С. И. Вавилов. Глаз и солнце, стр. ПО.

Таблица 2

Суточные изменения цветовой чувствительности к различным цветам (по Шварц)

Чувствительность к красному цвету (630 мм к)

Чувствительность к желтому цвету (570 ммк)

Чувствительность к зеленому цвету (520 ммк)

Чувствительность к синему цвету (470 мм к)

Электрофизиологические явления в сетчатой оболочке гла­за (токи действия в их частоте, амплитуде колебаний и элек­тродвигательной силе) зависят от длины волны раздражаю­щих лучей и силы действующего света. Токи действия сетчатки различны для различных длин волн. Наименьшая частота и: амплитуда токов действий характерна для реакции на красный цвет. Наибольшая, частота и амплитуда колебаний токов, действия характерна для реакции на фиолетовый цвет. Реак­ция на зеленый цвет занимает среднее положение.

Следовательно, уже по электрическим явлениям в сетчатке можно судить о противоположности между длинно- (красный) и коротковолновыми (фиолетовый) цветами. Наибольшее зна­чение для цветового зрения имеет различительная чувствитель­ность, так как разные предметы внешнего мира (в зависимо­сти от их материальной природы и состава поверхности) раз­лично отражают световые лучи различных длин волн.

В солнечном спектре глаз различает семь цветов (красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый) и оттенки, число которых достигает нескольких сот и колеб­лется для разных людей до 150 и больше.

Исследования установили, что граница между фиолетовым и синим находится около 445 ммк, граница между синим и голубым—460 ммк, между голубым и зеленым—500 ммк, меж­ду зеленым и желтым — 540 ммк, между желтым и оранжевым — 600 ммк.

Для определения различительной цветочувствительности необходимо сравнить два соседних участка непрерывного спектра и установить, на сколько миллимикронов нужно изме­нить одну из сравниваемых областей для того, чтобы глаз за­метил разницу в окраске. Различительная цветочувствитель­ность в данной области определяется по наименьшей разности длин волн в миллимикронах.

Чувствительность человека к изменению длины волны в различных частях спектра различна. Различение минималь­ных изменений для желтого и голубого цветов возможно при изменении длины волны всего на 1 ммк. В средней части спектра (зеленый цвет) требуется большее число миллимикро­нов для того, чтобы глаз заметил изменения цветового тона. По отношению к крайним частям спектра (красному и фиоле­товому) разность в длине волны должна быть еще больше для того, чтобы человек различил изменения в цветности воспри­нимаемого объекта.

Цветоразличение отражает и изменения в насыщенности цвета. Показано, что наиболее тонкое различение имеет место в отношении цветов как наиболее насыщенных, так и наиме­нее насыщенных. Более глубокая чувствительность отмечается в отношении цветов средней насыщенности.

Особую роль в изменениях различительной цветочувстви­тельности играет угол зрения. Зотовым, Каничевой и другими установлено, что видимый цвет поверхности меняется под ма­лым углом зрения (20—10 угловых минут). При этом происходит закономерное изменение цветоразличения: цветовой тон воспринимаемой поверхности смещается в сторону или крас­ного или зелено-голубого цвета. При очень малом угловом размере поверхности цветность вообще перестает замечаться Желтые и голубовато-желтые цвета на больших расстояниях кажутся нам белыми, а синий и красный — черными. Эти про­странственные изменения цветоразличения учитываются в практике военной маскировки, когда необходимо рассчитывать на изменение цвета на больших расстояниях, а также для целей монументальной живописи. Большие художественные полотна, расположенные на высоких стенах или плафонах, рассчитаны на цветоразличение под малым углом зрения. По­этому художникам приходится изображать предметы и их цве­товые поверхности так, чтобы они были видны на больших расстояниях, с учетом изменений цветности объектов с увеличениением расстояния. Поле зрения расчленяется в зависимости от длины волны раздражающих глаз световых лучей. Сравни­тельно с ахроматическим зрением цветовое зрение сосредото­чивается в центральной части поля зрения. Но и в пределах Центральной части имеются различные границы для дискри­минации каждого из цветов. Эти границы постепенно сужают­ся в таком порядке: от желтого к синему, от красного к зеле­ному цвету (рис. 6).

