Развитие идеи о психофизиологической природе цвета

Описание

В самом начале XIX в. английский врач и естествоиспытатель Томас Янг (1773—1829), или Томас Юнг, как это уже стало привычно для нас произносить, известный своими открытиями в физике и лингвистике, продолжая эксперименты Ньютона по цветовому смешению, выявил, что в общем случае достаточно иметь всего три составляющие из спектра, чтобы получить с их помощью все остальные цвета, включая белый и пурпурный.

Но дело не в самих составляющих, поскольку разные тройки составляющих дают одинаковые результаты, а в том, что эти составляющие приводят в действие специальный механизм анализа излучения, который находится в сетчатке глаза. Таким механизмом являются различные нервные волокна сетчатки, специфичность которых состоит в том, что они могут вызывать разные ощущения цвета. То, что только три составляющих необходимы и достаточны для получения всех цветов, свидетельствует, что этих светочувствительных волокон тоже только три типа.


[banner_centerrs] {banner_centerrs} [/banner_centerrs]
У Юнга трехкомпонентность является сенсорным феноменом смешения цветов, таким же, как феномен неразличимости смешанного желтого цвета от чистого спектрального желтого цвета. У Ломоносова или Брюстера трехкомпонентность — это физическое свойство излучения, такое же, как, например, корпускулярность излучения.

Сформулированная на основе трехкомпонентности смешения цветов идея Юнга о трех типах специфических волокон в сетчатке глаза была развита во второй половине XIX в. немецким физиологом, психологом, физиком и математиком Германом фон Гельмгольцем (1821—1894).

Гельмгольц понимал, что главное в идее Юнга не то, что цвет связывается именно с нервными волокнами, в их роли могут выступать и другие элементы сетчатки: «клетки, ядра или рецепторы», а главное — в специфичности этих элементов.

Одна из важнейших характеристик, которыми должны обладать эти элементы, — это широкополосная чувствительность к различным излучениям. Об этом свидетельствуют возможность для различных троек спектральных составляющих получать одинаковые результаты и невозможность получить цветовое тождество для отдельных спектральных цветов.

Гельмгольц предположил, что, перебирая разные тройки составляющих по определенным принципам, можно найти ту единственную, которая и будет раскрывать специфику этих элементов, т. е. определить максимум чувствительности каждого из этих элементов.

Гипотеза Юнга—Гельмгольца также выдвигает на первый план в цветовом зрении физиологические свойства рецепторов глаза как механизма генерации психического феномена. Эта идея интенсивно развивается в течение XIX в., получая все больше экспериментальных аргументов как психофизических, так и физиологических. Идея о психофизиологической природе цвета быстро распространялась не только среди психологов и. физиологов, но и среди физиков, хотя целый ряд уже хорошо известных в то время феноменов цветового зрения оставался без объяснения.

Один из них касался связи трех типов светочувствительных приемников сетчатки (фоторецепторов) с феноменом «чистых» цветов. «Чистым» называется такой цвет, в котором наблюдатель не может обнаружить его составленное из других цветов. Например, оранжевый цвет, это ясно видно, составлен из красного и желтого оттенков цвета, а фиолетовый — из синего и красного. Однако синий или красный нельзя разложить на составляющие, они визуально чистые. То же самое относится и к желтому.

Мы не можем увидеть в желтом цвете красную и зеленую составляющие, он такой же чистый, как синий или красный. В теории Юнга—Гельмгольца феномен чистого цвета объясняется тем, что при некотором излучении максимально возбуждается один из фоторецепторов, и минимально — два других. Это и является механизмом чистого цвета. Так можно было объяснить три чистых цвета: красный, зеленый и синий, но не объяснялись два других — белый и желтый, которые характеризуются одинаковыми возбуждениями нескольких фоторецепторов.

По-другому этот вопрос решал немецкий физиолог и психолог Эвальд Геринг (1834—1918). Он обратил внимание, что чистые цвета группируются в пары таким образом, что один элемент пары никогда не обнаруживается в цвете одновременно с другим. Красный в этом смысле противостоит зеленому, желтый — синему, а белый — черному. Он назвал такие пары оппонентными и связал их с шестью специфическими механизмами в сетчатке.

Он предположил, что эти механизмы характеризуются тремя диссимилятивными процессами с максимумами, соответствующими ощущениям красного, желтого и белого цветов, и тремя ассимилятивными процессами с максимумами, соответствующими зеленому, синему и черному цветовым ощущениям.

Поскольку в каждый момент времени может происходить либо ассимилятивный процесс, либо диссимилятивный, то воспринимаемый цвет всегда определяется только тремя из шести процессов, и в этом причина трехкомпонентности цветового смешения.

Оппонентная организация цветового зрения позволила Герингу объяснить не только феномены чистых цветов и трехкомпонентности, но и многие другие психологические феномены цветового зрения.
В настоящее время уже можно по достоинству оценить тот вклад, который гипотеза Геринга внесла в науку о цвете. Понятие цветовой оппонентности оказалось настолько фундаментальным, что сейчас уже не встретишь научной работы по цветовому зрению, нейрофизиологической или психофизической, в которой оно не используется.

Но для нашего изложения важен другой аспект. Геринг первый стал систематически тестировать физиологическую гипотезу психологическими феноменами. Стремление рассматривать физиологию цветового зрения в прямой зависимости от структуры психологических феноменов и есть, по существу, психофизиологический подход к цветовому зрению.