Тема 2. Цвет как физиологическое явление

Смешение цветов. Существует два различных типа смешения цветов.

1) Слагательное смешение (или аддитивное). Физическая сущность этого типа смешения заключается в суммировании световых потоков (лучей) тем или иным способом. Виды слагательного смешения:

- пространственное. Это совмещение в одном пространстве различно-окрашенных световых лучей (мониторы, театральные рампы).

- оптическое смешение. Это образование суммарного цвета в органе зрения человека, тогда как в пространстве слагаемые цвета разделены (поинтилистическая живопись).

- временное. Это особый вид смешения. Его можно наблюдать при смешивании цветов дисков, помещенных на спецприбор "вертушка" Максвела.

- бинокулярное. Это эффект разноцветных очков (одна линза одного цвета, вторая - другого).

Основные цвета смешения: Красный, Зеленый. Синий.

Правила слагательного смешения:

* При смешении двух цветов расположенных по хорде 10-ступенчатого круга получается цвет промежуточного цветового тона. Пример: Красный + Зеленый = Желтый.

* При смешении противоположных цветов в 10-ступенчатом круге получается ахроматический цвет.

2) Вычитательное смешение (или субтрактивное). Его сущность заключается в вычитании из светового потока какой-либо его части путем поглощения, например при смешении красок, при наложении полупрозрачных слоев друг на друга, при всех видах наложения или пропускания.

Основное правило: всякое ахроматическое тело (краска или фильтр) отражает или пропускает лучи своего собственного цвета и поглощает цвет дополнительный к собственному.

Основные цвета при вычитательном смешении: Красный, Желтый, Синий.

На сегодняшний день наиболее полно изучена физиологическая составляющая реакции человека на цвет. В начале 20-го века появились работы М.Догеля, Тривуса, Стефанеску-Гоанга, в которых авторы указывали на существование прямой зависимости между изменениями цветового освещения и частотой и амплитудой колебания пульса человека. Стефанеску-Гоанг одним из первых провел опыты, в которых метод словесного опроса сочетался с методом измерения ряда физиологических показаний (1911). По его данным, цвета пурпурный, красный, оранжевый, желтый вызывали у человека учащение и усиление пульса, причем наиболее отчетливыми были изменения при красном цвете. Под действием зеленого, синего, голубого и фиолетового цветов наблюдалась обратная реакция, т.е. дыхание замедлялось, пульс становился слабее и реже.

Интересной оказалась работа К.Гольдштейна (1927). Автор изучал воздействие на человека большой интенсивно окрашенной плоскости. Измеряя расстояние между вытянутыми вперед руками, он выяснил, что под влиянием теплых цветов, и в первую очередь красного, испытуемые раздвигали руки и, наоборот, сводили их под влиянием таких холодных цветов, как синий и зеленый. В книге "Организм" К.Гольдштейн пишет о стимулирующем влиянии цвета на человеческий организм. По его мнению, цвет влияет на характер и скорость движения. Интуитивная оценка расстояний, временных интервалов, веса предмета неодинакова под воздействием различных цветов.

Большое количество исследований было проведено по оценке влияния средневолновой части спектра (область желто-зеленых цветов) на человеческий организм, на работу зрительного анализатора. Опыты Е.Семеновской (1948), Р.Зарецкой (1950) показали, что под действием красного цвета снижается электрическая чувствительность глаз; при адаптации к зеленому цвету наблюдалось обратное явление.

Внутриглазное давление (по данным С.Кравкова и его сотрудников) уменьшается под влиянием зеленого цвета и увеличивается под влиянием красного. Исследования Е.Рабкина, Е.Соколовой (1961) показали, что предварительная адаптация глаза к желтому, зеленому и белому цветам повышает работоспособность зрительного анализатора. Благотворное влияние названных цветов проявляется в улучшении контрастной чувствительности и цветоразличительной способности глаза, в повышении стабильности хроматического видения. Под влиянием же красного и синего цветов все перечисленные зрительные функции ухудшаются. Я.Нейштадт, Т.Шубова, Л.Мкртычева (1934), вслед за Рейхенбехом, Кифером (1929), исследовали ряд зрительных функций в разноокрашенном свете. Авторы сходятся во мнении, что желтый свет является наиболее благоприятным, а самым неблагоприятным - красный, либо синий.

