Цветоощущение

Способность глаза различать цвета имеет важное значение в различных областях жизнедеятельности. Цветовое зрение не только существенно расширяет инфор­мативные возможности зрительного анализатора, но и оказывает несомненное влияние на психофизиологическое состояние организма, являясь в определенной степени регулятором настроения. Большое значение цветовое зрение имеет во всех отраслях клинической медицины и особенно офтальмологии.

Ощущение цвета, как и ощущение света, возникает в глазу при воздействии на фоторецепторы сетчатки электромагнитных колебаний в области видимой части спектра.

Восприятие глазом того или иного цветового тона зависит от длины волны из­лучения. Можно условно выделить три группы цветов:

1) длинноволновые – красный и оранжевый;

2) средневолновые – желтый и зеленый;

3) коротковолновые – голубой, синий, фиолетовый.

Три группы цветов

За пределами хроматической части спектра располагаются невидимые нево­оруженным глазом длинноволновое – инфракрасное и коротковолновое – уль­трафиолетовое излучения.

Все многообразие наблюдаемых в природе цветов разделяется на две груп­пы – ахроматические и хроматические. К ахроматическим относятся белый, се­рый и черный цвета, в которых человеческий глаз различает до 300 различных от­тенков. Все ахроматические цвета характеризует одно качество – яркость, или светлота, т. е. степень близости его к белому цвету.

К хроматическим цветам относятся все тона и оттенки цветного спектра. Они характеризуются тремя качествами: 1) цветовым тоном, который зависит от длины волны светового излучения; 2)насыщенностью, определяемой долей основного тона и примесей к нему; 3) яркостью, или светлотой, цвета, т. е. степенью близости его к белому цвету. Различные комбинации этих характеристик дают множество оттенков хроматического цвета.

Качества хроматических цветов

В природе редко приходится видеть чистые спектральные тона. Обычно цвет­ность предметов зависит от отражения лучей смешанного спектрального состава, а возникающие зрительные ощущения являются следствием суммарного эффекта.

Каждый из спектральных цветов имеет дополнительный цвет, при смешивании с которым образуется ахроматический цвет – белый или серый. При смешива­нии цветов в иных комбинациях возникает ощущение хроматического тона. Все многообразие цветовых оттенков можно получить путем смешивания только трех основных цветов – красного, зеленого и синего.

Физиология цветоощущения окончательно не изучена. Наибольшее распро­странение получила трехкомпонентная теория цветового зрения, выдвинутая в 1756 г. великим русским ученым М.В. Ломоносовым. Она подтверждена работами Т. Юнга (1807) и исследованиями Г. Гельмгольца (1859). Согласно этой теории, в зрительном анализаторе допускается существование трех видов цветоощущающих компонентов, различно реагирующих на свет разной длины волны.

Цветоощущающие компоненты I типа сильнее всего возбуждаются длинными световыми волнами, слабее – средними и еще слабее – короткими. Компоненты II типа сильнее реагируют на средние световые волны, более слабую реакцию дают на длинные и короткие световые волны. Компоненты III типа слабо возбуждаются длинными, сильнее – средними и больше всего – короткими волнами. Таким об­разом, свет любой длины возбуждает все три цветоощущающих компонента, но в различной степени (рисунок 3.10).

Рис. 3.10 – Схема трехкомпонентности цветового зрения

При равномерном возбуждении всех трех компонентов создается ощущение белого цвета. Отсутствие раздражения дает ощущение черного цвета. В зависимо­сти от степени возбуждения каждого из трех компонентов суммарно получается все многообразие цветов и их оттенков.

Рецепторами цвета в сетчатке являются колбочки, но остается невыясненным, локализуются ли специфические цветоощущающие компоненты в различных кол­бочках или все три вида имеются в каждой из них. Существует предположение, что в создании ощущения цвета участвуют также биполярные клетки сетчатки и пиг­ментный эпителий.

Трехкомпонентная теория цветового зрения, как и другие (четырех- и даже семикомпонентные) теории, не может полностью объяснить цветоощущение. В частности, эти теории недостаточно учитывают роль коркового отдела зрительно­го анализатора. В связи с этим их нельзя считать законченными и совершенными, а следует рассматривать как наиболее удобную рабочую гипотезу.

В соответствии с трехкомпонентной теорией цветового зрения нормальное ощущение цвета называется нормальной трихромазией, а люди, им обладаю­щие, – нормальными трихроматами.