Рецепторы света
Главный результат экспериментов Максвелла с комбинированием и сравнением цветов – то, что при смешении трех основных цветов можно получить любой воспринимаемый цвет, – не только вскрыл глубинный факт о том, что такое человеческое восприятие, но также и поднял вопрос «как?», Красивый и информативный ответ на этот вопрос появился в середине XX в., когда биологи исследовали молекулярную природу человеческого зрения. (Забавно отметить, что физики решали задачи биологии, а биологи – физики.)
Главный результат всей этой молекулярной истории со зрением – это то, что информацию о цвете извлекают три вида белковых молекул (родопсины). Когда свет натыкается на одну из этих молекул, есть определенная вероятность того, что молекула поглотит единицу света – фотон – и изменит форму. Изменение формы вызывает небольшой импульс электричества, который является информацией, которую, в свою очередь, наш мозг использует, чтобы конструировать наше чувство зрения.
Далее, вероятность того, что отдельная единица света будет поглощена, зависит и от его спектрального цвета, и от свойств молекулы-рецептора. Один вид рецепторов охотнее поглощает свет из красной части спектра, другой выходит на пик формы на зеленой, а третий – на синей, хотя эта их настройка не является узкой (см. вклейку Y). При обычном уровне освещенности имеется множество фотонов и случается много поглощений. Поэтому названные вероятности переводятся в три точные меры мощности, которую содержит падающий свет, усредненные по трем различным спектральным диапазонам.
Так мы оказываемся чувствительными не только к общему количеству поступающего света, но также к его составу. Если это спектральный красный свет, он будет стимулировать действие чувствительных к красному рецепторов сильнее, чем других, и в результате получится совершенно иной сигнал, нежели от спектрального синего света (который, разумеется, больше всего стимулирует чувствительные к синему рецепторы).
В то же время любой вид падающего света, у которого есть одна и та же способность стимулировать каждый из трех видов рецепторов, – другими словами, который дает те же самые три средневзвешенных значения, – будет «увиден» любым цветовым рецептором точно так же и, следовательно, приведет к точно такому же зрительному восприятию. Нужно взять три числа, чтобы получилось совпадение: в этом молекулы согласны с цветными волчками!
Более 800 000 книг и аудиокниг! 📚
Получи 2 месяца Литрес Подписки в подарок и наслаждайся неограниченным чтением
ПОЛУЧИТЬ ПОДАРОК