Большой интерес представляют работы по исследованию зависимости между цветовым зрением и органами слуха, обоняния, вкуса. В своих опытах Л.Шварц (1948) выявила зависимость между предварительным нагреванием рук и повышением чувствительности к красным и понижением чувствительности к зеленым лучам. Работа Гофмана и Скальвейта (1953) содержит данные о том, что субъективная оценка температуры колеблется на 2-3⁰ при адаптации к различным цветовым полям.

Ш.Фере, В.Шеварева, Е.Плотникова, А.Князева, Г.Каменская изучали влияние цвета на работоспособность. Работа Ш.Фере была одной из первых, в которой указывалось на зависимость между цветом света и мышечной работоспособностью.

Исследования последних лет показали, что физиологические сдвиги происходят у человека под воздействием насыщенных и ярких цветов (Ф.Ламперт, 1968). Исследования Е.Юстовой (1948), Г.Каменской (1967), Н.Беляевой (1978) выявили, что на цветовую зрительную адаптацию и зрительное утомление влияет в основном насыщенность цвета, а не цветовой тон излучения. Некоторые авторы, например, Кетчем, высказали свое предположение, что использование одних и тех же цветов, выбранных за свои физиологические качества, может привести к художественному однообразию. Любой цвет, если он сравнительно темный и насыщенный и если он к тому же находится постоянно в поле зрения работающего человека, способствует зрительному и общефизическому утомлению. Поэтому очень важно учитывать психологическую составляющую человеческой реакции на цвет. Человеческая личность формируется и развивается в сложном взаимодействии с окружающей средой. Без способности приспосабливаться к окружающей среде, к внешним раздражениям человек не мог бы существовать, не мог бы выжить. Цветовое своеобразие окружающего мира сформировало отношение человека к цвету, отклонение от привычных цветосочетаний вызывало тревогу, обостряло реакцию. Так сложилась психологическая реакция человека на красный цвет как цвет тревоги, пламени, крови.

Как устроен человеческий глаз? Снаружи он защищён прозрачной роговой оболочкой, которая постоянно омывается слезами (слезной жидкостью). Глубже лежит колечко радужной оболочки (радужки), цвет которой и имеют в виду, когда говорят о цвете глаз. У альбиносов в радужной оболочке нет пигмента и поэтому она красного цвета - из-за просвечивающих кровеносных сосудов. В глазу радужка играет роль диафрагмы фотоаппарата. Посреди радужки находится отверстие - зрачок. Чем ярче свет, тем уже зрачок (он сужается с 8 до 2 мм). Ещё глубже находится хрусталик, который, как линза, собирает лучи в изображение на самом дне.

Сетчатка состоит из клеток, называемых палочками и колбочками (они названы так из-за своей формы). В глазу человека 125 млн. палочек и в 20 раз меньше колбочек. Благодаря палочкам мы воспринимаем черно-белое изображение. Колбочки различают цвет: одни - синий, другие - зеленый, третьи - красный. Все остальные цвета являются для человеческого глаза смешанными. Всего человек способен различить до 250 основных тонов и 5-10 млн. оттенков. Точность этих "приборов", которыми владеет каждый зрячий человек, очень высока. При привыкании глаза к темноте (полное привыкание длится около 1-1,5 ч) его чувствительность увеличивается в сотни тысяч раз, и натренированный глаз может заметить воздействие всего лишь десятка элементарных частиц света (фотонов).

Световая чувствительность оценивается величиной порога светового раздражителя.

Человек с хорошим зрением способен разглядеть ночью свет от свечи на расстоянии нескольких километров. Однако световая чувствительность зрения многих ночных животных (совы, грызуны) гораздо выше. Максимальная световая чувствительность палочек глаза достигается после достаточно длительной темновой адаптации.

Чувствительность глаза зависит от полноты адаптации, от интенсивности источника света, длины волны и угловых размеров источника, а также от времени действия раздражителя. Чувствительность глаза понижается с возрастом из-за ухудшения оптических свойств склеры и зрачка, а также рецепторного звена восприятия.

