Прокопенко В.Т., Трофимов В.А., Шарок Л.П. Психология зрительного восприятия (2006) (1095922), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Каждая фовеальная колбочка связана со своимволокном зрительного нерва и таким образом имеет индивидуальноепредставительство в мозгу. Такой характер передачи, наряду с темфактом, что колбочки более плотно сконцентрированы в центральнойямке, позволяет понять, почему острота зрения максимальна именно вэтой области сетчатки и почему предмет, изображение которогопроецируется в центр сетчатки, всегда воспринимается отчетливее, чемпредмет, расположенный ближе к периферии поля зрения.Зрительное ощущение возникает, когда под действием световогопотока, упавшего на сетчатку возникает процесс возбуждения в видеобратимого фотораспада веществ, находящихся в рецепторах. Этовозбуждение в виде электрических импульсов, частота которыхувеличивается с ростом освещенности сетчатки, передается зрительнымнервом в проекционную зону мозга - в затылочную область корызадних отделов мозга, где и превращается в психический процесс, ичеловек ощущает то или иное свойство явления или предмета, т.
е.возникает зрительный сенсорный образ.В процессе зрения участвуют центральная ямка, желтое пятно ипериферическая часть сетчатки, поэтому наш глаз являетсяширокоугольной оптической системой. Поле зрения одного глазасоставляет книзу 700, кверху 600, к носу 600 и к виску 900 принаблюдении неподвижными глазами (рис.2А), причем резкоеизображение обеспечивается только областью желтого пятна в пределахА)Зрит.
осьЗр. осьГраница точого видения100Граница точого видения 100Эффективноеполе зрения 600Граница видения 1800Эффективноеполе зрения 860Граница видения 13008Б)Зрит. осьЗрит. осьЗеленый 400Красный 60Зеленый 6000Красный 450Синий 1000Желтый 1200Белый 1800Синий 800Желтый 900Белый 1300Рис. 2. Поле зрения человека: А – границы видения; Б – границыцветового видения6 – 8 0. Поле зрения для наблюдения цветных объектов сужаетсясравнительно с условиями восприятия белого цвета (рис. 2Б).Важную роль в зрительном процессе играют непроизвольныедвижения глаз. При рассматривании предмета глаз движется.
Онпринимает разные положения, и оптические изображения деталейобъекта, привлекающие внимание, поочередно проецируются нацентральный участок ямки. Прямая соединяющая центр ямки снаблюдаемой точкой предмета или точкой фиксации взора, называетсязрительной осью 15. Такая ориентация обеспечивает наилучшеевосприятие. В течение одной минуты глаз может отметить до 120 точекнаблюдения, причем для фиксации каждой из них требуется времяпорядка 0,2 – 0,3 с.
Глаз не бывает неподвижным, даже когда кажется,что взор фиксирован на определенной точке наблюдаемого предмета.Схема движений глаза показана на рис.3. На рисунке изображен участоксетчатки. В центре него расположен кружок, заключающий оптическоеизображение точки, на которой наблюдатель пытается фиксироватьвзор.
Показаны все три типа перемещений глазного яблока при попыткефиксации взора: тремор - мелкое дрожание с частотой около 50 Гц иамплитудой, равной приблизительно половине диаметра колбочки;перемещение глазного яблока в течение тремора – дрейф;скачкообразные движения (продолжительность скачка около 20 мс) –саккады.9Если изображение на сетчатке искусственно сделать неподвижным,видимый образ бледнеет и, как правило, частично исчезает.
Этообъясняется тем, что светочувствительные вещества рецепторов,подвергаемые обратимому фотораспаду, в моменты перемещениявосстанавливаются, а в моменты временной остановки движения вновьраспадаются под действием света, давая импульсы. Искусственнаяфиксация приводит к тому, что зрительные пигменты восстановиться неРис. 3. Схема движения глаза: 1 – дрейф; 2 – тремор; 3 – саккада; 4 –желаемое положение фиксации; 5 – граница фактических положенийфиксациимогут, что ведет к нарушению зрительного процесса.Зрительная система человека имеет механизмы, обеспечивающие еенастройку в соответствии с внешними условиями: направление глаз навоспринимаемый объект осуществляется с помощью глазодвигательныхмышц; резкое изображение на сетчатке разноудаленных объектовполучается благодаря изменениям кривизны хрусталика; количествосвета, попадающего в глаз, регулируется диаметром зрачка; приизмененияхяркостивоспринимаемыхобъектовизменяетсячувствительность фоторецепторов.1.
