15. Восприятие цвета и света

Психология восприятия цвета — способность человека воспринимать, идентифицировать и называть цвета. То, что мы ощущаем как цвет, «представляет собой комбинированное воздействие: 1) спектрального распределения светового потока из дающего энергию источника света; 2) физических и/или химических свойств всех материалов, пропускающих или отражающих световой поток (по меньшей мере часть светового потока, переориентированную в сторону глаза); 3) физиологической реакции глаза на световой поток, включающей в себя нервные импульсы, передаваемые в ту часть коры головного мозга, которая отвечает за зрение; 4) переработки нашим мозгом этих сигналов в сочетании с сигналами из соседних областей поля зрения, нашими воспоминаниями о сходных ситуациях, имевших место в прошлом опыте». Начало исследованию цветового зрения положила известная работа Ньютона «Оптика».Ньютон показал, что белый свет состоит из всех цветов спектра; по мере развития волновой теории света стало ясно, что каждому цвету соответствует определенная частота световой волны. Весьма важным является вопрос о том, что частота излучения в видимой части спектра весьма велика. Наивысшее число импульсов, которое могут передавать нервы, значительно ниже -1000имп/сек, в то время как частота света составляет миллион миллионов колебаний в секунду. Проблема состоит в том, каким образом частота света кодируется медленно действующей нервной системой. Первый, кто пытался разрешить эту проблему, был Томас Юнг. Он выдвинул теорию, развитую в дальнейшем Гельмгольцем «мы приходим с необходимостью к предположению о существовании ограниченного числа рецепторов сетчатки, воспринимающих, например, такие основные цвета, как красный, желтый и синий...» В работах, написанных позже, он настаивал, что число «основных цветов» равно трем: красный, зеленый и фиолетовый. Каким образом воспринимаются все цвета с помощью небольшого числа рецепторов? Употребляя термин «смешение цветов», мы должны иметь ясное представление о том, что имеется в виду. Чтобы получить зеленый цвет, художник смешивает, желтый и синий, но он смешивает не отдельные световые лучи, определенной частоты, а весь спектр цветов, минус те цвета, которые поглощаются пигментом его глаз. Мы не будем касаться вопроса о пигменте и рассмотрим только те световые лучи, которые остаются после прохождения через цветовой фильтр или создаются с помощью призмы (или интерференционной решетки).

Юнг предполагал, что желтый цвет мы видим всегда при смешивании в определенных пропорциях красного и зеленого и что не существует специального типа рецепторов, чувствительных к желтым световым лучам, а имеется скорее два типа рецепторов, чувствительных соответственно к красным и зеленым лучам, совместная работа которых и дает ощущение желтого цвета. Является ли восприятие желтого цвета результатом совместной деятельности красно/зеленой систем рецепторов или оно первично, в пользу чего говорит простота ощущения, которое он вызывает? Юнг остановился на трех «основных» цветах по очень простой причине. Он обнаружил, что можно создать любой цвет, видимый в спектре (в том числе и белый), путем смешивания трех, но не менее чем трех световых лучей, подбирая соответствующую интенсивность света. Если бы только три определенных цвета, мы могли бы сказать с некоторой уверенностью, что именно они-то и соответствуют основным цветовым

системам глаза, однако нет единого набора из световых лучей трех длин волн, который давали при смешивании всю гамму оттенков спектра, что позволило бы сказать с некоторой уверенностью, что именно они-то и соответствуют основным цветовым

системам глаза. Опыт Юнга очень красив. Цветовое веретено

Итак, согласно теории Юнга — Гельмгольца, существует три типа цветочувствительных рецепторов (колбочек), которые отвечают соответственно на красный, зеленый и синий (или фиолетовый) цвета, а ощущения всех остальных цветов спектра возникают при смешении сигналов этих трех рецепторны систем. Рис 2

Нельзя представлять себе цветовое зрение в виде простой системы: восприятие света обусловлено не только стимуляцией глаза определенной длиной волн и интенсивностью света, вступают в действие высшие корковые уровни мозговых процессов. Коричневый цвет — это сверхнасыщенный желтый. Для глаза белый цвет — это не специальное смешение цветов, а скорее общее освещение, каким бы оно ни было. Так, мы видим свет фар автомобиля белым, когда ведем машину за городом, но в городе, где есть яркий белый свет для сравнения, свет фар кажется нам совсем желтым; то же происходит и со светом свечи или лампы. Это значит, что нам трудно оценить белый цвет, если нет критерия того, что такое белое. Ожидание или предварительное знание обычного цвета предмета очень важно. Теория объясняет законы смешивания цветов, но она не может объяснить тот факт, что дихроматы (разновидность дальтоника), путающие красный с зеленым, видят желтый; а также объясненить послеобразы дополнительных цветов.

Теория цветового зрения Геринга. В 1870 году немецкий физиолог Эвальд Геринг сформулировал оппонентную гипотезу цветового зрения, известную также как теория обратного процесса. Согласно теории в сетчатке имеются три субстанции, каждая из которых воспринимает по два цвета: красный и зеленый, желтый и синий, белый и черный; в зависимости от спектрального состава света, падающего на сетчатку, происходит разложение или синтез одной или более из этих субстанций, что обусловливает ощущение цвета. Смешение всех цветов даёт нулевой цвет: белый либо черный, а послеобраз всегда противоположен.

Модель Геринга хорошо объяснила например «отрицательные» последовательные образы, но оставались и вопросы: 1) пять разных типов светоприёмников в глазу — многовато. Зачем жёлтый рецептор, если жёлтый цвет получается смешением сигналов «красного» и «зелёного»? 2) почему противоположные жёлтый и синий дают белый цвет, а противоположные красный и зелёный — жёлтый? В настоящий момент ни анатомических, ни физиологических доказательств этой гипотезы нет.

Характеристики цвета:

- цветовой тон (определенная длина волны)

- насыщенность (отличие цвета от нейтрального. При наложении зеленого на серый получаем увета от светло зеленого до хаки)

- светлота/яркость (степерь отличия данного цвета от черного, нпр трава утром, днем и вечером разная). Различные феномены цветового зрения показывают, что зрительное восприятие света, цвета зависит не только от вида воздействующих источников света и цвета и работы фоторецепторов, но также от способа переработки световых сигналов в зрительной системе. Законы смешения цветов.

1. Для каждого цветового тона на круге есть противоположный тон (дополнительный/комплиментарный), смешение с которым дает нейтральный;

2. Если смешать цвета, которые находятся ближе, чем через диагональ, то надо провести диагональ на окружность, цвет при этом не изменится, а будет грязнее, менее насыщенным, чем 2 исходных;

3. Смесь всегда менее насыщена, чем 2 основных состовляющих цвета;

4. При смешении 2 цветов одного тона (независимо от способа смешения) в результате получится тот же чистый цвет/тон.