Шмидт (ред) - Основы сенсорной физиологии - 1984 (947487), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Например, смесь спектрального красного с черным создает коричневый, а розовый создается смешением красного с белым.) Светловы указывает на относительное положение ахроматического компонента на шкале серого, между белым и черным. Все цветовые тона в цветовом круге или соответствуют определенным цветам в спектре видимого солнечного света, или создаюта~ едднтивным смешением двух спектральных цветов.
Такое смешение происходит. когда свет разных длин волн падает на одну и ту же часть сетчатки (рис. 4-20). Для человека с нормальным цветовым зрением любой цвет, создаваемый освещенными предметами, может быть воспроизведен определенным аддитивным смешением трех надлежащим образом выбранных монохроматических стимулов С„Сх и Сь. Такая ситуация полностью и однозначно описывается уравнением ощупшиия, или цветовым уравнением: В этом выражении символ = означает «эквивалентность ощущения» или «подравнивание» цветов.
По международному соглашению, три определенные длины волны, основные цеста, обозначают С„Сх и Сх. Это спектральные цвета с длиной волны 700 нм (красный), 546 нм (зеленый) и 435 нм (синий); определенными их соотношениями можно характеризовать любой цветовой оттенок. Цвета можно также создавать процессом, противоположным адаптивному сочетанию. Такое субшрак»игеное (вычитательное) сочетание происходит, когда белый свет проходит от источника через один (или более) цветовой фильтр (рис 4-20). Когда художник смешивает краски (например, синюю и желтую, чтобы получить зеленую), он до некоторой степени использует субтрактивное смешение цветов, поскольку отдельные гранулы синей и желтой красок денствуют как цветовые фильтры. Но при разглядывании красок на мозаиках или цветных изображениях известную роль может играть также аддитивное смешение, если две разные маленькие цветные точки попадают на одну группу колбочек.
В «точечной манере» некоторых нмпрессноннстов и в работах пуантилистской школы систематически использовался этот эффект. Слияние цветов происходит только при достаточно большом расстоянии между картиной и наблюдателем. Белое ияи червов кац цвета. Для каждого цвета С, в цветовом круге имеется второй цвет С» который при аддитивном смешении с С, дает белый цвет, т.е. 4. Физиология зрения 165 О. Грюгсер, У.
Грнюсер-Корнелис ИВЮВ 02 О.з О,л а[Сг]+Ь[Сг]сад[С„]. В этом цветовом уравнении смешения цветов коэффициенты а и Ь зависят от определения «белого». Цвета С, и С во всех случах являются дополнительными. Белый свет может исходить от светящихся источников, но это невозможно для черного н разных оттенков серого — для их возникновения нужен механизм контраста Терман иеевоеое вело применяется для представления воспринимаемых цветов в трехмерном пространстве. В простейшем цветовом теле его ось (черное/белое) «перпендикулярна» плоскости цветового круга, представляющего чистые цветовые тона Результаты опытов по сенсорной психологии с аддитивным смешением цветов [4-2] и [4-3] представлены геометрически двумерным «цветовым треугольником» (или дяаграммой хроматичности, рис 4-21).
Если два цветгь входящие в треугольник, сочетаются ашштивно, то возникающий при этом цвет лежит на линии между этими двумя цветами. Цвет, дополнительный к любому другому, лежит на линии, проходящей через белую шпику (Е на рис. 4-21). Для человека с нормальным цветовым зрением все цветовые тона излучений (выраженные уравнением [4-2]) удовлетворительно опясываютгж не более чем тремя величинами.
Это наблюдение породило термин «трихроматическое зрение». Значения коэффициентов а, Ь и с в уравнении [4-2], которые требуются для получения любого из цветов в цветовом треугольнике, практически одинаковы для преобладающей части населения; такие люди называются нормальными шрихромапшмц Для небольшого процента людей коэффициенты иные, и такие люди называются аномальными шрихромашамц Около 1% людей — дихромшпы; оии воспринимают все цвета таким образом, что это можно описать уравнением с двумя членами: Диаграмма цветов, описывающая восприятие у этих людей, значительно менее дифференцирована, чем у трихроматов.
Дихроматические отклонения от нормального цветового зрения, как и случаи аномальных трихроматов, обусловлены генетически. Самая обычная форма дихромазии — это «красно-зеленая слепота» (подробнее см. ВцсЬ, Район). Менее 0,01% людей полностью цветнослепые.