1. Чувствительность зрительной системыВ психологии под чувствительностью понимают способность живыхсистем реагировать на изменение окружающей и внутренней средыпроявлением ощущений (сенсорная чувствительность).Диапазон чувствительности определяется разницей между верхним инижним абсолютными порогами. Появление ощущений связано с10абсолютной чувствительностью, а изменение ощущений –с дифференциальной или разностной. Таким образом, чувствительностьсоответствует двум основным видам познавательной деятельности:обнаружению объектов и процессу различения.Абсолютная чувствительность сенсорной системы основана на еесвойстве, обнаруживать слабые, короткие или маленькие по размерураздражители.Дифференциальнаясенсорнаячувствительностьоснована на способности сенсорной системы к различению сигналов.Для того чтобы измерить уровень абсолютной и дифференциальнойчувствительности вводится понятие порогов ощущений или сенсорныхпорогов.
Исследования по психофизике показали, что существует связьмежду физическими свойствами излучения и его способностьювызывать то или иное ощущение. Для того чтобы ощущение возникло,необходимо воздействие раздражителя определенной силы. В общемслучае абсолютная чувствительность глаза S определяется как:()S= 1 ,Pгде P − мощность излучения, вызывающая заранее обусловленныйзрительный эффект.Та минимальная величина раздражителя, которая вызывает едвазаметное ощущение, называется нижним абсолютным порогомчувствительности. Выделяют такжеверхний абсолютный порогчувствительности – это максимальная величина раздражителя,возможная для ощущения, - дальнейшее увеличение приводит кболевым ощущениям, либо ведет к разрушению органов чувств.Например, свет до 25 -30 кд · м-2 не воспринимается как яркость, авоспринимается как светлое пятно; 200 кд ·м-2 - это ощутимая яркость;500 кд · м-2 - привлекающая внимание, 1000 кд · м-2 - беспокоящая,2000 кд · м-2 - слепящая, а выше – невыносимая.Пороги ощущений у людей различны и не постоянны.
На ихизменение оказывает ряд условий: индивидуальные различия людей;определенное функциональное и эмоциональное состояния человека;наличие внутренних сенсорных шумов; внешние условия наблюдения.Зрительные ощущения различаются количественно и качественно. Ихколичественная характеристика называется светлотой w и определяетсясуммарной реакцией цветочувствительных рецепторов (колбочек), акачественная – цветностью и определяется соотношением реакцийкаждого из трех типов колбочек.
Цветность двумерна - складывается изнасыщенности р и цветового тона λд.Реакции зрительной системы на электромагнитные излучения могутбыть разными. В соответствии с этим различают несколько типов11чувствительности глаза: световую, спектральную, контрастную,чувствительность к цветовому тону, к цветовой насыщенности.Световая чувствительность. Способность глаза реагировать навозможномалыйпотокизлученияназываетсясветовойчувствительностью. Она измеряется как величина, обратная пороговойяркости. Пороговой называется та наименьшая яркость объекта,например светового пятна, при которой оно может быть обнаружено сдостаточной вероятностью на абсолютно черном фоне (т. е.
Вфона = 0).Вероятность обнаружения зависит не только от яркости объекта, но и отугла зрения, под которым он рассматривается, или от его угловогоразмера. С возрастанием углового размера растет число рецепторов, накоторые проецируется пятно. Практически с увеличением угла зренияболее чем на 500 чувствительность глаза перестает изменяться.В соответствии с этим световая чувствительность Sn определяется каквеличина, обратная пороговой яркости Вп при условии, что угол зренияα ≥ 50 0:⎛⎞Sn = ⎜ 1 ⎟⎜B ⎟⎝ n ⎠α ≥ 50oДля получения зрительного ощущения необходима мощностьизлучения, проникающего в глаз, соответствующая освещенности назрачке глаза приблизительно 1· 10-9 лк.
Этот минимум энергии,составляет примерно 10 квантов при условии, что в течение примерно0,1 с излучение попадает на площадь сетчатки, соответствующей дуге в10 угловых минут. Для возбуждения цветного зрения необходимо,чтобы на одну колбочку в среднем упало не менее 100 квантов.Спектральная чувствительность. Чувствительность глаза кмонохроматическим излучениям называетсяспектральной. Глазчеловека воспринимает электромагнитные волны в диапазоне 380 -760нм. Основное спектральное свойство глаза состоит в том, чтоизлучения, равные по мощности, но излучаемые в разных участкахвидимого спектра, оказываются различными по своему световомудействию.