Текст книги "Революция в зрении. Что, как и почему мы видим на самом деле"

Зеленые фотоны

Прежде чем погрузиться с головой в рассказ о коже, имеет смысл четко определить, что такое цвет (и чем он не является), поскольку многие из наших интуитивных представлений о цвете ошибочны. Например, мы нередко полагаем, что цветовое зрение состоит в различении длин волн. Это неверно. Длины волн, конечно же, имеют к цвету непосредственное отношение. Хорошо известно, что мы способны видеть световые волны не любой длины, а только примерно в диапазоне от 400 до 700 нанометров (нм). Известно и то, что коротковолновый свет воспринимается нами как фиолетовый и синий, а свет с большими длинами волн – как зеленый, желтый, оранжевый и, наконец, красный. Эта связь между нашими чувствами и физикой становится особенно очевидной, когда мы видим радугу.

Однако на самом деле радуга только вносит путаницу. В нашей сетчатке есть светочувствительные нейроны (колбочки) трех типов. Колбочки каждого типа – S, M и L – восприимчивы к определенному диапазону длин волн и лучше всего возбуждаются световыми лучами, относящимися к соответствующей области спектра. Сами эти обозначения – S, M и L – указывают на чувствительность нейронов к свету с короткими (short), средними (medium) и длинными (long) волнами. Эти колбочки (вместе с палочками, которые позволяют нам видеть при слабом освещении, например ночью) являют собой фундамент нашего зрения: все наше зрительное восприятие строится на основе информации, получаемой от них. И если бы суть цветового зрения заключалась в одном лишь различении длин волн, нам было бы достаточно колбочек всего двух типов вместо трех. Когда одна колбочка чувствительнее к коротким волнам (в широких пределах значений), а вторая – к длинным, то из разницы в их степени возбуждения всегда можно вывести длину волны. Даже дальтоники воспринимают разные длины волн как разные оттенки (правда, для них цвет радуги меняется от синего к желтому через серый. Этот феномен мы подробно рассмотрим позднее).

Но у животных цветовое зрение возникло, чтобы видеть не фотоны, а предметы реального мира, которые обычно отражают свет одновременно всех возможных длин волн. От предмета к предмету варьирует только то, сколько отражается света с той или иной длиной волны. Количество света с каждой длиной волны, которое получает наш глаз от какого-либо предмета, называется спектром отражения данного предмета. Представьте себе, скажем, что в пределах спектра от 400 до 700 нм количество света на каждом отрезке длиной в один нанометр может меняться независимо от остальных отрезков и иметь десять разных значений. Итак, на первом таком отрезке спектра, начинающемся с отметки 400 нм, количество света может иметь десять различных значений, и каждому из них может соответствовать любое из десяти различных значений количества света на следующем нанометровом отрезке, начинающемся с отметки 401. Это дает нам 10² = 100 возможных вариантов воспринимаемого света, относящегося только к этим двум отрезкам спектра. А когда таких отрезков триста, это даст нам 10³⁰⁰ различных спектров отражения. Иначе говоря, наш глаз теоретически мог бы различить 10³⁰⁰ различных типов поверхности, каждый со своим спектром отражения. Это число очень близко к бесконечности.

К счастью, обладающие цветовым зрением животные не утруждают себя тем, чтобы различать все теоретически возможные типы поверхностей. Вместо этого они анализируют всего несколько участков спектра: те из них, которые позволяют различать поверхности, важные для выживания. Наши глаза – никудышные спектрометры: вместо трехсот видов светочувствительных колбочек (по одному на каждый нанометр) у нас их всего три, и они “берут пробы” только из трех различных участков волнового спектра. Однако, сопоставляя реакцию колбочек трех этих типов друг с другом, мы способны замечать разницу между теми поверхностями, которые жизненно для нас важны. Вследствие того, что мы обходимся всего тремя разновидностями колбочек, существуют предметы, которые имеют различные спектры отражения, но кажутся нам идентичными по цвету. Подобно тому, как вы, в отличие от своего приятеля-дальтоника, способны отличить красные носки от зеленых, птица с четырьмя типами колбочек видит различные цвета там, где человек видит всего один. Как будет показано в этой главе, световосприимчивость наших колбочек идеально подходит для того, чтобы замечать разнообразные спектральные сдвиги, происходящие с нашей кожей в ответ на изменения в физиологии кровообращения.

