Антрополог на Марсе

В 1884 году Герман Вилбрандт, исследуя пациентов с дефектами зрения, высказал мысль, что в зрительной коре головного мозга должны быть отдельные зрительные центры, отвечающие один за «восприятие света», другой — за «восприятие цвета», а третий — за «восприятие формы». Однако анатомического подтверждения Вилбрандт этому не нашел. Четыре года спустя швейцарский офтальмолог Луи Веррей указал на то, что ахроматопсия и даже гемиахроматопсия могут быть вызваны повреждением отдельных участков мозга. Он описал историю болезни шестидесятилетней женщины, у которой в результате апоплексического удара получила повреждение затылочная доля левого полушария. Вследствие этого поле зрения женщины изменилось по цвету. Правая часть поля зрения приобрела серый цвет, а левая осталась без изменений. После кончины женщины Веррею удалось исследовать ее мозг. Исследование выявило повреждение веретенообразной и язычной извилин зрительной коры мозга. Исходя из этого наблюдения, Веррей заключил, что вскоре удастся найти и центр хроматического восприятия. Однако предположение Веррея о существовании такого центра, равно как и о том, что любая часть зрительной коры мозга служит для восприятия цвета, было оспорено его современниками, опиравшимися на более ранние гипотезы и теории.

В XVII веке Джон Локк, английский философ, сторонник сенсуализма, высказал мысль, что слух, зрение да и остальные внешние чувства человека являются пассивными и рецептивными. Неврологи конца XIX столетия придерживались именно этого мнения и, исходя из него, строили гипотезы и об анатомии мозга. Зрительные ощущения оценивались ими как «чувственные данные», передающиеся с сетчатки в зрительную зону мозга. Одновременно считалось, что цвет является неотъемлемой частью зрительных ощущений. Такое суждение, с точки зрения анатомии, исключало само существование отдельного центра хроматического восприятия и даже не допускало предположения о наличии такого органа зрения. Поэтому, когда в 1888 году Веррей опубликовал результаты своих исследований, он встретил активное неприятие. В его наблюдениях сомневались, его тесты критиковали, в его исследованиях находили изъяны, но главной причиной критики полученных результатов явилось их расхождение с существовавшей доктриной.

Оппоненты Веррея говорили о том, что раз не существует отдельного центра хроматического восприятия, то и ахроматопсия не может существовать сама по себе. Случай, описанный Верреем, так же как и два других схожих случая, описанных в медицинской литературе в девяностых годах XIX столетия, мнения большинства не поколебали. Вопрос о церебральном происхождении цветовой слепоты даже не поднимался в течение последующих семидесяти пяти лет. [15]О церебральном происхождении цветовой слепоты снова заговорили лишь в 1974 году. [16]

Наш пациент и сам интересовался тем, что же происходит в его мозгу. Хотя теперь мистер И. жил в черно-белом мире, он замечал, что на его восприятие цвета влияет освещение. Так, он говорил нам, что красные предметы, которые обычно кажутся ему черными, становятся более светлыми, когда на них падает красный свет заходящего солнца. Явление становилось более выраженным при люминесцентном освещении, изменяющем яркость предметов. При таком освещении, говорил мистер И., ему казалось, что он находится в «непостоянном», «неустойчивом» мире, в котором белые и черные предметы беспрестанно меняют цвет. [17]

Все это, конечно, трудно объяснить, пользуясь классической теорией цвета — суждением Ньютона об инвариантной связи между длиной волны падающих в глаз световых лучей и цветом с последующей передачей полученной информации от сетчатки к мозгу и ее трансформировании в цветовое ощущение.

Несколько позже учение Ньютона побудило немецкого поэта Иоганна Вольфганга Гете приняться за исследование цвета исходя из собственных взглядов, в результате чего возникли физиологическая оптика и учение о психологическом воздействии света. В конце XX века Гете обратил внимание на несовместимость классической цветовой теории с реальностью. Он чувствовал, что учение о цвете должно объяснять феномен цветных теней, окрашенность последовательных образов и влияние освещения на восприятие цвета, а также в существование цветных и других зрительных иллюзий. «Оптическая иллюзия, — говорил Гете, — есть оптическая истина». Чтобы понять пути восприятия цвета человеком, чтобы понять зрительные иллюзии, одной физики Ньютона недостаточно. Для этого понимания, считал Гете, нужно еще изучить свойства мозга. «Визуальная иллюзия есть неврологическая действительность», — говорил он.

Цветовая теория Гете, которую он по значимости приравнивал к своим литературным творениям, была тем не менее раскритикована его современниками, посчитавшими ее псевдонаучной, и она несколько десятилетий пребывала в забвении. О ней вспомнили в конце XIX столетия благодаря усилиям Гельмгольца, который стал читать лекции о цветовой теории Гете. Гельмгольц отдавал должное «цветовому постоянству» предметов, благодаря которому, как он полагал, люди знают, как эти предметы выглядят вне зависимости от длины волны падающих на них световых лучей. Длина волны, отражаемая, к примеру, яблоком, а значит, и его цвет зависят от освещения но тем не менее мы видим его красным. Такое видение, — считал Гельмгольц, — не просто результат перехода длины волны в цвет, но и «бессознательное умозаключение», или «акт суждения». «Цветовое постоянство», по Гельмгольцу, есть явление, благодаря которому человек выделяет перцепционный мир из хаотичного сенсорного потока, — мир, который не стал бы явью, если бы ощущения человека были лишь отражением непредсказуемых и непостоянных данных, воспринимаемых рецепторами.

