Róż nie istnieje w widmie światła. A jednak widzimy go wszyscy.
Jeśli rozszczepisz światło w pryzmacie, zobaczysz ciąg barw uporządkowanych według długości fali: od około 380 nm (fiolety) do około 700 nm (czerwienie). To fizyczne widmo promieniowania elektromagnetycznego. Jest ciągłe i liniowe. Każdy punkt tej linii odpowiada jednej długości fali. Nie ma tam różu. Nie istnieje „różowa” długość fali. Nie ma zakresu nanometrów, który można by wskazać jako różowy.
A jednak róż widzimy. Rozpoznajemy go bez wahania. Potrafimy odróżnić malinowy od pudrowego, chłodny od brzoskwiniowego. Nie jest to złudzenie ani konwencja językowa. To konsekwencja matematyki działania siatkówki i geometrii przestrzeni percepcji.
Redukcja widma do trzech liczb
Światło wpada do oka i trafia na siatkówkę – cienką warstwę tkanki nerwowej wyściełającą tylną ścianę gałki ocznej. To tam zaczyna się widzenie. W siatkówce znajdują się fotoreceptory, czyli komórki reagujące na światło. Mamy dwa główne typy: pręciki i czopki. Pręciki odpowiadają głównie za widzenie w słabym oświetleniu i nie rozróżniają barw. Kolor widzimy dzięki czopkom.
Czopki występują w trzech wariantach. Oznacza się je literami L, M i S od angielskich słów long, medium i short. Nie chodzi o ich rozmiar, tylko o zakres długości fal, na które reagują najintensywniej:
- czopki L reagują na dłuższe fale (obszar czerwieni),
- czopki M na fale średnie (obszar zieleni),
- czopki S na fale krótsze (obszar niebiesko-fioletowy).
To nie są trzy oddzielne kolory. Każdy typ czopka reaguje na dość szeroki zakres fal. Ich krzywe czułości częściowo się na siebie nakładają.
I teraz najważniejsze: mózg nie „widzi” długości fali. Otrzymuje tylko informację o tym, jak silnie pobudzony został każdy z trzech typów czopków. Z całego bogactwa widma światła zostają trzy sygnały. To pierwsza fundamentalna transformacja rzeczywistości.
Światło jako funkcja, oko jako reduktor
Światło odbite od przedmiotu ma pewien rozkład energii w funkcji długości fali. Matematycznie to ciągła funkcja. Teoretycznie zawiera nieskończenie wiele informacji.
Czopki wykonują operację bardzo prostą, ale brutalną: każdy z nich „sumuje” światło, na które jest wrażliwy. W efekcie z całego widma powstają trzy liczby – poziomy pobudzenia L, M i S.
Matematycznie można to zapisać jako całkowanie widma światła przemnożonego przez krzywe czułości receptorów. W praktyce oznacza to jedno: ogromna ilość informacji zostaje zredukowana do trzech wymiarów.
To oznacza, że dwa różne rozkłady światła mogą dać dokładnie te same trzy liczby. Dla oka będą wtedy nie do odróżnienia. To zjawisko nazywa się metamerią.
Kolor nie jest więc odczytem jednej fali. Jest wynikiem porównania trzech sygnałów receptorowych.
Gdzie w tym wszystkim pojawia się róż
Wyobraź sobie widmo jako prostą linię: z lewej strony krótkie fale (fiolety), z prawej długie fale (czerwienie). Pomiędzy nimi cały gradient. Róż nie leży nigdzie na tej linii.
Róż pojawia się wtedy, gdy jednocześnie silnie pobudzone są czopki L (reagujące na czerwień) i czopki S (reagujące na krótsze fale), a czopki M są pobudzone słabiej. Nie istnieje pojedyncza długość fali, która wywołuje taki układ. To zawsze musi być mieszanka światła z dwóch skrajnych części widma.
Jeśli wyobrazisz sobie, że łączysz czerwony koniec widma z fioletowym za pomocą nitki, to właśnie na tej linii znajdują się róże i purpury. Percepcja barw tworzy przestrzeń, w której ta linia zostaje domknięta. Róż jest efektem połączenia dwóch krańców tej linii.
