Диалог о том, кто же тот, кто видит

http://ivanov-petrov.livejournal.com/1669989.html?thread=83574885#t83574885
levyi_botinok
Какая разница, как клетки передают сигнал. Важно, что исходно выдают рецепторы. Как я понял, 3+1 вида клеток-рецепторов, соответственно все многообразие цветового восприятия определяется вариацией интенсивности четырех сигналов.
Понятно, что Юнг был прав только в отношении тех животных, у которых три различных типа цветовых рецепторов. Будь их больше - цветов было бы неизмеримо больше.

ivanov_petrov
Мне кажется очень интересным не то, к чему люди приходят как к выводам, а то, что они считают очевидным и исходным. Например, одни говорят: совершенно очевидно, что в ЖЖ я вижу тексты. В интернете всюду тексты, это такой длиннющий забор, где всякое написано. и вот человек подходит к разным местам забора и где подправит, где нарисует, где пошлет. Отношение к тексту понятно - исправить, разразить, обозвать. А другие тут же в этот же интернет ходят и говорят: там люди, я с ними общаюсь, дружу, разговариваю. И тем , и другим очевидно, что они правы - выводы будут потом, но ведь верно, что в сети - тексты? нет, в сети люди - ведь верно?

На деле выводы послушно следуют очевидностям. Конечно, можно говорить о том, что очевидно же, что вся последующая игра обеспечивается данными рецепторов, значит надо не мудрить, а посмотреть на это. - Но ведь очевидно, что важны восприятия, чем они обеспечиваются - дело двадцать пятое. Мы натурно имеем не сигналы четырех рецепторов, это важно понять- это не исходные данные, а очень опосредованный и условный вывод; натурно мы имеем именно многообразие цветового восприятия и строим разной сомнительности гипотезы, как это получается.

levyi_botinok
Признаю. Как физик, склонен к упрощению и вычленению наиболее значимого. Но утверждение, что сигналы четырех типов рецепторов не являются исходными данными мне не постичь. Возможно, рецептор выдает сигнал, дифференцированный не только по интенсивности, но и по спектру. Ну, как если бы какие-то различия цветов получались бы с единственным типом колбочек. Но это вряд ли. Тогда не получалось бы достоверного воспроизведения картинки при помощи трех-цветной маски.
Дальнейшая судьба сигнала, конечно, тоже важна и интересна. Скажем, она объясняет цветность при выключении (недостаток одного цвета, видимый, как другой цвет). Но это уже следствие "методов обработки".

ivanov_petrov
Вы исходите из допущения, что человек видит глазом. - Есть другое: мы видим сознанием. Обычно говорят - мозгом, но это тоже не вполне верно.

levyi_botinok
Я готов к любым допущениям, если они согласуются с остальным и ведут к каким-то выводам.
Чем бы мы не видели, достаточность трех цветов для воспроизведения картины говорит за правоту Юнга для случая человеческого восприятия

Сигнал с видеокамеры - тоже жуть, пока не отобразится на экране монитора. Но мы же не утверждаем, что видит монитор, а не камера.
По аналогии с компьютером, мозг может творить невообразимые трюки, чтобы из скудных сигналов рецепторов выдавать картину мира, приемлемую для существования в этом мире. Но все таки, сигналы - это сигналы, рецепторы - это рецепторы, а компьютерная обработка - это компьютерная обработка. Извините, за метафизичность. :)

Сигналы - это проявления реальной природы, окружающиего мира. Их можно засечь и другими способами, потом преобразовать, как удобнее для восприятия.
Рецепторы - органы, преобразующие внешние сигналы во внутренние, которые мы (нервная система, мозг) можем обрабатывать. Они несут немзмеримо меньше информации, чем к ним поступает. Предположительно, зрительные рецепторы выдают одномерный (варьирующийся только по интенсивности) сигнал на каждый тип рецептора (колбочки).
Сложности обработки (восприятия мозгом) лучше оставить за скобками в виду нашего незнания вопроса (моего особенно).
Но для доказательства роли рецепторов достаточно их обманывать, меняя внешние сигналы. Коли тремя цветами можно обойтись, значит ключевая роль трех типов рецепторов почти доказана. Далее, варьируя спектры трехцветной матрицы можно определить и спектральные диапазоны чувствительности рецепторов. (Наверное, это уже давно сделано "in-vitro", но это как-то антиэстетично)

