanismen til fenomenet fargeopasitet er assosiert med prosesser som allerede forekommer i netthinnen og mellomhinnen (den første delen av hjernen som er involvert i behandlingen av visuell informasjon).

Informasjon som overføres gjennom visuelle veier er et resultat av å trekke fra ett fargesignal fra et annet. Kildens fargesignaler forekommer i tre typer netthinnekegler, som oppfatter lysbølger i tre forskjellige, men overlappende områder. Andre nerveceller legger til og trekker fra signaler fra de tre typene netthinnekegler og overfører informasjon om de fire primærfargene - rød, grønn, gul og blå. Samtidig har det visuelle systemet to kanaler for overføring av fargedata: en "rød-minus-grønn" kanal (som et positivt signal er "rødt", et negativt signal er "grønt", og fraværet av et signal gir ikke informasjon om noen av disse farger) og arbeider etter samme prinsipp som den "gule-minus-blå" kanalen. En lignende mekanisme bekrefter Goering's Law on Color Opposition.

I 1983 foreslo Hewitt D. Crane og Thomas P. Piantanida fra Stanford International Research Institute i MenloPark, California, en teknikk som tillot dem å se “utestengt” rødgrønn og gulblå farger. Før deltakerne i eksperimentet plasserte forskerne to tilstøtende felt av rødt og grønt eller gult og blått. Et spesielt apparat gjorde det mulig å spore bevegelsene til forsøkspersonenes øyne og å stabilisere plasseringen av fargefelt på netthinnen, til tross for de kontinuerlige bevegelsene i øynene. Bildestabilisering førte til interessante effekter: for eksempel kunne du se at bildet så ut til å falle fra hverandre og gradvis forsvinne. Av spesiell interesse for Crane og Pyantanida var det faktum at under slike forhold var grensene mellom fargefeltene uskarpe.

Det virket faktisk for deltakerne i disse eksperimentene at grensen mellom de to feltene malt i motstanderens farger forsvant, og fargene gradvis blandet seg. Noen fag snakket om rødgrønne og gulaktige blå fargetoner. Andre så blå glitter på gul bakgrunn.

En artikkel av Crane og Pyantanida skal ha forårsaket stor respons i det vitenskapelige samfunnet, da kompetente forskere rapporterte fakta som ikke passet inn i en av de grunnleggende lovene til psykofysikk. Dataene som ble presentert passet imidlertid ikke inn i allment aksepterte ideer at de ikke tok hensyn til artikkelen.

Etter vår mening skjedde dette av følgende grunner. For det første var resultatene temmelig motstridende: Noen fag så "forbudte" farger, mens andre så rare illusoriske strukturer. For det andre var de "utenkelige" fargene vanskelige å beskrive. Crane og Pyantanida prøvde å løse problemet ved å bruke artister som testpersoner, men dette hjalp ikke. For det tredje var eksperimentet vanskelig å gjenskape i andre laboratorier, fordi Crane oppfant en spesiell enhet, men det var dyrt og vanskelig å bruke. Til slutt ga ikke forskerne en teoretisk forklaring av de oppdagede fenomenene, noe som ville bidra til å forstå resultatene av disse eksperimentene. I tillegg er det åpenbart at fakta som ikke passer inn i de eksisterende paradigmene er vanskelige å forstå. Crane og Pyantanida antydet at de var i stand til å aktivere noen spesifikke mekanismer for visuell persepsjon ved å omgå fargeløshet, men utviklet ikke denne hypotesen videre..

For flere år siden oppstod en ide for oss som forklarte tvetydigheten i resultatene fra eksperimentene med Crane og Pyantanida. Det er kjent at utjevning av lysstyrkenivå, så vel som bildestabilisering på netthinnen, sletter grensen mellom to tilstøtende felt malt i motstanders farger. To farger anses som like i lysstyrke, hvis det nesten ikke er noen følelse av flimring under den raske vekslingen.

Når to tilstøtende felt, malt i farger med samme lysstyrke, plasseres foran motivene, ser det ut til at grensen mellom dem gradvis forsvinner, og fargene begynner å blandes. Når du bruker felt malt i motstanderfarger, oppstår det aldri en slik illusjon. I tillegg er det kjent at effekten av å slette grensen kan forbedres ved å minimere øyets bevegelser. Vi antydet at samtidig bruk av begge teknikkene (justering av visuelle felt i lysstyrke og bildestabilisering på netthinnen) kan føre til at grensen forsvinner, selv mellom motstanderfargene. For å teste lykken, inviterte vi kollegaen, oberst Gerald A. Gleason, som studerer øyebevegelser.