Они различают только разные оттенки серого и называются монохромаишми. Гены большинспш полностью цвстнослепых обусловливают существование у них только одной пигментной системы: их палочки и колбочки содержат только один пигмент — родопсин (см. равд. 4-3). Здесь следует сказать о двух главных теориях цветового зрения. Трихроматическая теория Юнга и Гельмгольца (й. т'оцпй, Н. Нейп)юйх) постулирует существование трех типов колбочек, которые действуют как независимые системы приемников в фотопическом зрении; их сигналы анализируются совместно нейронными системами восприятия яркости и цвета Эту теорию подтверждают результаты по смешению цветов (уравнение [4-2]), открытие трех разных колбочковых пигментов Ряс.
4-21. Цветовой треугольник, основвццый иа немецком стандарте О11Ч 5033. Белая зова окружает точку Е Основание «цветового треугольника» обрвзоввяо пурпурными тонами, которых пет в спектре ц которые созданы влдитивцыы смешением спектрвльиых цветов сивего и красного. (см. разд. 4.3) и разлячная спектральная чувствительность рецепторных потенциалов разных колбочек (см. рис 4-26). Оппонентная теория цветов Э.
Геринга (Е. Нейпй) постулирует существование антагонистических нейронных процессов для оппонентных цветов зеленый/красный и желтый/синий в дополнение к системе черный/белый, которая также организована антагонистически. Известная организация (см. равд. 4.3) рецептивных полей цветоспецифических нейронов сетчатки и латерального коленчатого тела, а также многие данные, полученные в опытах по сенсорной психологии, служат подтверждением этой теории.
Таким образом, и трихроматическая теория цветового зрения и теория оппонеитных цветов-обе «правильны» на разных уровнях аффереитной зрительной системы. На возможность синтеза этих двух главных теорий цветового зрения указывал еше в начале века в своей зональной теории фрейбургский физиолог Крис О. Грюссяр, У. ГрюссерКорнельс Бяиоиуля)иие зрение. Видимый объект представляется нам одним и тем же независимо от того, смотрим ли мы одним правым, одним левым или же обоими глазами.
Объединение обоих монокулярных изображений объекта называется бинокуллрнмм слиянием. По сравнению с монокулярным при бинокулярном зрении усилено еиечанмение щюсерансееенной глубины. Поскольку глаза располохюны на голове не в одной точке, в изображениях окружающего мира, попадающих на обе сетчатки, имеются небольшие геометрические различия. Эти различия между изображениями, создаваемыми одним фиксируемым объектом на правой и левой сетчатках, тем сильнее, чем обьект ближе.
Различие (днспаратность) двух изображений служит предпосылкой восприятия глубины (снмреосконии). Чтобы достичь известной степени восприятия глубины при зрении только одним глазом, можно использовать различия в величине, степень перекрывания, параллакс, вызванный движением головы, но результат будет менее информативным, чем при полном бинокулярном зрении. Разницу в изображениях видимого мира на обеих сетчатках можно продемонстрировать в следующем опыте: протяните правую руку во всю длину, поднимите большой палец и фиксируйте его сначала бинокулярно, затем монокулярно попеременно правым и левым глазом.
При смене глаз палец как бы перемещается по отношению к фону. Отсюда следует, что изображение окружающего мира на левой и правой сетчатке заметно различаются. Бинохулярное слияние легко нарущаееся, если при фиксации объекта иэмениеь положение одного глаза в глазнице, слегка нажав пальцем на веко. При этом объект проецируется на смещенную сетчатку «неправильна»: изображение «двоится», так как нарушено бинокулярное слияние.
Простое бинокулярное зрение (т.е. рассматривание одновременно только одного объекта) осуществляется лишь в том случае, когда изображения бинокулярно фиксируемого объекта падают на совершенно определенные части сетчатки в обоих глазах, на корреснондируютйтие участки сетчатки. При длительной бинокулярной фиксации данной точки (например:, точки, отмеченной на рис. 4-22) можно определить этн корреспондируютцие участки, передвигая тест-объект и находя те положения в пространстве, в которых он виден как один. Оказывается (как можно убедиться, начертив более подробные геометрические схемы), что все такие положения в пространстве падают на трехмерную изогнутую поверхность, включающую фиксацнонную точку. Эта поверхность называется гороенгром, и, разумеется, для каждой фиксацнонной точки имеется свой гороптер. Для одной только горизонтальной плоскости ситуация проще-получаемая часть поверхности гороптера это «гороптерный круг», показанный на рис.
4-22. На заметном расстоянии от гороптера предметы «двоятся». Например, на рнс. 4-22 при бинокулярной фиксации указанной точки обозначенный предмет лежит вне гороптера. Его изображения в обоих глазах 167 4. Физиология зрения Ленте нюйноя Оеьяиг Пряное ляойиоя изображение иэсбрямение ф имй ируг 1~еитрапь- ияя ямия Цеитряпьияя ямия 11иняопичесиий глаз Циипопичясиий гяяя Рнс.