Les scientifiques disent que vous ne pouvez pas voir une image qui est également bleue et jaune en même temps. Les neurones adverses du cerveau ne peuvent pas être excités et inhibés simultanément. Mais certains chercheurs pensent le contraire. Sodapix/Thinkstock Voici un casse-tête - la couleur bleue n'existe pas. Ou rouge, ou vert, ou fuchsia ou lavande. En réalité, il n'y a pas de tangible, chose absolue appelée "couleur". La couleur existe purement dans nos esprits. (Mec!)
Une banane, par exemple, n'est pas intrinsèquement jaune. Pour le prouver, trébuchez dans votre cuisine au milieu de la nuit et tenez une banane devant votre visage. Quelle couleur est-ce? Une sorte de noir grisâtre sale, mais certainement pas jaune. C'est parce que les couleurs ne sont pas émises par les objets; ils se reflètent. Une banane est jaune parce que lorsque la lumière rebondit sur une banane, il brille en jaune.
Comment ça marche? La lumière blanche - comme la lumière du soleil ou la lumière d'une ampoule lumineuse - est composée de longueurs d'onde couvrant tout le spectre visible. Lorsque la lumière blanche traverse un prisme, vous pouvez voir toutes les couleurs pures du spectre :violet, indigo, bleu, vert, jaune, orange et rouge.
Quand la lumière blanche brille sur une peau de banane, il se passe quelque chose d'incroyable. Un pigment naturel dans la peau de banane appelé xanthophylle est programmé chimiquement pour absorber certaines longueurs d'onde et en refléter d'autres. La longueur d'onde réfléchie dominante de la xanthophylle est le jaune.
Mais le jaune de cette banane n'existe toujours pas. Il ne commence à exister que lorsque la lumière réfléchie par cette peau est détectée par des millions de cellules de détection de couleur dans vos rétines appelées cônes. Il existe trois types de cônes, chacun étant responsable de la détection d'une longueur d'onde de lumière différente. Les cônes envoient des impulsions électriques au cerveau, où les données sont traitées en une seule couleur reconnaissable :jaune [source :Pappas].
La morale de l'histoire des couleurs est la suivante - sans nos cônes et sans nos cerveaux, les couleurs n'existent pas. Et même quand ils le font, c'est seulement dans l'esprit du spectateur. Ce qui conduit à une question fascinante :et s'il y avait des couleurs dans le spectre visible que nos cônes et notre cerveau ne peuvent pas voir ? En réalité, il y a. soi-disant couleurs impossibles ou couleurs interdites briser les règles biologiques de la perception. Mais certains chercheurs pensent avoir découvert un moyen de voir l'impossible.
Commençons par approfondir la science de la perception des couleurs.
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Les couleurs que nous percevons sont le résultat de la lumière réfléchie détectée par des cônes dans nos yeux, puis traitée par notre cerveau. Peter Hermes Furian/iStock/Thinkstock Comme nous l'avons déjà évoqué, les couleurs que nous percevons comme rouges, vert, jaune, terre de Sienne brûlée et ainsi de suite sont le résultat de la lumière réfléchie détectée par des cônes dans nos yeux et ensuite traitée par notre cerveau. Pour comprendre pourquoi les couleurs dites impossibles enfreignent les règles de la perception visuelle, nous devons mieux comprendre comment nos cônes et nos cerveaux interagissent.
Chacun de vos yeux contient environ 6 millions de cônes concentrés au centre de la rétine [source :Pantone]. Ces cônes se déclinent en trois longueurs d'onde différentes :court, moyen et long. Lorsqu'un cône reçoit un signal fort dans sa zone de longueur d'onde, il envoie des impulsions électriques au cerveau. Le travail du cerveau consiste à combiner les millions de signaux électriques de chaque cône pour recréer une "image" composite de la vraie couleur.