Обычно в световых лучах имеется сочетание волн различных длин. Глаз имеет дело обычно со смешанными цветами, причем один и тот же цвет может быть получен смешением Различных цветов. Смешение цветов и слияние звуков существенно отличаются друг от друга.

При одновременном звучании двух звуков (например, «до» и «ми») мы не ощущаем промежуточного между ними звука, в то время как при одно­временном воздействии на глаз красного и желтого цветов мы получаем промежуточный между ними оранжевый цвет. В ре­зультате смены звуков мы ощущаем созвучие, из которого при достаточной тренировке мы можем выделить слухом и отдельные звуки; в результате смешения цветов мы получаем новое простое цветоощущение, из которого нельзя выделить отдельные слагаемые. Только с помощью оптических приборов мы можем узнать, каким образом получен данный цвет.

Тем более важно остановиться на вопросе о смешении цве­тов. Известны три вида смешения цветов: оптическое, про­странственное и бинокулярное смешение цветов.

Оптическим смешением цветов называется смешение цветов, возникающее при одновременном наличии волн различной длины. Всякая поверхность, кажущаяся одноцветной в действительности отражает и посылает в глаз волны различной длины, как об этом свидетельствует ее спектр отраже­ния. Установлено три основных закона смешения цветов.;

Закон первый. Для всякого хроматического цвета имеется другой хроматический, от смешения с которым получается цвет ахроматический. Такие два цвета, в совокупности дающие ахроматический, носят название цветов дополнительных. Такими являются: красный и голубо-зеленый, оранжевый и. голубой, желтый и индиго-синий, желто-зеленый и фиолетовый, зеленый и пурпуровый. Нетрудно заметить, что дополнительные цвета состоят из такой игры цветов, в которой один относится к длинноволновым или средним цветам, другой — к средним или коротковолновым цветам. При смешении таких цветов они нейтрализуют цветовой тон друг друга, вследствие чего и возникает белый или серый цвет.

Закон второй. Смешивая два цвета, лежащие ближе друг к другу, чем дополнительные, можно получить любой цвет, находящийся между данными двумя цветами. Промежуточный оранжевый цвет получается смешением красного и желтого, желтый — путем смешения оранжевого и зеленого, зеленый — посредством смешения зеленовато-желтого и голубо-зеленого цветов и т. д.

Закон третий. Две пары цветов дают при смешении одинаково выглядящий цвет, независимо от физического состава смешиваемых цветов. Серый цвет, полученный от смешения одной пары дополнительных цветов, ничем не отличается от серого цвета, полученного от любой другой пары.

На рис. 11 представлена сводная таблица оптического смешения цветов.

Условием оптического смешения цветов является одновре­менность действия на глаз какой-либо пары цветов, т. е. смеж­ность во времени, а не только в пространстве.

Пространственным смешение.» цветов называется смеше­ние цветов по пространственной смежности и особенно по совместному действию при уменьшающихся углах зрения (т. е. известном расстоянии от цветных объектов). Если смотреть издали на разноцветную поверхность, то она кажется не пестрой, а одноцветной, окрашенной в результирующий цвет смеси отдельных цветов.

560 570 580 590 800 S10 620 830 640 650 660 670 660 ммк

Рис. 11. Дополнительные цвета (по данным различных авторов).

