При темновой или световой адаптации глаз никогда не достигает полной способности зрительного восприятия.

Лабораторная работа № 2.

Особенности зрительного восприятия цвета человеком.

ЧАСТЬ 1

Чувствительность глаза к цветовому тону зависит от положения цвета в спектре.

ИЛЛЮСТРАЦИЯ 1.

 

Человеческий глаз лучше всего различает цвета в средней части спектра: от голубого до оранжевого. Здесь достаточно изменения длины волны на 1—2 нм для того, чтобы почувствовать изменение цвета. В области красного и фиолетового цветов разностный порог резко уве­личивается, доходя до десятков нанометров.

ЗАВИСИМОСТЬ ЦВЕТОВОГО ТОНА ОТ ОСВЕЩЕННОСТИ

При нормальной дневной освещенности рассеянным светом хорошо воспринимаются все цвета спектра. В семерках, при сниженной освещённости, красный, зеленый и синий цвета сохраняют свой тон. Промежуточные – изменяют тон в сторону приближения к основным. Так, оранжевый становится краснее, желтый стремится к оранжевому, голубой и фиолетовый синеют; желто-зеленые и зелено-голубые теряют свои оттенки и приближаются к спектральному зеленому. В состоянии темноты, при очень слабой яркости световых потоков, остаются три основных цвета – красный, синий и зеленый. В сгущающихся сумерках последним исчезает синий цвет, а красный превращается в черный.

Описанное выше изменение цветов при уменьшении их яркости называют явлением Бецольда — Брюкке:.

1. В условиях высокой освещенности происходит физиологическое изменение восприятия цветовых тонов. Красный и зеленый цвета кажутся человеку желтоватыми, а сине-зеленые и фиолетовые - синими.

2. При постепенном значительном ослаблении яркости спектра желтые и голубые тона кажутся невидимыми. Различаются лишь красные, зеленые и фиолетово-синие цвета. (Илл.2)

В дальнейшем было показано (Purdy D., 1931), что при ослаблении интенсивности света в 10 раз оранжево-красные цвета сдвигаются в сторону красных, желтовато-зеленые - в сторону зеленых, голубовато-синие цвета или зеленеют, или синеют. Полагают, что кажущееся смещение всех видимых цветов спектра при ослаблении света к трем цветовым тонам - красному, зеленому и синему - свидетельствует о том, что именно красно-, зелено- и синеощущающие физиологические аппараты лежат в основе цветового зрения человека. Описали в 1873 г. немецкий физиолог A. Bezold (1836-1888) и в 1878 г. австрийский физиолог Е. W. Brucke (1819-1892).
[http://q99.it/QewR1xp]

 

ИЛЛЮСТРАЦИЯ 2.

 

 

 

При сильном увеличении освещения также происходит сдвиг цветового тона в сторону голубого и желтого тонов. (Это называют явлением Эбнея). (Илл.1)

Рис. 1. Эффект Бетцольда-Брюкке. Δλ. — кажущееся спектральное изменение при изменении яркости освещения.

Рис. 2. Цвето - координатная система нелинейной модели и кривая «видности» глаза. Кривая, описывает положение спектральных цветов (непрерывного спектра полученного разложением призмой белого солнечного света) на координатной плоскости.

 

 

Самым интересным и непонятным явлением можно считать переход от цветового зрения к сумеречному, нецветовому и обратно. Понять явление поможет эффект Пуркинье описанный им в 1825 году, суть которого заключается в том, что при наступлении сумерек, когда освещённость падает, красные цвета «чернеют», а белые кажутся голубоватыми. ( Илл.3)

ИЛЛЮСТРАЦИЯ 3

Если взять два предмета окрашенных в синий и красный цвет, то в полутьме синий будет казаться ярче красного, хотя при хорошем освещении красный гораздо ярче синего.

Рис.3. Спектральная характеристика зрения: а — сумеречная; б —дневная; в — «спектр безлунного ночного небосвода»

АККОМОДАЦИЯ.

Аккомодация – это процесс изменения кривизны хрусталика глаза в зависимости от расстояния до воспринимаемого объекта.