Le cerveau, bien sûr, n'est pas un ordinateur, mais possède son propre bloc complexe de cellules hautement spécialisées. Les cellules chargées de traiter les signaux électriques des cônes sont appelées neurones adverses [source :Wolchover]. Il existe deux types de neurones adverses qui résident dans le cortex visuel du cerveau :les neurones adverses rouge-vert et les neurones adverses bleu-jaune.
Ces cellules cérébrales sont appelées neurones adverses car elles fonctionnent de manière binaire :le neurone adverse rouge-vert peut soit signaler le rouge soit le vert, mais pas les deux. Et le neurone adversaire bleu-jaune peut signaler soit bleu soit jaune, mais pas les deux.
Lorsque vous regardez une image jaune pur, la partie jaune du neurone adverse bleu-jaune est excitée et la partie bleue est inhibée. Passez à une image bleue pure et la partie bleue du neurone adverse est excitée et le jaune est inhibé. Imaginez maintenant que vous essayez de voir une image qui est également bleue et jaune exactement au même moment. Les neurones adverses ne peuvent être à la fois excités et inhibés.
Cette, mon ami, C'est pourquoi le bleu-jaune est une couleur impossible. Il en est de même pour le rouge-vert. Vous pourriez dire, "Attends une seconde, Je sais exactement à quoi ressemblent le jaune et le bleu ensemble — c'est vert ! Et le rouge et le vert font une sorte de brun boueux, non?" Bien essayé, mais c'est le résultat du mélange de deux couleurs, pas un seul pigment qui soit également bleu-jaune ou également rouge-vert.
Tout le chemin du retour en 1801, bien avant que les scientifiques ne connaissent les cônes et les neurones, Le médecin anglais Thomas Young a émis l'hypothèse que l'œil humain possède trois types de récepteurs de couleur :bleu, vert et rouge. les jeunes théorie des couleurs trichromatiques s'est avéré correct dans les années 1960, lorsque les cônes (nommés pour leur forme) ont été découverts pour avoir une sensibilité particulière au bleu, feu vert et rouge [source :Nassau].
La théorie adverse de la perception des couleurs existe depuis les années 1870, lorsque le physiologiste allemand Ewald Hering a postulé pour la première fois que notre vision était régie par les couleurs de l'adversaire :rouge contre vert et bleu contre jaune. La théorie de l'adversaire de Hering est étayée par le fait qu'il n'y a pas de couleurs qui pourraient être décrites comme rouge-vert ou jaunâtre-bleu, mais toutes les autres couleurs du spectre visible peuvent être créées en combinant la lumière réfléchie rouge ou verte avec du jaune ou du bleu [source :Billock et Tsou].
La théorie des couleurs trichromatiques et la théorie de l'adversaire ont été traitées comme des vérités immuables de la perception des couleurs pendant plus d'un siècle. Pris ensemble, les deux théories soutiennent qu'il est impossible pour l'œil ou l'esprit humain de percevoir certaines couleurs décrites comme rouge-vert ou bleu-jaune.
Heureusement, il y a toujours quelques scientifiques voyous qui aiment pousser les domaines du possible. Au début des années 1980, les scientifiques visuels Hewitt Crane et Thomas Piantanida ont conçu une expérience dans le but d'amener le cerveau à voir des couleurs impossibles.
Dans l'expérience de Crane et Piantanida, les sujets ont reçu l'ordre de regarder une image de deux bandes adjacentes de rouge et de vert. Les têtes des sujets étaient stabilisées avec une mentonnière et leurs mouvements oculaires étaient suivis par une caméra. A chaque petit tressaillement des yeux d'un sujet, l'image rouge et verte était automatiquement ajustée pour que le regard du sujet reste fixé sur les couleurs opposées [source :Billock et Tsou].
Les résultats, publié dans la revue Science en 1983, étaient époustouflants. Si les gens regardaient assez longtemps les couleurs opposées adjacentes, la frontière entre eux se dissoudrait et une nouvelle couleur "interdite" émergerait. La couleur résultante était si nouvelle que les sujets avaient même de grandes difficultés à la décrire [source :Wolchover].
