Страница 2 из 8
Современные ученые до последнего времени не могли прийти к единому мнению относительно цвета, скорее всего, потому, что не осмеливались отправить в отставку старика Гёте. Две сотни лет назад Иоганн Вольфганг фон Гёте, нисколько не желая вводить нас в заблуждение, написал книгу «К теории цвета». В объемистом (2000 страниц!) труде он подробно объясняет, что существует всего четыре основных цвета, составляющие пары противоположностей: желтый противостоит синему, а красный – зеленому (приблизительно как черный – белому, хотя и в гораздо меньшей степени). Желтый, открывающий путь к свету («самый близкий к свету»), и синий, родственный темноте («близкий к мраку»), – это два полюса, между которыми выстраиваются в четкой последовательности другие цвета. Гёте заметил, что один и тот же свет (например, видимый благодаря дыму) на белом фоне приобретает желтоватый оттенок, а на черном – синеватый. В трактате «К теории цвета» черпали вдохновение многие мастера кисти, прежде всего Уильям Тёрнер, прозванный художником света: он как никто другой умел писать невероятной глубины небеса, насыщенные богатейшей цветовой гаммой.
Большинство ученых, слегка смущаясь, объяснят вам, что теория цвета Гёте верна лишь отчасти и вообще малость устарела… В утешение фанатам господина Гёте сейчас мы перейдем к господину Ньютону и предупреждаем: мало ему не покажется.
Как сказал бы мой пятилетний племянник, Ньютон первым понял, что «цвета в белом свете ни разу не результат преломления от поверхности, а просто содержатся в самих лучах белого света». Поясним. Ньютон исходил из работ Декарта, который пропускал свет через призму, разлагая его на цвета. Помните, какая красивая радуга получается при прохождении света через прозрачную пирамиду (как на конверте альбома Dark Side of the Moon[2] группы Pink Floyd)? Ньютон пошел еще дальше: он пропустил через призму свет, источником которого служила та самая радуга. Для этого он при помощи линзы собрал разноцветные лучи в пучок. И констатировал, что в точке схождения лучей свет снова белый – такой же, каким был изначально. Вывод: призма не создает цвет, она лишь разделяет белый свет на разные цвета. Поистине революционное открытие! Цвет – вовсе не степень яркости света, а одна из его характеристик. У каждого цвета – свой угол преломления. До чего же проницательным оказался этот мистер Ньютон!
Ну конечно, после этого яблоко просто обязано было упасть ему на макушку. Потому что если щедрый Гёте подарил нам четыре цвета, то что говорить о Ньютоне! Исаак, этот неукротимый Rainbow Warrior[3] в одиночку, как настоящий герой, насобирал для нас целых семь основных цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Почему именно семь? Наверное, потому что на его визитной карточке значилось: «Сэр Исаак Ньютон, ученый, алхимик, эзотерик, нумеролог». А совершенная гармония, как известно, представлена как раз цифрой 7.
Семь дней Творения, семь планет, семь нот музыкальной гаммы, не говоря уже о семи гномах – приятелях Белоснежки… Вот почему Ньютон не рискнул покуситься на синий, то есть индиго. Ныне считается, что в радуге лишь шесть чистых цветов. Далее мы с вами убедимся, что на самом деле основных цветов всего три.
Восприятие цвета
Цвет характеризуется тремя элементами: тон, яркость (по-научному – валёр) и насыщенность.
Тон – это цвет спектра, который соответствует определенной длине волны: синий, зеленый, красный, коричневый и так далее. Яркость – это, грубо говоря, процент белого. Например, красный варьирует от бледно-розового до темно-бордового. Синий – это и небесно-голубой, и густой ультрамарин. А насыщенность обусловлена процентом серого.
