Прокопенко В.Т., Трофимов В.А., Шарок Л.П. Психология зрительного восприятия (2006) (1095922), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Возникновение зрительного ощущения зависит, во-первых,от потока излучения Фλ, упавшего на сетчатку, а во-вторых, - от тойдоли потока, которая воздействует на рецепторы – это спектральнаячувствительность kλ. Произведение kλФλ определяет характеристикупотока излучения, связанную с уровнем его светового действия иназываемую световым потоком Fλ:Fλ = kλФλ.Следовательно, абсолютное значение спектральной чувствительностиопределяется отношением:12kλ = Fλ / Фλ.Глаз имеет наибольшую спектральную чувствительность к излучениюλ = 555 нм, относительно которой определяются все другие значениячувствительности.Рис. 4. Кривые относительной спектральной световойэффективности: а – дневное зрение; б – сумеречное зрениеПри световых измерениях значениеkλ принято обозначатьпроизведением k555 ·vλ, где vλ – относительное значение спектральнойчувствительности, называемое относительной спектральной световойэффективностью излучения (видностью): vλ = kλ / k555.
Следовательно,абсолютная спектральная чувствительность определяется: kλ = k555 · vλ.Спектральная чувствительность палочек и колбочек различна.На рис.4 видно, что кривая относительной спектральной световойэффективности дневного зрения смещена относительно кривойсумеречного зрения.Контрастная чувствительность. Контрастной чувствительностьюглаза k называют его способность к различению яркостей смежныхучастков изображения.
Чем меньший контраст обнаруживает глаз, тембольше его контрастная чувствительность или, иначе, чем большеечисло порогов Δw обнаруживает глаз в данном интервале яркостей ΔВ,тем выше его контрастная чувствительность.Для различения двух излучений требуется заведомо большая разницаих энергий, чем та, которая обеспечивает обнаружение излучения.Наименьшее, едва различимое приращение ощущения, возникающеепри сравнении двух излучений, носит название порога различения.
Онслужит мерой приращения зрительного ощущения. Порог различения13выражают через разность световых характеристик сравниваемыхизлучений и называют разностным:ΔВ = В1 –В,Где ΔВ – наименьшая разность яркостей, обеспечивающая зрительноеотличие большей яркости В1 от меньшей В.Отношение ΔB , при котором яркости излучения минимальноBразличаются, называется дифференциальным порогом или пороговымконтрастом.Э.Вебер установил, что ΔB , т.е. отношение добавочногоBраздражителя к основному должно быть величиной постоянной, а этозначит, что некоторый прирост светлоты Δw можно выразить числом kпорогов: Δw=kψ, где ψ= ΔВ/В.Исходя из закона Вебера, Фехнер сделал допущение, что едвазаметные разницы в ощущениях можно рассматривать, как равные,поскольку все они - величины бесконечно малые, и принять их, какединицу меры, при помощи которой можно численно выразитьинтенсивность ощущений как сумму (или интеграл) едва заметных(бесконечно малых) увеличений, считая от порога абсолютнойчувствительности.
В результате он получил два ряда переменныхвеличин - величины раздражителей и соответствующие им величиныощущений.Соотношение между световым стимулом – яркостью и уровнемвызываемого ощущения светлотой можно выразить следующейформулой:w = k lg B + C ,где w – светлота, выраженная числом порогов или сила ощущения, В –яркость излучения или величина действующего раздражителя, k и С некоторые константы.Эта формула, определяющая зависимость уровня зрительногоощущения от яркости действующего излучения представляет собойпсихофизический закон Вебера-Фехнера. Изменение силыощущения пропорционально десятичному логарифму изменения силывоздействующего раздражителя.Для того чтобы рассчитать приращение светлоты по приращениюяркости, нужно установить численное значение коэффициента k:k=1.lg(1 + ψ )14При достаточно больших угловых размерах объекта наблюденияпороговый контраст колеблется в пределах ψ = 0,05 – 0,1, тогдак = 25 – 30 порогов.
Пользуясь приведенными зависимостями можноподсчитать, что светлота, например, при переходе от яркостиВ = 10 кд · м-2 к яркости В1 = 100 кд · м-2 возрастает на 25 – 50 порогов.Чувствительность к цветовому тону. Цветовой тон – этохарактеристика цвета, определяющая его сходство с известным цветоми выражаемая словами «синий, зеленый и т. д.», а также имеющаясоответствующую монохроматическую длину волны в спектреизлучения. Длина волны соответствующего монохроматическогоизлучения называется доминирующей длиной волны данного цвета - λди является физической характеристикой цветового тона.
Цветовой тонопределяется рецепторами, дающими наибольшую реакцию привоздействии излучения (см. рис. 15 и табл. 2).При небольшом приращении длины волны глаз не ощущает разницыцветовых тонов. Только тогда, когда приращение возрастает сверхпорогового значения, она становится заметной. Разностный порог ∆λ =λ1 – λ называется порогом цветоразличения по цветовому тону.Из рисунка 5, а видно, что чувствительность глаза к цветовому тонуΔpΔλλ,нмλ,нмабРис. 5. Значения порогов цветоразличения. а) по цветовому тону: 1 по Райту и Питу; 2 – по Бедфорду и Вышецки, б) по насыщенностиимеет неравномерный характер и области максимальной и минимальнойчувствительности. Участки спектра, где порог имеет наименьшеезначение, расположены вблизи λ = 500 нм (голубые тона) и около 550 –600 нм (от зеленых до оранжевых тонов).
