Диск Бенхема: оптическая иллюзия цвета на черно-белом рисунке

Специально для mixstuff – Игорь Абрамов

Любой здравомыслящий человек с полной уверенностью подтвердит, что черно-белый лист бумаги будет оставаться черно-белым, сколько его ни вращай. И будет неправ. Уже более ста лет дети и взрослые в разных странах озадаченно смотрят на черно-белый диск, который при вращении становится цветным. Оптическая иллюзия красного, синего, желтого, зеленого или фиолетового цвета демонстрирует, что в науке о восприятии света еще остались белые пятна.

Волчок Бенхема (или диск Бенхема) существует уже давно. В далеком 1894 году Чарльз Бенхем продал свой удивительный диск компании Newton and Co. в качестве детской игрушки. Половина диска была выкрашена в черный цвет, в то время как другая его половина представляла собой 12 черных концентрических дуг длиной в 45 градусов на белом фоне. Белая сторона была разделена на сегменты с тремя концентрическими дугами на каждом. При вращении диска у человека возникает иллюзия цвета. Цвет меняется в зависимости от скорости и направления движения, причем фотография не может его зафиксировать.

Для того времени формы и углы рисунка на диске были соблюдены с невероятной точностью. Кроме того, судя по всему, никто до сих пор так и не понял, как работает эта иллюзия. Первая публикация об этом эффекте в журнале Nature гласила: «причина возникновения цветных изображений, похоже, так до конца и не выяснена». Эта иллюзия захватывает наше воображение по сей день. Трудно даже представить, насколько волшебным воспринимался этот трюк в 1894 году.

Бенхем, согласно дошедшей до нас информации, достиг оглушительного успеха в продвижении на рынке игрушки, основанной на этой оптической иллюзии, но он не был первым, кто заметил ее существование. За годы до появления на прилавках волчка Бенхема, Густав Фехнер и Герман фон Гельмгольц установили, что вращающиеся черно-белые диски могут создавать иллюзию цветного изображения. Эти цвета получили название «субъективных». В литературе встречаются также другие названия, такие как «цветы Фехнера-Бенхема», «эффект Прево-Фехнера-Бенхема» и прочие.

Честно говоря, мы так до сих пор и не знаем механизма, который вызывает иллюзию диска Бенхема. Но у ученых есть теории, основанные на том, как, с точки зрения науки, человеческий глаз воспринимает изображения. Самое важное, что нужно знать, это то, что сетчатка глаза имеет два различных типа рецепторов, воспринимающих и обрабатывающих световой поток: колбочки и палочки.

Колбочки отвечают за цветное зрение и восприятие яркого света, а палочки помогают нам видеть при слабом освещении и воспринимают мир в черно-белых тонах. Существует три различных типа колбочек: одни чувствительны к голубому цвету, другие – к зеленому, а третьи – к красному. Разные колбочки реагируют с разной скоростью и в разные промежутки времени. Синие колбочки требуют больше времени для реакции, но они остаются активными дольше, чем зеленые и красные.

Возможно, что вращающийся диск Бенхема активизирует разные колбочки и палочки поочередно. Когда мы смотрим на одно и то же место на диске, мы видим проблески белого (активация всех колбочек в сетчатке) и проблески черного (активация палочек). Поскольку одни колбочки реагируют быстрее, чем другие, а проблески продолжают возникать в одном ритме, наш глаз видит их в определенном цвете.

Вы можете сделать диск Бенхема дома самостоятельно или просто посмотреть на его изображение онлайн. Если вращать черно-белый узор с нужной скоростью, можно увидеть цветные кольца. Диск Бенхема – свидетельство того, что наше зрительное восприятие света устроено не так просто, как нам кажется. А кроме того, и это не менее важно, он напоминает о том, что наши глаза легче обмануть, чем мы думаем.

Источник