Kaip matome ir skiriame spalvas. Spalvų matymas padeda mums atsiminti objektus ir suaktyvina emocijas. Bet ar žinojote, kad objektai neturi spalvos? Tai, ką mes iš tikrųjų matome, yra šviesos bangų atspindžiai, o mūsų smegenys juos interpretuoja kaip spalvą.
Žmonėms matomas spektras apima visas spalvas nuo violetinės iki raudonos. Manoma, kad žmonės gali atskirti iki 10 milijonų atspalvių.
Kai šviesa patenka į objektą, ji sugeria dalį šios šviesos, o likusią dalį atspindi, kuri patenka į mūsų akį per rageną, kuri yra išorinė akies dalis. Ragena laužia šią šviesą, kad prasiskverbtų pro vyzdį, o tai reguliuoja lęšį pasiekiančios šviesos kiekį. Tai savo ruožtu sutelkia šviesą į tinklainę, nervinių ląstelių sluoksnį, esantį akies dugne.
Kaip strypai ir kūgiai veikia spalvų suvokimą?
Tinklainėje yra dviejų tipų ląstelės, kurios reaguoja į šviesą ir ją sugeria. Tai yra strypai ir kūgiai, šviesai jautrios ląstelės, žinomos kaip fotoreceptoriai. Kūgiai aktyvuojami prasto apšvietimo sąlygomis. Tuo tarpu, kaip ir strypai, jie stimuliuojami didesnėje šviesoje. Dauguma žmonių turi apie 6 milijonus kūgių ir 110 milijonų strypų.
Ryškus pavyzdys, kaip matome ir skiriame spalvas: dienos šviesoje nuo citrinos atsispindėjusi šviesa suaktyvina dviejų tipų spurgus – raudoną ir žalią. Kūgiai siunčia šį signalą per regos nervą į regos žievę, kuri apdoroja aktyvuotų kūgių skaičių ir siunčiamo signalo stiprumą. Kai smegenų ląstelės apdoroja nervinius impulsus, matome spalvą, kuri šiuo atveju yra geltona.
Tamsoje nuo citrinos atsispindinti šviesa stimuliuoja tik strypus, todėl matome ne spalvą, o tik pilkus atspalvius.
Tačiau mūsų ankstesnė vizualinė patirtis su objektais taip pat turi įtakos spalvų suvokimui, vadinamam suvokimo spalvų pastovumu. Šis pastovumas užtikrina, kad objekto spalvos suvokimas išliks toks pat esant skirtingoms apšvietimo sąlygoms. Net jei citriną dedame po raudona šviesa, mes ir toliau suvokiame ją kaip geltoną.
Spalvų matymo anomalijos
Spalvų matymo sutrikimai gali atsirasti, kai vieno ar kelių tipų kūgiai nesuvokia šviesos taip, kaip turėtų. Gali trūkti kūgių, jie neveikia arba netinkamai nustato spalvą. Daltonizmas (nesugebėjimas atskirti raudonos ir žalios spalvos) yra labiausiai paplitusi anomalija.
Tyrėjai apskaičiavo, kad beveik 12% moterų turi 4 tipų kūgius, o ne 3, todėl jos gali atskirti 100 kartų daugiau spalvų nei turinčios tik 3.
Gyvūnų karalystėje kai kurie paukščiai, vabzdžiai ir žuvys taip pat turi 4 rūšių spurgus, leidžiančius matyti ultravioletinę spinduliuotę, kurios žmogaus akis nesuvokia. Kiti gyvūnai, pavyzdžiui, šunys, turi mažiau spurgų tipų, todėl jų spalvų matymas yra prastesnis nei žmonių.
Tačiau žmogaus spalvų suvokimas yra susijęs su jo psichika.
Akys gauna tam tikrą vaizdinę informaciją (bet „nemato“ tiesiogine to žodžio prasme), ji perduodama smegenims, kurios ją apdoroja ir tik po to sugebame atskirti objektus.
Nors savo smegenimis „matome“ ir jomis skiriame spalvas, akys atlieka labai svarbią ir nepakeičiamą funkciją. Jie suvokia septynias spalvas: raudoną, oranžinę, geltoną, žalią, mėlyną, indigo ir violetinę. Vienus tinklainės receptorius dirgina prieblandos šviesa, kitus – tik ryški šviesa, su jais siejamas spalvinis matymas.
Kaip akis skiria spalvas?
Taip tai paaiškina Yang-Helmholtz spalvų matymo teorija. Akyje yra trijų tipų nervinės ląstelės, kurios atitinkamai reaguoja į raudoną, žalią, mėlynai violetinę spalvas.
