Цветовое зрение

Поле зрения

Для зрительного анализатора вводится понятие поля зрения. Это поле, видимое глазом при неподвижной голове и фиксированном взгляде. В норме для ахроматического стимула поле ограничено так, как показано на рис. 3.3.

Для хроматического стимула поле зрения несколько меньше, при этом оно минимально для зеленого цвета и максимально для синего.

Рис. 3.3. Границы поля зрения для ахроматического стимула.

Итак, зрение – это прием светового или цветового сигнала с помощью фоторецепторов сетчатки. При этом палочки отвечают за прием ахроматических сигналов – континуума серых тонов от белого до черного. Колбочки же отвечают за цветовое зрение – прием электромагнитных волн в диапазоне 396–760 ммк.

Еще в 1666 г. Исаак Ньютон установил, что белый свет неоднороден и разлагается на целый спектр цветов. Было выделено семь основных цветов – таких, как в радуге.

Основные характеристики цветового (или хроматического) зрения:

1) цветовой тон, т. е. длина волны;

2) насыщенность (чистота, светлость), т. е. разбавленность белым цветом;

3) яркость, зависящая от общего светового потока.

У ахроматических цветов есть только количество отраженного света.

Если попытаться выяснить, какие точки спектра являются типичными для цветов, обозначенных словами как цвета радуги, то обнаруживается следующее соответствие:

Напомню, что края уходят в невидимую часть спектра: за нижним абсолютным порогом находятся инфракрасные, а за верхним – ультрафиолетовые лучи.

Итак, есть семь основных цветов спектра, однако в эксперименте было установлено, что люди выделяют в качестве основных еще два – розовый и коричневый.

В психологии существует несколько гипотез о механизмах цветового зрения. Наибольшее распространение получила так называемая трехчастная теория, впервые сформулированная М.В. Ломоносовым (первая половина XVIII в.) и впоследствии развитая английским физиком Т. Юнгом и немецким естествоиспытателем Г. Гельмгольцем (середина XIX в.). Согласно этой теории на сетчатке имеется три вида колбочек, ответственных за красный, синий и зеленый цвета. Ощущения всех остальных цветов возникают в результате совместных реакций этих трех каналов. (Вспомним аналогию – смешение красок в разных пропорциях на палитре.) Эта теория – морфологическая, физиологическая.

Однако надо помнить и о другом конце зрительного анализатора – мозговых участках, или полях. Установлено, что одни нервные клетки возбуждаются при воздействии длинноволновой, а другие – коротковолновой части спектра. Так возникла другая, «центральная», теория.

В настоящее время принята двухстадийная теория цветового зрения: на первой стадии происходит кодирование на сетчатке (по принципу первой из разобранных теорий), а на второй – обработка в центральных отделах мозга (по принципу второй теории).

Надо отметить, что у отдельных людей наблюдаются нарушения цветового зрения. Это происходит тогда, когда имеется недостаточность работы одного из трех типов колбочек. Значит, возможны три вида нарушений. Наиболее распространено и известно неразличение красного и зеленого цветов. Впервые этот феномен описал как особенность собственного зрения английский физик Джон Дальтон (1794 г.). Собирая ягоды, он обнаружил, что плохо их различает в траве. Вообще‑то он занимался изучением газов и установил закон давления смеси газов. Однако в этом профессиональном качестве он менее известен, а вот термин дальтонизм как специфическое нарушение цветового зрения остался в психологии.

Существуют различные виды нарушения цветового зрения. Полная цветовая слепота встречается редко. Чаще наблюдается слабое различение тонов какой‑либо части спектра. Установлено, что мужчин‑дальтоников гораздо больше, чем женщин: 4 % против 0,5 %.

Врожденный дальтонизм неизлечим, но он мешает лишь в некоторых профессиях, например, водителям транспорта. Зачастую люди узнают об этой своей особенности, лишь когда проходят комиссию на водительские права. Обнаруживается дальтонизм с помощью специальных таблиц. Каждая состоит из какой‑либо фигуры на каком‑то фоне. И фон, и фигура выполнены из точек преимущественно одного тона. Если есть различение (т. е. в норме), человек видит эту фигуру. У нас наиболее известны таблицы Е.Б. Рабкина (см. Рабкин, 1965).

Установлено, что цвет влияет как на протекание отдельных психических процессов, так и на деятельность в целом, улучшая или ухудшая ее результаты. Как показали школьные эксперименты, светло‑зеленые тона (бумаги, стен помещения, просто сосредоточивание на цвете) улучшали решение задач на 10–14 %, а красный ухудшал результаты на 19 %. Рациональная окраска рабочих мест повышает производительность труда на 25 %. Однако при этом надо помнить, что нельзя все окрашивать в один тон: монотонность также отрицательно влияет на человека.

Люди давно заметили еще один феномен, связанный с цветовым зрением. Если долго, 20–30 секунд, смотреть на черно‑белую картинку (например, на рис. 3.4), а потом быстро перевести взгляд на белую поверхность (стену, потолок), то через пару секунд увидите негативное изображение. Это объясняется следом, засвечиванием сетчатки и, возможно, инерцией возбуждения нервных клеток мозга.

Рис. 3.4. Негативное изображение.

С черно‑белым негативом ситуация в общем‑то понятна. А вот если смотреть на ярко‑красный цвет, то последующий образ вы увидите ярко‑зеленым. Такой цвет называется дополнительным.

Существует несколько моделей цветовых полей. Самая простая изображена на рис. 3.5.

Рис. 3.5. Модель цветовых полей (А).

Цвета, находящиеся напротив друг друга, и являются дополнительными. Кстати, такие контрасты считаются красивыми. Более сложная модель изображается в виде подошвы (см. рис. 3.6).

Рис. 3.6. Модель цветовых полей (Б).

Если сложить все цвета, то получится белый цвет (на моделях он находится в центре).

Ощущение цвета зависит от многих причин – от освещенности, контрастности и т. п. Например, в сумерках понижается чувствительность к красному цвету и повышается – к голубому. Поэтому ночные знаки должны кодироваться голубым/синим цветом. Значит, правильно поступают городские власти, если ночные знаки метро делают синими.

Экспериментальным путем установлена также сила цветовых контрастов. Самым четким оказалось синее на белом и белое на синем, затем – черное на желтом. Наименее контрастны оранжевый на белом и красный на зеленом. Кстати сказать, если у вас есть проблемы со зрением, но вам надо работать на компьютере, воспользуйтесь синим экраном и белыми буквами. В таких условиях могут работать даже люди, которые плохо видят черно‑белый текст, напечатанный на машинке.

Дата добавления: 2014-11-25