Gli scienziati dicono che non puoi vedere un'immagine che sia ugualmente blu e gialla allo stesso tempo. I neuroni avversari del cervello non possono essere eccitati e inibiti contemporaneamente. Ma alcuni ricercatori la pensano diversamente. sodapix/Thinkstock Ecco un scioglicervelli:non esiste il colore blu. o rosso, o verde, o fucsia o lavanda. Infatti, non c'è tangibile, cosa assoluta chiamata "colore". Il colore esiste puramente nella nostra mente. (Tizio!)
Una banana, Per esempio, non è intrinsecamente giallo. Per dimostrarlo, inciampa nella tua cucina nel bel mezzo della notte e tieni una banana davanti al tuo viso. Di che colore è? Una specie di sporco nero grigiastro, ma sicuramente non giallo. Questo perché i colori non vengono emessi dagli oggetti; sono riflessi. Una banana è gialla perché quando la luce rimbalza su una banana, torna a splendere di giallo.
Come funziona? La luce bianca, come la luce solare o la luce di una lampadina brillante, è composta da lunghezze d'onda che coprono l'intero spettro visibile. Quando la luce bianca passa attraverso un prisma, puoi vedere tutti i colori puri nello spettro:viola, indaco, blu, verde, giallo, arancione e rosso.
Quando la luce bianca brilla su una buccia di banana, succede qualcosa di incredibile. Un pigmento naturale nella buccia di banana chiamato xantofilla è chimicamente programmato per assorbire determinate lunghezze d'onda e rifletterne altre. La lunghezza d'onda riflessa dominante della xantofilla è gialla.
Ma il giallo di quella banana ancora non esiste. Inizia ad esistere solo quando la luce riflessa da quella buccia viene rilevata da milioni di cellule che percepiscono il colore nelle retine chiamate coni. Ci sono tre tipi di coni, ciascuno responsabile del rilevamento di una diversa lunghezza d'onda della luce. I coni inviano impulsi elettrici al cervello, dove i dati vengono elaborati in un unico colore riconoscibile:giallo [fonte:Pappas].
La morale della storia dei colori è questa:senza i nostri coni e senza il nostro cervello, i colori non esistono E anche quando lo fanno, è solo nella mente di chi guarda. Il che porta a una domanda affascinante:cosa succede se ci sono colori all'interno dello spettro visibile che i nostri coni e il nostro cervello non possono vedere? Infatti, ci sono. Cosiddetto colori impossibili o colori proibiti infrangere le regole biologiche della percezione. Ma alcuni ricercatori pensano di aver scoperto un modo per vedere l'impossibile.
Iniziamo scavando più a fondo nella scienza della percezione del colore.
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I colori che percepiamo sono il risultato della luce riflessa rilevata dai coni nei nostri occhi e quindi elaborata dal nostro cervello. Peter Hermes Furian/iStock/Thinkstock Come abbiamo già discusso, i colori che percepiamo come rosso, verde, giallo, terra di Siena bruciata e così via sono il risultato della luce riflessa rilevata dai coni nei nostri occhi e quindi elaborata dal nostro cervello. Per capire perché i cosiddetti colori impossibili infrangono le regole della percezione visiva, abbiamo bisogno di capire di più su come interagiscono i nostri coni e il nostro cervello.
Ciascuno dei tuoi occhi contiene circa 6 milioni di coni concentrati al centro della retina [fonte:Pantone]. Questi coni sono disponibili in tre diverse lunghezze d'onda:corto, medio e lungo. Quando un cono riceve un segnale forte nella sua zona di lunghezza d'onda, invia impulsi elettrici al cervello. Il compito del cervello è combinare i milioni di segnali elettrici provenienti da ciascun cono per ricreare un'"immagine" composita del vero colore.
