Статьи и речи - Максвелл Джеймс Клерк

Таким образом, представления о тоне и об окраске могут быть геометрически выражены на треугольнике Юнга. Чтобы понять, что означает оттенок, мы должны только предположить, что освещённость всего треугольника увеличивается или уменьшается, так что с помощью такого регулирования освещённости треугольник Юнга можно приспособить для представления любого изменения цвета. Если мы теперь выберем какие-либо два цвета в треугольнике и смешаем их в любой пропорции, то результирующий цвет обнаружим на линии, соединяющей компоненты в точке, соответствующей их центру тяжести.

Я ничего не говорил ни о природе этих трёх первичных ощущений, ни каким цветам они более всего соответствуют. Для того чтобы изобразить на бумаге связи между действительными цветами, необязательно знать основные цвета. Мы можем заранее взять любые три цвета в качестве вершин треугольника и определить положение любого другого наблюдаемого цвета относительно этих цветов и, таким образом, получаем некую диаграмму цветов.

Все видимые нами цвета, возбуждаемые различными лучами призматического спектра, имеют величайшее научное значение. Весь свет состоит из одного сорта этих лучей, либо из их комбинаций. Цвета всех природных тел составлены из цветов спектра. Следовательно, если мы можем построить диаграмму цветности спектра, дающую связи между цветами в различных составах, то цвета всех естественных тел определим по диаграмме в некоторых границах, устанавливаемых положением цветов в спектре.

Но диаграмма спектра поможет нам также узнать природу трёх первичных ощущений. Так как каждое ощущение — существенно положительная величина, то любое составное цветовое ощущение должно находиться внутри треугольника, у которого основные цвета являются углами. В частности, диаграмма спектра должна целиком находиться внутри треугольника цветов Юнга, так что если какой-либо цвет идентичен с одним из цветовых ощущений, диаграмма спектра должна представляться линией, образующей острый угол в точке, соответствующий этому цвету.

Я уже показывал, как можно смешать любые три цвета спектра и менять цвет смеси, изменяя интенсивность любой из трёх компонент. Если мы поместим этот составной цвет рядом с другим цветом, то можем изменить составной цвет до точного совпадения с другим. Это может быть сделано с наибольшей точностью, когда результирующий цвет — почти белый. Я сконструировал прибор, который назвал бы цветовым ящиком, для сравнения двух цветов. Он может быть использован одновременно только одним наблюдателем и требует дневного света, почему я и не принёс его с собой сегодня вечером. Он является просто реализацией конструкции одного из предложений Ньютона из «Лекций по оптике», где он показал, как выделить пучок света, разделить его на компоненты, оперировать с этими компонентами, как нам угодно, а затем соединить их опять в пучок. Наблюдатель смотрит в ящик через маленькую щель. Он видит круглое световое поле, состоящее из двух полукругов, разделённых вертикальным диаметром. Левый полукруг образован светом, который ослабляется за счёт двух отражений от поверхности стекла. Правый полукруг — смесь цветов спектра, положение и интенсивность которых регулируется системой щелей.

Наблюдатель приходит к определённому мнению о цветах двух полукругов. Предположим, ему кажется, что правая часть более красная, чем другая. Тогда оператор с помощью внешних винтов уменьшает ширину одной из щелей, так что смесь становится менее красной; и так продолжается до тех пор, пока правый полукруг не будет казаться точно таким же, как и левый, а линия раздела не станет почти невидимой.

Если оператор и наблюдатель поработают некоторое время вместе, они начнут понимать друг друга, и цвета будут приводиться в соответствие значительно быстрее, чем вначале.

Когда оба полукруга совершенно совпадают друг с другом, отмечается положение щелей по шкале, а ширина каждой щели тщательно измеряется калибром. Полученный результат измерения называется «цветовым уравнением». Оно утверждает, что смесь трёх цветов является, с точки зрения наблюдателя, идентичной с нейтральным тоном, который мы назовём стандартным белым. Каждый цвет характеризуется положением щели по шкале, которая указывает на его положение в спектре, и шириной щели, которая измеряет его интенсивность.