Объясняется это тем, что при очень малой величине изображения двух соседних разноцветных пятен на сетчатке настолько близки, что в мозгу они сли­ваются и дают впечатление одного цвета. В текстильном про­изводстве пространственное смешение цветов получается i; однотонной ткани сплетением разноцветных тканей. В мону­ментальной живописи подобное смешение цветов и впечатле­ние одноцветности создается расстоянием от изображения. Доказано, что количественные закономерности простран­ственного смешения цветов те же, что и закономерности опти­ческого смешения цветов (Теплов и Яковлева). Оптическое пространственное смешение цветов может быть определено монокулярно (т. е. зрением одного глаза). В нормальных слу­чаях нет разницы между цветовым зрением обоих, глаз, если ими пользоваться при смотрении на цветную поверхность раздельно и попеременно, закрывая другой глаз. Иная кар­тина получается при бинокулярном зрении (обоими глазами). В бинокулярном цветном зрении неизбежно возникает борьба полей зрения. Это явление имеет место и в ахроматическом бинокулярном зрении.

Если на сетчатку одного глаза падает белый цвет, а другой глаз смотрит на черную поверхность, то у человека возникает ощущение серого цвета, причем это ощущение все время колеблется между ощущением белого и черного полей, которые являются объектами разделитель­ного видения обоих глаз. В цветовом зрении это явление еще более усиливается. Если смотреть одним глазом на свет через красный светофильтр, а другим через зеленый светофильтр, то получится ощущение желтого цвета, колеблющегося между красным и зеленым цветами (то краснеющего, то зеленею­щего желтого цвета).

В основе борьбы полей цветного зрения лежит разность возбуждений, приходящих в кору головного мозга от обоих зрительных рецепторов. Эта разность определяется тем, что каждый из них раздражается лучами различной длины волны. Столкновение обоих возбуждений в коре головного мозга, порождает торможение, распространяющееся то на одно, то на другое поле зрения. Этим объясняется подвижность бино­кулярного цветного зрения, его колебание то в одну, то в другую сторону бинокулярно смешиваемых цветов.

Следовательно, бинокулярный синтез (объединение, слияние) цветов является результатом условнорефлекторной дея­тельности коры, поскольку торможение, возникающее при столкновении обоих возбуждений в одном световом анализаторе, является внутренним, т. е. условным торможением.

Доказана условнорефлекторная природа и бинокулярного анализа смешанных цветов. В опытах Хернандеца у человека вырабатывался условный кожно-гальванический рефлекс, при­чем условным раздражителем, подкрепляющимся электриче­ским током, был желтый цвет. На остальные цвета, не имев­шие такого безусловного подкрепления, кожно-гальванический рефлекс не возникал. После выработки прочного условного рефлекса на желтый цвет оказалось, что условный рефлекс возникал и тогда, когда один глаз раздражался красным, а другой — зеленым цветом, смешение которых дает белесо­вато-желтый цвет. Следовательно, в таком бинокулярном условном рефлексе имел место не только синтез, но и анализ ] смешанных цветов.

В цветовом зрении своеобразно выступают основные формы взаимодействия ощущений — положительная и отрицательная индукции.

Экспериментально показано, что цветоощущение от дан- | ной, фиксируемой глазом цветной точки повышается, е другая цветная точка в поле зрения будет малой яркости, т. е. имеет место положительная индукция. Если же эта вторая точка в поле зрения будет много сильнее фиксируемой

цветной точки, то цветочувствительность глаза в отношении фиксируемой точки будет пониженной, т. е. будет иметь место отрицательная индукция.

Для разных цветов эти взаимоотношения имеют неодина­ковый характер. Отрицательная индукция усиливается при приближении к средней части спектра, т. е. к области зеленого цвета. Явление отрицательной индукции (ослабление цвето­вого тона данного цветоощущения) приводит нас к контраст­ным явлениям в области цветного зрения.

Цветовым контрастом называется изменение цветоощуще­ния, происходящее вследствие пространственной смежности воспринимаемого цвета с другими цветами (цветностью поля пли фона). Всякий хроматический цвет, находясь на хрома­тическом фоне, изменяется определенным образом, в сторону, близкую к дополнительному цвету. Благодаря явлению цвет­ного контраста увеличивается видимое расстояние между соседними поверхностями, тем самым усиливается четкость изображения воспринимаемых предметов на сетчатке глаза.