Il cervello, Certo, non è un computer, ma ha il suo complesso ammasso di cellule altamente specializzate. Le cellule responsabili dell'elaborazione dei segnali elettrici dai coni sono chiamate neuroni avversari [fonte:Wolchover]. Ci sono due tipi di neuroni avversari che risiedono nella corteccia visiva del cervello:neuroni avversari rosso-verde e neuroni avversari blu-gialli.
Queste cellule cerebrali sono chiamate neuroni avversari perché funzionano in modo binario:il neurone avversario rosso-verde può segnalare il rosso o il verde, ma non entrambi. E il neurone avversario blu-giallo può segnalare sia blu che giallo, ma non entrambi.
Quando guardi un'immagine gialla pura, la porzione gialla del neurone avversario blu-giallo è eccitata e la porzione blu è inibita. Passa a un'immagine blu puro e la porzione blu del neurone avversario è eccitata e il giallo è inibito. Ora immagina di provare a vedere un'immagine che è ugualmente blu e gialla allo stesso tempo. I neuroni avversari non possono essere contemporaneamente eccitati e inibiti.
Quella, mio amico, ecco perché il blu-giallo è un colore impossibile. Lo stesso vale per il rosso-verde. potresti dire "Aspetta un secondo, So esattamente che aspetto hanno il giallo e il blu insieme:è verde! E il rosso e il verde fanno una specie di marrone fangoso, giusto?" Bel tentativo, ma questo è il risultato dell'unione di due colori, non un singolo pigmento che sia ugualmente blu-giallo o ugualmente rosso-verde.
Nel lontano 1801, molto prima che gli scienziati conoscessero i coni e i neuroni, Il medico inglese Thomas Young ha teorizzato che l'occhio umano ha tre tipi di recettori del colore:blu, verde e rosso. Giovani teoria del colore tricromatico si è dimostrato corretto negli anni '60, quando si scoprì che i coni (chiamati per la loro forma) avevano una particolare sensibilità al blu, luce verde e rossa [fonte:Nassau].
La teoria avversaria della percezione del colore è in circolazione dal 1870, quando il fisiologo tedesco Ewald Hering postulò per la prima volta che la nostra visione fosse governata dai colori dell'avversario:rosso contro verde e blu contro giallo. La teoria dell'avversario di Hering è supportata dal fatto che non ci sono colori che potrebbero essere descritti come verde-rossastro o blu-giallastro, ma ogni altro colore nello spettro visibile può essere creato combinando la luce riflessa rossa o verde con il giallo o il blu [fonte:Billock e Tsou].
Sia la teoria del colore tricromatico che la teoria dell'avversario sono state trattate come verità immutabili della percezione del colore per più di un secolo. Presi insieme, le due teorie sostengono che è impossibile per l'occhio o la mente umana percepire certi colori descritti come rosso-verde o blu-giallo.
per fortuna, ci sono sempre alcuni scienziati canaglia a cui piace spingere i regni delle possibilità. All'inizio degli anni '80, gli scienziati visivi Hewitt Crane e Thomas Piantanida hanno progettato un esperimento con l'obiettivo di indurre il cervello a vedere colori impossibili.
Nell'esperimento di Crane e Piantanida, i soggetti sono stati istruiti a fissare l'immagine di due strisce adiacenti di rosso e verde. Le teste dei soggetti sono state stabilizzate con una mentoniera e i loro movimenti oculari sono stati seguiti da una telecamera. Con ogni piccolo sussulto degli occhi di un soggetto, l'immagine rossa e verde è stata regolata automaticamente in modo che lo sguardo del soggetto rimanesse fisso sui colori opposti [fonte:Billock e Tsou].
I risultati, pubblicato sulla rivista Science nel 1983, erano strabilianti. Se le persone fissassero abbastanza a lungo i colori opposti adiacenti, il confine tra loro si dissolverebbe e emergerebbe un nuovo colore "proibito". Il colore risultante era così nuovo che i soggetti avevano grandi difficoltà persino a descriverlo [fonte:Wolchover].
