同じ靴が、ピンクにも緑にも見える理由

脳は「色」を見ているのではなく、世界を推理している

同じスニーカーの画像なのに、あるときはピンクに見え、あるときは緑がかって見えることがあります。しかも不思議なことに、別の日ではなく、同じ日でも見え方が変わることがあります。これは単なる気のせいではありません。むしろ、私たちの脳がどれほど能動的に世界を解釈しているかを示す、かなり面白い現象です。

この画像で起きていることは、神経生理学的には「色恒常性」と呼ばれる働きで説明できます。色恒常性とは、照明が変わっても物体の色をなるべく一定に感じるための脳の補正機構です。白い紙は、朝日の下では赤みを帯び、蛍光灯の下では青白く、日陰では少し青緑がかって見えるはずです。それでも私たちは、多くの場合それを「白い紙」と認識します。脳が照明の色を推定し、その影響を差し引いているからです。

このスニーカー画像でも、脳は画面上の色をそのまま読んでいるわけではありません。脳はまず、「この写真はどのような照明の下で撮られたのか」を推定します。そして、その推定に基づいて「靴そのものの色」を再構成します。

たとえば、脳が「この写真には青緑色の光がかぶっている」と判断すると、その青緑成分を照明として差し引きます。すると、靴本体はピンク系に、靴紐やラインは白っぽく見えやすくなります。一方で、脳が青緑成分を照明ではなく靴そのものの色として採用すると、靴本体は灰色から緑系に、靴紐やラインはミントグリーン系に見えやすくなります。

つまり、見え方の違いは、目が受け取る光だけで決まっているのではありません。脳が「どの照明を仮定するか」によって、最終的な色の知覚が変わるのです。

網膜のレベルでは、光はL錐体、M錐体、S錐体という3種類の錐体細胞によって受け取られます。これらはそれぞれ長波長、中波長、短波長の光に比較的反応しやすく、そこから赤-緑、青-黄、明暗といった反対色の信号が作られます。しかし、この段階ではまだ「靴がピンクか緑か」は決まりません。網膜は、あくまで目に入った光の情報を神経信号に変換しているだけです。

その後、信号は外側膝状体を通って大脳皮質の一次視覚野へ送られます。一次視覚野では、色そのものだけでなく、周囲とのコントラストや境界、影の情報が処理されます。さらにV2、V4、下側頭皮質を含む腹側視覚路では、物体の形、表面、照明、過去の経験が統合されます。とくにV4は、色恒常性や物体表面の色の安定した知覚に関わる領域として知られています。

ここで重要なのは、脳が「測色器」ではないということです。脳は、画像のRGB値を機械的に読んでいるのではありません。脳は、暗い場所で撮られた写真なのか、フラッシュが当たっているのか、青緑の光がかぶっているのか、もともとそういう色の靴なのかを、かなり強引に推定しています。

そのため、同じ人でも見え方が変わります。

画面の明るさが違うと、脳の推定は変わります。直前に見ていた画面の色温度が違っても、色順応の影響を受けます。靴紐だけに注目するか、背景や影も含めて見るかでも、脳が採用する仮説は変わります。さらに、「これは色かぶりした写真だ」と思って見るか、「この靴はこういう色なのだ」と思って見るかでも、知覚は少し動きます。

この現象は、かつて話題になった「青黒／白金のドレス」と同じ系統の錯視です。あのドレスも、観察者がどのような照明を仮定するかによって、見える色が大きく分かれました。スニーカーの錯視についても、研究では、観察者ごとに異なる照明を推定することで、ピンク系に見える場合と緑系に見える場合が説明できるとされています。

私たちは普段、「見えているもの」がそのまま外界の姿だと思いがちです。しかし実際には、視覚はかなり高度な推論です。網膜に入った光の情報は不完全で、照明、影、反射、カメラ補正、画面表示の影響が混ざっています。脳はその曖昧な入力から、もっともありそうな世界を作り上げています。

だからこそ、同じ画像がピンクにも緑にも見えるのです。

これは視覚が不正確だというより、むしろ脳が非常に賢く補正している証拠です。普段はその補正がうまく働くため、私たちは照明が変わっても物体の色を安定して認識できます。しかし、照明情報が曖昧な画像では、その補正の前提が揺らぎます。その結果、脳の「推理」が複数の答えを出してしまうのです。

同じ靴を見ているのに、ある人にはピンクに見え、ある人には緑に見える。さらに同じ人でも、その日の状態や見方によって知覚が変わる。

それは、私たちが世界をただ見ているのではなく、脳の中で世界を再構成しているからです。

色は、網膜で始まります。しかし、最終的に「何色に見えるか」は、脳が決めています。

参考文献・関連リンク

Morimoto T. et al. Explaining #theShoe based on the optimal color hypothesis. i-Perception, 2021. #theShoe錯視を、照明推定と色恒常性の問題として解析した論文です。

Aston S, Hurlbert A. What #theDress reveals about the role of illumination priors in color perception and color constancy. Journal of Vision, 2017. #theDress錯視において 、照明に関する事前仮定が色知覚に影響することを論じています。

Roe AW. et al. Toward a Unified Theory of Visual Area V4. Neuron, 2012. V4が色、形、注意、腹側視覚路の処理に関わることを整理した総説です。

Bannert MM, Bartels A. Human V4 Activity Patterns Predict Behavioral Performance in Imagery of Object Color. Journal of Neuroscience, 2018. ヒトV4と色知覚・色恒常性に関する神経科学的研究です。