Сколько цветов видит человек: Сколько цветов видит человек?

Каково это — видеть сто миллионов цветов

«Когда в интернете все спорили из-за цвета платья — помните, одни люди видели его бело-золотым, а другие черно-синим, — знакомые забрасывали меня письмами: «Кончетта, ты единственная, кто может разрешить этот спор». Что же, ошибаются те и другие. На самом деле платье было темно-серого цвета, с оттенками сиреневого и синего и с едва уловимым вкраплением розового. Желто-золотой цвет кружев переливался серовато-золотым, коричневым и светло-бежевым тонами.

Немногие обращают внимание на цвет так, как я. Я плаваю в цвете, я просто влюблена в цвета. Это очень важная часть моих мыслей и эмоций. Каждый день для меня — это еще одна возможность узнать новые нюансы привычных вещей: лампы в спальне, растения на окне, солнечных бликов на паркете. Все, что окружает меня в доме, должно быть идеально подобрано по цветам, иначе мне становится физически плохо. Я вижу, когда ваша помада не подходит к платью, когда цвет ваших волос диссонирует с цветом лица. Я даже могу понять, когда люди чем-то болеют: оттенок кожи меняется.

О том, что я тетрахромат, я узнала совсем недавно — в 2012 году. У обычных людей в сетчатке глаза три типа колбочек, которые преобразуют световые раздражения в нервный сигнал. Колбочки отвечают за разные цветовые спектры — фиолетово-синий, зелено-желтый и желто-красный — и вместе дают человеку возможность различать до миллиона цветов. Иногда, обычно у мужчин, могут работать не все колбочки, и человек становится дальтоником. А в редчайших случаях женщина — носитель гена дальтонизма рождается сразу с четырьмя колбочками, и тогда у нее оказывается сверхчувствительное зрение. Эта женщина — я. Мне не приходится ходить в темных очках, я не вижу предметы более четкими или яркими. Но я вижу в сто раз больше цветов, чем остальные.

Ученые называют это мутацией, а я сама — даром. Как и многие тетрахроматы, большую часть жизни я ничего о нем не знала. По профессии я художник, всегда была увлечена искусством и природой, и поэтому мое зрение функционирует в полную силу. В юности я росла эдаким хиппи, любила босиком гулять в саду и смотреть на небо. Я родилась в Австралии, семья жила за городом у залива, и километры побережья были моей детской площадкой. Мне всегда казалось, что я родилась не в ту эпоху: все эти технологии выглядят такими серыми и блеклыми и отнимают так много у нашего мира. Ничего красивого в бетоне нет, поверьте. Все это — цвета без цвета, плоские и пустые.

В пять лет у меня появились первые краски, и каждый день я перерисовывала из книги картины Сезанна и Ван Гога. Потом стала копировать обложки музыкальных альбомов: The Moody Blues, Status Quo, Yes. Повзрослев, я собрала все свои сбережения и переехала в Сан-Диего. Здесь я открыла школу рисования и за двадцать пять лет работы обучила несколько тысяч человек.

Студенты постоянно жаловались: «Кончетта, я не вижу цвета, о которых ты говоришь». Мы выходили на улицу рисовать с натуры, и я все время твердила: обратите внимание на этот бледно-лиловый цвет на ветке дерева, не пропустите синий оттенок на камне и мазок красного на лезвии травы. Ребята недоуменно кивали в ответ. Я думала: наверное, все дело в том, что я более опытный художник. А они физически не могли увидеть то, что вижу я.

Открылось все случайно. Мой отец страдал дальтонизмом, муж тоже дальтоник, а однажды выяснилось, что цветовая слепота передалась и дочери. Девочки-дальтоники могут родиться только у тетрахроматов — так я и узнала. Вот такая у нас семья странных цветов. Теперь раз в пару месяцев я прохожу тесты в лаборатории, ученые изучают мой дар, пишут обо мне научные статьи. Они заинтересованы во мне, потому что мое зрение «не спит», а доведено до высшей точки. Можно иметь от природы уникальные мышцы, но без тренировки и они атрофируются. А я тренируюсь каждый день.

