зрение Пентахроматы вместо трихроматов.

[О Нг]

В норме сетчатка глаза человека содержит четыре типа светочувствительных рецепторов: три типа колбочек и один тип палочек. Рецепторы содержат белки-хромопротеины — йодопсины в палочках, родопсин в колбочках. Роль последнего при ярком освещении незначительна, поэтому для человека существует три «основных» цвета: синий, красный, зеленый — все воспринимаемые нами оттенки образованы их комбинациями.

На протяжении последних двух лет я занимаюсь написанием книги об анатомически правдоподобных сверхлюдях ( новом виде человека ) и истории их цивилизации, поэтому прочитав несколько статей по этой теме я задался вопросом: как могло бы повлиять на человеческую цивилизацию, в частности искусство, наличие пяти или шести фоторецепторов, вместо наших трёх?

Так большинство птиц обладают тетрахроматическим ( четырёхцветным ) зрением, у них четыре типа колбочек, с характерным для каждого типа пиком максимального поглощения. У некоторых птиц пик максимального поглощения колбочек отвечает за самую короткую длину волны и распространяется на ультрафиолетовый (УФ) диапазон. Кроме того, колбочки на сетчатке птиц имеют характерный порядок пространственного распределения, который максимально увеличивает поглощение света и цвета.

Четыре спектрально различимых пигмента колбочек являются производными белка опсина, ковалентно связанного с небольшой молекулой ретиналя, альдегидной формы витамина А. Когда пигмент поглощает свет, ретиналь меняет форму и мембранный потенциал колбочек, влияющий на нейроны в слое ганглиев сетчатки. Каждый нейрон в ганглиозном слое обрабатывает информацию от клеток фоторецепторов, и в свою очередь может испускать нервные импульсы для передачи информации по зрительному нерву для дальнейшей обработки в специализированных зрительных центрах головного мозга. Чем интенсивнее свет, тем больше фотонов поглощается зрительными пигментами, сильнее возбуждение каждой колбочки и ярче восприятие света. Информация, передаваемая одной такой колбочкой, конечно же ограничена, ведь сама по себе клетка не может сообщить мозгу, какая длина волны света вызвала её возбуждение. Визуальный пигмент может поглотить в равной степени волны двух длин, но даже если их фотоны несут разную энергию, колбочка не может отличить их друг от друга, поскольку они обе меняют форму ретиналя и вызывают один и тот же импульс. Чтобы мозг увидел цвет, он должен сравнить реакцию двух или более классов колбочек, содержащих различные зрительные пигменты, поэтому присутствие четырёх пигментов увеличивают дифференциацию.

У человека тетрахроматия встречается лишь в качестве редкой генетической аномалии. На ширину воспринимаемой части спектра она не влияет, но зато существенно увеличивает чувствительность к оттенкам. Впрочем, по меркам млекопитающих, человек обладает превосходным цветовым зрением: у многих млекопитающих зрение двухцветное, а то и вовсе монохромное. Такой регресс по сравнению с эволюционными предшественниками рептилиями скорее всего был связан с ночным образом жизни ранних млекопитающих. В темноте эффективность цветового зрения резко снижается, и утрата двух видов колбочек «прошла незамеченной». В результате примитивные звери сохранили лишь два типа рецепторов — к красному цвету и к ультрафиолету. Позднее, когда млекопитающие снова «вышли на свет», некоторые группы сумели восстановить трехцветное зрение. Для приматов, многие из которых питаются плодами, такое зрение очень полезно: оно позволяет обнаруживать ярко окрашенные фрукты среди зеленой листвы, а также определять их спелость. Рецептор, воспринимающий зеленый цвет, возник в результате дупликации гена «красного рецептора» и последующей мутации, сместившей его чувствительность в коротковолновую область, а вот рецептор к ультрафиолету для предков человека стал бесполезным: их хрусталик не пропускает соответствующие длины волн, но на основе этого рецептора в результате серии мутаций возник рецептор к синему свету.
Подобные мутации, изменяющие пик спектральной чувствительности фоторецепторов, могут и наделять своих носителей четырехцветным зрением. Впрочем, гораздо чаще они делают тот или иной йодопсин нефункциональным: в результате возникает дихроматия — дальтонизм. Гены «красных» и «зеленых» йодопсинов располагаются в X-хромосоме, которая присутствует в двух копиях в хромосомном наборе женщин и лишь в одной — у мужчин. Именно поэтому дальтонизм — преимущественно мужской недуг: у женщин, благодаря наличию «резервной» X-хромосомы, он развивается крайне редко. По той же причине только женщины могут стать тетрахроматами: для этого нужно, чтобы в одной из X-хромосом содержалась нормальная копия гена, а в другой — мутантный ген, кодирующий белок со смещенным пиком светочувствительности.

