Шмидт, Тевс (ред.) - Физиология человека - т.1 (947488), страница 112
Текст из файла (страница 112)
11.40, А). В идеале тона-- это «чистые» цвета. Тон может быть «смешан» с ахроматической валентностью, что дает различные оттенки цвета. Например, чистый красный прн смешении с белым дает розовый, а прн смешении с черным — коричневый. Насыщепшкть оттенка- это мера относительного содержания в нем хроматических н ахроматических компонентов, а светлота определяется положением ахроматического компонента на шкале серого. Все воспринимаемые цветовые валентности можно представить в виде трехмерного цветовоп~ тела, в котором относительное положение цветов определимо с метрической точностью нлн же задается чисто качественно. На рнс. 11.40, Б показан одни из первых (1810 г.), неметрнческнх, вариантов такой формы представления - цветовой шар немецкого художника Филиппа Отто Рунге. Каждой цветовой валентности здесь соответствует определенный участох на поверхности шара нлн внутри него.
Сечение по экватору дает на периферии чистые цвета цветового круга, которые к центру все больше смешиваются с серым. Центр шара занимает нейтральный серый цвет. Вдоль осн, идущей от одного полюса до другого, располагаются все оттенки серого- от белого до глубокого черного. В современных моделях, где восприятие цвета задано метрнческн, простой шар Рунге деформируется в нешаровцдное цветовое тело. Цель создания таких метрических цпетовых систем — однозначное онясанве цветовослрнятня здоровых людей. Онн не дают физиологического обьяснення цветового зрения. Однако любая физиологическая теория цветового зрения должна объяснять структуру метрического психофизического цветового пространства. По«тоннелю авета.
В повселневной жизни важно, чтобы при естественном оснещении восприятие цветов поверхностей было относительно независимым от спектрального состава падающего света. Чтобы обеспечит ь такую независимость, объекты должны освещаться светом, включающим значительный диапазон видимого спектра. Постоянство их цвета связано с восприятием нами преимущественно саентрааьией отрааштельной аикобвктн поверхностей. Она позволяет распознать объекты в естественных условиях прн различном освещении. Однако у постоянства цвета есть свои границы. Сравните, например, контраст между коричневым стволом пихты и глубоким зеленым 270 ЧАСТЬ ПЬ ОБЩАЯ И СПЕЦИАЛЬНАЯ СЕНСОРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ Рис.
11.40. А. Распределение тонов на цветовом круге. Тоны между А и Б (стрелка) не относятся к спектральным, а получаются зв счет смешения красного я синего. Б. Цветовой шар Рунге (1810 г.) неметрическое представление цветового пространства цветом ее иголок в серый дождливый день с гораздо более сильным цветовым контрастом в случае, когда дерево освещается в летний вечер красноватым светом заходящего солнца.
Прв искусственном освещении, соответствующем только чести видимого спектра, цвета тканей кажутся иными, чем лрн естественном. Это следует помнить, когда покупаешь одежду. разной длиной волны надает но одну и ту зке тинку гетчалжи (рис. 11,41). Если отдельные источники света монохроматические, аддитнвное смешение может дать тон. соответсгвующнй другой части спектра или же нсспсктральной области между красным н синим (пурпурпый). Описание цветовых соотношений в форме цветового тела частично основано на изучении уравнений адднтивного смешения цветов. Эти уравнения используются также в тестах по выявлению дефицита цветового зрении (см.
с. 273). Инструмент для проведения таких испытаний называется вномалосковом. С помощью него можно, например, спроецировать спектральный желтый Смешение цветов. Из повседневного опыта мы знаем, что лри смешении крисок разного тони получается цвсг другого тона. Однако последствия смешения красок совершенно отличны от того, что получается прн сочетании света из разных частей спектра. Прн вддитивном смешенвв цвхчпв свет с 271 ГЛЛВЛ 11. ЗРЕНИЕ Исесннии Вен»ге света Зеаеныи Красный Истин»и«и свеч а+Ь+с=д=! (15) (13) Рис.
11.41. Схема адлитивного (А) и субтрактивного (Б) смешения цветов (Х = 589 нм! на одну половину круга, а смесь спектральных красного (). = 671 нм) и зеленого (1. = = 546 нм)- на другую (рис. 11.41). Задача испытуемого — подобрать соотношение красного н зеленого, чтобы получилась смесь желтого цвета, неотличимая от его спектрального эквивалента.
Результат описывается уравнением смешения цветов а(красный. 671) + Ь(зеленый, 546) = с(желтый, 589), (12) глс символ гк означает эквивалентность ощущения н не имеет математического смысла. Ъ' людей с нормадьным цветовым зрением коэффициент для красной составляющей — примерно 40, а для зеленой- около ЗЗ относительных единиц (сслн для желтого цвета он равен 100). Если смешать адлитивно два монохроматических световых стимула, один в диапазоне 430-555 нм, а другой -492 .660 нм, всегда можно получить белый цвет, подобрав соответствующую их пропорцию. Однако смешение монохроматических лучей с длиной волны более 660 и менее 430 нм белого цвета никогда нс даст; получатся оттенки пурпурного, отсутствующие в спектре (рис.