Со временем мои студенты тоже учатся видеть больше цветов. Мы садимся все вместе, и я объясняю: вглядитесь в этот лист, сфокусируйтесь на нем, забудьте обо всем, что вокруг. Конечно, если целыми днями смотреть только на экран телевизора или компьютера, то когда вам покажут пять разных оттенков зеленого, вы пять раз скажете: это зеленый. И не заметите сотни нюансов в одном маленьком листе: сине-зеленый с оттенком оранжевого и красного, светло-зеленый и пастельно-зеленый, темно-сине-зеленый с голубым и фиолетовым отливом. А посмотрите на ворона, сидящего на ветке. В его перьях тысячи цветов: 50 оттенков зеленого, 50 оттенков фиолетового, 50 серого, синего, голубого, голубо-фиолетового и темно-золотого. Все цвета в одной птице, даже розовый.

У двух моих сыновей зрение нормальное, как и у моей сестры. Дочка рисует со мной с тех пор, как ей исполнилось пять. Я долго тренировала ее, и теперь она видит цвета, которые даже обычный человек не всегда различает, что говорить о дальтонике. Я сумела расширить ее возможности, ведь потенциал человека куда больше, чем он сам думает.

В моих картинах много цвета, и люди часто не понимают, что я действительно вижу все эти цвета в окружающем мире, и потому переношу их на холст. Мои произведения позволяют увидеть то, что обычно скрыто. Я очень плодовитый художник, работаю в технике alla prima — пишу картину за один сеанс. Если вы поставите передо мной вазу с букетом цветов, через час будет готово полотно. Недавно на одной выставке я рисовала перед зрителями живого павлина.

Несколько лет назад я исполнила свою мечту и купила ферму в Австралии. Когда-нибудь обязательно перееду туда и буду, как в детстве, наблюдать за природой. Но перед этим, надеюсь, мне удастся создать новый жанр: тетрахроматизм, смесь науки и искусства».

Суперзрение. Некоторые люди видят на 99 миллионов оттенков больше

https://ria.ru/20200716/1574354641.html

Суперзрение. Некоторые люди видят на 99 миллионов оттенков больше

Суперзрение. Некоторые люди видят на 99 миллионов оттенков больше — РИА Новости, 16.07.2020

Суперзрение. Некоторые люди видят на 99 миллионов оттенков больше

По мнению ученых, примерно треть птиц и растений на самом деле выглядят иначе, чем мы думаем. Просто люди не различают их настоящую расцветку. У человека в… РИА Новости, 16.07.2020

2020-07-16T08:00

2020-07-16T08:00

2020-07-16T08:07

наука

сша

сан-диего

великобритания

открытия — риа наука

здоровье

зрение

биология

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21. img.ria.ru/images/07e4/07/0e/1574353565_0:160:3072:1888_1920x0_80_0_0_1be14ef303cc4a6999ba47fd8e3e7a00.jpg

