Наш яркий мир – это многообразие цветов. Однако немногим под силу отличить сходные оттенки. К примеру, разницу между лососёвым и коралловым цветом или между бежевым, кремовым и цветом слоновой кости заметит не каждый. Даже расположенные рядом образцы этих оттенков выглядят почти одинаково.
Но всё изменится, если надеть новые очки, созданные учёными из Висконсинского университет в Мэдисоне. Эта разработка помогает увидеть даже еле заметную разницу между оттенками. Происходит это за счёт усиления цветового зрения.
Поясним, что существует такое понятие, как метамерия – это свойство зрения, при котором свет различного спектрального состава может вызывать ощущение одинакового цвета. В более узком смысле, метамерией называют явление, когда два образца цвета воспринимаются одинаковыми под одним источником освещения, но теряют сходство при других условиях освещения.
Наши глаза содержат два типа светочувствительных клеток (фоторецепторов). Первый – высокочувствительные палочки, которые отвечают за ночное зрение и помогают различать нейтральные цвета (белый, серый и чёрный). Второй тип – это колбочки, которые обеспечивают дневное зрение и цветовое. Человеческое зрение полагается на три типа колбочек, которые реагируют на короткие (синие), средние (зелёные) и длинные (красные) длины волн. Любопытно, что распределение типов колбочек в сетчатке неравномерно: "синие" колбочки находятся ближе к периферии, в то время как "красные" и "зелёные" распределены случайным образом.
Но что, если к этим трём типам колбочек прибавить ещё один? К примеру, золотые рыбки имеют четыре цветовых канала – кроме названных выше ещё ультрафиолетовый.
Физики предположили, что можно создать дополнительные цветофильтры для человеческих глаз, которые будут "вырывать" определённые части из синего цвета. Таким образом глаз получит немного другую спектральную информацию о синем цвете и начнёт замечать даже небольшие различия между оттенками.
Для создания очков, которые позволяют человеку видеть метамеры, учёные использовали два фильтра. В принципе, замечать различия между метамерами помог бы и один фильтр, однако из-за него другие цвета начинали бы искажаться. А два фильтра уравновесили цветовое восприятие.
Эффект уже протестирован с участием добровольцев: специалисты попросили их надеть очки и затем показали на экранах компьютера и смартфона цветные квадраты. При обычных условиях они должны были восприниматься как метамеры, однако в очках участники смогли увидеть разницу между оттенками. Подчёркивается, что после эксперимента видимых неблагоприятных эффектов для зрения не наблюдалось.
Авторы работы отмечают, что пока работали только с синей частью видимого спектра, однако в будущем они надеются создать такие же фильтры и для зелёного.
Далее команда на основе исследования собирается разработать инструменты, которые пригодятся людям в повседневной жизни. К примеру, можно будет увидеть изменения на поверхности фрукта или овоща, чтобы понять, что он начинает портиться. Военным такие приборы пригодятся при различии камуфляжа и замаскированных объектов, а банковские работники смогут лучше различать поддельные купюры.
Научная статья по итогам исследования доступна на сайте препринтов arxiv.org.
Напомним, что ранее мы рассказывали об "умных" очках с автоматической фокусировкой, а также о новом приложении, которое превратит обычный смартфон в окулиста. Больше новостей о разработках для слепых и слабовидящих людей можно прочитать в нашей отдельной теме.
Что же касается суперзрения, то им могут обладать не только люди, но и, например, микрокамеры.
