Ашкинази Леонид Александрович
Слух, острый, как зрение, и зрение, абсолютное, как слух.

Lib.ru/Современная литература: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Помощь]
  • Оставить комментарий
  • © Copyright Ашкинази Леонид Александрович (leonid2047@gmail.com)
  • Обновлено: 07/04/2011. 5k. Статистика.
  • Статья: Естеств.науки
  •  Ваша оценка:


       Слух, острый, как зрение, и зрение, абсолютное, как слух.
      
       У любого приемника -- принимает ли он акустический сигнал, как ухо, или электромагнитный, как глаз, -- есть два параметра: чувствительность и спектральное разрешение. Чувствительность -- это способность уловить слабый сигнал, а спектральное разрешение -- способность различить два сигнала различных частот. Чувствительность зависит от многих других параметров и в первую очередь -- от частоты и длины волны, вне рабочего диапазона частот примерно 20 Гц-20 кГц ухо не слышит и вне диапазона длин волн 0,35-0,75 нм глаз не видит. Для простоты будем понимать под чувствительностью ее максимальное значение. У некоторых технических устройств чувствительность зависит и от других параметров, например от времени накопления сигнала, однако ни слух, ни зрение способностью к накоплению сигнала не обладают, так что на это можно в первом приближении не обращать внимания. У приемника акустической поперечной волны (в твердом теле) и у приемника электромагнитной волны можно еще ввести параметр "поляризационное разрешение". Но поскольку ухо такой способностью не обладает, а глаз -- в очень слабой степени и только в специальных условиях, дальше мы не будем на этом останавливаться. Желающие могут получить информацию, задав Гуглу запрос: Гайдингер, поляризация.
      
       Спектральное разрешение можно понимать как способность различить два монохроматических сигнала близких частот, или способность опознать один монохроматический сигнал, как определить, из каких сигналов составлен предъявленный; есть и другие варианты. Мы будем понимать под ним способность к анализу спектра, то есть к ответу на вопрос, из каких сигналов составлен данный.
      
       При таких определениях оказывается, что слух существенно проигрывает по чувствительности глазу, улавливающему около десятка фотонов. Глаз же проигрывает слуху по способности к спектральному анализу -- он ею не обладает.
      
       Определение предельной чувствительности глаза -- задача весьма непростая, и эта тема стоит отдельной статьи, но сейчас меня интересует другой вопрос: что будет, если сильно поднять чувствительность слуха? Заметим прежде всего, что резерв чувствительности у слуха есть. Это показали эксперименты, поставленные автором заметки, -- одиночное пребывание в необводненных (и то, и то важно!) пещерах. Через несколько часов начинаешь хорошо слышать биение сердца и трение одежды о тело и об одежду же. Конечно, до чувствительности глаза тут далеко, но почему в обычной городской жизни организм не использует эти резервы? Потому, что не хочет оглохнуть. А если поднять чувствительность уха до чувствительности глаза, то понятно, что произойдет. Некоторый же резерв необходим, и вполне возможно, что в каких-то реальных ситуациях наши предки им пользовались.
      
       Со спектральной чувствительностью дела такие. Существует несколько терминов для характеристики феномена, скажем так, хорошего музыкального слуха, дилетанты называют его и абсолютным, и псевдоабсолютным, и просто музыкальным, спорят о том, можно ли его развить, предлагают чудодейственные методики, пишут про эти методики, что это шарлатанство, и так далее. Специалисты ведут свои разговоры, но факт, что музыкант различает десятки нот на десятках инструментов и различает инструменты в большом симфоническим оркестре (более ста исполнителей). Такому спектральному анализу можно только позавидовать. А возможен ли в принципе такой анализ в оптике? Да, возможен. Узкополосные (не рекордные!) интерференционные фильтры имеют полосу пропускания в несколько нанометров, то есть менее процента от длины волны. Причем в природе такие фильтры возникнуть могли, интерференционные покрытия на крыльях бабочек эволюционным процессом реализованы. Другое дело, что при этом падает мощность сигнала, но ведь и ловить десяток квантов человеку приходится, мягко говоря, нечасто. То есть, похоже, резерв был -- но он не потребовался и не был реализован. А что, если его реализовать?
      
       Тогда человек сможет определять не две сотни цветов (не считая насыщенностей -- если их тоже варьировать, то несколько тысяч), а на порядки больше. Ибо почти у всех женщин и у большинства мужчин в глазу исправно работают три цветоприемника, а так их было бы более ста! В результате человек видел бы не просто те или иные цвета, которые он видит сегодня в природе и художественных музеях, а спектры, то есть мог бы распознать, какие именно краски смешивал художник. Возможно, что для этого потребовалось бы усовершенствовать обработку сигналов уже в мозгу, а при трех цветоприемниках это, видимо, и не давало эволюционных преимуществ.
      
       В результате радикально изменилась бы живопись, ибо нарисовать тот цвет, который есть в природе, можно было бы только теми же красками -- то есть точно теми же веществами. Поэтому живопись осталась бы только ахроматическая и "цветоабстрактная". Ровно то же произошло бы с фотографией. Со временем были бы созданы способы синтеза спектра и создания "точно тех же" цветов (уже сейчас можно представить, как это сделать), но стоили бы они запредельные суммы.
      
       Вот, правда, с защитой денег и вообще документов дело обстояло бы проще -- подделать краску было бы очень трудно -- требовалось бы точно повторить состав.
      
       Автор благодарен Елене Клещенко за некоторые полезные биологические замечания.

  • Оставить комментарий
  • © Copyright Ашкинази Леонид Александрович (leonid2047@gmail.com)
  • Обновлено: 07/04/2011. 5k. Статистика.
  • Статья: Естеств.науки
  •  Ваша оценка:

    Связаться с программистом сайта.