МОСКВА, 16 июл — РИА Новости, Альфия Еникеева. По мнению ученых, примерно треть птиц и растений на самом деле выглядят иначе, чем мы думаем. Просто люди не различают их настоящую расцветку. У человека в глазу лишь три типа колбочек — светочувствительных клеток сетчатки, у птиц — четыре. Пернатые видят ультрафиолет и его сочетания с другими цветами. Когда-то такой суперспособностью обладали и наши далекие предки, а у некоторых людей она сохранилась до сих пор.Различить невидимоеПо сравнению с птицами мы фактически слепые — не способны распознать истинную расцветку около трети растений, которыми питаются некоторые пернатые. К такому выводу пришли американские и канадские биологи, изучавшие поведение колибри Selasphorus platycercus. Ученые разместили в поле на расстоянии метра друг от друга две кормушки. В одной была сладкая вода, в другой — простая. Рядом стояли лампы, смешивающие излучение четырех светодиодов (красного, зеленого, синего или ультрафиолетового). После того как птицы, попив из кормушек, улетали, их меняли местами, чтобы колибри, вернувшись, ориентировались исключительно на свет лампы. Так их учили ассоциировать один из цветов с вознаграждением. Как выяснилось, колибри безошибочно определяют не только три основных части видимого спектра — синюю, красную и зеленую — но и ультрафиолет, который люди не видят. Все это благодаря четырем типам рецепторов — так называемым колбочкам — в сетчатке. У людей лишь три, чувствительные к красному, синему и зеленому.Также птицы отличали смешанные цвета — например, сочетание зеленого и ультрафиолетового. Но как именно они видят оттенки — наложением чистых цветов или же особой краской — авторы работы не разобрались. Потери и приобретения эволюцииДалекие предки человека тоже обладали четырьмя типами колбочек, и мир для них был более цветным, предполагают американские ученые. Следы древнего суперзрения они обнаружили в геноме. Речь идет об участках ДНК, отвечающих за опсины — рецепторы в колбочках. Сейчас у человека три вида таких рецепторов. Они чувствительны к длинным (красный), средним (зеленый) и коротким волнам (фиолетовый, синеватый) оптического диапазона. Все оттенки, воспринимаемые человеком, — результат их синтеза. Не так было у позвоночных предков современных млекопитающих. Судя по всему, они располагали четырьмя рецепторами, но с переходом к ночному образу жизни — считается, что это произошло во время динозавров — два утратили. В колбочках, отвечающих за дневное зрение, остались только рецепторы к красному цвету и ультрафиолету. При этом в ходе эволюции у некоторых приматов, в том числе у предков человека, глазной хрусталик перестал пропускать ультрафиолет (с длиной волны короче 400 нанометров). И его рецептор оказался не у дел. Но после нескольких мутаций, случившихся в промежутке между 90 и 30 миллионами лет назад, он приобрел чувствительность к синему. Параллельно из-за удвоения гена красного рецептора и мутаций, сместивших его чувствительность в коротковолновую область, приматы научились распознавать зеленый. По одной из гипотез, эволюционно это было очень выгодно, так как позволяло легко разглядеть спелые плоды в зеленой листве. Правда, мешало находить маскирующихся насекомых.Женская суперспособностьДо сих пор у людей рецепторы, чувствительные к зеленому и красному, отличаются незначительно, а кодирующие их гены соседствуют на X-хромосоме. Именно этим объясняется распространенность цветовой слепоты — дальтонизма — среди мужчин, ведь у них только одна Х-хромосома. И поломка в этих генах лишает возможности различать красный и зеленый.А вот женщинам такая ситуация, наоборот, дает неожиданные преимущества. Мутация способна привести к образованию четвертой разновидности рецептора — чувствительному к свету с длиной волны между красным и желтым. Поскольку каждого рецептора по две копии, замена одной обернется тем, что в геноме будут закодированы уже три рецептора. В результате получится четыре вида колбочек, и, как следствие, глаз сможет различить не миллион оттенков, как у всех людей, а почти сто миллионов. По оценкам специалистов Калифорнийского университета в Сан-Диего (США), подобным обладают два-три процента женщин на Земле. Британские исследователи считают, что их намного больше — около 12 процентов. Правда, пока удалось найти лишь одного человека, у которого в сетчатке четыре типа колбочек, и все они функционируют. Это гражданка Великобритании, упоминаемая в научных работах под псевдонимом cDa29. Специалисты узнали о ее «суперсиле», применив нестандартный тест для оценки цветовосприятия.

https://ria.ru/20160616/1448781651.html

https://ria.ru/20170322/1490613327.html

https://ria.ru/20170408/1491771960.html

сша

сан-диего

великобритания

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2020

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og. xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

1920

1080

true

1920

1440

true

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e4/07/0e/1574353565_171:0:2902:2048_1920x0_80_0_0_c7f329d268bc0b8a23124116fb6d4ed2.jpg

1920

1920

true

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

сша, сан-диего, великобритания, открытия — риа наука, здоровье, зрение, биология, днк, геном, эволюция