luciferino
Как раз самое важное - "как клетки передают сигнал", как вы выразились.
Потому что три типа цветовых рецепторов - не равно "трем видам сигнала". Если бы это было так, то цветовосприятие у человека было бы очень бедным. Даже если бы просто прибавать "вариацию интенсивности", то и это было бы не очено густо. На самом деле 3 вида рецепторов дают бесконечное множество видов сигнала именно в силу того, что не только кривая зависимости силы ответа рецептора от длины волны имеет не такую простую форму, но и реципрокные взаимоотношения, обеспечивающие оппонентность цветовосприятия, наблюдаются уже на уровне сетчатки.
А далее - "красный"+"зеленый"-"синий" в определенных соотношениях дает "желтый", и человек не видит, что желтый - в каком-нибудь смысле "менее основной" цвет, чем красный или синий, он субъективно "точно такой же основной" - в результате реализации определенной схемы нервных связей. А вы говорите "какая разница".

levyi_botinok
Вы извините, но я Вас не понимаю. О каком "бесконечном множестве видов сигналов речь? Свет имеет две характеристики меняющиеся непрерывно (считаем от нуля до бесконечности) - длина волны и интенсивность. Имеет ли рецептор соответствующие возможности отобразить эту двумерную бесконечность? Расскажите, если знаете. Мне известна примитивная модель, по которой сигнал рецептора имеет одну характеристику - интенсивность. Эта интенсивность как-то (непропорционально) отражает интенсивность поглощенного света в определенном интервале длин волн. Интенсивносить отклика зависит от длины волны, но по ней никак нельзя сказать, была ли это центральная длина волны с малой интенсивностью, или сторонняя длина волны с большой интенсивностью. Реципрокность сигналов на самой первой стадии никак не меняет исходного количества информации. Другое дело, что понимание взаимодействия сигналов в процессе обработки определяет воспринимаемую картину. Я не разбирался в конкретных взаимовычетах ("красный плюс зеленый минус синий", на мой взгляд, это просто "красный плюс зеленый"). Возможно, разностные сигналы передавать "экономичнее". Почему мы различаем четыре "основных" цвета - вопрос интересный. От балды я бы предположил, что он задается четвертым типом рецепторов (палочками). Если суммарные спектральные ворота трех типов колбочек не совпадают с "белыми" воротами палочек - тут явная ненулевая спектральная характеристика (исходно как раз разностная).

luciferino
Вы неправильно подходите к делу. Как будто это калькулятор, например. Тут прибавил, там отнял - одно и то же. Нет, не одно и то же :)

разнообразие может быть очень большое.
Во-первых, сигнал с конкретного рецептора - это отдельная информационная единица, он не равен сигналу с другого рецептора того же типа. Потому что у этих рецепторов могут быть по-разному организованные связи, в зависимости от того, какое место рецептор занимает в локальной группе оных.
Во-вторых, сигнал с одной и той же длиной волны в большинстве случаев возбуждает разные рецепторы - их области чувствительности перекрываются.
В-третьих, сигнал с каждого из типов рецепторов используется для получания информации о цвете несколькими разными способами: направляется на вышестоящий уровень (в НКТ) на разные типы нейронов - входящие в комплексы нейронов, оценивающие разные параметры светового сигнала, причем в одних случаях это сигнал возбуждающий, в других тормозящий; направляется к нейронам сетчатки, образующим горизонтальные связи с другими нейронами и другими рецепторами, рецепторами, а на них, в зависимости от типа, действует также как возбуждающий или как тормозящий, причем неодинаково на разные клетки - и зависимости от типа, и от места конкретной клетки; из НКТ приходят сигналы обратной связи, а также перекрестные сигналы на другие рецепторы, в зависимости от сигнала, полученного с данного рецептора; в НКТ происходит как прямое сравнение силы сигналов с разных рецепторов, так и оценка взаимодействия их между собой, а эти результаты как посылаются еще выше, в зрительную кору, так и (как уже сказано)возвращаются назад - и модифицируют последующий отклик рецептора в зависимости от отклика других рецепторов (если, конечно, то не был единичный случайно залетевщий фотон).
Как видите, никакой экономичности. Многократное дублирование, сравнение, круги и петли. Это похоже на безумно сложную систему рычагов и разновесов, которая в итоге не оставляет места для больших разночтений в определении характеристики стимула, т.к. она уравновешивается только строго определенной массой.
Правда, мы можем вместо одной гирьки взять две или три, в сумме весящие столько же - т.е. вместо света одной длины волны подействовать двумя или тремя лучами, в сумме дающими такое же воздействие. И это соответствие довольно точное, что говорит о том, что спектральная чувствительность рецепторов установилась не от балды, а долго подгонялась в эволюции.
А вот "абсолютное значение" цвета такая система установить не позволяет. Что, в общем, имеет глубокий смысл, т.к. позволяет "вычесть" ненужную информацию об общем освещении.