Поскольку каждый из йодопсинов позволяет дифференцировать около сотни оттенков, человек с обычным зрением потенциально способен различить примерно миллион цветовых комбинаций. Добавление еще одного типа рецепторов увеличивает это число до ста миллионов, а  пентахромат, имеющий пять фоторецепторов взамен наших трёх, при одинаковом спектральном разрешении в 100 интенсивностей для каждого из пяти типов колбочек и одинаковой когнитивной комбинаторной способности мог бы быть способен различать до 10 миллиардов цветов.

[Крысолов]

Тяжко придется лакокрасочной промышленности, полагаю

[Нкоро_]

Существует обоснованная точка зрения что до достаточно недавних времен всем было по... на количество воспринимаемых оттенков. Известно что чем примитивнее  общественное устройство и материальная культура, тем меньше употребляется терминов описания цвета. Хотя казалось бы, для примитивных народов это важно, потому что съел что-нибудь недозревшее или перележавшее, и ага. 

 

И важность цветов появляется в разных культурах по мере их развития в одинаковом порядке: Сначала темный-светлый, потом красный-желтый-зеленый/синий-зеленый и синий отдельно-фиолетовый, последние два разделения у многих, например китайцев, так и не случились.

 

На фоне того что люди не считают важным разделение синего и зеленого, а то и вообще имеют одно слово "красный" для всего что не черно-белое, количество оттенков не важно от слова совсем. Ну может как правильно отметил коллега выше, живописцам и подборщикам автоэмалей будет потруднее.

[О Нг]

Разве подобное нововведение не было бы полезно в горной добычи при поиске различий между руками?

[ALL]

На протяжении последних двух лет я занимаюсь написанием книги об анатомически правдоподобных сверхлюдях ( новом виде человека ) и истории их цивилизации

Как человек тёмный (но зелёный и синий различающий), могу только одобрить намерения коллеги.  Если будет написано тем языком, каким он задал вопрос на форуме, результат окажется весьма недурственным.

[О Нг]

Не понимаю 

[plmkoi]

Зависит от принципов работы. Если как у реальных тетрахраматов-людей (редкая генетическая аномалия, предположительно недоделанный эволюцией механизм), когда воспринимаемый диапазон такой же, как и у всех, но проще различить разные оттенки, то до двадцатого века никаких заметных различий, это уже потом химия поднялась и стало возможно делать краски, в точности нужного оттенка.

Если за счёт расширения доступного диапазона длин волн, как у птиц или насекомых, то непрогнозируемо за счёт большой кучи мелких различий (ещё одна обезьяна заметила мелькнувшую в кустах шкуру тигра, а значит от неё люди тоже происходят, бутылочное горлышко несколько шире, поэт при дворе царя такого-то нашёл другую метафору в посвящённом красавице стихотворении, в результате чего у царя случился ребёнок другого пола (оплодотворение другим сперматозоидом потому что зачатие произошло в другой день, а если практикуется многожёнство, то возможно и другая мать), и это только первые пришедшие на ум примеры).

Edited 28 Jul 2021 by plmkoi

[О Нг]

Как человек тёмный (но зелёный и синий различающий), могу только одобрить намерения коллеги.  Если будет написано тем языком, каким он задал вопрос на форуме, результат окажется весьма недурственным

Если хотите то вы можете ознакомиться со всем что уже было написано: https://ficbook.net/readfic/10772893, на данный момент это всё ещё не систематизированный набор текста, но там уже имеется сто пятьдесят страниц.

Edited 28 Jul 2021 by О Нг

[ALL]

Если хотите то вы можете ознакомиться со всем что уже было написано

Спасибо.  Интересно. 

[Zenitchik]

употребляется терминов описания цвета

Это не есть факт. Все народы могут описать цвет сравнительно.

А специальных названий, обозначающих цвета и не являющихся сравнительными - очень мало и в современных языках.

[Muller]

Есть большие подозрения, что полноценный трихроматизм у большей части населения развился уже в историческое время. У Гомера, например, встречаются интересные цветовые описания, соответствующие бихроматической цветопередаче либо неполноценно развитому третьему компоненту. Например, море цвета вина или зеленый мед, и, судя по всему, они не считались странными. Многие языки, в которых сохранилось много архаизмов и рудиментов, обозначают одним цветом синий и зеленый. В русском языке в спектре семь цветов, а в английском - изначально четыре, красный и оранжевый сливаются в один (red), как и синий и голубой (blue), фиолетового нет (прикрутили сильно позднее), при этом пурпурный есть, но в радужный спектр он не входит, а в русском пурпурный заимствован. Всем языкам присуща следующая закономерность: самое древнее деление - светлый/темный, почти сразу появляется красный и его оттенки,  зеленый, потом желтый и пурпурный, потом синий, потом всевозможные оттенки.

Edited 28 Jul 2021 by Muller

[imnot]

Есть большие подозрения,

что цвета то различали, но называть их правильно не умели.