Наука, США, Сан-Диего, Великобритания, Открытия — РИА Наука, Здоровье, зрение, биология, ДНК, геном, эволюция

МОСКВА, 16 июл — РИА Новости, Альфия Еникеева. По мнению ученых, примерно треть птиц и растений на самом деле выглядят иначе, чем мы думаем. Просто люди не различают их настоящую расцветку. У человека в глазу лишь три типа колбочек — светочувствительных клеток сетчатки, у птиц — четыре. Пернатые видят ультрафиолет и его сочетания с другими цветами. Когда-то такой суперспособностью обладали и наши далекие предки, а у некоторых людей она сохранилась до сих пор.

Различить невидимое

По сравнению с птицами мы фактически слепые — не способны распознать истинную расцветку около трети растений, которыми питаются некоторые пернатые. К такому выводу пришли американские и канадские биологи, изучавшие поведение колибри Selasphorus platycercus.

Ученые разместили в поле на расстоянии метра друг от друга две кормушки. В одной была сладкая вода, в другой — простая. Рядом стояли лампы, смешивающие излучение четырех светодиодов (красного, зеленого, синего или ультрафиолетового). После того как птицы, попив из кормушек, улетали, их меняли местами, чтобы колибри, вернувшись, ориентировались исключительно на свет лампы. Так их учили ассоциировать один из цветов с вознаграждением.

Как выяснилось, колибри безошибочно определяют не только три основных части видимого спектра — синюю, красную и зеленую — но и ультрафиолет, который люди не видят. Все это благодаря четырем типам рецепторов — так называемым колбочкам — в сетчатке. У людей лишь три, чувствительные к красному, синему и зеленому.

© Proceedings of the National Academy of Sciences Jun 2020Цветовое восприятие тетрахроматов — животных, обладающих четырьмя типами колбочек — можно представить в виде пирамиды. Ее вершины соответствуют чистым цветам. Их распознают отдельные колбочки. Цветные ребра пирамиды — оси спектральных цветов, пунктирные — неспектральных. Цветовое пространство человека можно представить в виде треугольника в основании пирамиды.

© Proceedings of the National Academy of Sciences Jun 2020

Цветовое восприятие тетрахроматов — животных, обладающих четырьмя типами колбочек — можно представить в виде пирамиды. Ее вершины соответствуют чистым цветам. Их распознают отдельные колбочки. Цветные ребра пирамиды — оси спектральных цветов, пунктирные — неспектральных. Цветовое пространство человека можно представить в виде треугольника в основании пирамиды.

Также птицы отличали смешанные цвета — например, сочетание зеленого и ультрафиолетового. Но как именно они видят оттенки — наложением чистых цветов или же особой краской — авторы работы не разобрались.

Потери и приобретения эволюции

Далекие предки человека тоже обладали четырьмя типами колбочек, и мир для них был более цветным, предполагают американские ученые. Следы древнего суперзрения они обнаружили в геноме. Речь идет об участках ДНК, отвечающих за опсины — рецепторы в колбочках. Сейчас у человека три вида таких рецепторов. Они чувствительны к длинным (красный), средним (зеленый) и коротким волнам (фиолетовый, синеватый) оптического диапазона. Все оттенки, воспринимаемые человеком, — результат их синтеза.

Не так было у позвоночных предков современных млекопитающих. Судя по всему, они располагали четырьмя рецепторами, но с переходом к ночному образу жизни — считается, что это произошло во время динозавров — два утратили. В колбочках, отвечающих за дневное зрение, остались только рецепторы к красному цвету и ультрафиолету.

Ученые выяснили, зачем птицам нужно «цветное» зрение

16 июня 2016, 17:14

При этом в ходе эволюции у некоторых приматов, в том числе у предков человека, глазной хрусталик перестал пропускать ультрафиолет (с длиной волны короче 400 нанометров). И его рецептор оказался не у дел. Но после нескольких мутаций, случившихся в промежутке между 90 и 30 миллионами лет назад, он приобрел чувствительность к синему.