Taigi, jei visų trijų tipų nervinės ląstelės gauna vienodą stimuliaciją, matome baltą spalvą. Jei įeinanti šviesa dažniausiai yra žalia, ląstelės, atsakingos už žaliąją spektro dalį, yra sujaudintos labiau nei kitos, ir mes matome žalią. Kai objektas yra geltonas, stimuliuojamos „žalios“ ir „raudonos“ ląstelės.
Kaip žmogus mato?
Žmogaus regėjimas yra labai sudėtingas daugiapakopis aplinkinių objektų vaizdų apdorojimo procesas, leidžiantis gauti informacijos apie jų formą, dydį, spalvą ir vietą. Regėjimas turėtų būti vertinamas optikos, fiziologijos ir psichologijos požiūriu. Todėl vargu ar įmanoma trumpai paaiškinti, kaip žmogus mato. Pažvelkime į šį procesą išsamiai.
Optinė žmogaus regėjimo prigimtis
Pagrindiniai žmogaus regos sistemos optiniai organai yra akys, kurios savo fotoreceptoriais suvokia nuo įvairių objektų atsispindinčius šviesos spindulius. Tai vyksta taip: pro vyzdį patekę į akį spinduliai lūžta lęšyje ir nukrenta ant tinklainės, kuri iškloja akies dugną. Būtent tinklainėje yra specialios ląstelės, gebančios suvokti šviesą. Kai šviesos fotonai patenka į juos, jie sukelia daugybę cheminių receptorių pokyčių, taip sukurdami nervinius impulsus, kurie regos nervais perduodami į smegenis. Regėjimo centre, esančiame smegenų žievėje, gaunama užkoduota informacija iššifruojama, apdorojama ir šio proceso rezultate susidaro vaizdas, kurį matome.
Kaip žmogus mato: fiziologinis požiūris
- Lęšis yra priešais vyzdį akies obuolio viduje ir yra mažas abipus išgaubtas biologinis lęšis, per kurį lūžta šviesos spinduliai. Sveiko žmogaus lęšiukas yra labai elastingas ir gali pakeisti savo laužiamąją galią net 14 dioptrijų. Tai leidžia žmogui vienodai aiškiai matyti tuos objektus, kurie yra tiesiogine prasme po nosimi, ir tuos, kurie yra toli. Mažiausias atstumas, kuriuo galime aiškiai matyti objektą, yra maždaug penki centimetrai, o didžiausias labai priklauso nuo objekto skleidžiamos šviesos kiekio. Mokslininkai teigia, kad žmogaus figūrą galima atskirti trijų kilometrų atstumu, o degančios žvakės liepsną – net už septynių kilometrų. Kartais nutinka taip, kad lęšis praranda gebėjimą prisitaikyti ir negali tinkamai sufokusuoti vaizdo į tinklainę. Jei vaizdo židinys yra už tinklainės, žmogui diagnozuojama toliaregystė, o jei prieš tinklainę, tuomet žmogui diagnozuojama trumparegystė. Dabar šie defektai lengvai ištaisomi akiniais ar kontaktiniais lęšiais.
- Akies tinklainė užima maždaug 70% viso akies obuolio vidinio paviršiaus ploto. Būtent jame yra visos šviesai jautrios ląstelės, suskirstytos į kūgius ir strypus. Strypai yra atsakingi už naktinio matymo mechanizmo veikimą. Jų pagalba žmogus gali matyti pusiau tamsoje, tačiau jų pateikiamas vaizdas yra bespalvis ir primena vaizdą nespalvotame televizoriaus ekrane. Kūgiai yra aktyvūs esant intensyvesniam apšvietimui ir yra atsakingi už dienos matymą, kuris leidžia matyti visų objektų spalvą.;
Kaip žmogus pasaulį mato spalvotai?
Tinklainėje yra trijų tipų kūgiai – spalvų receptoriai, kurie jautriausi atitinkamai raudonai, mėlynai ir žaliai spektro dalims. Kūgių atitikimas šioms trims pagrindinėms spalvoms suteikia žmogui galimybę atpažinti tūkstančius skirtingų spalvų atspalvių. Jei dėl tam tikros rūšies lazdelių trūkumo tinklainėje atsiranda problemų, susijusių su vienos iš pagrindinių spalvų suvokimu, žmogui išsivysto regėjimo trūkumas, vadinamas daltonizmu. Jis nemato tam tikros atspalvių grupės ir visi jam atrodo pilki. Dabar, kai kalbėjome apie tai, kaip žmogus mato, laikas pakalbėti apie pagrindines jo regėjimo savybes.