Stabilizzando l'immagine per seguire i movimenti oculari, Crane e Piantanida hanno teorizzato che diverse aree dell'occhio fossero continuamente bagnate da diverse lunghezze d'onda di luce, provocando l'eccitazione di alcuni neuroni avversari e l'inibizione di altri allo stesso tempo.
Stranamente, L'esperimento di Crane e Piantanida fu liquidato come un trucco da salotto, e molti altri scienziati della visione non sono riusciti a ottenere gli stessi drammatici risultati. Non è stato fino al 21° secolo che i colori impossibili hanno avuto una seconda vita.
Quando squadre di ricercatori hanno cercato di ricreare i rivoluzionari esperimenti di Crane e Piantanida con colori impossibili, spesso hanno avuto risultati deludenti. Invece di vedere tonalità nuove di zecca di rosso verdastro o giallo bluastro, i soggetti descrivono più frequentemente il colore miscelato come marrone fango [fonte:Wolchover]. Altri vedrebbero campi di verde con punti rossi pixelati sparsi su di esso. I colori impossibili sono diventati uno scherzo scientifico.
Ma nel 2010 i colori impossibili erano tornati nei titoli dei giornali. Questa volta, una coppia di ricercatori visivi della base aeronautica di Wright-Patterson in Ohio, credevano di aver determinato il motivo per cui Crane e Piantanida erano riusciti dove altri avevano fallito.
In un articolo di Scientific American, i biofisici Vincent Billock e Brian Tsou hanno identificato la combinazione di eye tracking e luminanza (luminosità) come chiave per indurre il cervello a vedere colori impossibili [fonte:Billock e Tsou].
Billock e Tsou hanno condotto i propri esperimenti in cui i soggetti sono stati nuovamente legati a una mentoniera e monitorati dalla più recente tecnologia di tracciamento retinico. Con le immagini stabilizzate ai movimenti oculari dei soggetti, Billock e Tsou hanno giocato con la luminosità o la luminanza delle due strisce di colore opposte.
Se c'era una differenza di luminosità, i soggetti hanno sperimentato i colori pixelati riportati in esperimenti precedenti. Ma se i due colori fossero equiluminanti - esattamente la stessa luminosità - allora sei osservatori su sette hanno visto colori impossibili [fonte:Billock e Tsou]. Anche meglio, due di loro potevano vedere i nuovi colori nelle loro menti per ore dopo che l'esperimento era finito.
Visione impossibileRiesci ad allenarti a vedere colori impossibili? Mentre pochi di noi hanno uno stabilizzatore retinico nel seminterrato, ci sono alcuni esercizi più semplici che possono indurre temporaneamente il cervello a vedere il proibito. Il più semplice è fissare l'immagine di due quadrati di colore opposto, ciascuno con un segno più bianco al centro. Rilassati e incrocia gli occhi finché i due segni più si fondono in uno [fonte:Wilkins]. Cosa vedi?
Prendiamoci un momento per apprezzare il miracolo che è la visione dei colori. Il regno animale ha evoluto la tecnologia biologica per rilevare sottili variazioni nelle lunghezze d'onda di energia della luce riflessa e tradurre tali dati in immagini a colori 3D. Si stima che gli esseri umani possano vedere fino a 10 milioni di colori diversi. Perché diamine abbiamo fatto evolvere questa capacità; quindi Crayola potrebbe rilasciare una confezione da 10 milioni di pastelli? Alcuni biologi evoluzionisti ritengono che la visione dei colori tricromata si sia evoluta nei primati per aiutarci a individuare le bacche colorate. Altri animali hanno occhi e cervelli che possono vedere oltre lo spettro visibile. Le api possono vedere a infrarossi. Le farfalle e alcuni pesci percepiscono la luce ultravioletta. L'esistenza di colori impossibili ti fa chiedere cos'altro c'è là fuori che non possiamo vedere ... ancora.
