Daugiau nei šimtmetį spalvų moksle kartojasi klausimas, kodėl mūsų regoje išsiskiria keturios „grynos“ spalvos: raudona, geltona, žalia ir mėlyna. Šią idėją dar XIX amžiuje iškėlė vokiečių fiziologas Ewaldas Heringas, o ji iki šiol atsispindi spalvų ratuose ir dailės mokymuose.
Vis dėlto ilgą laiką trūko aiškaus paaiškinimo, kaip šios keturios spalvos susijusios su tuo, ką žinome apie akis ir smegenis. Žmogaus tinklainėje yra trijų tipų kūgeliai, jautrūs skirtingiems šviesos bangų ilgiams, todėl vien iš pirmo žvilgsnio keturių „pagrindinių“ atspalvių išskyrimas atrodė mįslingas.
Kas pasikeitė naujame tyrime
Naujame JAV mokslininkų darbe pasiūlyta, kad atsakymo reikia ieškoti ne laboratorijoje, o gamtos vaizduose. Tyrėjai išanalizavo daugiau nei 500 natūralaus pasaulio vaizdų ir kompiuteriniais modeliais imitavo, kaip į tokią spalvų įvairovę reaguotų žmogaus regos sistema.
Analizė parodė, kad gamtoje spalvos pasiskirsčiusios netolygiai: tam tikri atspalviai pasitaiko dažniau, o kiti yra reti. Tyrėjų teigimu, būtent ši statistinė aplinkos struktūra galėjo „pastumėti“ smegenis pasirinkti paprastesnį, efektyvesnį kodavimo būdą.
Kodėl smegenims naudinga supaprastinti
Tyrime remiamasi idėja, vadinama retu kodavimu, kai smegenys stengiasi didelį informacijos kiekį aprašyti kuo mažesniu „statybinių blokų“ skaičiumi. Tokiu atveju patogu remtis poromis, kurios mūsų pojūčiuose konkuruoja tarpusavyje: raudona prieš žalią, mėlyna prieš geltoną, taip pat balta prieš juodą.
Pasak tyrėjų, toks modelis gerai paaiškina, kodėl geltona ir mėlyna dažnai suvokiamos kaip priešybės, o raudona ir žalia – kaip kita priešingybių pora. Tai dera su seniai fiziologijoje aprašytu oponentinių kanalų principu, kai regos sistema informaciją apdoroja „priešpriešomis“.
„Jokia žinoma šviesos savybė ar paprastas ryšys su tinklainės kūgelių darbu nepaaiškina, kodėl privilegijuotą vietą užima būtent šios keturios spalvos“, – sakė neuromokslininkas Alexanderis Belstenas.
Ko dar trūksta iki galutinio atsakymo
Mokslininkai pabrėžia, kad tai teorinis darbas, todėl kitas žingsnis būtų eksperimentai su realiais žmonėmis, vertinant ne tik spalvų taškus, bet ir erdvinį kontekstą, formas bei apšvietimą. Taip pat keliama idėja panašiais metodais tirti kitų rūšių regą, nes gyvūnai gali turėti kitokius fotoreceptorius ir kitaip „susispausti“ aplinkos spalvų informaciją.
Ši kryptis svarbi ne vien fundamentaliai. Gamtos spalvų statistikos ir žmogaus regos kodavimo sąsajų supratimas gali prisidėti prie tikslesnių ekranų spalvų atvaizdavimo, efektyvesnių vaizdo suspaudimo metodų ir geresnių sprendimų, kuriant priemones žmonėms su regos sutrikimais.
„Labiausiai jaudina tai, kad pirmą kartą turime paaiškinimą, kuris sujungia visus gabalus į vieną vaizdą“, – sakė neuromokslininkas Bruno Olshausenas.