[vashu1]

Интереснее было бы если бы кривая чувствительности колбочек была случайным образом сдвинута влево-вправо у разных людей.

 

Индивидуальному восприятию цвета это бы не мешало никак, но договориться о цвете предмета становилось бы сложнее (а уж сколько копий бы об это сломали бы философы), а телевидение было бы обречено на черно-белость.

[Qwestor]

а телевидение было бы обречено на черно-белость.

Почему? Договорились бы об условном стандарте, и по нему делали.

[Rewolfer]

Сами по себе УФ и ИК излучения очень широки:

Можно видеть, какую ширину они имеют по сравнению с видимым светом. Мы привыкли к тому что ИК, или УФ излучения это что-то вроде одного цвета, которого мы правда не видим, но это не совсем так, это по сути "связки" наших радуг, штук по 50-100.

Отсюда вопрос, а производительности мозгов обычного человека хватит, что бы распознать или как-то вообще обработать столько информации? Я предполагаю что нет. ИМХО тот, кто проектировал человека специально заузил диапазон видимых излучений, что бы не тратить вычислительную мощность мозга на ерунду. Тут нужен именно что сверхчеловек.

[О Нг]

Чего-чего а вычислительной мощности в случае наших сверхлюдей хватит и не на такие фокусы.

Если хотите то вы можете ознакомиться с описанием их нервной ( https://ficbook.net/readfic/10772893/27716990#part_content ) и зрительной системы ( https://ficbook.net/readfic/10772893/27713311#part_content ). Если вас что-то смущает то пишите в комментариях на месте.

[vashu1]

Почему? Договорились бы об условном стандарте, и по нему делали.

Потому что два цвета с разным спектром могут восприниматься как одинаковые с одним положением максимумов чувствительности колбочек и как разные с другим положением чувствительности.

 

Воспринимаемый человеком RGB цвет это результат превращения спектра (задающегося в приемлемом разрешении сотням чисел) в три числа отзыва детекторов. Кровь настоящая и киношная бутафорская имеют разный спектр но благодаря одинаковости детекторов мы можем подобрать красители которые будут восприниматься как кровь всеми людьми, при том что их спектр будет совпадать неидеально. Если детекторы у всех разные, то некоторые люди увидят сильные отличия от реальной крови. С красителями эту проблему можно решить максимальным приближением химии краски к химии имитируемого объекта (хотя это уже добавляет уйму геммора), но с кино все сложнее.

 

В таких условиях нет способа передать достоверные цвета простой RGB системой - нужно воспроизведение множества спектральных линий (десятков?сотен?) что будет трудновато даже на современных технологиях.

[Звёзды Светят]

два цвета с разным спектром

 

Ну, да -

 

http://fai.org.ru/forum/topic/27081-mir-mnogoglazyih/

[Улай-Темир]

В норме сетчатка глаза человека содержит четыре типа светочувствительных рецепторов: три типа колбочек и один тип палочек. Рецепторы содержат белки-хромопротеины — йодопсины в палочках, родопсин в колбочках. Роль последнего при ярком освещении незначительна, поэтому для человека существует три «основных» цвета: синий, красный, зеленый — все воспринимаемые нами оттенки образованы их комбинациями.

Интересная норма.

А можно линк на научную работу, подтверждающую наличие в сетчатке человека колбочек с пигментом чувствительным к синему цвету?

[О Нг]

К сожалению, я не смогу приаести достаточно объёмную документацию или лабораторную работу, но это является общедоступной информацией поэтому вы можете просто прочитать об этом в Википедии ( https://ru.abcdef.wiki/wiki/Opsin ), но если попростому колбочки, ответственные за восприятие синего цвета, наиболее чувствительны к коротковолновому излучению в диапазоне длин волн 430-470 нм.

[Улай-Темир]

 

Вера превыше всего:

 

Получены снимки колбочек (см.рис. S), графики трёх колбочек (см.рис.1), воспринимающих основные лучи RGB — S,M,L,на которых видны графика точек синих лучей S колбочки-S, которые она выделяет, видны сами синие колбочки, снятые в плане фокальной поверхности сетчатки. Т.е вопрос пока не открытого фотопигмента йодопсина цианолаба не означает, что нет синей колбочки, и что разновидности опсина не содержат пока не открытый синий фотопигмент опсинов — ЦИАНОЛАБ, который находится в колбочках

 

https://traditio.wiki/Цианолаб_(версия_Миг)

 

Edited 2 Aug 2021 by Улай-Темир

[Звёзды Светят]

Вот ещё -

 

http://lib.ru/RUFANT/BILENKIN/21-23.txt

 

[Marlagram]

Если расширять диапазон зрения вверх - то например веснушки будут видны вообще у всех.

Если вниз - то многие жидкости и даже ткани становятся заметно прозрачнее.