Параллельно из-за удвоения гена красного рецептора и мутаций, сместивших его чувствительность в коротковолновую область, приматы научились распознавать зеленый. По одной из гипотез, эволюционно это было очень выгодно, так как позволяло легко разглядеть спелые плоды в зеленой листве. Правда, мешало находить маскирующихся насекомых.

Ученые создали очки, позволяющие различать больше цветов

22 марта 2017, 22:22

Женская суперспособность

До сих пор у людей рецепторы, чувствительные к зеленому и красному, отличаются незначительно, а кодирующие их гены соседствуют на X-хромосоме. Именно этим объясняется распространенность цветовой слепоты — дальтонизма — среди мужчин, ведь у них только одна Х-хромосома. И поломка в этих генах лишает возможности различать красный и зеленый.

А вот женщинам такая ситуация, наоборот, дает неожиданные преимущества. Мутация способна привести к образованию четвертой разновидности рецептора — чувствительному к свету с длиной волны между красным и желтым. Поскольку каждого рецептора по две копии, замена одной обернется тем, что в геноме будут закодированы уже три рецептора. В результате получится четыре вида колбочек, и, как следствие, глаз сможет различить не миллион оттенков, как у всех людей, а почти сто миллионов.

Ученые дали полное объяснение сине-золотому «платью раздора»

8 апреля 2017, 10:15

По оценкам специалистов Калифорнийского университета в Сан-Диего (США), подобным обладают два-три процента женщин на Земле. Британские исследователи считают, что их намного больше — около 12 процентов.

Правда, пока удалось найти лишь одного человека, у которого в сетчатке четыре типа колбочек, и все они функционируют. Это гражданка Великобритании, упоминаемая в научных работах под псевдонимом cDa29. Специалисты узнали о ее «суперсиле», применив нестандартный тест для оценки цветовосприятия.

Каковы пределы человеческого зрения?

Загрузка

Предельные пределы | Биология

(Изображение предоставлено SPL)

Автор Адам Хадхази, 27 июля 2015 г.

T

Осмотрите комнату – что вы видите? Все эти цвета, стены, окна — все кажется таким само собой разумеющимся, именно таким. Странно думать, что то, как мы воспринимаем эту богатую среду, сводится к световым частицам, называемым фотонами, которые отражаются от этих объектов и попадают в наши глазные яблоки.

Этот фотонный поток поглощается примерно 126 миллионами светочувствительных клеток. Различные направления и энергии фотонов преобразуются нашим мозгом в различные формы, цвета, яркость, и все это формирует наш разноцветный мир.

Каким бы чудесным оно ни было, наше зрение явно не лишено определенных ограничений. Мы можем видеть радиоволны, исходящие от наших электронных устройств, не больше, чем мы можем обнаружить крошечные бактерии прямо у нас под носом. Но с достижениями в физике и биологии мы можем проверить фундаментальные ограничения естественного зрения. «Все, что вы можете различить, имеет порог, самый низкий уровень, выше которого вы можете и ниже которого вы не можете», — говорит Майкл Лэнди, профессор психологии и нейронауки в Нью-Йоркском университете.

Колбочки имеют дело с цветом, а палочки позволяют нам видеть в оттенках серого в условиях низкой освещенности. думать о том, когда мы рассматриваем зрение: цвет.

Почему мы воспринимаем фиолетовый, а не ярко-красный цвет, зависит от энергии или длины волны фотонов, падающих на нашу сетчатку, расположенную в задней части наших глазных яблок. Там у нас есть два типа фоторецепторных клеток, известных как палочки и колбочки. Колбочки отвечают за цвет, а палочки позволяют нам видеть в оттенках серого в условиях низкой освещенности, например ночью.

Опсины, или молекулы пигмента, в клетках сетчатки поглощают электромагнитную энергию сталкивающихся фотонов, генерируя электрический импульс. Этот сигнал проходит через зрительный нерв в мозг, где создается сознательное восприятие цвета и образов.