Адаптация происходит к изменениям освещённости (темновая адаптация), цветовой характеристики освещения (способность воспринимать белые предметы белыми даже при значительном изменении спектра падающего света, см. также Баланс белого).

Адаптация проявляется также в способности зрения частично компенсировать дефекты самого зрительного аппарата (оптические дефекты хрусталика, дефекты сетчатки, скотомы и пр.)

В глазу человека содержатся два типа светочувствительных клеток (рецепторов): высокочувствительные палочки, отвечающие за сумеречное (ночное) зрение, и менее чувствительные колбочки, отвечающие за цветное зрение.

В сетчатке глаза человека есть три вида колбочек, максимум чувствительности которых приходится на красный, зелёный и синий участок спектра, то есть соответствует трем «основным» цветам. Они обеспечивают распознавание тысяч цветов и оттенков. Кривые спектральной чувствительности трёх видов колбочек частично перекрываются, что вызывает эффект метамерии. Очень сильный свет возбуждает все 3 типа рецепторов, и потому воспринимается, как излучение слепяще-белого цвета.

Равномерное раздражение всех трёх элементов, соответствующее средневзвешенному дневному свету, также вызывает ощущение белого цвета. Трёхсоставную теорию цветового зрения впервые высказал в 1756 году М. В. Ломоносов, когда писал «о трёх материях дна ока». Сто лет спустя её развил немецкий учёный Г. Гельмгольц, который не упоминает известной работы Ломоносова «О происхождении света», хотя она была опубликована и кратко изложена на немецком языке.

За цветовое зрение человека и обезьян отвечают три гена, кодирующие светочувствительные белки опсины. Наличие трёх разных белков, реагирующих на разные длины волн, является достаточным для цветового восприятия. У большинства млекопитающих таких генов только два, поэтому они имеют нецветовое зрение. В том случае, если у человека два белка, кодируемые разными генами, оказываются слишком схожи, то развивается дальтонизм.

Существует 2 важных отдела - центральная нервная система и вегетативная нервная система. Центральная нервная система отвечает за все сознательные физические и сенсорные функции организма. Вегетативная нервная система отвечает за все функции тела, которые происходят несознательно, неосознанно. То есть данные функции осуществляются на автономном уровне. К таким функциям можно отнести сердцебиение, легкие, выделение разнообразных желез, переваривание пищи, выработка гемоглобина в кровь и т.п. Так объясняется влияние цвета на физиологические реакции человеческого организма.

Человеческий глаз содержит два вида светочувствительных рецепторов: палочки и колбочки. Палочки обеспечивают черно-белое зрение и обладают очень высокой чувствительностью. Колбочки же позволяют человеку различать цвета, но их чувствительность гораздо ниже. Существует три вида колбочек, чувствительность к свету с разной длиной волны. Одна группа колбочек реагирует на синее, другая на зеленое и третья - на красное излучение. В результате сложения реакций в мозгу человека возникает цветовой образ предмета, лучи от которого попали в глаз. Отсюда и 3-мерная теория цвета. В результате исследований определено, что глаз человека в состоянии различать до 100 тысяч цветов. Число рецепторов, отвечающих за восприятие определенных длин волн, у каждого человека индивидуально. Кроме того, существуют психологические нюансы восприятия цвета.

Каждый цвет определенным образом воздействует на человека. Действие цветов обусловлено, с одной стороны, непосредственным физиологическим влиянием на организм с другой - ассоциациями, которые цвета вызывают на основе предшествующего опыта. Некоторые цвета возбуждают, другие напротив, успокаивают нервную систему. Еще И.В.Гете отмечал действие цветов на настроение и делил с этой точки зрения цвета на:

а) возбуждающие, оживляющие, бодрящие

б) порождающие печально-беспокойное. К первым относятся красно-желтые, ко вторым - сине-фиолетовые. Промежуточное место отводилось зеленому цвету, который способствует, по мнению Гете, состоянию спокойной умиротворенности. Известную роль в этом эмоциональном воздействии цветов играют и ассоциации: голубой цвет ассоциируется с цветом голубого неба, зеленый с зеленью, зелено-голубой - с водой, оранжевый - с пламенем и т.д. Учеными было отмечено, что при кратковременной работе производительность труда увеличивается при красном свете и уменьшается при синем; при длительной работе производительность труда увеличивается при зеленом цвете и снижается при синем и фиолетовом.

