Колбочки каждого из трех типов содержат свой пигмент и чувствительны к своему компоненту видимой части спектра: фиолетовому, зеленому или красному. Например, когда мы видим зеленый автомобиль, его поверхность отражает световые волны той длины, которая соответствует зеленой части спектра, а остальные поглощает. На отражаемый этой поверхностью свет реагируют колбочки соответствующего типа, и мозг воспринимает автомобиль как зеленый.

Цветовая чувствительность играет ключевую роль в нашей способности различать видимые объекты. Она позволяет замечать детали. Наряду с чувствительностью к яркости, цветовая чувствительность существенно увеличивает контраст между элементами зрительного образа. Но сами по себе цвета, без изменений яркости, на удивление мало позволяют сказать о подробностях пространственного расположения объектов (рис. II–18).

Кроме того, цвет обогащает эмоциональную жизнь человека. В нашем восприятии цвета обладают эмоциональной окраской, и реакция на тот или иной цвет может меняться в зависимости от настроения. Для разных людей один и тот же цвет также означает разное. Художники, особенно модернисты, часто использовали неестественные цвета ради эмоционального эффекта, но сила и даже характер этого эффекта зависят от зрителя и контекста. Неоднозначное восприятие цветов может быть одной из причин того, что одна и та же картина нередко вызывает у зрителей разную реакцию, даже у одного зрителя в разное время.

Палочек в сетчатке человеческого глаза гораздо больше, чем колбочек (около 100 млн против 7 млн), и при дневном свете или ярком искусственном освещении они неэффективны: слишком сильный свет подавляет их. Кроме того, они не передают информацию о цвете и поэтому в обычных условиях не участвуют в восприятии произведений искусства. Однако палочки гораздо чувствительнее к свету, чем колбочки, и лучше работают при слабом освещении.

За ночное зрение отвечают исключительно палочки. В этом можно убедиться в звездную ночь, присмотревшись к не особенно яркой звезде. Такую звезду бывает сложно разглядеть, если смотреть прямо на нее, потому что колбочки центральной ямки не реагируют на слабый свет. Но если немного повернуть голову и посмотреть на ту же звезду боковым зрением, задействовав палочки на периферии сетчатки, она станет видна вполне отчетливо.

Плотно упакованные колбочки центральной ямки успешнее улавливают мелкие детали, а разреженные колбочки на периферии сетчатки – более грубые. Поэтому зрительная информация обрабатывается в мозге двумя способами: в большем разрешении (детали) и в меньшем (цельные образы). Части образа, используемые для распознавания лиц (например размеры и форма носа), воспринимаются с помощью колбочек центральной ямки, чувствительных к деталям и дающим высокое разрешение, а части, используемые для определения эмоционального состояния, – с помощью колбочек периферии, чувствительных к более грубым компонентам образа (его гештальт-элементам).

Маргарет Ливингстон обратила внимание на эту двойственность восприятия в интересном исследовании “Моны Лизы” (рис. II–19). Внимание, которое уделяли этой картине искусствоведы и психоаналитики, отражает общее отношение к ней как к шедевру и одному из лучших примеров неоднозначности в живописи. Мона Лиза стала символом ренессансного идеала таинственного женского начала, воплощением “вечной женственности” (выражение Гете). Одна из самых очаровательных и вместе с тем загадочных особенностей портрета – это выражение лица Моны Лизы. Какие эмоции выражает ее лицо? Кажется, что она лучезарно улыбается в один момент, а в другой выглядит задумчивой, даже грустной. Как художнику удалось добиться такого эмоционального эффекта?

Эрнст Крис утверждал, что выражение лица Моны Лизы кажется изменчивым оттого, что заложенная в портрете неоднозначность позволяет интерпретировать его по-разному в зависимости от настроения зрителя. Традиционное объяснение “загадки Моны Лизы” гласит, что Леонардо воспользовался особым приемом, изобретенным в начале эпохи Возрождения: сфумато (ит. затушеванный). Техника сфумато подразумевает нанесение полупрозрачной темной краски, подмешивание к ней непрозрачных белил и смягчение резких очертаний – в данном случае в уголках рта.

Маргарет Ливингстон предложила иное объяснение. По ее мнению, выражение лица Моны Лизы связано с двойственностью вложенной в портрет информации. Когда мы смотрим на губы Моны Лизы, мы не сразу замечаем знаменитую улыбку: центральное зрение концентрируется на деталях, а они не свидетельствуют однозначно об улыбке. Но когда мы смотрим на очертания лица или на глаза Моны Лизы, она вполне откровенно улыбается. Это происходит оттого, что периферическое колбочковое зрение, плохо улавливающее детали, воспринимает цельный образ, открывая нам эффект сфумато на губах и в уголках рта (рис. II–20).

Итак, мы можем воспринимать периферическим зрением то, что ускользает от центрального. Поскольку выражение лица зависит от глубоких мимических мышц, а их сокращения могут быть “затушеваны” подкожным жиром, периферическое зрение порой лучше центрального позволяет улавливать выраженные на лице эмоции. Центральное зрение, в свою очередь, позволяет нам легко узнавать в лицах лица по одним лишь их очертаниям.

Научное изучение зрительного восприятия млекопитающих началось со Стивена Куффлера (рис. 15–5). Он родился в 1913 году в Венгрии, входившей в то время в состав Австро-Венгерской империи. В 1923 году Куффлер переехал в Вену, где учился в иезуитском интернате, а в 1932 году поступил на медицинский факультет Венского университета. В 1937 году он окончил университет, где специализировался на патологической анатомии. В 1938 году, когда Гитлер вошел в Вену, Куффлер, член антигитлеровской студенческой организации и на четверть еврей (по бабушке с отцовской стороны), уехал в Венгрию, затем в Англию, а после в Австралию. В 1945 году он поселился в США и стал работать в Глазном институте им. Уилмера при Университете им. Джона Хопкинса. В 1959 году он перешел на медицинский факультет Гарварда, где в 1967 году основал первое в США отделение нейробиологии. Там производились исследования в области физиологии, биохимии и анатомии мозга.

Куффлер в Университете им. Джона Хопкинса изучал механизмы взаимодействия нейронов в мозге беспозвоночных, например речного рака. (Фрейд еще в 1884 году выяснил, что нейроны позвоночных и беспозвоночных устроены очень похоже.) Обычный нейрон состоит из тела клетки, одного аксона и множества дендритов (рис. 15–6). Аксон – тонкий длинный отросток, отходящий от тела клетки – передает информацию, часто на немалое расстояние, на дендриты других нейронов. Густо ветвящиеся дендриты – короткие отростки – обычно отходят от противоположного конца тела клетки и получают информацию, поступающую от других нейронов. Куффлер изучал процесс синаптической передачи информации в синапсах – местах, где контактирует аксон нейрона, посылающего сигнал, и дендриты нейрона, принимающего этот сигнал (клетки-мишени).

Рис. 15–5. Стивен Куффлер (1913–1980).