Контрастная чувствительность

Взаимное торможение зрительных нейронов лежит в основе яркостного светового контраста. Примером его может служить то, что серая полоска бумаги, лежащая на свет­лом фоне, кажется темнее такой же полоски бумаги, лежащей на темном фоне. Светлый фон возбуждает большую часть нейронов сетчатки, а их возбуждение оказывает тормозя­щее влияние на клетки, возбуждаемые сигналами от рецепторов, на которые проеци­руется бумажная полоска. Поэтому последняя, находясь на ярко освещенном фоне, вызы­вает более слабое возбуждение и кажется темной.

Локальный контраст. Наиболее сильное тормозное взаимодействие обнаруживается между близко расположенными зрительными нейронами. Оно лежит в основе так назы­ваемого локального контраста. В результате этого взаимодействия усиливаются пере­пады воспринимаемой -яркости на границах двух поверхностей разной освещенности. В основе этого эффекта, называемого также подчеркиванием контуров, лежит латераль­ное торможение между соседними возбужденными элементами, осуществляемое с помо­щью тормозных интернейронов.

Слепящая яркость света. Слишком яркий свет вызывает неприятное ощущение ослепления. Верхняя слепящая граница яркости зависит от предварительной темновой адаптации глаза: чем больше глаз адаптировался к темноте, тем меньшая яркость света будет вызывать ослепление. Именно поэтому водителей автомобилей сильно ослепляют фары встречных машин на ночной дороге. Слепящая вспышка может быть найдена по формуле 9 =* 8^8^ где у — слепящая яркость, В— яркость фона, к которому глаз предварительно адаптировался. Ьсли в поле зрения, кроме рас­сматриваемых предметов, попадают объекты большой яркости, то они могут ухудшить различение сигналов в значительной части сетчатки. Именно поэтому недопустимо пользоваться открытыми источниками света. При тонких зрительных работах (труд хирурга, длительное чтение, сборка мел­ких деталей) пользуются рассеянным светом, не ослепляющим глаз.

Разностная и дифференциальная зрительная чувствительность. Если перед глазами находится какая-нибудь освещенная поверхность, яркость которой обозначим через /, а на ней дано некоторое добавочное освещение (Д/), то, согласно закону Вебера, человек заметит разницу в освещенности только пои опоеяеленном соотношении этих величин:

где Д5 — прирост возбуждения, пропорционален отношению прироста освещенности Д/ к перво­начальному освещению /, а К— коэффициент пропорциональности.

Величина Д/// называется дифференциальным порогом световой чувствительности, который равен примерно 0,01—0,015. Это означает, что для восприятия разницы в освещенности двух поверх­ностей одна из них должна быть освещена больше другой на 1—1,5%. Отношение Д/// при разных освешенностях представляет собой постоянную величину.

Инерция зрения, слияние мельканий и последовательные образы

Зрительные ощущения появляются при действии раздражителя не мгновенно. Прежде чем в зрительной области коры мозга возникает возбуждение, должен произойти ряд физиологических процессов в сетчатке и подкорковых зрительных центрах. Время «инерции зрения», необходимое для возникновения зрительного ощущения, в среднем равно 0,03—0,1 с.

Это ощущение исчезает также не сразу после того, как прекратилось раздражение;

оно держится еще некоторое время. Если мы в темноте будем водить по воздуху раска­ленным углем, то увидим не движущуюся точку, а сплошную линию. Быстро следующие одно за другим световые раздражения сливаются в одно ощущение. Если вращать круг с секторами черного и белого цвета, то при больших скоростях мы увидим круг, равно­мерно окрашенный в серый цвет. Минимальная частота следования стимулов, при кото­рой уже происходит слияние отдельных ощущений, называется критической частотой слияния. Эта частота тем больше, чем выше яркость раздражителя.

На этом свойстве зрения основана кинематография и телевидение: мы не видим промежутков между отдельными кадрами; зрительное ощущение длится от одного кадра до появления другого, отчего и возникает иллюзия непрерывности изображения (и его движения).

Ощущения, продолжающиеся после того, как прекратилось раздражение, называют­ся последовательными образами. Если посмотреть на лампу и затем закрыть глаза, то лампа видна еще в-течение некоторого времени. Если же после длительного фиксирова­ния на освещенном предмете перевести глаза на светлый фон, то некоторое время можно видеть негативное изображение этого предмета, т.е. более светлые его части — более тем­ными, а более темные — более светлыми. Это явление получило название отрицательного последовательного образа. Фиксирование взгляда на освещенном предмете вызывает изменение состояния определенных участков сетчатки: если после этого перевести взор на равномерно освещенный экран, то отражаемый им свет оказывает более сильное возбуждающее действие на те участки, которые не были возбуждены.