Это области наибольшей15чувствительности глаза к изменению цветового тона. Здесь разницацветовых тонов отмечается зрительно, если даже длины волн излученийразличаются на 1 – 2 нм. На концах спектра порог цветоразличения поцветовому тону составляет 4 – 6 нм и более.ЧувствительностькнасыщенностиСтепеньотличияхроматического цвета от ахроматического называется насыщенностью.Физической величиной насыщенности служит величина, называемаяколориметрической чистотой цвета р:Bλ,p=B +Bλbгде Вλ – яркость монохроматического излучения, тождественного поцветовому тону данному; Вb – яркость белого излучения.Если принять Вλ = 1 и выразить Вb как долю Вλ, тогдаp=1 ,1+ Bbоткуда следует, что чистота цвета обратна относительному содержаниюбелого в смеси Вλ + Вb, при котором эта смесь имеет заданный цвет.Смешивая ахроматические излучения с монохроматическими впропорциях от 0:1 до 1:0, можно изменять колориметрическую чистотумонохроматических излучений.
Наименьший прирост чистоты, которыйможно наблюдать зрительно, называется порогом цветоразличения понасыщенности Δр = р1 – р. За чувствительность глаза к насыщенностипринимается величина, обратная Δр.Из рисунка 5,б видно, что наибольшая чувствительность глаза кизменению насыщенности находится в желтой области спектра (550 –580 нм) и число порогов приблизительно равно 6, тогда как на краяхспектра оно достигает 18.
Кривые изменения порога цветоразличения нарис. 5 а, б были получены при постоянной яркости на всех участкахспектра.При очень больших и очень малых яркостях детали предметовперестают различаться и наблюдаются отклонения от нормальноговосприятия. При яркости ниже 1 кд·м - 2 и возрастании ее выше1000 кд · м-2 (условно принятые границы соблюдения закона Вебера Фехнера) возрастают яркостной и цветовые пороги. При сниженииосвещенности сетчатки в 350 раз (при уменьшении яркости излучения с1,75 ·102 до 0,5 кд · м-2) цветовой тон λ540 неотличим от цветового тонаλ550. Цветовой тон не зависит от яркости вблизи длин волн 480,510, 570нм, но в области 520 нм и после 650 нм его смещение достигает 20 нм иболее.161.2.
Адаптация и привыканиеОрганы чувств человека находятся под непрерывным воздействиемраздражителей. Мозгу, который должен перерабатывать получаемыесигналы, нередко угрожает перегрузка информацией, и он не успевалбы ее сортировать и упорядочивать, если бы не было регулирующихмеханизмов, которые поддерживают количество раздражителей напостоянном уровне.Первый из этих регулирующих механизмов действует в самихрецепторах. Речь идет о сенсорной адаптации, которая осуществляется врецепторных клетках органов чувств.
Она уменьшает ихчувствительность к повторяющимся или длительно воздействующимстимулам. Например, когда мы в солнечный день выходим из кинозала,яркий свет мешает нам некоторое время различать отдельные элементы(световая адаптация).Таким образом, когда раздражение становится постоянным,рецепторы перестают на него реагировать: чем слабее стимул, темскорее наступает адаптация. Слишком яркий свет, сильный холод илигромкиезвукиобычноспособныпродлитьвозбуждениесоответствующих рецепторов, и тогда организм должен предпринятьмеры, чтобы изменить или устранить ситуацию, к которой егорецепторы не могут адаптироваться.Чувствительность (световая, спектральная, контрастная) зрительнойсистемы не постоянна, а зависит от ряда факторов, из которыхсущественное значение имеет уровень освещенности (табл.1).Таблица 1 Освещенность в различных условиях освещенияУсловия освещенияСреднее значениеосвещенности, лкЗемная поверхность ночью в полнолуние0,2То же в сумерках1 – 500» в летний день в тени6000 – 15000» в летний день на солнце50000 – 120000» в летний день при сплошной облачности 5000 – 25000Пол комнаты под лампой накаливаниямощностью 100 Вт, висящей на высоте 3 м20 30Тротуар под уличным фонарем1–6Стол, освещаемый настольной лампой80 - 200мощностью 100 ВтКак видно из таблицы, глаз сохраняет чувствительность при разныхусловиях освещения.
Освещенность пейзажа, например при летнем17солнце, в 4000 раз больше освещенности, создаваемой в комнате 100ваттной лампой. Между тем глаз в обоих случаях хорошо различаетдетали объектов.Ширина диапазона мощностей видимых излучений, могущихвозбуждать световое ощущение, объясняется способностью глазаприспосабливаться к разным уровням яркостей, настраиваться на еесредний уровень. Процесс приспосабливания глаза к изменениюусловий освещения происходит без контроля сознания. Конечноесостояние, при котором устанавливается светочувствительность глазадля данного уровня яркости, называется адаптацией. Вышерассматривались примеры яркостной адаптации.
Кроме яркостнойизвестна цветовая адаптация. Она состоит в том, что под влияниемпредшествующего светового освещения, цветовое восприятиеизменяется. Если, например, облучать сетчатку насыщенным красным,то белое поле в течение времени адаптации видится зеленым.Изменение чувствительности глаза во времени при переходе отбольшой яркости к малой называется темновой адаптацией. Если глазприспосабливается к большой яркости, - это световая адаптация.Изменение чувствительности глаза продолжается довольно длительноевремя.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