Таинством цветного зрения интересовался и современник Гельмгольца Джеймс Клерк Максвелл. Он сформулировал понятие смешивания цветов, изобретя цветной волчок, поверхность которого, окрашенная в разные цвета, при вращении превращалась в серую, а также цветной треугольник, с помощью которого оказалось возможным получить любой цвет путем различного смешивания трех основных цветов. Эти предварительные работы позволили Максвеллу в 1861 году произвести эффектную демонстрацию получения цветного изображения. Съемка цветного объекта (радуги) проводилась с помощью красного, зеленого и фиолетового светофильтров на не-сенсибилизированную фотопластинку, а затем черно-белые цветоотделенные позитивы через эти же светофильтры проецировались на экран, на котором вспыхнула радуга со всеми присущими ей цветами. Произведя этот опыт, Максвелл задавался и мыслью, как эти цвета воспринимаются мозгом: сложением цветоотделенных изображений или их невральными коррелятами. [18]

В 1957 году, почти через сто лет после эффектной демонстрации Максвеллом цветного изображения, Эдвин Лэнд, изобретатель полароида, произвел еще более эффектную демонстрацию такого изображения. Но, в отличие от Максвелла, он сделал только два черно-белых слайда (используя фотоаппарат с расщеплением луча, так что оба снимка были сделаны в одно и то же время из одной точки через одни и те же линзы) и спроецировал изображения на экран с помощью двухлинзового проектора. При съемке Лэнд использовал два фильтра: красный, пропускавший только длинноволновую часть спектра, и зеленый, пропускавший более коротковолновую часть спектра. При проецировании на экран длинноволнового слайда использовался красный луч из длинноволновой части спектра, а для другого слайда — луч белого света. Ожидалось, что на экране появится бледно-розовое изображение. Однако на экране неожиданно появилась цветная фотография женщины, блондинки с голубыми глазами и естественным цветом кожи в красном пальто с сине-зеленым воротником.

Демонстрация Лэндом получения цветного изображения поразила своей простотой и походила на цветную иллюзию, о которой говорил Гете, — иллюзию, продемонстрировавшую неврологическую правду того, что цвета не самостоятельные субстанции и не автоматическая корреляция длины волны луча света, вызывающие ощущение определенного цвета, а субстрат мозга.

15

В изданном в 1911 г. фундаментальном труде Гельмгольца «Физиологическая оптика» («Physiological Optics») о церебральном происхождении цветовой слепоты даже не упоминается, хотя самой болезни посвящен целый раздел. — Примеч. авт.

16

Правда, и до этого появлялись отдельные публикации, посвященные ахроматопсии, но они оставались незамеченными. Так, Курт Голдштейн отмечал, что наблюдал несколько случаев церебральной ахроматопсии, не сопровождавшейся другими дефектами зрения. Однако он не включил результаты своих наблюдений в свой главный труд по нейролингвистике «Язык и языковые нарушения» («Language and Language Disturbances»), изданный в 1948 г.

17

Подобный феномен описал Кнут Нордби. В одном из своих трудов он упомянул о том, как однажды, когда он учился в первом классе, учитель принес с собой алфавит, в котором гласные были красными, а согласные черными. Такой алфавит видел и я, я им пользовался и дома. И вот однажды осенним утром при электрическом освещении я с удивлением увидал, что гласные буквы красного цвета стали неожиданно темно-серыми, в то время как цвет согласных не изменился. Этот случай помог мне понять, что восприятие цвета зависит от освещения. Пользуясь научной терминологией, скажем так: цвет обусловлен действием на орган зрения лучей света определенного спектрального состава. Осветив красный предмет белым светом, мы потому будем видеть его красным, что из всех спектральных лучей, содержащихся в белом свете, от него преимущественно отразятся лучи, производящие ощущение красного цвета. Если осветить тот же предмет другим светом, он будет выглядеть по-другому.  — Примеч. авт.

18

Продемонстрировав цветное изображение, полученное от одновременного проецирования на экран красного, зеленого и фиолетового диапозитивов, Максвелл доказал этим справедливость трехкомпонентной теории цветного зрения и одновременно наметил пути создания цветной фотографии. Вначале для этой цели использовались громоздкие фотокамеры, которые расщепляли падающий на них свет на три луча и пропускали их через фильтры трех основных цветов. В шестидесятые годы XIX столетия получением цветного изображения занимался и Дюко дю Орон, а в 1907 г. братья Люмьеры разработали процесс «автохром», при котором использовались растры из окрашенных в красный, зеленый и фиолетовый цвета зерен крахмала, которые располагались между стеклом или пленкой и светочувствительным слоем. При съемке со стороны стекла окрашенные элементы растра служили цветоделящими микросветофильтрами, а в позитивном изображении, полученном путем обращения, — элементами цветовоспроизведения. В сороковые годы XX века, когда я был юношей, все еще были в ходу процессы получения цвета методами Люмьеров, Дюфе и Финлея, и эти работы пробудили у меня интерес к природе цвета. — Примеч. авт.