I våre eksperimenter brukte vi en videokulograf fra Glimes laboratorium. Fagets hode var godt festet i en viss stilling. Vi inviterte kollegene våre (visjonsforskere) til rollen som fag, som for det første ble oppdratt i Goers klassiske teori om fargeforståelse og var skeptiske til ideen om å se farger som var uakseptable i hans undervisning, og for det andre kunne de korrekt og kort beskrive deres observasjon, som du ser, er viktig, i en situasjon der hodet og kjeven er festet med spesielle holdere, og du bare uhørbart kan mumle gjennom knuste tenner. I tillegg var deres mening autoritativ nok for skeptikere. Dermed ble syv personer med normal fargeoppfatning (inkludert en av forfatterne av denne artikkelen, Vincent Billock, samt Gerald Gleeson) våre fag..

Siden folk ikke oppfatter lysstyrken i forskjellige farger annerledes, vurderte vi først responsen til forsøkspersonene våre på rød, grønn, gul og blå (med forskjellig lysstyrke). Så presenterte vi hvert av dem med tilstøtende felt malt i rødt og grønt eller gult og blått, og lysstyrken på de tilstøtende feltene var enten på linje eller tvert imot variert sterkt.

Samtidig bruk av metoder for å samkjøre synsfelt i lysstyrke og bildestabilisering på netthinnen viste seg å være meget effektiv. Seks av syv eksperimentdeltakere så "forbudte" farger på bildene på linje i lysstyrke (alt virket grått for et av motivene). Grensen mellom de to feltene forsvant, og fargene så ut til å "strømme" gjennom grensen og gradvis blandet. Noen ganger var resultatet som en gradientovergang, for eksempel fra rødt til venstre til grønt til høyre, med alle mulige nyanser av grønnrød og rødgrønn mellom seg. Fra tid til annen var det mulig å se røde og grønne områder på samme sted, men "på forskjellige dyp", som om en nyanse skinner gjennom en annen. I noen tilfeller fylte en ensartet rødgrønn eller blåaktig gul farge et helt område.

Det er underlig at to forsøkspersoner mentalt kunne forestille seg en rødgrønn eller blågul farge selv etter forsøkets slutt, selv om de senere mistet denne evnen. Dermed kan vi nå svare på spørsmålet fra filosofen David Hume i 1739: "Er det mulig å oppfatte de" nye "fargene?" Ja, det kan du, men de lyse nye fargene som vi så, var bare kombinasjoner av farger vi allerede kjente.

De innhentede dataene gjorde det mulig for oss å utvikle en modell som forklarer mekanismen for fargeopasitet ved prosesser som ikke var relatert til subtraksjon av farger, som var hardkodet i form av nerveforbindelser. Vi antar at nevronpopulasjoner konkurrerer om "retten til liv" på samme måte som dyr av forskjellige arter, hvis de okkuperer en økologisk nisje, med forskjellen at tap fører til "stillhet" (mangel på informasjon), og ikke til utryddelse. Datasimulering av en slik "kamp" gjengir mekanismen for klassisk farge-opacitet - enten "røde" eller "grønne" nevroner "vinn" for hver spesifikke bølgelengde (tilsvarende for gule og blå farger). Men hvis det for eksempel er mulig å bryte båndene mellom nevrale populasjoner, kan tidligere “inkompatible” nyanser sameksistere.

I eksperimentet vårt så ikke forsøkspersonene de "forbudte" fargene i de tilfellene når lysstyrken til tilstøtende felt ikke var på linje. I stedet observerte de visse strukturer - for eksempel grønn glans på et rødt felt eller blå striper på gul bakgrunn. I en studie av Crane og Pyantanida ble det oppnådd et lignende resultat i noen tilfeller; Dette kan skyldes at forfatterne ikke alltid justerte lysstyrken på bildene.

De illusoriske brokete og stripete mønstrene som vi noen ganger så, er i seg selv veldig interessante. Mange arbeider er viet til forskningen sin. Lignende teksturer kan for eksempel forekomme i blandinger av løsninger med ujevn inntrengning av stoffer som beveger seg asymmetrisk og i forskjellige hastigheter. Det faktum at slike diffuse blandinger kan være et vellykket forskningsobjekt, slik at du kan lage deres matematiske modeller, ble først lagt merke til av den engelske matematikeren og datateknologipioneren Alan Turing. Blant annet lar de deg simulere utseendet på mønstre som ligner på fargen på en sebra, leopard eller mange andre lignende biologiske fenomener - og spesielt illusjoner.

Visuelle hallusinasjoner i form av geometriske mønstre kan være forårsaket av medikamenter, migrene, anfall, og også, noe som er spesielt viktig for oss, som flimrer i et tomt synsfelt. Flimrende induserte hallusinasjoner ble først utforsket av David Krewidoscope oppfinner David Brewster på 1930-tallet. XIX århundre Det sies at han løp med øynene lukket langs et høyt gjerde opplyst av solen, og dermed skapte en hyppig veksling av lys og mørke i sitt tomme synsfelt. I dag kan den samme effekten oppnås hvis du reiser som passasjer med øynene lukket i en bil langs en jevn rad med trær, eller, enda lettere, hvis du sitter foran en flimrende dataskjerm.

De vanligste geometriske flimmerinduserte hallusinasjoner er radielle stråler, konsentriske sirkler, spiraler, nettverk og honningkakeformer. I 1979 trakk Jack D. Cowan fra University of Chicago og hans doktorgradsstudent G. Bard Ermentrout (han jobber nå ved University of Pittsburgh) oppmerksomheten på at utseendet til disse mønstrene er assosiert med eksitasjonen av nevronbånd i det primære visuell cortex (et område av hjernen i den occipitale delen av hodet som er involvert i behandlingen av visuell informasjon). For eksempel, når en person ser på bildet av konsentriske sirkler, blir vertikale striper av nevroner aktivert, bilder av direkte radiale stråler aktiverer horisontale striper av nevroner, og spiralstråler aktiverer skråstilte.

Dermed kan Irmentraut og Cowan forklare forekomsten av mange kjente geometriske hallusinasjoner, men bare hvis flimmeren virkelig aktiverer den primære visuelle cortex slik at fociene til eksitasjon spontant organiseres i band. I 2001 utvidet Cowen og hans samarbeidspartnere modellen, noe som gjorde det mulig å forklare fremveksten av mye mer komplekse mønstre. Forskningsresultatene gir imidlertid ikke eksakte anbefalinger om hvordan man kan forårsake noen spesiell hallusinasjon for den detaljerte studien. Mønstrene forårsaket av flimring er uforutsigbare og varierende - sannsynligvis fordi hver påfølgende blitz bryter hallusinasjonen forårsaket av den forrige. Det ville være veldig nyttig å finne en måte å få en spesifikk vedvarende hallusinasjon for sin detaljerte studie. Visuelle hallusinasjoner og matematiske modeller for dannelse av Turing-mønstre kan føre til nye funn i studiet av det menneskelige visuelle systemet.

Vi ønsket å oppnå stabiliteten til flimrende hallusinatoriske mønstre. Vi fikk ideen fra et helt annet felt: vitenskapen kjenner noen systemer som er utsatt for spontan dannelse av mønstre, og den spesifikke organisasjonen av slike mønstre avhenger naturlig av mindre ytre påvirkninger på systemet. Se for deg en grunt beholder med olje, oppvarmet nedenfra og avkjølt ovenfra. Hvis temperaturforskjellen er stor nok, blir de stigende og synkende strømmer av olje uavhengig organisert i rader med sylindere som ligger på deres sider: når de sees ovenfra, vil de se ut som striper. Hver sylinder roterer rundt sin akse - væsken stiger til overflaten på den ene siden og faller på den andre. En lignende struktur er ganske stabil forutsatt at tilstøtende sylindere roterer som tannhjul i motsatt retning..

Retningen til sylindrene (retningen til “båndene”) bestemmes vanligvis tilfeldig under dannelsen av slike strukturer, men hvis oljen i tillegg varmes opp på et bestemt sted, vil den stige kraftig til overflaten og sylindrene vil smelte sammen til en linje. På grunn av denne analogien bestemte vi oss for å prøve å stabilisere hallusinasjoner ved å presentere bilder omgitt av en flimrende bakgrunn eller plassert utenfor den. I våre eksperimenter var dette små bilder av konsentriske sirkler eller radiale stråler omgitt av et flimrende område.

Lignende bilder forårsaker aktivering av band med en viss orientering i den primære visuelle cortex av individets hjerne. Vi trodde at eksitasjon forårsaket av et flimrende område ville "utvide" mønsteret ved å aktivere flere parallelle bånd. Dermed forventet vi at det ville se ut for fagene våre at konsentriske sirkler og radiale stråler ville begynne å spre seg til det flimrende området som omgir dem..