Точности ради упомянем также о вкладе в теорию цвета Эйнштейна: чем меньше энергия видимого фотона, тем более красным он кажется, а чем больше его энергия, тем он фиолетовее. Яркость можно определить как количество фотонов, испускаемых источником света. Что же касается насыщенности, то это относительная амплитуда длины волны, которая доминирует над волнами другой длины, испускаемыми светящимся объектом. Едва только появляется волна другой длины, цвет перестает быть «спектральным» и теряет насыщенность…
Мы способны воспринимать цвет потому, что в сетчатке человеческого глаза имеется три вида сенсорных клеток, именуемых колбочками, и каждый вид чувствителен к разным диапазонам волн спектра: колбочки S (small – короткие волны) воспринимают оттенки синего, колбочки М (medium – средние волны) – оттенки зеленого, колбочки L (large – длинные волны) – оттенки красного. Ныне ученые полагают, что у 10 % мужчин и 50 % женщин есть еще четвертый вид фоторецепторов, восприимчивых к оранжевому.
Такие люди лучше различают оттенки желтого, оранжевого и красного цветов. Их называют тетрахроматами. (Однако желая сделать человеку комплимент, не спешите говорить ему: «Ну ты прям тетрахромат», поскольку это слово мало кому знакомо.) Если вы женщина, а дети у вас дальтоники, весьма вероятно, что вы тетрахромат. А если вы к тому же любите коричневый и желтый, шансы, что вы тетрахромат, значительно возрастают, а значит, вы сорвали крупный куш: вы способны различать в 100 раз больше оттенков цвета «детской неожиданности», чем большинство простых смертных – трихроматов.
Восприятие цвета, соответственно, представляет собой смесь этих трех (или четырех) ощущений, которые расшифровывает наш мозг. Египтяне во времена фараонов считали, что глаз – это «палитра, где смешиваются цвета». Они были не совсем правы. Смешение происходит в затылочной доле, проще говоря, в задней части мозга. А значит, вполне справедливо будет сказать: «Цвета я различаю не глазами, а затылком».
Сила восприятия цвета клетками-фоторецепторами соответствует яркости. Например, в сумерках, когда интенсивность освещения падает, колбочки, обладающие ограниченной чувствительностью, перестают воспринимать цвета. Не все кошки ночью серы – просто наши колбочки спят! К счастью, кроме них в сетчатке есть еще палочки. Правда, эти клетки (их в десять раз больше, чем колбочек) воспринимают не цвета, а интенсивность света. Когда она снижается, ее достаточно для того, чтобы активировать палочки, но слишком мало, чтобы разбудить колбочки. В сумерках наши колбочки проявляют чувствительность к оттенкам синего и слабо воспринимают красный. В кино 1970-х часто использовался особый прием под названием «американская ночь»[4]: он позволял создать на экране иллюзию ночи, установив на объектив камеры синий фильтр.
И наоборот, когда на колбочки и палочки сетчатки разом обрушивается слишком много фотонов, перенасыщая их восприимчивость, мы бываем ослеплены.
Но вернемся к идеям, высказанным Гёте, в частности к понятию дополнительных, или противоположных, цветов (зеленый / красный, желтый / синий, черный / белый). Существование этих пар объясняет, почему наш глаз не способен различать зеленовато-красный или голубовато-желтый цвета. Кроме того, оно позволяет разобраться с так называемым color after-effects – явлением стойкости цветового ощущения. Наш глаз, воспринимая какой-либо цвет, генерирует дополнительный к нему цвет и проецирует его на окружающие предметы. У хирургов на протяжении многих лет не выходит из моды зеленый: с его помощью нейтрализуются остаточные цветовые пятна, возникающие на фоне красного операционного поля.
Последние достижения нейробиологии помогли дать ответ на еще один вопрос: почему мы воспринимаем красный и фиолетовый цвета как очень близкие, хотя они находятся на противоположных концах спектра и физически дальше всего друг от друга? Оказалось, что участок коры головного мозга, чувствительный к красному, расположен по соседству с тем, что чувствителен к фиолетовому, и они даже сообщаются между собой.
2
«Темная сторона Луны» (англ.).
3
Rainbow Warrior («Воин радуги») – так назывался траулер, спущенный на воду в 1955 году, а в 1977 году приобретенный «Гринпис». Взорван и потоплен в 1985 году, во время наблюдений за последствиями ядерных испытаний на атолле Муруроа.
4
То же название носит фильм Франсуа Трюффо, снятый в 1973 году. Оно связано не с сюжетом, а с упомянутым приемом, позволяющим снимать ночь средь бела дня.