Как работает мозг

Анализ вещества на основе отражаемого им света – задача для эксперта по отражательной способности. Разные виды вещества отражают волны света разной длины и в разном количестве. (Чтобы было проще объяснить, я ограничусь только черным и белым; цвет делает ту же задачу примерно втрое сложнее.) К сожалению, данное количество отраженного света может происходить от бесконечного количества различных сочетаний вещества и освещения. Сто единиц силы света могут исходить как от угля, который отражает 10 % света 1000 свечей, так и от снега, отражающего 90 % света 111 свечи. Итак, нет надежного способа выяснить, из какого материала состоит объект, судя по отраженному им свету. Анализатор освещенности должен каким-то образом учесть коэффициент уровня освещенности. Это еще одна некорректно поставленная проблема, в точности похожая на следующую: я говорю число, а вы отвечаете, какие два числа я перемножил, чтобы его получить. Чтобы решить эту задачу, необходимо использовать дополнительные исходные посылки.

Перед фотоаппаратом стоит та же проблема: как сделать так, чтобы снежок всегда был белым, независимо от того, в доме он находится или на улице. Экспонометр фотоаппарата, измеряющий количество света, попавшего на пленку, является воплощением двух посылок. Первая – о том, что освещение единообразно: вся фотографируемая сцена находится либо на солнце, либо в тени, либо в условиях искусственного освещения. Нарушение этой посылки приводит к разочарованию для фотографа. Тетушка Мими становится грязно-серой фигурой на фоне синего неба, потому что фотоаппарат решил, что ее лицо находится в тени, а небо непосредственно освещено солнцем. Вторая посылка – о том, что сцена в среднем имеет средне-серый оттенок. Если взять некоторое количество случайным образом выбранных объектов, их разнообразие цвета и уровня освещенности будет в среднем представлять собой средне-серый оттенок, который отражает 18 % света. Фотоаппарат «предполагает», что перед ним – среднестатистическая картинка, и пропускает как раз столько света, чтобы средняя часть диапазона освещенности картинки в кадре получилась на пленке средне-серой. Участки более светлые, чем средняя часть диапазона, передаются с помощью светло-серого и белого; участки более темные – с помощью темно-серого и черного. Однако когда эта исходная посылка нарушается, и средним значением для картинки не оказывается серый цвет, фотоаппарат может обманываться. Кадр с черной кошкой на фоне черного бархата выходит средне-серым, кадр с белым медведем на фоне снега выходит средне-серым и т. д. Умелый фотограф анализирует то, насколько фотографируемая сцена отличается от среднестатистической, и компенсирует эту разницу, прибегая к различным уловкам. Примитивный, но достаточно эффективный прием – использовать карточку с образцом средне-серого цвета (который отражает ровно 18 % света), поднести ее к объекту и направить экспонометр на карточку. Теперь все соответствует исходной посылке об окружающем мире, которой руководствуется фотоаппарат, и его оценка уровня окружающего освещения (которая производится путем деления света, отраженного от карточки, на 18 %) будет верной[261].

Эдвин Лэнд, изобретатель поляризационного светофильтра и фотокамеры мгновенного действия «Полароид Лэнд», тоже столкнулся с этой проблемой, которая в цветной фотографии ощущается еще более остро. От электрической лампочки исходит оранжевый свет, от флуоресцентной лампочки – оливковый, от Солнца – желтый, от неба – голубой. Наш мозг каким-то образом выносит за скобки цвет освещения – точно так же, как он выносит за скобки интенсивность освещения – и видит объект при этом освещении в правильном цвете. Фотоаппарат на это не способен. Если только он не добавит к обстановке собственный элемент освещения – белую вспышку, то кадр, сделанный внутри помещения, получится с оттенком ржавчины, кадр, сделанный в тени – нездорового синеватого цвета и т. д. Опытный фотограф, чтобы компенсировать этот эффект, приобретет специальную пленку или накрутит на объектив фильтр, хороший лаборант-оператор может подправить цвет перед печатью фотографии, а вот фотокамера мгновенного действия на это явно не способна. Поэтому Лэнд был с практической точки зрения заинтересован в том, чтобы найти способ избавиться от интенсивности и цвета освещения (эта проблема известна как константность цвета).