Ваша “бесцветная” кожа

В настоящий момент я занят тем, что осматриваю свою гостиную. Призываю вас последовать моему примеру и оглядеть собственную комнату. Какого цвета предметы вокруг? Мой диван, например, темно-кирпичный, стены – белые, “рабочий стол” компьютера – голубой, а клюв игрушечного утенка – оранжевый. У книжных обложек самые разнообразные оттенки. Я могу назвать любой из них без затруднений, как и моя трехлетняя дочь. Не сомневаюсь, что и вам не составит труда перечислить цвета всех окружающих предметов.

Ну а теперь, будьте добры, скажите, какого цвета ваша кожа. Странная особенность: для обозначения цвета собственной кожи нам трудно подобрать подходящие слова – а ведь с какой легкостью мы можем назвать цвет всего, что есть вокруг! С теми, кто отличается от вас по цвету, проще: они “белые”, “розовые”, “коричневые”, “черные” и так далее. Гораздо труднее подыскать нужное слово для себя (или для наиболее типичных представителей своей нации, чья кожа на протяжении эволюционной истории была того же цвета, что и ваша). Европеоиды могут сказать, что их кожа имеет персиковый оттенок, но вынуждены будут признать, что этот эпитет не вполне удачен. Бежевый тоже не годится. Розовый? Нет, и не розовый. В английском языке попросту нет подходящего слова. Читатели, имеющие африканское происхождение, возможно, назовут цвет своей кожи коричневым или шоколадным, но и это неточно. В истории культуры телесный цвет определялся преобладающей расой. Например, в наборах карандашей фирмы “Крэйола” раньше был “телесный” карандаш. Впоследствии его политкорректно переименовали в “персиковый”.

Отсутствие подходящего слова для цвета собственного тела не является чертой исключительно английского языка. Похоже, с этой проблемой сталкиваются все. Данные, накопленные за последние пятьдесят лет, говорят о том, что все люди видят одни и те же цвета и что во всем мире языки упорядочивают цветовое пространство одним и тем же способом. Это может показаться очевидным, однако в 60-х годах XX века, когда антропологи Брент Берлин и Пол Кей впервые выдвинули и обосновали данную мысль, академическое сообщество ее отвергло. Одним из важнейших открытий и Берлина и Кея стал, в частности, тот факт, что все человеческие языки выделяют максимум одиннадцать четко различающихся цветов: белый, серый, черный, синий, зеленый, желтый, оранжевый, красный, коричневый, розовый и фиолетовый. В большинстве языков имеются и другие, дополнительные обозначения оттенков, однако каждый понимает и употребляет их по-своему, и для значительной части населения их смысл зачастую неясен. Например, большинство англоговорящих людей знает перечисленные одиннадцать цветов, но, весьма вероятно, затруднится сказать, что представляют собой цвета циан (cyan), мов (mauve) или шартрез (chartreuse).

Какое отношение одиннадцать базовых цветов имеют к нашей дискуссии? Ни один из них толком не применим для описания человеческой кожи. Более того, исследователь зрения Роберт Бойнтон показал, что цвета, называемые телесными, относятся к числу наиболее далеких от одиннадцати базовых. Иными словами, большинство существующих в мире оттенков можно отнести к какой-либо из этих одиннадцати категорий, пусть иногда с небольшой натяжкой. Однако именование оттенков нашей кожи требует куда большей натяжки. У людей нет единого мнения насчет того, какой термин здесь лучше применить. Например, из восемнадцати опрошенных Бойнтоном респондентов, которых попросили дать название самой неудобной для классификации разновидности “телесного” оттенка, пятеро ответили: “персиковый”, четверо – “желтоватый” (tan), трое – “коричневый”, трое – “лососевый”, двое – “оранжевый”, один – “розовый”. Отсюда видно, что цветовая гамма, характерная для человеческой кожи, пересекается со спектром оттенков, не имеющих адекватного наименования в языке.