В итоге от представления о некотором "исходном количестве информации" ничего не остается.
А ведь еще стимулы с колбочек учитываются при оценке яркости, а стимулы с палочек влияют на оценку цвета...
Только к четырем "основным" цветам они ни при чем.

Почему "основных" цветов именно четыре (объективно, а не "мы различаем" - мы ничего не различаем и не можем с помощью зрительной системы отличить основной цвет от неосновного - только с подключением интеллекта, иначе не получается) - потому что имеется две пары оппонентных цветов. Красный-зеленый, желтый-синий. Одна пара - слишком мало, поэтому у животных, имеющих только 2 типа колбочек, тоже организуются две пары, только они менее точно работают, т.к. данных не хватает - они черпают информацию из частично перекрывающихся источников, поэтому часть данных проверяется по самой себе, а не по данным из другого источника, т.е никак не проверяется. Но если бы брались тупо характеристики с двух типов рецепторов и все - определить цвет было бы вообще невозможно, потому что через две точки может проходить бесконечное количество плоскостей.

Две пары - хорошо, а три - было бы совсем круто, но это требует чрезмерно сложных нейронных связей и никак не востребовано эволюционно (у млекопитающих).

levyi_botinok
Я догадываюсь, что высшая нервная деятельность - штука сложная и мы имеем о ней лишь зачаточные представления. Но это не значит, что мы не можем обсуждать достаточно очевидные с точки зрения логики и математики вещи.

Вы в неявном виде спорите с моим исходным (на мой взгляд, достаточно обоснованным и общепринятым) постулатом: цветов в природе не три, пять десять, а бесконечное непрерывное множество в соответствии с непрерывным спектром света (хотя бы в видимом диапазоне). Это физика. Данная, очень узкая спектральная частота может возбудить определенный атом, но измененная на тысячные доли процента оставит атом невозбужденным. Человек не способен различать точные спектральные характеристики света, только в комплекте с интенсивностью. То есть, если я знаю, что данный свет монохроматичен, то по соотношению интенсивностей сигналов от двух (трех плюс один) типов рецепторов я смогу достаточно точно сказать, что это красная линия натрия. Но меня очень легко обмануть, дав смесь длин волн, отдельно возбуждающих моии четыре типа рецепторов так, что в сумме сигнал будет тот же, что и у красной линии натрия.
ДИСКРЕТНЫХ (ОБЪЕКТИВНЫХ) ЦВЕТОВ В ПРИРОДЕ НЕТ!!!

"...вместо света одной длины волны подействовать двумя или тремя лучами, в сумме дающими такое же воздействие. И это соответствие довольно точное, что говорит о том, что спектральная чувствительность рецепторов установилась не от балды, а долго подгонялась в эволюции."
Это соответствие будет при любой (перекрывающейся) характеристике рецепторов - даже двух типов! Ничего особенного эволюции подгонять не пришлось.

"Но если бы брались тупо характеристики с двух типов рецепторов и все - определить цвет было бы вообще невозможно, потому что через две точки может проходить бесконечное количество плоскостей."
Это не так. У Вас не две точки, а две переменные величины. Одна дает интенсивность, а вторая уже может "отвечать" за спектральную характеристику (частоту, длину волны). Реально они обе дают интенсивности, но в смещенных "куполах" спектральных областей. Соответственно, по соотношению интенсивностей Вы и определите "средний цвет". То есть, мир для Вас будет вполне цветным и ярким и с двумя рецепторами. Одно условие: спектральные характеристики рецепторов должны быть монотонными в "области различаемых цветов". Иначе возможна выдача одинакового соотношения интенсивностей для разных монохроматических цветов. Три (четыре) типа рецепторов все таки позволяют более надежно ориентироваться в спектральных характеристиках.
Для полного отображения известных нам характеристик видимого света каждый рецептор должен давать сигнал с двумя квазинепрерывными переменными (соответствующими интенсивности и длине волны) - например, также интенсивность и некая частота сигнала (плюс позиция рецептора, определяющая пространственное разрешение). Однако, покуда нам известно, что частоты сигналов в организме весьма низки и отвечают за временную составляющую информации, а не шифруют что-то еще (спектральные характеристики света). Ну и тогда хватило бы одного типа рецепторов, три-четыре - был бы излишек. :)