Этот процесс обеспечивает четкую видимость предметов, расположенных на различном расстоянии от наблюдателя. Ясно видны предметы, которые дают на сетчатке глаза изображение минимальных размеров. Угол, образованный зрительными лучами, охватывающими предмет, должен быть равен минимально 20 угловым секундам. Два объекта мы видим раздельными, если угол зрения равен минимально 1 минуте. Восприятие цвета также зависит от углового размера пятна. При размере пятна 20-10 мин. цветовой тон смещается в сторону красного или зелено-голубого. Синий и зеленый, а также красный и пурпурный ста­новятся трудноразличимыми. Если размер пятна меньше 10мин., хроматич­ность его исчезает: желтые и зелено-голубые становятся белыми, синие и красные — черными. Эти факты необходимо учитывать при разработке цветового решения объектов дизайна. Даже приблизительный расчет поможет избежать неожиданных отрицательных эффектов.

АДАПТАЦИЯ.

Адаптация — это приспособление глаза к дан­ным условиям освещения и изменение в соответствии с этим чувстви­тельности глаза. Различают адаптацию темновую, световую и цветовую (хроматическую).

Темновая адаптация – повышение чувствительности глаза к свету в условиях малой освещенности. После яркого солнечного света в темном под­вальном помещении сначала ничего не видно, но спустя несколько ми­нут мы начинаем постепенно различать предметы. В помещении не стало светлее, но повысилась чувствительность сетчатой оболочки к свету, глаз адаптирован к слабому освещению.

При длительном наблюдении за темновой адаптацией обнаружи­вается постоянное повышение чувствительности сетчатки к свету, которая может быть выражена и количественно. По истечении 24 ч, напри­мер, чувствительность в 5,5 раза больше чувствительности, зарегистри­рованной через час после начала процесса адаптации.

Световая адаптация – снижение чувствительности глаза к свету в условиях большой освещенности. Если из темного помещения выйти на дневной свет, то в первый момент свет ослепляет глаза. Приходится закрыть глаза и смотреть через узкую щелочку. Лишь спустя несколько минут глаз привыкает опять к дневному свету. С одной стороны, это достига­ется благодаря зрачку, который при сильном свете суживается, а при слабом расширяется. С другой стороны (главным образом), это обес­печивается чувствительностью сетчатой оболочки, которая при сильном световом раздражении понижается, а при слабом возрастает.

При темновой или световой адаптации глаз никогда не достигает полной способности зрительного восприятия.

Глаз всегда фиксирует наиболее светлые пятна. Если в поле зре­ния человека находится сильный источник света или ослепительно яр­кая плоскость, то они оказывают наиболее сильное действие на чувст­вительность сетчатой оболочки глаза. Поэтому, когда мы смотрим на светлое окно, окружающая его поверхность стены кажется нам темной и расплывчатой. Если же исключить действие падающего из окна све­та на глаз, то та же поверхность видится нами более светлой и четкой.

Цветовая адаптация – снижение чувствительности глаза к цвету при длительном его наблюдении. При длительном действии какого-либо цвета на глаз чувствительность сетчатки к этому цвету снижается, и он как бы тускнеет. Цветовая адаптация — явление более слабое, чем свето­вая адаптация, и протекает в более короткий промежуток времени. Наибольшее время адаптации наблюдается для красного и фиолетового цветов, наименьшее — для желтого и зеленого.

Под действием цветовой адаптации происходят следующие изменения:

а) насыщенность всех цветов снижается (к ним как бы подмешивается серый);

б) светлые цвета темнеют, а тем­ные светлеют;

в) теплые цвета становятся более холодными, а холодные - более теплыми.

Таким образом, происходит сдвиг всех трех воспринимаемых характе­ристик цвета! Обратите внимание: мы говорим о цветах воспринимаемых! Объяснение этому явлению нетрудно найти исходя из трехкомпонентной теории зрения человека. При длительной фиксации цвета какой-либо из цветочувствительных аппаратов испытывает нарастающее утомление, нарушается первоначальное соотношение возбуждений, и это приводит к из­менению характеристик цвета.

 

Смотрите на центральную точку на картинке на Илл. 4. в течении минимум 30 секунд. Со временем пятна как бы пропадут, а квадрат станет полностью серым.

ИЛЛЮСТРАЦИЯ 4.

Если в течении 30 секунд смотреть на муху на правом рисунке Илл.5, а затем перевести глаза на левый рисунок, то цвета коровы станут естественными.

ИЛЛЮСТРАЦИЯ 5.

Если цвет фиксируется наблюдателем слишком долго, хроматическая адаптация перерастает в качественно иное явление — цветовое утомление. В результате цветового утомления первоначальное цветовое ощущение может измениться до неузнаваемости. Так, наблюдатель может спутать про­тивоположные цвета, например красный и зеленый.

