Эффект Бецольда

Фотография сверху — это реализация концепции ассимиляции цветов.
Концепция ассимиляции цвета (часто называемая эффектом распределения фон Бецольда) заключается в том, что восприятие цвета на каком-либо участке изображения изменяется под влиянием цвета соседних участков. При этом, когда цветные элементы представлены небольшими, тонко расчленёнными фрагментами (штрихами, точками или узкими полосами), наш глаз и мозг не видят их как отдельные объекты: вместо этого происходит «пространственное смешение» — соседние цветовые пиксели визуально сливаются и создают впечатление монотонного (равномерного) оттенка на более крупном участке.

Особенно хорошо это заметно на тонах с небольшим контрастом — девочка в желтой футболке с небольшого расстояния кажется реально одетой в желтое, хотя там вся картинка серая… Этот эффект впервые был описан немецким физиком Вильгельмом фон Бецольдом; в современной литературе его часто называют просто эффектом Бецольда. Ниже я постарался ярко представить этот эффект в виде картинки ДО и После. Это действительно впечатляет.

В случае этой вирусной чёрно-белой картинки с цветными штрихами, авторы берут исходное чёрно-белое изображение и сверху рисуют тонкие разноцветные мазки или штрихи, проходящие через все градации серого. Поскольку эти штрихи чередуются с чёрно-белыми фрагментами на очень малом масштабе, глаз не успевает различить отдельные штрихи насыщенного цвета и серые участки: вместо этого мозг «усредняет» пиксели, и практически вся картинка начинает казаться окрашенной в мягкие пастельные или насыщенные тона, соответствующие наносимым штрихам. Проще говоря, каждый маленький цветной сегмент «протягивает» свой оттенок на окружающую серую область, в результате чего создаётся впечатление полноценного цветного изображения.

Механизм эффекта

Когда мы наблюдаем мелкие цветные штрихи или точки, они попадают в верхний предел разрешающей способности нашего глаза или даже немного ниже. Фоторецепторы сетчатки (колбочки и палочки) и последующие отделы зрительной коры объединяют информацию из соседних рецепторов, «усредняя» цвета на небольших участках. Вследствие этого мозг воспринимает неразличимые по размеру штрихи как единый, более крупный цветовой полигон (принцип, используемый, например, в пуантилизме). Такая пространственная усредняющая обработка приводит к тому, что чёрно-белые области, пересекаемые разноцветными узкими полосами или точками, кажутся окрашенными в цвет штрихов.

В физиологическом смысле:

• В сетчатке есть «система колбочек», чувствительных к красному, зелёному и синему, и «палочек», отвечающих лишь за яркость. Когда цветные штрихи чередуются с серыми полями слишком быстро, палочки регистрируют лишь общую яркость, а колбочки «видят» маленькие цветовые всплески.
• В зрительной коре уже происходит смешение сигналов от близкорасположенных колбочек: нейроны V1 и V2 группируют близлежащие пиксели, «усредняя» цвет. На следующем этапе (V4) формируется стабильное восприятие оттенка, даже если отдельные колбочки реагируют разно.
• Тонкие физиологические подоплеки этого обмана я отдельно описывал в
  ЭТОЙ ВЕЛИКОЛЕПНОЙ СТАТЬЕ. Это просто фантастическое описание, как работает человеческий глаз.

Где применяется

• Пуантилизм: живописцы-пуантилисты (Жорж Сёра, Поль Синьяк) наносили тысячи маленьких точек разных цветов, а при взгляде с небольшого расстояния картина выглядела однородной и насыщенной.
• Полиграфия и экраневая печать: в офсетных и газетных технологиях цвет формируется не сплошным заливным, а сеткой точек (Cyan/Magenta/Yellow/Key), и глаз «усредняет» эти точки, воспринимая сплошные тона.
• Цифровой экран: пиксели RGB сливаются в единую точку, и мы видим тысячи цветов, хотя на самом деле дисплей состоит из микроскопических трёхцветных точек.