En stabilisant l'image pour suivre les mouvements des yeux, Crane et Piantanida ont émis l'hypothèse que différentes zones de l'œil étaient continuellement baignées de différentes longueurs d'onde de lumière, provoquant l'excitation de certains neurones adverses et l'inhibition d'autres en même temps.
Bizarrement, L'expérience de Crane et Piantanida a été rejetée comme un tour de salon, et plusieurs autres scientifiques de la vision n'ont pas réussi à obtenir les mêmes résultats spectaculaires. Ce n'est qu'au 21e siècle que les couleurs impossibles ont eu une seconde vie.
Lorsque des équipes de chercheurs ont tenté de recréer les expériences révolutionnaires de Crane et Piantanida avec des couleurs impossibles, ils ont souvent donné des résultats décevants. Au lieu de voir de toutes nouvelles teintes de rouge verdâtre ou de jaune bleuâtre, les sujets ont le plus souvent décrit la couleur mélangée comme étant brun boue [source :Wolchover]. D'autres verraient des champs de vert avec des points rouges pixélisés éparpillés. Les couleurs impossibles sont devenues une blague scientifique.
Mais en 2010, les couleurs impossibles étaient de retour dans les gros titres. Cette fois, une paire de chercheurs visuels de la base aérienne de Wright-Patterson dans l'Ohio, croyaient avoir déterminé pourquoi Crane et Piantanida avaient réussi là où d'autres avaient échoué.
Dans un article de Scientific American, les biophysiciens Vincent Billock et Brian Tsou ont identifié la combinaison du suivi oculaire et de la luminance (luminosité) comme la clé pour amener le cerveau à voir des couleurs impossibles [source :Billock et Tsou].
Billock et Tsou ont mené leurs propres expériences dans lesquelles les sujets étaient à nouveau attachés à une mentonnière et surveillés par la dernière technologie de suivi rétinien. Avec les images stabilisées aux mouvements oculaires des sujets, Billock et Tsou ont joué avec la luminosité ou la luminance des deux bandes de couleurs opposées.
S'il y avait une différence de luminosité, les sujets ont expérimenté les couleurs pixélisées rapportées dans des expériences antérieures. Mais si les deux couleurs étaient équiluminantes — exactement la même luminosité — alors six observateurs sur sept voyaient des couleurs impossibles [source :Billock et Tsou]. Encore mieux, deux d'entre eux pouvaient voir les nouvelles couleurs dans leur esprit pendant des heures après la fin de l'expérience.
Vision impossiblePouvez-vous vous entraîner à voir des couleurs impossibles ? Alors que peu d'entre nous ont un stabilisateur rétinien au sous-sol, il existe des exercices plus simples qui peuvent temporairement tromper le cerveau en lui faisant voir l'interdit. Le plus simple est de regarder une image de deux carrés de couleurs opposées, chacun avec un signe plus blanc au milieu. Détendez-vous et croisez les yeux jusqu'à ce que les deux signes plus fusionnent en un seul [source :Wilkins]. Que vois-tu?
Prenons un moment pour apprécier le miracle qu'est la vision des couleurs. Le règne animal a fait évoluer la technologie biologique pour détecter les variations subtiles des longueurs d'onde énergétiques de la lumière réfléchie et traduire ces données en images couleur 3D. On estime que les humains peuvent voir jusqu'à 10 millions de couleurs différentes. Pourquoi diable avons-nous développé cette capacité ? donc Crayola pourrait sortir un paquet de 10 millions de crayons ? Certains biologistes de l'évolution pensent que la vision des couleurs trichromate a évolué chez les primates pour nous aider à repérer les baies colorées. D'autres animaux ont des yeux et un cerveau qui peuvent voir au-delà du spectre visible. Les abeilles peuvent voir dans l'infrarouge. Les papillons et certains poissons perçoivent la lumière ultraviolette. L'existence de couleurs impossibles vous fait vous demander ce qu'il y a d'autre que nous ne pouvons pas voir... pour le moment.
