Кольорове бачення

Дані досліджень свідчать, що різноманіття барв можна отримати змішуванням світла трьох кольорів: синього, зеленого і червоного (трикомпонентна теорія). Ці кольори називаються первинними або основними.

Якщо певні спектральні компоненти в ділянці видимого світла пігмент поглинає краще, ніж інші, то він виглядає забарвленим. Який саме колір ми бачимо, залежить як від довжини хвилі, так і від розподілу енергії між різними ділянками спектра та від властивостей зорової системи.

У сітківці наявні рецептори чотирьох типів: палички і три типи колбочок. Кожний тип рецепторів має свій особливий пігмент. Різні пігменти відрізняються своїм хімічним складом. Через це здатність поглинати світло з різною довжиною хвилі є різною. Пігмент паличок — родопсин найбільш чутливий до хвиль довжиною 510 нм, тобто в зеленій ділянці спектра. Крім цього, палички менші за величиною, мають іншу структуру, ніж колбочки, по-різному розподілені на сітківці та мають іншу структуру зв'язків з наступними рівнями зорового шляху.

Пігменти колбочок трьох типів мають макси­муми поглинання 430, 530 та 560 нм. Сприйняття кольорів залежить від інтенсивності збудження колбочок, чутливих до різних інтервалів довжин хвиль. Наприклад, внаслідок потрапляння в око світлових хвиль довжиною 450 нм найбільше реагують збуджені колбочки з чутливою речо­виною до синього кольору, а хвиль довжиною 640 нм — до червоного.

Е кспериментальні криві поглинання перетинаються, що свідчить про дію одночасно всіх трьох типів світлочутливих речовин колбочок (рис.16.18). Проте сприйняття певного кольору одночасно залежить від інтенсивності дії певного типу пігментів.

Чому недостатньо одного типу колбочок. Тому, вочевидь, що за наявності лише, наприклад, колбочок, чутливих до червоного кольору, ми не змогли б відрізнити світло з найбільш ефективною довжиною хвилі 560 нм від яскра­вішого світла з менш ефективною довжиною хвилі. Потрібно мати змогу відрізняти зміну яскравості від зміни довжини хвилі.

Нехай ми маємо колбочки двох типів, криві спектральної чутливості яких перетинаються, наприклад червоні і зелені. За коротких хвиль сильніше реагуватимуть колбочки, чутливі до зеленого світла, а внаслідок зростання довжини хвилі реакції обох типів колбочок будуть наближатися, поки не зрівняються. Приблизно за довжини хвилі 580 нм червоні колбочки почнуть реагувати краще, ніж зелені. Ця різниця буде поступово зростати в міру збільшення довжини хвилі. Якщо відняти від кривої чутливості для одних колбочок криву для інших, то отримаємо результуючу, що не залежить від інтенсивності світла. Тоді колбочки двох типів утворюють прилад для вимірювання довжини хвилі. Тому, якщо б ми не могли відрізняти кольорове світло від білого (тобто мали б справу лише з монохроматичним світлом), то ніяке монохро­матичне світло з будь-якою довжиною хвилі не сприймалося б білим. Це неможливо за наявності колбочок лише двох типів. У випадку чутливих червоних і зелених колбочок, сприймаючи хвилі від коротких до довших, відбувається поступовий перехід від стимуляції лише зелених до стимуляції лише червоних рецепторів з усіма проміжними співвідношеннями між реакціями тих та інших.

Біле світло певною мірою стимулює і червоні, і зелені колбочки. Таким чином, якщо монохроматичне світло буде мати довжину хвилі, що зумовлює відповідні реакції, то ми не зможемо відрізнити його від білого. Саме цим пояснюється дальтонізм, коли людина має колбочки лише двох типів: незалежно від того, який із трьох пігментів відсутній, завжди знайдеться світло з такою довжиною хвилі, яке око не відрізнить від білого (дефект кольорового сприйняття).

Чому палички не беруть участі в сприйнятті кольорів? Проміжні рівні освітленості зумовлюють функціонування як палички, так і колбочки, але нервова система, напевно, не може розпізнати паличкових впливів від колбочкових. Якщо пробудитися місячної ночі і роздивитися, то форму предметів ми побачимо добре, але колір відсутній (палички не передають інформації про колір). Однак мало людей усвідомлює, що в темряві в них відсутнє кольорове бачення.

Барви впливають на духовне життя людини. На цьому ґрунтується колоротерапія. Найсприятливішим кольором є синій, а негативно впливає на емоції людини — червоний.