У нас есть три типа колбочек и соответствующие им опсины, и каждый пик чувствительности к фотонам определенных длин волн. Эти колбочки обозначаются буквами S, M и L для коротких, средних и длинных волн. Более короткие волны мы воспринимаем как более синие, а более длинные — как более красные. Все длины волн между ними (и их комбинации) образуют полную калейдоскопическую радугу. «Все источники света, которые мы видим, за исключением тех, которые созданы искусственно с помощью призмы или какого-нибудь причудливого устройства, такого как лазер, — это смесь нескольких длин волн», — говорит Лэнди.

Из всех возможных длин волн фотонов наши колбочки обнаруживают лишь маленькую полоску, обычно в диапазоне от 380 до 720 нанометров — то, что мы называем видимым спектром. Ниже нашего узкого диапазона восприятия находится инфракрасный и радиоспектр, с более длинными и менее энергичными длинами волн от миллиметра до километров.

(Фото: Thinkstock)

Над нашим видимым спектром, в более высоких энергиях и с более короткими длинами волн, мы находим ультрафиолетовый диапазон, затем рентгеновские лучи, завершающиеся спектром гамма-излучения, длина волны которого составляет триллионные доли а- метровый диапазон.

В то время как большинство из нас ограничено видимым спектром, люди с состоянием, называемым афакией, обладают ультрафиолетовым зрением. Афакия – это отсутствие хрусталика вследствие хирургического удаления катаракты или врожденных дефектов. Линза обычно блокирует ультрафиолетовый свет, поэтому без нее люди могут видеть за пределами видимого спектра и воспринимать длины волн до 300 нанометров как имеющие сине-белый цвет.

Исследование, проведенное в 2014 году, показало, что, так сказать, все мы тоже можем видеть инфракрасные фотоны. Если два инфракрасных фотона попадают в клетку сетчатки почти одновременно, их энергия может объединиться, преобразовав их из невидимой длины волны, скажем, 1000 нанометров, в видимую 500 нанометров (холодный зеленый цвет для большинства глаз).

Сколько цветов мы можем видеть?

В здоровом человеческом глазу есть три типа колбочек, каждая из которых может регистрировать около 100 различных цветовых оттенков, поэтому большинство исследователей оценивают количество цветов, которые мы можем различать, около миллиона. Тем не менее, восприятие цвета — это очень субъективная способность, которая варьируется от человека к человеку, что затрудняет точное определение какой-либо четкой цифры.

«Вам будет трудно назвать это числом», — говорит Кимберли Джеймсон, младший научный сотрудник проекта Калифорнийского университета в Ирвине. «То, что может быть возможно с одним человеком, является лишь частью цветов, которые видит другой человек».

Некоторые люди могут видеть в ультрафиолете, но только после операции на глазах. (Фото: SPL)

Джеймсон знает, о чем говорит, учитывая ее работу с «тетрахроматами», людьми, обладающими явно сверхчеловеческим зрением. Эти редкие люди, в основном женщины, имеют генетическую мутацию, дающую им дополнительную, четвертую колбочку. В грубом приближении, основанном на количестве этих дополнительных колбочек, тетрахроматы могут видеть 100 миллионов цветов. (Люди, страдающие дальтонизмом или дихроматами, имеют только две колбочки и видят около 10 000 цветов.) 

Какое наименьшее количество фотонов нам нужно увидеть?

Чтобы обеспечить цветовое зрение, колбочкам обычно требуется гораздо больше света для работы, чем их двоюродным братьям, палочкам. Вот почему в условиях слабого освещения цвет ослабевает, поскольку визуальные функции берут на себя монохроматические палочки.

В идеальных лабораторных условиях и в тех местах сетчатки, где палочки в значительной степени отсутствуют, колбочки могут активироваться при воздействии лишь нескольких фотонов. Палочки, тем не менее, еще лучше справляются с улавливанием любого доступного окружающего света. Поскольку эксперименты, впервые проведенные в 1940-х годов, всего одного кванта света может быть достаточно, чтобы вызвать наше осознание. «Люди могут реагировать на один фотон», — говорит Брайан Ванделл, профессор психологии и электротехники в Стэнфорде. «Нет смысла быть более чувствительным».