Цветовой контраст бывает одновременным и последова­тельным. Одновременный цветовой контраст возникает в виде изменения цветоощущения в зависимости от одновременного воздействия на сетчатку других цветовых раздражителей. Если поместить кусочки желтого цвета на различные цвето­вые поля (красные, зеленые, синие), то окажется, что желтое на красном слегка зеленеет, желтое на зеленом слегка оранжевеет, желтое на синем становится более насыщенно жел­тым и т. д.

Цвет воспринимаемого объекта сдвигается в сторону цвета, наиболее отличного от цвета фона, т. е. в сторону цвета, дополнительного к цвету фона. Однако такое опреде­ление не вполне точное. Возникающие в таких случаях конт­растные цвета не всегда тождественны с дополнительными цветами. Если дополнительными цветами являются, например, пары синий-желтый или желтый-синий, то контрастные цвета несколько сдвигаются: синий имеет своим контрастным цветом не желтый, а оранжевый, желтый не синий, а сине-фиолетовый. Возникающие по контрасту цвета, в отличие от дополнительных, не являются всегда взаимными. Так, напри­мер, к зеленому цвету (541 ммк) контрастным будет красно­вато-оранжевый, а к красновато-оранжевому будет уже не зеленый, а сине-голубой (457 ммк) и т. д.

Сравнивая эти различия между контрастами и дополни­тельными цветами, Кравков предположил, что «в основе явле­ний контраста лежат процессы индуктивного взаимодействия возбуждения в пространственно-различных местах нервной системы. В основе же явлений дополнительности цветов лежит

достижение определенного соотношения между различными цветовыми возбуждениями в одном месте нервного суб­страта».¹⁴

Однако из физиологии высшей нервной деятельности из­вестно, что взаимодействие возбуждений в коре головного мозга невозможно без процессов торможения. Поэтому несом­ненна зависимость явлений цветового констраста от вза­имодействия возбуждения и торможения. Зотов показал, что возбуждающий цветоощущения хроматический раздражитель порождает одновременно процесс торможения на соседних участках коры. В этом случае мы будем иметь типичное явле­ние отрицательной индукции нервных процессов в коре голов­ного мозга. Возникающий в силу этой индукции процесс тор­можения обусловливает ощущение определенного контраст­ного цвета.

Так, красный цвет (максимальная длина волны) вызывает ощущение зелено-голубого цвета. Следующий за ним по дли­не волны оранжевый цвет вызывает ощущение синего цвета, а еще далее отстоящий желтый — контрастное ощущение фиолетового цвета. Зотов установил, что уменьшение длины волны воздействующего на глаз цвета вызывает уменьшение длины волны ощущаемого контрастного цвета и наоборот.

По Зотову, явление цветового контраста обусловливается взаимоотношением корковых процессов возбуждения и тормо­жения, причем взаимоотношения между ними являются вели­чиной постоянной. В свою очередь разность между возбужде­нием и торможением отражает физическую разность между j любыми двумя взаимоконтрастными цветами.

Одновременный цветовой контраст усиливается при уменьшении угла зрения и ослабляется при увеличении угла зре­ния (имея в виду угловую величину цветового объекта, а не всего воспринимаемого в поле зрения пространства).

Избирательный характер взаимодействия цветовых ощу­щений ясно выражается в сенсибилизации цветового зрения, повышении чувствительности к какому-либо цвету под влия­нием предшествующего раздражения глаза другим цветом. Шварц нашла, что приспособление глаза к действию красного цвета повышает его чувствительность к дополнительному зеле­ному, а раздражение глаза голубым цветом повышает чувст­вительность к синему и наоборот. Однако длинноволновые цвета (красный, желтый) оказывают более сильное сенсиби­лизирующее действие, нежели действие зеленых и синих цвето­вых раздражителей.