Итак, для цвета собственной кожи довольно трудно подобрать название. Но это еще не все. Само восприятие этого цвета представляет собой нечто совершенно иное по сравнению с восприятием остальных цветов. Чтобы проиллюстрировать данную мысль, давайте проведем небольшой эксперимент: возьмите чье-нибудь фото (вроде того, что на рис. 2) и перечислите цвета, которые присутствуют на изображении. Боюсь, правда, что вы уже чувствуете, к чему я клоню, и потому не подходите на роль наивного испытуемого, так что лучше проведите этот тест на ком-либо из друзей.

На эту идею меня натолкнуло наблюдение, сделанное во время просмотра телерекламы магазинов “Таргет”. Участники этого коммерческого шоу были одеты в красно-белые наряды и помещены на красно-белый фон. Мне подумалось, что в этой рекламе используется всего два цвета: красный и белый. И никаких других. Однако в ролике присутствовали также люди, лица и руки которых определенно не были выкрашены ни в красный, ни в белый цвет. Я должен был обратить на это внимание! От меня едва не ускользнул тот факт, что на самом деле в рекламе было не два цвета, а три: красный, белый и телесный. Но субъективное восприятие телесного было абсолютно иным: на него, в отличие от двух других, мой мозг вообще не реагировал как на цвет. Мои глаза видели в белом и красном некую окраску, а в телесном – скорее отсутствие таковой. Даже белый, который часто и цветом-то не считают, было в этой рекламе легко заметить, опознать и назвать. Подозреваю, что когда вы или ваш друг будете подсчитывать цвета на фотографии, цвет человеческой кожи вполне может оказаться не названным.

Когда я задумался о том, что цвет нашей кожи имеет не поддающуюся классификации природу, мне показалось это поразительным. То, что именно цвет нашей собственной кожи относится к числу оттенков, для которых нам так нелегко подобрать название, само по себе удивительно, но это будет куда удивительнее, если мы примем во внимание, насколько кожа важна для нас. Мы видим ее перед собой целые дни напролет. В сущности, рассматривание лиц других – одно из самых важных человеческих занятий. Наш жизненный успех или неудача в значительной мере определяются тем, насколько хорошо мы уживаемся с другими представителями своей социальной группы, а значит, кожа – не просто нечто такое, что нам приходится постоянно видеть. Она играет огромную роль в нашей жизни. Какое совпадение, подумал я: кожа – один из важнейших видимых нами объектов, и в то же время это одна из немногих вещей, цвет которых нам так трудно назвать, и, кроме того, еще и одна из немногих вещей, которые кажутся нам необычно бесцветными (даже невзрачнее белого). Моя интуиция подсказывала мне, что, возможно, это не совпадение.

Но в чем тогда дело? Почему эволюция сделала так, что окраска нашей собственной кожи кажется нам не вписывающейся ни в какие категории? Какая могла быть от этого польза? Представьте себе предмет, цвет которого определить проще простого – скажем, апельсин. Если я разложу перед вами сто апельсинов, на самом деле их оттенки будут несколько различаться, но вы вряд ли станете придавать большое значение таким тонкостям. Подсознательно вы отнесете эти разные тона к одной категории – “оранжевый”. Главное свойство категоризации – игнорирование различий. Категории – те же стереотипы. Однако если цвет не подходит ни к одной из категорий, получается нечто прямо противоположное стереотипизации. Вместо того чтобы смешивать оттенки, вы начинаете улавливать любые, даже незначительные, различия. Благодаря тому, что телесный цвет не поддается классификации, мы лучше способны видеть самую ничтожную разницу между его оттенками и, следовательно, замечать малейшие изменения, происходящие с цветом кожи других людей. И я задумался: случайность ли это? Не могло ли наше цветовое зрение в ходе эволюции сформироваться именно для этой цели?