Jeżeli przełożymy to na przestrzeń CIE (czyli matematyczną reprezentację tych trzech sygnałów), zobaczymy coś bardzo konkretnego: wszystkie czyste długości fal tworzą zakrzywioną krawędź wykresu. Natomiast mieszaniny czerwieni i niebieskiego leżą na prostej linii łączącej te dwa końce. Ta prosta nazywa się linią purpur - właśnie tam znajduje się róż.
Intuicja przed matematyką
Zanim powstał formalizm CIE, niektórzy badacze koloru intuicyjnie umieszczali purpury między czerwienią a fioletem.
Johann Wolfgang von Goethe analizował doświadczenie barwy, nie długości fal, i traktował purpurę jako łącznik między krańcami widma.
Albert Henry Munsell, konstruując swój trójwymiarowy system (hue, value, chroma), również umieścił róże i purpury między czerwienią a fioletem.
Dopiero później matematyczna przestrzeń CIE pokazała, że dokładnie w tym miejscu przebiega linia purpur. Fenomenologia doświadczenia okazała się zgodna z geometrią układu nerwowego.
Czy skoro róż jest konstruktem mózgu, to każdy widzi go inaczej?
Kolor istnieje wyłącznie jako doświadczenie. Nie jest własnością przedmiotów ani „cechą” światła w sensie bezpośrednim, ale to nie oznacza dowolności.
Układ wzrokowy człowieka jest biologicznie ustandaryzowany. Większość populacji ma trzy typy czopków o bardzo podobnych krzywych czułości, tę samą organizację osi przeciwstawnych i zbliżoną strukturę przetwarzania korowego. Struktura przestrzeni barw jest wspólna gatunkowo.
Filozoficzny argument o „odwróconym spektrum” – że mój róż mógłby być twoją zielenią – jest teoretycznie spójny, ale biologicznie skrajnie mało prawdopodobny. Wymagałby zupełnie innej architektury neuronalnej przy identycznych wynikach testów percepcyjnych. Nie mamy żadnych danych sugerujących, że tak się dzieje. Doświadczenie jest prywatne, ale mechanizm jego powstawania – wspólny.
Czego dowodzi przykład różu
Róż jest dowodem, że percepcja nie jest prostym odbiciem świata fizycznego. Choć widmo jest linią długości fal, to układ wzrokowy przekształca je do trzech sygnałów, z których powstaje przestrzeń relacji. W tej przestrzeni pojawia się miejsce na kolor, którego nie ma jako pojedynczej fali - i to nie jest żaden błąd systemu, lecz konsekwencja redukcji wymiarów rzeczywistości do postaci biologicznie użytecznej. Róż istnieje w geometrii przekształceń, które wykonuje nasz układ wzrokowy.
Róż jest szczególnie wrażliwy na relacje między czerwienią a niebieskością w twarzy – na ilość hemoglobiny widocznej przez skórę, na proporcje melaniny, na kontrast między ustami, policzkami a resztą twarzy. Niewielkie przesunięcia w stronę purpury mogą sprawić, że twarz wygląda na świeżą i zdrową. Inne – że wygląda na zmęczoną lub zaróżowioną w sposób nienaturalny. To dlatego róż bywa tak „niebezpieczny” w ubraniach i kosmetykach. On nie jest neutralny. Aktywuje jednocześnie dwa krańce przestrzeni barw, a twarz – jako biologicznie istotny obiekt – reaguje na to bardzo wyraźnie.
Czyż to nie jest jeden z najbardziej eleganckich przykładów na to, że kolor nie jest własnością świata, lecz strukturą percepcji?
---
Jeśli ten artykuł coś Ci wyjaśnił, zdjął z barków jakiś dylemat, uporządkował chaos albo zwyczajnie ułatwił podjęcie decyzji, to bardzo się cieszę — dokładnie po to tworzę te treści. Na blogu i w social mediach poruszam tematy, które są trudne, niejednoznaczne albo po prostu obudowane internetowymi mitami, i zawsze staram się je rozbroić możliwie prostym, rzeczowym językiem, opierając się na rzetelnych źródłach naukowych. Robię to wszystko za darmo, bo uważam, że wiedzą warto się dzielić, ale jeśli chcesz mnie symbolicznie wesprzeć za pracę włożoną w ten artykuł — możesz postawić mi wirtualną kawę. Będzie mi bardzo miło!
Kliknij obrazek aby kupić wirtualną kawę
Jeśli chcesz wiedzieć więcej o swoich kolorach
Pięknego dnia!
---
Arsenic.pl Aleksandra Galiszkiewicz
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz