2.4. Влияние площади раздражения

Многочисленные опыты с несомненностью показывают, что при определении порога увеличение площади раздражения на сетчатке обычно позволяет уменьшать яркость раздражителя. Между яркостью порогового раздражителя и его угловым размером существует отно­шение взаимной компенсации. Было приложено немало усилий к тому, чтобы найти для этого отношения подходящее количественное выражение. Для небольших углов зрения произведение яркости поро­гового раздражителя В на его площадь 5 оказывается постоянным. Это соотношение известно в науке как закон Рикко. Однако при больших угловых размерах раздражителя закон Рикко не соблюдается, уступая место иной закономерности. Впервые установленная закономерность для периферического зрения известна как закон Пипера. Согласно ей, постоянным для порогового ощущения оказывается произведение яр­кости раздражителя на квадратный корень из величины его площади, т. е. B-fs = K, где К есть постоянная величина.

2.5. Контраст

Другим фактором, определяющим ощущение яркости, является интенсивность освещения окружающего поля. Данная поверхность обычно кажется более яркой, если окружение темное, а цвет воспри-

Ф от — единица освещенности, в 10 000 раз большая, чем люкс

204

Глава IV Психофизиочошя зрите 1ыюго восприятия

2 Г паз

205

нимается как более интенсивный, если его окружает поле, окрашенное в дополнительный цвет. Этот факт, бесспорно, связан со взаимодейст­вием рецепторов Усиление контраста, по-видимому, можно объяс­нить общим перцептивным фактором — влиянием границ на воспри-' ятие объекта. Вероятно, в первую очередь в мозг поступает информа­ция именно о пограничных участках, в то время как области с посто­янной освещенностью малоинформативны. Зрительная система экстраполирует информацию об объекте, заключенном в определен­ные границы, что, бесспорно, экономит большое количество информа­ции, которое поступает от периферической части системы. Этот про­цесс известен как латеральное торможение. Несмотря на то, что явле­ние контраста и усиления восприятия участков, окружающих объект, является главным образом результатом действия сетчаточных меха­низмов, оно определяется и центральными процессами. Контраст сильнее, когда зрительно фигура воспринимается состоящей из двух половин, а не как единое целое. Это указывает на участие в этом явле­нии центральных мозговых факторов.

Некоторое представление о сложности организации системы восприятия яркости у человека дает парадокс Г. Фехнера. Он за­ключается в следующем. Если глазу предъявляется маленький, до­вольно яркий источник света, он будет вызывать ощущение опреде­ленной яркости, и зрачок при включении этого источника света будет уменьшаться до определенного размера. Теперь добавим вто­рой, более тусклый источник света. Он помещается несколько в стороне от первого, так, чтобы возбуждать другую область сетчатки. Что же при этом происходит ? Хотя общая интенсивность света с добавлением второго источника увеличивается, зрачок не сокраща­ется, а расширяется соответственно разнице интенсивностей между первым и вторым раздражителем. Он реагирует не на общее, а на среднее освещение.

Попробуем закрыть один глаз и проследить изменение яркости. Практически нет разницы, воспринимается ли свет одним или двумя глазами. Однако это не так; когда маленькие тусклые источники света воспринимаются в окружающей темноте, тогда они кажутся значи­тельно ярче при работе двух глаз, чем при работе одного. Пока нет достаточно ясного объяснения этого явления.

Яркость является наиболее простым из зрительных ощущений. Его нельзя описать. Для зрячих людей и животных картины мира со­здаются через яркость и цвет. Ощущение, возникающее при отсутст­вии света, есть ощущение темноты. Яркость не просто ощущение ин­тенсивности света, раздражающего сетчатку. Ощущение яркости, воз­никающее при данной интенсивности, зависит от степени адаптации

глаза, а также от целого ряда различных сложных условий, определя­ющих явление контраста объектов или пятен света. Иными словами, яркость — это функция не только интенсивности света, попадающего на определенный участок сетчатки в данный момент, но также функ­ция интенсивности света, который возбуждал сетчатку в недавнее время, как и функция интенсивности света, падающего на другие участки сетчатки.

Яркость — функция цвета. Когда глаз воспринимает лучи света раз­личного цвета, но одной и той же интенсивности, то цвета, расположен­ные в середине спектра, кажутся ярче, чем цвета, расположенные на конце спектра. Кривая, описывающая это соотношение, известна как кривая спектральной яркости света. Это явление имеет практическое значение, так как, если мы хотим, чтобы сигнализирующий об опасности свет был ясно виден, он должен быть окрашен в цвет, к которому глаз максимально чувствителен — он должен быть расположенным в середи­не спектра. Кривые чувствительности для палочек и колбочек несколько различны. Они сходны по общему виду, однако колбочки более чувстви­тельны к красному цвету, а палочки — к зеленому. Кривая яркости света отражает чувствительность к свету в зависимости от длины световой волны, но вне связи с теми цветами, которые видит глаз при каждой длине световой волны. Глаза животных, не имеющих цветного зрения, обнаруживают сходную с человеческой кривую спектральной яркости света. Можно предположить, что, помимо изменений, связанных с про­цессом адаптации к свету, при восприятии света действуют еще некото­рые дополнительные механизмы, причем не фотохимической, а нервной природы. В частности, после завершения процесса адаптации глаза к темноте пространственные и временные характеристики остроты зрения ухудшаются, в то время как чувствительность возрастает. Однако при темновой адаптации утрачивается способность глаза различать мелкие детали. Это непростое явление, оно возникает отчасти вследствие того, что сетчатка интегрирует при этом энергию большей зоны, т.е. от боль­шего числа рецепторных элементов. По ходу темновой адаптации увели­чивается время, в течение которого может интегрироваться световая энергия, попадающая на сетчатку.

Изменения временных характеристик чувствительности глаза при темновой адаптации лучше всего, хотя и не в прямой форме, проявля­ются в явлении, известном под названием эффект маятника Пульфри-ха. Эффект можно наблюдать, только смотря обоими глазами. Возь­мем полутораметровую нитку, прикрепим к ней гирьку. У нас полу­чился маятник. Качнем маятник под прямым углом. Будем смотреть на колеблющуюся гирьку обоими глазами, но один глаз прикроем тем­ным, слабо пропускающим свет стеклом. Благодаря этому можно уви-

206