Забавный трюк с цветоразличением

[scholar_vit]

P. Z. Myers обсуждает интересную статью о цветоразличении у головоногих (Stubbs AL, Stubbs CW (2016) Spectral discrimination in color blind animals via chromatic aberration and pupil shape. Proc Natl Acad Sci U S A. 2016 Jul 5. pii: 201524578). Все знают, как различает цвета наш глаз: в сетчатке есть три вида колбочек, чувствительных к синему, зеленому и красному цвету, и, измеряя их возбуждение, мозг определяет цвет в RGB-координатах. У головоногих есть только один вид фоторецепторов, поэтому считалось, что они видят мир в черно-белом варианте.

Оказалось, что головоногие цвета различают, но совсем не так, как мы! Они используют дисперсию — зависимость показателя преломления от длины волны. Дисперсия вызывает хроматическую аберрацию в дешевых оптических приборах: изображение в них расщепляется на цветные двойники (в дорогих приборах применяются хитрые способы компенсации). Именно из-за хроматической аберрации театрального бинокля поручик Лукаш у Гашека не смог полюбоваться артистками в Кираль-Хиде, так как "вместо бедер он видел лишь какие-то движущиеся фиолетовые пятна".

Головоногие же, похоже, используют дисперсию для цветоразличения: меняя фокусировку зрачка, они поочередно фокусируют разные компоненты спектра на сетчатке, а затем мозг извлекает информацию о цвете.

Это, пишет Myers, объясняет особенность строения их глаза: если наш глаз, как и искусственные оптические приборы, стремится снизить хроматическую аберрацию, то их глаз, наоборот, стремится ее увеличить.

Очень красивая идея. Интересно, кто-то уже запатентовал оптический прибор, действующий по принципу глаза осьминога?

Comments

[http://users.livejournal.com/_shadow__/]

головоногие, умеющие изменять окраску, вообще благодатнейший материал для экспериментов; фактически можно же буквально подсматривать, что происходит у них в мозгу. в университете, где работает когллега, группа биологов занимается изучением влияния психоактивных веществ на их восприятие; говорят, под ЛСД они начинают мерцать насыщенными цветами

крутить туда-сюда объектив

[v-phi.livejournal.com]

необязательно, можно повысить плотность мозаики сенсорных элементов и зарегистрировать разные направления лучей синхронно
https://en.wikipedia.org/wiki/Lytro

Но еще фундаментальнее было бы поставить дифракционную решетку и на достаточном удалении от объектива поймать на сенсор вместо квадратного кадра полосу в 10 раз длиннее.

Кстати, возможно, в будущем будут широко применяться сенсоры и дисплеи с числом цветов мозаичных светофильтров больше 3, чтобы достоверно воспроизводить цвет для зрителей, у которых спектры чувствительности зеленых и красных колбочек отличаются от среднестатистических. Ну, наверно, чтобы не терять в светочувствительности сенсора и яркости дисплея, будет использоваться мозаика светофильтров с пересекающимися полосами пропускания.

[eugenebo.livejournal.com]

Чёрт побери! А ведь этот эффект хорошо знаком людям со слабой (0.25 - 1.0) близорукостью.

Смотришь издалека на синий огонёк -- он весь расплылся, пятно пятном. Зелёный -- тоже пятно, но вдвое меньше. Красный -- полностью чётко.

В принципе, так, наверное, можно было бы определять цвет всяких лампочек и светофоров при дальтонизме.

[ppk_ptichkin]

Как интересно. Т.е у осьминога есть встроенный цветовой фильтр - всегда можно подобрать режим для максимальной чёткости.

Re: крутить туда-сюда объектив

[malyj-gorgan.livejournal.com]

С решеткой получается концепция, развиваемая дальше в реалистичном подходе к spectral X-ray CT, одному из Граалей диагностической компьютерной томографии...

[misha-b.livejournal.com]

Наверное, и без близорукости эффек должен быть.

[spamsink]

Гугление "pseudocolor chromatic aberration" находит статью 1986 года.

Controlled longitudinal chromatic aberration has been introduced in an optical imaging system to enhance wavelength dispersion according to a monotonic law.

[simonff.livejournal.com]

А ссылки на публикации можете дать? Я несколько в шоке, что ЛСД на них вообще действует.

[http://users.livejournal.com/_shadow__/]

да, я тоже удивился. насколько я понял, проект совсем новый, есть ли публикации - не знаю; я не биолог, коллега - тоже. могу только сказать, что это OIST, окинава

[prostak-1982.livejournal.com]

В начале 20-го века были фотокамеры с призматическим разделением изображения на три части, которые отпечатывались на три черно-белые пластины через три светофильтра. Потом на одном листе специальной фотобумаги распечатывали.
ИМХО, схожий принцип.

[eugenebo.livejournal.com]

С синим на грани ультрафиолета -- наверняка. Он и 100%-ным зрением не очень-то фокусируется.

С остальными цветами можно намеренно слегка расфокусировать глаз. Главная трудность -- постоянство. Надо расфокусировать совсем чуть-чуть и строго одинаково, независимо от того, куда и на что смотришь.