11.40, 11.43). Белый цвет. Для каждого тона на пестовом круге существует другой тон, дающий при аддитнвном смешении с ним белый цвет. Константы (весовые коэффициенты а и Ь) такого уравнения смешения цветов а(Г,) + Ь(Гэ) ей с(белый) зависят от определения белого цвета. Любую пару тонов Г, и Г„ удовлетворяющую уравнению (13). называют дополнительнымн цветвмн. Суйтрактвввсс си«шеи«с цветов отличается от адлитинного тем, что явля«сея чисго физическим процессом. Если белый свет щюпустить через лва фильтра с широкой полосой пропускавия -сначала через синий, а затем через желтый,— получится «смссь» зев«поп~ цвета, поскольку через вйа фильтра могут пройти только зеленые световые лучи (рис. 11.41). Художник, смешивая краски, производит субтрактввнсс смешение цветов, поскольку отдельные гранулы пигментов действуют как широкополосные хроматические фильтры.
Трихроматичность. При нормальном цветовом зрении любой тон (Г») может быть получен путем аддитивного смешения трех других определенным образом подобранных тонов (Г, — Гэ). Это записывается в вндс уравнения необходимых и достаточных условий цветоощущевия а(Га) + Ь(Гэ) ь с(Гэ) = «1(Г,). (!4) Согласно международной конвеащин, в качествс главных цветов Г„Гэ и Гз, используемых для посароення современных метрических цветовГех систем, выбраны спектральные цвета с длинами волн 700 (красный), 546 (зеленый) и 435 (сивнй) нм Для получении белого цвета при их аддитнвном смешении весовые коэффициенты должны быть связаны соотношением Результаты физиологических экспериментов по цветовосприятию, описываемые уравнениями (! 1)-- (14), могут быть геометрически представлены в виде диаграммы цветности («цветового треуголышка»), приведенной на рис.
11.42. Опенки серого, присутствующие в цветовом теле, здесь опущены, так что трехмерная модель вырождается в двумерную. Согласно этой диаграмме, при смешении двух цветов точка, соответствующая получаемому цвету, лежит ва соединяющей их прямой. Чтобьэ найти пары дополнительных цветов, необходимо провести прямую через «бслую точку» (Е) 19, 12, 13, 16, 31, 333. Тсврвв цветового эрсивв.
Ниже описаны две ваиболсс известные вз этих теорий. В свое время между их сторонниками велись жаркие споры, однако сейчас обе можно рассматривать как взаимодополняющие теоретические явтсрпрсгапви феномена пвсгового зрения. Каждая из них «правильно» описывает свой уровень аффсрснтной зрительной системы и подтверждается прямымя физиологическими язмсрспивмв. Попытка синтеза двух этик конкурирующих теорий была предпринята 80 лет назад Иогаппсссм фов Крвшм.
предложившим свою »сивую таврию. Трсхксмпввсатввв теории, разработанная Юнгом, Максвеллом и Гсльмгол псм, постулирует, что трп разны« типа колбочек при фстопвчсском зрении работают как всзависииыс рспспторпыс системы. Комбинации получаемых от нвх сигналов анализируются двумя нейронными системами -восприятия вркссгв и авета. Справедливость этой теории подтверждается заковомсрвоствми цвстовосприятвя на пажвсм пределе фотопвчсской чувствительности: в таких условиях различаются только три тона- красный, зеленый и синий.
Прямыс измерения спектров поглощения фотопигмсатов одиночных колбочек в записи вх рсцспториых потенциалов в сетчатке животных с ластовым зрением (см. с. 248 в далее) объективно подтвердили наличие трех типов цветовых рецепторов. 272 члсчып оншля и специлльиля сеисорнля физиология о,в 5>0 0,7 о,в 500 о,б О,л О,з 0,2 0,1 о 0 0,1 0,2 0,3 0,4 О,б 0,6 0,7 Рис. 11.42. Цветовой треугольник. соответствующий немецкому стандарту О!И 5033.
Область белого цвета окружает точку Е В основании треугольника о>телки пурпурною тона. При аддитивнам смешении двух цветов А и В результирующий цвет лежит на линии, соединяющей соответствующие точки. Дополнительные цвета лежат на линиях, проходящих через тачку Е Физиологическая основа цветового зрения Микраспсктрафотамстрня пиплснтав колбочек н мнкразлекграднь>е измерения мембранного потен- Теория ошюнеитиых цветов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