Каковы пределы вашего видения? (Фото: Thinkstock)

В 1941 году исследователи Колумбийского университета привели испытуемых в затемненную комнату и дали глазам некоторое время для адаптации. Палочкам требуется несколько минут, чтобы достичь полной чувствительности, поэтому мы плохо видим, когда гаснет свет.

Затем исследователи посветили сине-зеленым светом перед лицом испытуемых. Со скоростью лучше, чем случайность, участники могли обнаружить вспышку, когда всего 54 фотона достигали их глаз.

После компенсации потери фотонов за счет поглощения другими компонентами глаза исследователи обнаружили, что всего пять фотонов, активирующих пять отдельных стержней, вызывали у участников осознание света.

Что самое маленькое и самое дальнее, что мы можем видеть?

Вот факт, который может вас удивить: нет внутреннего предела для самой маленькой или самой дальней вещи, которую мы можем видеть. До тех пор, пока объект любого размера, расстояния или краткости передает фотон в клетку сетчатки, мы можем наблюдать за ним.

Острота зрения падает на больших расстояниях (Фото: Thinkstock)

«Все, что заботит глаз для зрения, — это количество света, попадающего на глаз», — говорит Лэнди. «Это просто общее количество фотонов. Таким образом, вы можете сделать [источник света] смехотворно крошечным и смехотворно коротким, но если он действительно силен в фотонах, вы все равно можете его увидеть».

Учебники по психологии, например, обычно утверждают, что в ясную темную ночь пламя свечи можно увидеть на расстоянии до 48 километров. На практике, конечно, наши глаза регулярно наводнены фотонами, поэтому рассеянные кванты света с больших расстояний теряются в воде. «Когда вы увеличиваете интенсивность фона, увеличивается количество дополнительного света, необходимого для того, чтобы что-то увидеть», — говорит Лэнди.

Ночное небо с его темным фоном, усеянным звездами, предлагает несколько поразительных примеров дальнего зрения. Звезды огромные; многие из тех, что мы видим в ночном небе, имеют диаметр в миллионы километров. Однако даже ближайшие звезды находятся на расстоянии более 24 триллионов миль и, следовательно, настолько уменьшены в размерах, что наш глаз не может их разглядеть. О чудо, мы все еще можем видеть звезды как интенсивные мерцающие «точечные источники» света, потому что их фотоны пересекают космическое пространство и попадают на нашу сетчатку.

Пока что-то достаточно яркое, вы можете увидеть это на расстоянии световых лет. Абсолютно самый далекий объект, который мы можем увидеть невооруженным глазом, находится за пределами нашей галактики: Галактика Андромеды, расположенная в 2,5 миллионах световых лет от нас, или в 23 квинтиллионах миль. (Ну, как ни странно, некоторые прозорливые люди утверждали, что видели Галактику Треугольника в необычайно темных условиях ночного неба, которая находится на расстоянии около трех миллионов световых лет, но нам придется поверить им на слово.)

Триллион звезд в Галактике Андромеды из-за их огромного расстояния составляют всего лишь нечетко светящееся пятно на небе. Тем не менее, Галактика Андромеды колоссальна. С точки зрения своего видимого размера, даже на расстоянии в квинтиллионы миль, галактика в шесть раз шире полной Луны. Но так мало его фотонов достигает наших глаз, что это небесное чудовище становится слабым.

Насколько ясно мы можем видеть?

Тем не менее, почему мы не можем выделить отдельные звезды в Галактике Андромеды? Здесь вступают в игру ограничения нашего зрительного разрешения или остроты зрения. Острота зрения — это способность различать детали, такие как точка или линия, отдельно друг от друга без их размытия вместе.

Таким образом, вы можете думать о пределах остроты зрения как о количестве «пикселей», которые мы можем различить.

