16.5. Зрительный контраст

Известно, что на белом фоне серый квадрат воспринимается как более темное пятно, чем тот же квадрат на черном фоне. Чем светлее фон, тем ярче серый квадрат. Вдоль границы между тем­ной и светлой частью рисунка наблюдается также усиление крае­вого контраста: светлая часть выглядит ярче, а темная темнее, чем на некотором расстоянии от границы. Участки измененного вос­приятия называют полосами Маха (по имени описавшего это яв­ление ученого). Таким образом, субъективнее ощущение зависит от освещенности предмета и фона, которые определяют явление

одновременного контраста. Помимо одновременного контраста в зрении существует также последовательный контраст.

При одинаковой освещенности объекта и фона яркость объек­та возрастает с увеличением освещенности. При средних разли­чиях объекта и фона достигается константное восприятие: яркость объекта не метается при увеличении освещенности. При более сильном контрасте объекта и фона возникает парадоксальная си­туация: чем больше освещенность, тем темнее объект.

16.6. Механизмы цветового зрения

Солнечный свет, проходя через призму, расщепляется на мно­жество цветов, каждый из которых имеет свою длину волны, а человек воспринимает этот спектр как непрерывный ряд цветов от красного до фиолетового цвета (например, радуга после дож­дя). Цвет каждой длины волны называется монохроматическим лучом. При смешении двух монохроматических лучей образуется новый цвет. При смешении некоторых монохроматических лучей человек видит одну из градаций черно-белой шкалы. Например, смесь сине-зеленого (длина волны 490 нм) и красно-желтого (длина волны 600 нм) монохроматических лучей определенной интен­сивности человек увидит как серый цвет. Если два монохромати­ческих цвета взаимно уничтожаются, то они называются допол­нительными. Цветовой круг включает последовательность цветов в видимом диапазоне волн (рис. 96). На нем дополнительными цветами являются противоположные точки круга. Все цвета в цве­товом круге существуют в спектре солнечного света.

Декларативно три цвета с длинами волн 700 нм (красный), 546 нм (зеленый) и 435 нм (синий) считаются основными, а лю­бой другой цвет может быть создан их определенными соотноше­ниями при смешении: либо сложением, либо вычитанием. Если быстро вращать диск, составленный из этих трех цветов, он будет казаться белым.

Теория цветового зрения — однокомпонентная — была связана с наблюдением Исаака Ньютона разложения солнечного света при прохождении через призму. Она гласила: видимый свет зависит от длины волны света, попадающего в глаз. Согласно этой тео­рии, все рецепторы возбуждаются на полный световой спектр.

Трехкомпонентная теория была сформулирована Р. Юнгом и Г.Гельмгольцем. Она обосновывает существование трех видов кол­бочек, которые являются отдельными приемниками в фотопическом зрении. В пользу этой теории свидетельствует открытие трех кол бочковых пигментов, обусловливающих избирательность по отношению к цвету. Различные пигменты по-разному поглощают свет с различной длиной волны: (1) 445—450 нм (синий); (2) 525 –

Рис. 96. Цветовой круг

535 нм (желтый); (3) 555 — 570 нм (красный). Трем пигментам, как известно, соответствуют три типа рецепторов.

Теория оппонентных процессов в цветовом зрении была выдвину­та Э. Герингом. Он постулировал существование антагонистических отношений при восприятии трех пар цветов: синий — желтый, красный — зеленый, белый — черный. Ее подтверждает феномен индуцированного цветового контраста: вокруг синего пятна изме­няется чувствительность зрения к желтому, на фоне красного — чувствительность к зеленому, на фоне белого — к черному.

Дополнительно к этим теориям предложена полихроматическая теория Р. Гранита и гипотеза пучков Хартриджа. По мнению Р. Гра­нита, существует не три типа рецептора, а много, и они чувстви­тельны каждый к одной полосе частот светового спектра. Соглас­но теории Хартриджа, рецепторы объединяются: в одной точке сетчатки — доминаторы (господствующие), в другой точке — ре­цепторы к восприятию синего цвета, в третьей — чувствительные к зеленому. Многие ученые сходятся во мнении, что колбочки играют существенную роль в реакциях доминаторов. В условиях избирательной адаптации доминатор может разделяться на не­сколько модуляторов.

В настоящее время считается, что группа рецепторов-доминаторов активируется белым светом, а группы рецепторов-модуля­торов

реагируют на свет, близкий к длинам волн 430, 460, 500, 520, 580 и 600 нм.

Цветовая чувствительность ребенка имеет свои особенности. Цвет фиксируется визуально и длительное время остается в со­знании ребенка. На этапе обнаружения объекта он является сиг­нальным средством, привлекающим внимание ребенка. Даже обычное цветовое пятно стимулирует зрительную реакцию. На последующих этапах восприятия цвет служит средством выделения цветности и объемности предмета, связи с окружающим миром.

Наблюдения за электрическими реакциями коры больших по­лушарий позволили установить, что мозг новорожденного реаги­рует не только на свет, но и на цвет. Способность различать цвета была обнаружена у грудного ребенка методом условных рефлексов. Различение цветов становится все более совершенным по мере об­разования новых условных связей, приобретаемых в процессе игры.

Цвет как объективное свойство формы обладает большой эмоцио­нальной выразительностью. Прежде всего все оттенки спектра эмоционально связываются с чувственным восприятием темпера­туры тел. Так, красные, оранжевые, желтые цвета ассоциируются с теплом; зеленые, голубые, синие, фиолетовые — с холодом. Кроме передачи ощущения тепла и холода, цвет активно влияет на на­строение ребенка. Например, красный цвет возбуждает и моби­лизует, а зеленый и голубой — успокаивают.

Наличие цветового зрения играет большую роль в опознании предметов и изображений, позволяет лучше различать детали объектов и воспринимать большое количество информативных признаков.