Как физики научили человеческий глаз видеть новый «несуществующий» цвет

Представьте, вы идёте по улице, вдруг поднимаете взгляд — и видите цвет, которого в природе нет. Он не просто странный, он не описывается словами. Ни «бирюзовый», ни «лазурный», ни даже «тот самый, что на обивке дивана из 90-х» — не подходят.

Учёные из Калифорнийского университета в Беркли назвали его «Оло». Это цвет, которого раньше никто не видел. Никогда. И не потому, что плохо искал, а потому что он был физически невозможен.

Что значит «несуществующий цвет»? Это не что-то вроде «модного оттенка сезона», а настоящий сбой в системе нашего восприятия. Дело в том, что человеческий глаз устроен как трёхканальный приёмник: у нас есть три типа колбочек — L (ловят красный), M (зелёный) и S (синий).

Вместе они формируют всю радугу. Другие цвета, что мы видим, являются следствием, смешением этих трех.

Но этот симбиоз не терпит компромиссов: красный и зелёный, например, являются антагонистами. Мозг не даёт им работать вместе. Именно поэтому мы не можем увидеть «красно-зелёный» цвет как единое пятно, а только как мраморный узор.

Исследователи разработали лазерную установку, которая может избирательно активировать только M-колбочки — те самые, что отвечают за зелёный цвет. Обычно все три колбочки возбуждаются вместе, и мозг собирает из них картинку, как конструктор. Но если включить только зелёный канал без примесей, без подглядываний других рецепторов, то происходит нечто странное.

Человеку кажется, что он видит совершенно новый цвет. По описаниям участников эксперимента — это что-то между ярким бирюзовым и чем-то, чего не существует в магазине красок. Цвет назвали «Оло». Он не может быть напечатан, показан на экране или смешан из известных цветов. Это как если бы кто-то заставил ваш язык почувствовать 47-й вкус.

Зачем нам цвет, которого не видно?

Можно подумать: «Окей, прикольно. А дальше что?». Но в этом и кроется магия науки. Эксперимент доказал, что границы нашего зрения — это не только физика глаза, но и алгоритмы мозга.

Можно ли обучить глаз видеть новые цвета? Ответ: с помощью таких технологий — возможно. Это может изменить диагностику дальтонизма, помочь в дизайне будущих дисплеев и даже сделать зрение более гибким — как у птиц, которые видят лучше чем мы. И, например, различают ультрафиолет.

Для сравнения: человек различает 2–10 миллионов оттенков. Птицы — ещё больше, у них четыре типа колбочек. А креветка-богомол и вовсе чемпион — у неё их 12. Она различает такие цвета, о которых мы даже не подозреваем. На этом фоне «Оло» — скромный, но важный шаг в сторону развития человеческого зрения.

Почему мы не видим всё, что есть

Потому что для обычной жизни они нам особо не нужны.

Популярные домашние хищники — кошки и собаки, например, видят еще меньше чем мы. Мир для них примерно как смесь серо-коричневых тонов, как кадры из фильма про апокалипсис.

Но им много и не нужно. Им главное заметить живность. А это достигается за счет фиксации движения. Собака может заметить движение объекта за 2 километра!

Наше зрение более разнообразно, потому что нам с древних времен надо было уметь различать растительную пищу. Например, фрукты — спелые ли, не стухли ли. Важны оттенки и умение замечать яркие фрукты на деревьях. Для кошки же что фрукты, что листья — все серо-коричневое.

Но в остальном человеческое зрение ограничено. Мы не видим ультрафиолет и инфракрасный диапазон. Ультрафиолет блокирует хрусталик, инфракрасный просто не вызывает отклик у колбочек. А вот пчёлы, например, видят УФ легко — именно поэтому для них цветы выглядят как пульсирующие мишени. Мы — как слепые в этой дискотеке.

Пока «Оло» видели всего пять человек — все они участники эксперимента в лаборатории Беркли. Систему Oz, которая генерирует цвет, можно сравнить с микроскопом внутри глаза: она находит M-колбочки, отслеживает движение зрачка и посылает туда свет. Никаких суперспособностей. Только лазеры и умная оптика.

«Оло» нельзя распечатать, но он есть. Его нельзя описать словами, но люди его ощущали. И это прекрасная метафора всего прогресса — расширения границ невозможного. Может быть, однажды мы будем видеть так же, как птицы в рассветном небе или как креветка в батискафе.