Важнейшим свойством человеческого глаза является его способность различать цвета. Одним из свойств, относящихся к цветовому зрению, можно считать явление смещения максимума относительной видимости при переходе от дневного зрения к сумеречному. При сумеречном зрении (низкой освещенности) не только понижается чувствительность глаза к восприятию цветов вообще, но и в этих условиях глаз обладает пониженной чувствительностью к цветам длинноволнового участка видимого спектра (красный, оранжевый) и повышенной чувствительностью к цветам коротковолновой части спектра (синий, фиолетовый).

Можно указать на ряд случаев, когда мы при рассматривании цветных объектов также встречаемся с ошибками зрения или иллюзиями. Во-первых, иногда о насыщенности цвета объекта мы ошибочно судим по яркости фона или по цвету других, окружающих его предметов. В этом случае действуют также закономерности контраста яркостей: цвет светлее на темном фоне и темнее на светлом. Во-вторых, существует понятие собственно цветовых или хроматических контрастов, когда цвет наблюдаемого нами объекта изменяется в зависимости от того, на каком фоне мы его наблюдаем. Можно привести множество примеров воздействия на глаз цветовых контрастов. Гете, например, пишет: "Трава, растущая во дворе, вымощенным серым известняком, кажется бесконечно прекрасного зеленого цвета, когда вечерние облака бросают красноватый, едва заметный отсвет на камни". Дополнительный цвет зари - зеленый; этот контрастный зеленый цвет, смешиваясь с зеленым цветом травы, и дает "бесконечно прекрасный зеленый цвет".

Когда мы рассматриваем светлую поверхность на темном фоне, границы ее как бы раздвигаются, и поверхность кажется нам больше своих истинных геометрических размеров; она как бы простирается через края окружающего ее темного фона. Например, переплеты в оконных рамах кажутся меньше, чем они есть в действительности. Статуя, отлитая из бронзы, выглядит меньше, чем изготовленная из гипса или белого мрамора. По данным многочисленных исследований, цвет качественно и комплексно влияет на психологическое состояние человека, включая изменение состава крови, динамику заживления тканей, тонус мышечных сокращений, функцию сердечно-сосудистой системы, восприятие (боли, температуры, времени, пространства, размера, веса), психический статус (эмоциональное состояние, активированность, психическое напряжение). При этом цвет воздействует специфически как при экспозиции зрению, так и при освещении им частей человеческого тела. Эмоциональная реакция является составной частью целостной психофизиологической реакции организма на цвет, человек же, с другой стороны, неосознанно использует цвет как средство психической саморегуляции.

И.Иттен приводит данные о различии в субъективной оценке температуры окружающей среды на 5-7⁰ по шкале Фаренгейта в комнатах, окрашенных в сине-зеленый по сравнению с красно-желтым.

О возбуждающем влиянии красного по сравнению с синим и белым на психофизиологические показатели, знаменующие эмоциональные изменения, сообщает Р. Джерард. В его экспериментах 20 взрослых мужчин в течение 10 минут каждый подвергались освещению этими цветами одинаковой яркости. "Автономная нервная система и кора" были значительно менее возбуждены во время синего, нежели красного и белого освещения. Синий также вызывал субъективное ощущение расслабления, меньше тревоги и враждебности, в противоположность красному. Согласно современным данным Э.Т.Дорофеевой, при повышении чувствительности к красному налицо преобладание сценических эмоций (радость, гневливость), при понижении - положительный (радость, благодушие). Низкая чувствительность к зеленому связана с повышением внутреннего напряжения (гневливость, раздражительность, душевный дискомфорт). Когда чувствительность к красному наибольшая, а к синему наименьшая, мы видим "радостное, солнечное настроение", а там где соотношение обратное, - "печаль, тоскливость, грусть".