Рис. 4. Изменение видимого цвета во времени при восприятии очень яркого источника красного цвета. Через некоторое время источник кажется желтым, потом зеленым, а затем снова приобретает желтый цвет.

В искусственных лабораторных условиях при уравнивании эффективной светлоты спектральных цветов обнаружено, что наименьшим утомляющим действием обладает желтый цвет, затем к краям спектра кривая утомляющего действия резко повышается (опыты Е. Рабкина). Однако в обычной ситуации, при естественных условиях наблюдения цвета, оказалось, что утомляющее действие цвета зависит не от цветового тона, а только от насыщенности при прочих равных условиях (опыты Е. Каменской). Более общо говоря, утомляющее действие цвета пропор­ционально его количеству, а количество цвета можно рассматривать как функцию цветового тона, яркости освещения, насыщенности, угловых размеров пятна, цветового контраста и времени наблюдения. При прочих равных усло­виях наибольшим «количеством» цвета обладают красный и оранжевый, а наименьшим — синий и фиолетовый.

Существует гипотеза о том, что зрение далеких предков человека было ахроматическим. Затем в процессе биологической эволюции цветоощущающий аппарат раздвоился на желтый и синий, а желтый, в свою очередь,— на красный и зеленый. Нередкие в настоящее время случаи цветовой слепоты или пониженной чувствительности к некоторым цветам можно рассматривать как проявления атавизма — возврата к анатомичес­ким и физиологическим свойствам далеких предков. Различают три вида цветовой слепоты: к красному (протанопия); к зеленому (девтеранопия) и — гораздо реже — к синему (тританопия). Последний случай — патоло­гический, в то время как два первых — физиологические, врожденные. Цветовую слепоту часто называют общим словом «дальтонизм» по имени английского ученого Д. Дальтона, открывшего это явление на собствен­ном опыте (он был краснослепым). Не хотите ли пройти тест на дальтонизм?

Для прохождения теста на дальтонизм, следует придерживаться определённых рекомендаций:

§ тест проводят при нормальном самочувствии

§ для начала нужно расслабиться

§ постараться, чтобы картинка и глаза были на одном уровне во время прохождения теста

§ на просмотр картинки отводится до 10 секунд

ИЛЛЮСТРАЦИЯ 6

На картинке изображены цифры “9” и “6”, которые видны как людям с нормальным зрением, так и людям с дальтонизмом. Картинка призвана объяснить и показать людям, что именно требуется делать при прохождении теста

Источник: http://viewangle.net/lechenie/proverka/test-na-dal-tonizm.html

 

ИЛЛЮСТРАЦИЯ 7.

На картинке изображена цифра “9”. Люди с нормальным зрением видят правильно, тогда как люди со слепотой в красной или зелёной части спектра (дейтеранопия и протанопия) видят цифру “5”.

Источник: http://viewangle.net/lechenie/proverka/test-na-dal-tonizm.html

 

 

ИЛЛЮСТРАЦИЯ 8

 

На картинке изображены цифры “1” и “3” (отвечают “13”). Люди со слепотой в красной или зелёной части спектра видят цифру “6”.

Источник: http://viewangle.net/lechenie/proverka/test-na-dal-tonizm.html

 

 

ИЛЛЮСТРАЦИЯ 9

 

На картинке изображены круг и треугольник, которые способны различить люди с обычным цветовосприятием. При этом люди со слепотой в красной части спектра на картинке видят только круг, тогда как люди со слепотой в зелёной части спектра только треугольник

Источник: http://viewangle.net/lechenie/proverka/test-na-dal-tonizm.html

 

Константность восприятия, цветовая память и трансформация

Константность цвета.

Способность нашего зрения оцени­вать цвет предмета, несмотря на различное освещение, называется констант­ностью цвета. Она основана на знании цвета предмета в условиях дневного освещения. В нашей окончательной оценке видимого цвета участвуют очень сложные факторы, связанные с деятельностью головного мозга. Без этой способности зрения кусок мела нам казался бы в пас­мурный день такого же цвета, как кусок угля при ярком солнечном све­те, а в течение дня он принимал бы все возможные цвета, лежащие между белым и черным.

 

 

ИЛЛЮСТРАЦИЯ 10

Белые клетки в тени и черные на свету – практически одного цвета! Однако глаза этого не замечают. Мозг видит черные и белые клетки независимо от освещенности.

ИЛЛЮСТРАЦИЯ 11

Деревянный блок отбрасывает тень на черно-белую клетчатую бумагу. Мы видим, что белые квадраты в тени темнее, и мы видим, что они белые.