I motsetning til forventningene våre var effekten motsatt. Rundt virkelige mønstre i form av konsentriske sirkler oppstod illusoriske bilder av radielle stråler som roterte med en hastighet på omtrent en revolusjon per sekund. Motsatt oppstod pulserende konsentriske sirkler rundt radialstrålene. Tilsvarende resultater ble oppnådd da det flimrende området ble plassert inne i et stort bilde. I alle tilfeller ble hallusinasjonsområdet begrenset av størrelsen på det flimrende området - det påvirket ikke det virkelige mønsteret, med mindre det også flimret synkront med bakgrunnen.

Dette resultatet vil slutte å være overraskende hvis vi tar hensyn til noen tidligere innhentede data. For femti år siden viste Donald M. MacKay fra King's College London at hvis du ser på bildet av radiale stråler i et flimrende lys, kan du se et uskarpt mønster av konsentriske sirkler rundt dem, og omvendt. Dataene innhentet av Mackay kan tolkes som et resultat av en slags motstand. For å forstå dette, kan du forestille deg hva som skjer hvis du ser et sterkt blitz med rødt lys - hvoretter alt rundt deg vil vises grønt (grønt er i motsetning til rød). Hvis det visuelle systemet oppfatter konsentriske sirkler og radiale stråler som motsatte strukturer, kan de uskarpe mønstrene i Mackays illusjon også være like motsatte postbilder (som grønt i eksemplet ovenfor), og vises i et øyeblikk av mørke mellom blinkene.

En lignende effekt oppstår når, i nærvær av et rødt felt, det tilstøtende grå feltet vises grønt (grønt er i motsetning til rødt). Under passende forhold - med slik bruk av flimmer, som i vårt arbeid - får et virkelig bilde et illusorisk motstanderbilde til å vises i det tilstøtende tomme området. Et illusorisk motstanderbilde dukket også opp i Mackays eksperimenter, men denne effekten ble spredt ut i tid (dvs. stråler og sirkler kunne ikke observeres på samme tid), mens i eksperimentene våre ble den spredd ut i rommet (stråler og sirkler var i tilstøtende områder).

Selv om eksperimenter med "umulige" farger og fremkalte geometriske illusjoner ligner triks, forklarer de likevel viktige sider ved synet generelt og mekanismene for motstanderens oppfatning spesielt. En studie av oppfatningen av "forbudte" farger viste at farge-opacitetsmekanismen, som tidligere fungerte som en modell for å beskrive alle fenomener i motstanderens oppfatning, ikke er den eneste mulige og ikke så hardkodede som tidligere antatt. Mer fleksible mekanismer, for eksempel vår "konkurransemodell", kan være nyttige for en fullstendig forståelse av hvordan prosessering av motstanderfarger likevel skjer i hjernen.

Eksperimenter med stabiliserte geometriske illusjoner har vist at til tross for deres eksotiske natur, er disse hallusinasjonene påfallende lik godt studerte visuelle effekter med farger. De nevrale mekanismene for geometrisk opposisjon er også veldig interessante. Motsetningsgeometriske mønstre aktiverer de vinkelrette båndene til nevroner i den visuelle cortex - kanskje dette er deres spesielle trekk som vil bli nøkkelen til å forstå de nevrale opposisjonsmekanismene. For å svare på dette og andre lignende spørsmål, må forskere finne nye måter å provosere reversible lidelser i det visuelle systemets funksjon.

hvis du noen gang hadde en sjanse til å sitte med øynene lukket i en bil som beveger seg langs en jevn rad med trær på en solrik dag, kan du forestille deg hva "flimmer" er - en hyppig veksling av lys og mørke. Flimring i et tomt synsfelt (for eksempel hvis øynene dine er dekket i århundrer) forårsaker ofte ustabile illusoriske geometriske mønstre, for eksempel konsentriske sirkler eller radiale stråler. Hvis slike illusjoner kunne stabiliseres og kontrolleres, ville det bidra til å forstå de underliggende hjerneprosessene..

Forfattere: Vincent A. Billock og Brian H. Tsou er biofysikere som jobber med å utvikle en omfattende teori om farge og romoppfatning av det menneskelige visuelle systemet. De forsker i fellesskap ved Wright Patterson Air Base i Ohio. Billock er sjefsspesialist hos General Dynamics Corporation i Dayton, Ohio. Zow er en ledende spesialist i US Air Force Research Laboratory. Tzou kan ikke se den rødgrønne fargen, fordi han er fargeblind, noe som fikk ham til å studere fargesyn.