Люди с разной структурой личности и в разном психологическом состоянии склонны видеть мир буквально в разном цвете. Эмоционально уравновешенные экстраверты видят мир более ярким и красочным, с преобладанием теплых (желтых) тонов. Тревожные интроверты, напротив, - менее красочным, с преобладанием синего. Это сопоставимо с тем, что при радости человек видит мир "в розовом свете", гнев "застилает глаза" красным, а печаль - синим (в англ. языке "синий" имеет значение "грустный, печальный, подавленный"). Природные ассоциации легли в основу деления цветов спектра на теплые и холодные. Деление это достаточно условно, так как соседние цвета одной группы спектра, в свою очередь, вступают в отношения "теплый-холодный". И, наконец, один и тот же цвет кажется более теплым или более холодным в зависимости от фона, на котором он воспринимается. Больные депрессией часто сообщают, что окружающий их мир, "потемнел", "краски мира поблекли", а рисунки таких больных также выполнены в холодных и темных тонах. В противоположность этому в приподнятом настроении люди говорят, что "краски стали ярче", их рисунки содержат много светлых и красно-оранжевых тонов, что может отражать то, что они стали замечать больше оттенков в теплой части спектра.

Природные ассоциации легли в основу деления цветов спектра на теплые и холодные. Деление это достаточно условно, так как соседние цвета одной группы спектра, в свою очередь, вступают в отношении "теплый - холодный". И, наконец, один и тот же цвет кажется более теплым или более холодным в зависимости от фона, на котором он воспринимается.

Ассоциации вместе с рядом зрительных иллюзий являются причиной того, что различные цвета по-разному участвуют в формировании пространственных представлений человека. Одинаковые по размерам предметы, имеющие ровную окраску, воспринимаются различными по величине. Из двух по величине предметов, окрашенных в светлый и темный тона, светлый предмет кажется больше темного. Из одновременно рассматриваемых равных по величине предметов наибольшим кажется предмет, окрашенный в ахроматический цвет, затем - в один хроматический и наименьшим кажется предмет, в окраске которого использовано несколько цветов. Отсюда вытекает эффект "увеличивающих"и "уменьшающих" цветов.

Очень важный эффект выступания и отступания цветов основывается и на ассоциативных представлениях и на объективных закономерностях физиологической оптики. В связи с тем, что вблизи цвет предмета различается лучше всего, а по мере удаления теряет насыщенность и синеет в силу законов воздушной перспективы, предмет насыщенного цвета воспринимается человеком как расположенный более близко, чем малонасыщенные цвета. Сказывается и различное преломление хрусталиком глаза лучей: цветовое излучение с большой длиной волны преломляется хрусталиком под меньшим углом, чем коротко-волновое излучение. Таким образом, хрусталик дифференцирует поток в зависимости от волновой характеристики и проецирует изображение в разных точках прямой, перпендикулярной к поверхности сетчатки. Чем короче волны светового потока, тем дальше расположенными от наблюдателя будут казаться предмет или плоскость, окрашенные в холодный цвет.

Эффект выступания и отступания цветов зависит и от таких факторов, как размер рассматриваемого цветового пятна, его отношение к фону по степени контраста, его насыщенность и светлота. Сравнение различных угловых размеров цветового пятна показало, что влияние углового размера скорее сказывается на восприятии холодных цветов. У теплых цветов эффект приближения четче проявляется при большей светлоте и меньшей насыщенности, у холодных - при противоположных показателей. Изменение насыщенности способно перевести цвет из одной группы в другую. Так, желтый и оранжевый цвета, доведенные до предельной насыщенности, могут восприниматься уже как отступающие по сравнению с синими малой насыщенности и сравнительно высокой светлоты, которые оценивались как выступающие. Возможность оценки образцов зеленого цвета то в качестве отступающих, то в качестве выступающих заставляет отнести зеленый цвет в особую группу пространственно нейтральных цветов.

Эффект приближения и удаления сказывается четче при достаточной степени контраста образца с фоном. В группе выступающих цветов эффект сказывался сильнее в тех случаях, когда образцы были значительно светлее фона.

Из всего комплекса вопросов, составляющих сложную проблему воздействия цвета на человека, особенно актуальны вопросы психофизиологических реакций человека на цвет, воздействие цвета на эмоциональную сферу, а также символическое прочтение цвета.

Наряду с этим, цвета способны вызывать человеческие эмоции определенного характера. Исходя из влияния цветов на физиологическое, психическое, эмоциональное состояние человека сложилось определенное символическое прочтение значение цветов.

Дата добавления: 2014-01-11