Вернемся к упомянутому мной наблюдению: цвет своей кожи мы воспринимаем иначе, чем все остальные цвета, чем даже белый. Какой в этом смысл? Проведем аналогию со вкусом. Какой вкус у вашей слюны? Никакого: она не имеет вкуса. Несомненно, то же касается запаха вашего носа – он ничем не пахнет. Точно так же нам кажется, будто наша кожа не имеет какой-то определенной температуры. Наш организм “настроен” так, чтобы он воспринимал отклонения от нормы: вот почему в трех приведенных примерах мы не предрасположены ощущать ярко выраженные вкус, запах и температуру. Но заметьте: стоит химическому составу содержимого вашей ротовой полости хоть чуточку измениться, как вы сразу же это почувствуете. Отсутствие “фонового” вкуса у слюны делает вас восприимчивее ко вкусу всего остального. То же можно сказать по поводу запахов и температуры. Задумывались ли вы когда-нибудь, насколько поразительна ваша способность определить при помощи руки, что у человека жар. И это чувствуете не только вы: сам больной тоже ощущает себя горячим, хотя он на какой-нибудь градус теплее вас! Этой невероятной чувствительностью к температурным колебаниям мы не в последнюю очередь обязаны тому, что нормальную температуру мы не воспринимаем никак. То, что мы на самом деле ощущаем, представляет собой разницу между ничем и чем-то.

Если так, то кажущаяся “бесцветность” нашей кожи относится к тому же ряду явлений, что и отсутствие у собственного организма вкуса, запаха и температуры. Наша система восприятия цвета откалибрована так, что цвет кожи представляет собой нуль, начало координат, и это позволяет нам четче ощущать отклонения от нуля, то есть от данного исходного цвета. Мы способны воспринимать ничтожнейшие отклонения от “нулевого” вкуса слюны (чтобы почувствовать вкус соли, нам достаточно нескольких молекул) и самые незначительные отклонения от нормальной температуры своего тела. Точно так же наша склонность не замечать цвет собственной кожи в совокупности с неспособностью назвать его наводит на мысль, что цветовое зрение имеется у нас для того, чтобы улавливать колебания цвета кожи относительно нормального, “нулевого” значения.

Ну, а это чем может быть нам полезно? Возможно, тем, что кожа человека меняет окраску в зависимости от настроения и общего состояния, а способность чувствовать настроение окружающих может оказаться ценным преимуществом. Бесцветные, не поддающиеся классификации оттенки – именно то, чего следовало бы ожидать от кожи, будь наше зрение предназначено для телепатического считывания мыслей с ее поверхности.

Этнические иллюзии

Если наша кожа бесцветна, почему мы так часто используем цветовые эпитеты по отношению к расам? Представители других рас могут и не быть в буквальном смысле слова “желтыми”, “черными”, “краснокожими” или “бледнолицыми”, но мы бы не употребляли эти слова, если бы не воспринимали кожу других как цветную. Так к чему тогда весь этот вздор о ее бесцветности?

Не забывайте, что только собственная кожа кажется нам бесцветной. Это моя слюна кажется мне безвкусной, а вкус вашей я, быть может, и почувствовал бы. Не будучи способен обонять свой собственный нос, я, возможно, смог бы уловить запах вашего. Аналогичным образом моя кожа может казаться мне бесцветной, однако вследствие того, что наши органы чувств нацелены выявлять отклонения от некоего стандарта, даже объективно малые отступления от “базового” цвета будут восприниматься качественно иными, окрашенными, подобно тому как незначительное повышение температуры тела мы ощущаем как жар. Инопланетянин, прилетевший нас навестить, пришел бы в замешательство, узнав, насколько разной считают свою кожу люди белой и черной рас, в то время как ее спектр отражения у тех и у других практически идентичен (рис. 3). Впрочем, удивился бы он и тому, что кожа, имеющая температуру 100 °F, кажется нам горячей, ведь 98,6° и 100°, в сущности, одно и то же.

Таким образом, в том факте, что, говоря о других расах, люди оперируют цветовыми понятиями, нет ничего таинственного. Это полностью согласуется с предположением, что наше цветовое зрение сформировалось затем, чтобы замечать отличия от исходного, стандартного цвета. Данный стандарт, которым является наша кожа, не поддается классификации: она кажется бесцветной. Однако любая кожа, которая хоть чуть-чуть отличается от нашей, кажется нам имеющей вполне определенную окраску.