Границы остроты зрения определяются несколькими факторами, такими как расстояние между колбочками и палочками, расположенными на сетчатке. Также важна оптика самого глазного яблока, которая, как мы упоминали ранее, не позволяет каждому доступному фотону попасть на фоторецепторную клетку.

Глазковые диаграммы проверяют нашу способность видеть различия между черным и белым, образующие буквы (Фото: Thinkstock)

Теоретически исследования показали, что лучшее, что мы можем сделать, это около 120 пикселей на градус дуги, единицу углового измерения. Получается примерно ноготь на расстоянии вытянутой руки с 60 горизонтальными и 60 вертикальными линиями, чередующимися черными и белыми, создавая шахматную доску. «Это лучший узор, который вы когда-либо видели», — говорит Лэнди.

Тесты зрения, такие как популярная таблица Снеллена в вашем оптике с постепенно уменьшающимися буквами на ней, работают по тому же принципу. Диаграмма измеряет, в какой момент кто-то больше не может отделить белый пробел в черной букве, например, отличить заглавную F от заглавной P. Эти пределы остроты зрения помогают объяснить, почему мы не можем различить и сфокусироваться на одной тусклой биологической клетке размером всего несколько микрометров.

Но не будем недооценивать себя. Миллион цветов; одиночные фотоны; галактические миры, удаленные на квинтиллионы миль — неплохо для капель желе в наших глазницах, соединенных с 1,4-килограммовой губкой в ​​наших черепах.

Подписывайтесь на нас   на   Facebook ,   Twitter ,  900 41 Google+  и  LinkedIn

;

Как люди видят в цвете

Цвет помогает нам запоминать объекты, влияет на наши покупки и пробуждает эмоции. Но знаете ли вы, что предметы не обладают цветом? Они отражают световые волны с длиной волны, воспринимаемой человеческим мозгом как цвет.

Видимый для человека спектр находится между ультрафиолетовым и красным светом. Ученые подсчитали, что люди могут различать до 10 миллионов цветов.

Когда свет падает на объект, например на лимон, объект поглощает часть этого света и отражает оставшуюся часть. Этот отраженный свет попадает в человеческий глаз сначала через роговицу, самую внешнюю часть глаза. Роговица преломляет свет к зрачку, который контролирует количество света, попадающего на хрусталик. Затем хрусталик фокусирует свет на сетчатке, слое нервных клеток в задней части глаза.

Колбочки влияют на восприятие цвета

Ваша сетчатка имеет два разных типа клеток, которые обнаруживают свет и реагируют на него — палочки и колбочки. Эти клетки, чувствительные к свету, называются фоторецепторами. Палочки активируются, когда вы находитесь в условиях слабого или тусклого освещения. Колбочки стимулируются в более яркой среде. У большинства из нас около 6 миллионов колбочек и 110 миллионов палочек.

Колбочки содержат фотопигменты или молекулы, определяющие цвет. У людей обычно есть три типа фотопигментов — красный, зеленый и синий. Каждый тип колбочек чувствителен к различным длинам волн видимого света.

Днем отраженный свет лимона активирует красные и зеленые колбочки. Затем колбочки посылают сигнал по зрительному нерву в зрительную кору головного мозга. Мозг обрабатывает количество активированных колбочек и силу их сигнала. После обработки нервных импульсов вы видите цвет — в данном случае желтый.

В более темной среде свет, отраженный лимоном, будет стимулировать только палочки глаза. Если активированы только палочки, вы не видите цвета, только оттенки серого.

Ваш прошлый зрительный опыт с объектами также влияет на ваше восприятие цвета. Это явление известно как постоянство цвета. Постоянство цвета гарантирует, что воспринимаемый цвет объекта остается примерно одинаковым при просмотре в различных условиях. Например, если вы посмотрите на лимон при красном свете, вы, вероятно, по-прежнему будете воспринимать лимон как желтый.

Аномалии цветового зрения

Дальтонизм может возникнуть, когда один или несколько типов колбочек не функционируют должным образом.