Для исследования спектра мы выбираем три точки для сравнения и называем их тремя стандартными цветами. Стандартные цвета выбираются исходя из тех же принципов, которыми руководствуются инженеры в выборе станции слежения. Они должны быть заметными и неизменными и не находиться на одной прямой.

На спектральной диаграмме вы можете обнаружить связи между различными цветами и между ними и тремя стандартными. Очевидно, что стандартный зелёный, который я выбрал, не может оказаться одним из трёх основных цветов, потому что остальные цвета не все попадают внутрь треугольника, полученного при их соединении. Но диаграмма спектра может быть описана как состоящая из двух прямых, сходящихся к точке. Эта точка соответствует зеленому цвету на расстоянии примерно 1/5 от b к F. Этот зелёный имеет, по измерениям Дитшайнера, около 0,000510 мм и является либо действительно основным зелёным, либо, по крайней мере, ближе всего подходит к тому, что мы можем всегда видеть. Двигаясь от этого зеленого к красному концу спектра, мы обнаружим другие цвета, лежащие почти точно на прямой. Крайний красный находится значительно дальше стандартного красного, но на той же прямой, и потому мы можем, если у нас нет другого доказательства, допустить, что крайний красный действительно основной красный. Однако, как мы увидим, настоящий основной красный не точно совпадает по цвету с любой частью спектра. Он лежит до некоторой степени вне крайнего красного, но на той же прямой.

С голубого конца основного зеленого цветовые уравнения редко так точны. Однако цвета лежат на линии, очень близкой к прямой. Я не мог бы указать на какую-либо измеримую цветовую разницу между крайним индиго и фиолетовым. Цвета этого конца спектра представляются рядом очень близко расположенных точек. Мы можем допустить, что основной голубой есть ощущение, несколько отличное от того, которое возбуждается частями спектра вблизи G.

Первое, что приходит большинству на ум, то, что деление спектра ни в коем случае не является удовлетворительным. Между красным и зелёным мы имеем ряд цветов, несомненно, очень отличающихся друг от друга, и имеющих такие характерные особенности, что двум из них — оранжевому и жёлтому — дали различные названия. С другой стороны, цвета между зелёным и голубым имеют очевидное сходство с одним или обоими крайними цветами, но никакие различные названия для этих цветов не стали общепринятыми.

Я не собираюсь улаживать это несоответствие между повседневным и научным опытом. Оно только указывает на невозможность лишь на основе самоанализа верно проанализировать наши ощущения. Сознание — наш единственный источник; но сознание необходимо систематически проверять для получения сколько-нибудь правдоподобных результатов.

Благодаря любезности профессора Хаксли я располагаю изображением той ткани на задней стенке глаза, на которую попадает свет. Она состоит из мельчайших тел, похожих на стерженьки и конусы или заострённые палочки, и можно себе представить, что мы узнаем о форме предметов благодаря тому, что наше восприятие изменяется в соответствии с тем, на окончание каких стерженьков попадает свет, так же как узор на ткани, создаваемый на ткацком станке Жекарда, зависит от способа, каким перфорированные карты действуют на систему движущихся стержней в этой машине. Говоря о глазах, мы имеем, с одной стороны, свет, попадающий на эту изумительную ткань, а с другой стороны, чувство зрения. И мы не можем сравнить эти две вещи; они принадлежат к противоположным категориям. Они разделены огромной бездной — всей Метафизикой. Вероятно, если проследить путь нервного возбуждения

От тонких нитей до чувствующего мозга,

можно будет сделать открытие в физиологии, но это не привело бы нас к лучшему пониманию тех цветовых ощущений, которые мы можем узнавать только, воспринимая их сами. И ещё, хотя невозможно познакомиться с ощущением, анатомически изучая орган, с которым оно связано, мы можем использовать ощущение для исследования анатомической структуры.