У оттенков кожи много общего с акцентом в речи. Какой у вас акцент? Правильный ответ таков: по вашему мнению, вы разговариваете без акцента, а люди из других областей и стран – с акцентом. Это связано с тем, что мы приспособились тонко распознавать голоса людей, разговаривающих с тем же акцентом, что и мы (если угодно – разговаривающих, как и мы, без акцентом). Мы различаем как голоса, принадлежащие разным людям, так и модуляции голоса одного и того же индивида. Одним из последствий этого является то, что наша собственная и типичная для нашего окружения речь кажется нам не имеющей акцента, но даже ничтожные отклонения от этого стандарта воспринимаются нами как акценты (сельский, городской, бостонский, нью-йоркский, английский, ирландский, немецкий, латиноамериканский и так далее). Вот почему людей, разговаривающих с акцентом, нам сложнее различить по голосу. Также в интонациях собеседника, говорящего с акцентом, нам бывает трудно расслышать эмоциональные оттенки.

Ранее, рассуждая о том, как мы воспринимаем цвет своей кожи, я подразумевал, что у вас и у вашего окружения он примерно одинаков. Большую часть нашей эволюционной истории дело наверняка так и обстояло, да и сегодня большинство людей растет и живет среди тех, у кого кожа одного с ними цвета. Но это отнюдь не правило. Представители этнического меньшинства могут обнаружить, что их кожа имеет иной оттенок, нежели у окружающих, и не исключено, что это сдвинет их “цветовое начало координат” в сторону от цвета их собственной кожи. А если так, то вполне возможно, что они будут воспринимать свою кожу как цветную. Например, живущему в США афроамериканцу его кожа может казаться интенсивно окрашенной, потому что общеамериканский стандарт цвета кожи близок к европеоидному. Точно так же человек с южным выговором, переехав в Нью-Йорк, возможно, начнет замечать у себя акцент, поскольку изменился речевой эталон среды.

Наше восприятие цветовых различий между расами обманывает нас и потенциально может быть одним из источников расизма. На самом деле существует по меньшей мере три отдельных (хотя и взаимосвязанных) заблуждения насчет цвета кожи у разных рас. Чтобы лучше понять, в чем суть этих заблуждений, полезно продолжить аналогию с температурой.

Во-первых, как я отметил, 98,6 °F не кажутся нам ни холодными, ни горячими, однако 100° мы уже воспринимаем как жар. Иными словами, одна из этих двух температур находится для нас вне категорий горячего и холодного, в то время как вторая относится к четко различимой категории (к горячему). И это – заблуждение, поскольку с точки зрения физики между двумя этими температурами нет принципиальной разницы. Подобная же иллюзия имеет место и в случае с кожей: собственная кожа кажется нам бесцветной, а кожа представителей других рас – интенсивно окрашенной. И это тоже заблуждение, поскольку на самом деле ваша кожа окрашена не сильнее и не слабее, чем чья-либо еще: нет объективных причин считать бесцветной именно ее. (Так же, как в действительности нет никаких оснований считать, будто мы говорим без акцента, а жители других местностей – с акцентом.)

Вторую иллюзию можно проиллюстрировать тем фактом, что 98,6 и 100° кажутся нам чрезвычайно разными температурами, хотя объективно эти значения очень близки. Это похоже на первую иллюзию, но есть и отличие: в первом случае речь шла о качественном присутствии или отсутствии воспринимаемого признака, а здесь мы говорим о количестве этого признака. Вам кажется, что ваша кожа неимоверно отличается по цвету от кожи людей, принадлежащих к другим расам, однако спектры отражения у кожи представителей разных рас практически идентичны и различаются не сильнее, чем 98,6° и 100 °F.

В-третьих, 102° и 104° кажутся нам примерно одинаковыми значениями температуры, в то время как объективно разница между ними больше, чем между 98,6° и 100°. То же самое справедливо и для цвета кожи: мы склонны воспринимать кожу представителей всех остальных рас как примерно одинаковую, хотя нередко она очень заметно различается. Например, белые выходцы из Африки способны различить множество оттенков кожи африканцев, которых обычные европеоиды называют “чернокожими”. (То же самое относится и к восприятию речи: многие американцы путают английский и австралийский акценты, хотя объективно, вероятно, они отличаются друг от друга не меньше, чем американский от английского.)

Вместе эти три иллюзии создают ошибочное впечатление, будто другие расы очень сильно, качественно отличаются от нашей и что по сравнению с ней они более однородны. И поэтому нет ничего удивительного в том, что мы, люди, склонны воспринимать представителей других рас стереотипно: наши органы чувств вводят нас в заблуждение. Однако когда сознаешь, что пал жертвой иллюзий, проще им противостоять.