Біофізика колірного зору

Колір і вимір кольори

Різні феномени колірного зору особливо ясно показують, що зорове сприйняття залежить не тільки від виду стимулів і роботи рецепторів, але також і від характеру переробки сигналів в нервовій системі. Різні ділянки видимого спектру здаються нам по-різному пофарбованими, причому наголошується безперервне зміна відчуттів при переході від фіолетового і синього через зелений і жовтий кольори - до червоного. Разом з тим ми можемо сприймати кольору, відсутні в спектрі, наприклад, пурпурний тон, який виходить при змішуванні червоного та синього кольорів. Абсолютно різні фізичні умови зорової стимуляції можуть призводити до ідентичному сприйняття кольору. Наприклад, монохроматичний жовтий колір неможливо відрізнити від певної суміші чисто зеленого і червоного чисто.

Феноменологія кольоросприйняття описують закони колірного зору, виведені за результатами психофізичних експериментів. На основі цих законів за період понад 100 років було розроблено декілька теорій колірного зору. І тільки в останні 25 років або близько того з'явилася можливість безпосередньо перевірити ці теорії методами електрофізіології шляхом реєстрації електричної активності одиничних рецепторів і нейронів зорової системи.

Феноменологія кольоросприйняття

Зоровий світ людини з нормальним кольоровим зором надзвичайно насичений кольоровими відтінками. Людина може розрізняти приблизно 7 мільйонів різних колірних відтінків. Порівняйте - у сітківці ока налічується теж близько 7 мільйонів колб. Втім, хороший монітор в стані відобразити близько 17 мільйонів відтінків (точніше, 16'777'216).

Весь цей набір можна розбити на два класи -- хроматичні і ахроматичні відтінки. Ахроматичні відтінки утворюють природну послідовність від самого яскравого білого до глибокого чорному, який відповідає відчуттю чорного в явище одночасного контрасту (сіра фігура на білому тлі здається темніше, ніж та ж сама фігура на темному). Хроматичні відтінки пов'язані з фарбуванням поверхні предметів і характеризуються трьома феноменологічним якостями: кольоровим тоном, насиченістю і світлини. У разі світяться світлових стимулів (наприклад, кольоровий джерело світла) ознака "світлин" замінюється на ознаку "освітленість" (яскравість). Монохроматичні світлові стимули з однаковою енергією, але різної довжиною хвилі викликають різне відчуття яскравості. Криві спектральної яскравості (або криві спектральної чутливості) як для фотопіческого, так і для скотопіческого зору будуються на підставі систематичних вимірювань випромінюється енергії, яка необхідна для того, щоб світлові стимули з різною довжиною хвилі (монохроматичні стимули) викликали рівне суб'єктивне відчуття яскравості.

Кольорові тони утворюють "природний" континуум. Кількісно він може бути зображений як колірне коло, на якому задана послідовність виду: червоний, жовтий, зелений, блакитний, пурпурний і знову червоний. Тон і насиченість разом визначають кольоровість, або рівень кольору. Насиченість визначається тим, яке в кольорі зміст білого або чорного. Наприклад, якщо чистий червоний змішати з білим, то вийде рожевий відтінок. Будь-який колір може бути представлений точкою в тривимірному "колірному тілі". Один з перших прикладів "колірного тіла" - кольорова сфера німецького художника Ф. Рунге (1810). Кожному кольору тут відповідає певна ділянка, розташований на поверхні або всередині сфери. Таке подання може бути використане для опису наступних найбільш важливих якісних законів кольоросприйняття.

1./p>

Оскільки існує цілий ряд професій, при яких необхідно нормальне колірний зір (наприклад, водії, льотчики, машиністи, художники-модельєри), у всіх дітей слід перевіряти колірне зір, щоб згодом врахувати наявність аномалій при виборі професії. У одному з простих тестів використовуються "псевдоізохроматіческіе" таблиці Ішіхари. На цих таблицях нанесені плями різних розмірів і кольорів, розташовані так, що вони утворюють літери, знаки або цифри. Плями різного кольору мають однаковий рівень світлини. Особи з порушеним кольоровий зір не здатні побачити деякі символи (це залежить від кольору плям, з яких вони утворені). Використовуючи різні варіанти таблиць Ішіхари, можна досить надійно виявити порушення колірного зору. Точна діагностика можлива за допомогою тестів на змішання кольорів, побудованих на основі рівнянь (1) - (3).

Список літератури

1. Дж. дуділи, М. Циммерман, Р. Шмідт, О. Грюссер і ін Фізіологія людини, 2 тому, переклад з англійської, "Світ", 1985

2. Гол. Ред. Б. В. Петровський. Популярна медична енциклопедія, ст. "Зір", "Кольорове зір", "Радянська енциклопедія ", 1988

3. В. Г. Єлісєєв, Ю. И. Афанасьев, Н. А. Юрина. Гістологія, "Медицина", 1983

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.zoosite.ru/