Pagrindinės žmogaus regėjimo savybės
Stereoskopinis regėjimas
Be spalvos, žmogus taip pat gali matyti erdvės tūrį. Tai pasiekiama dėl vaizdo susiliejimo efekto žiūrint į objektą abiem akimis. Toks regėjimas moksliškai vadinamas žiūronu.
Šviesos jautrumas
Žmogaus akies gebėjimas atpažinti skirtingus šviesos spinduliuotės ryškumo laipsnius vadinamas šviesos suvokimu. Maksimalus akies jautrumas šviesai pasiekiamas ilgai prisitaikius prie tamsos. Manoma, kad ilgalaikis raudonos šviesos poveikis tam tikrą laiką gali padidinti akių jautrumą šviesai.
Regėjimo aštrumas
Skirtingų žmonių gebėjimas matyti skirtingą to paties objekto detalių kiekį iš to paties atstumo vadinamas regėjimo aštrumu. Regėjimo aštrumas daugiausia nulemtas genetiškai ir priklauso nuo žmogaus amžiaus, vyzdžio pločio, lęšiuko elastingumo ir tinklainėje esančių kūgių skaičiaus bei dydžio.
Spalva yra viena iš daiktų savybių materialiame pasaulyje, suvokiama kaip vizualinis pojūtis. Regėjimo pojūčiai atsiranda veikiant šviesai regėjimo organams - elektromagnetinei spinduliuotei matomame spektro diapazone. Regėjimo pojūčių (spalvos) bangos ilgių diapazonas yra 380-760 mikronų diapazone. Fizinės šviesos savybės yra glaudžiai susijusios su jos sukeliamo pojūčio savybėmis: keičiantis šviesos galiai, keičiasi spinduliuotės spalvos ryškumas arba dažytų paviršių ir aplinkos spalvos šviesumas. Keičiantis bangos ilgiui, keičiasi spalva, kuri yra identiška spalvos sampratai; mes ją apibrėžiame žodžiais „mėlyna“, „geltona“, „raudona“, „oranžinė“ ir kt.
Spalvos pojūčio pobūdis priklauso ir nuo bendros spalvai jautrių žmogaus akies receptorių reakcijos, ir nuo kiekvieno iš trijų receptorių tipų reakcijų santykio. Bendra akies spalvai jautrių receptorių reakcija lemia šviesumą, o jos dalių santykis – chromą (atspalvį ir sodrumą). Spalvos savybės yra atspalvis, sodrumas ir ryškumas arba lengvumas.
A.S. Puškinas apibrėžė spalvą kaip „akių žavesį“, o mokslininkas Schrödingeris kaip „spinduliavimo intervalą šviesos diapazone, kurį akis suvokia vienodai ir apibrėžia kaip spalvą žodžiais „raudona“, „žalia“, „mėlyna“, "ir kt."
Taigi akis integruoja (sumuoja) tam tikrą šviesos spinduliavimo intervalą ir suvokia juos kaip vientisą visumą. Šio intervalo plotis priklauso nuo daugelio veiksnių, pirmiausia nuo akies prisitaikymo lygio.
Spalva kaip regėjimo reiškinys ir tyrimo objektas
Spalvotas šviesos aktas,
veiksmas ir pasyvios būsenos.
J. W. Goethe
Spalva suteikia daiktams ir reiškiniams formą, apimtį ir emocingumą, kai jie yra suvokiami. Daugumoje biologinių rūšių šviesos receptoriai yra lokalizuoti tinklainėje. Šviesos analizatoriaus sudėtingumas atsirado vystantis biologinei linijai. Aukščiausias gamtos pasiekimas yra žmogaus regėjimas.
Atsiradus civilizacijai, spalvos vaidmuo išaugo. Dirbtinėmis spalvų sintezės priemonėmis galima laikyti dirbtinius šviesos šaltinius (spinduliuojančius riboto spektro elektromagnetinės energijos spinduliuotę) ir dažus (gryna begalinė spalva).
Žmogus visada stengėsi įvaldyti gebėjimą per spalvas paveikti savo dvasios būseną ir panaudoti spalvas patogiai gyvenamajai aplinkai sukurti, taip pat įvairiuose vaizduose. Pirmieji spalvų panaudojimo būdai ritualinėje praktikoje yra susiję su jų simboline funkcija. Vėliau spalvos buvo naudojamos suvokiamai tikrovei atspindėti ir abstrakčioms sąvokoms vizualizuoti.
Didžiausias pasiekimas įvaldant spalvas yra vizualinis menas, naudojant išraiškingas, įspūdingas ir simboliškas spalvas.
Žmogaus akis ir ausis spinduliavimą suvokia skirtingai
Remiantis Young-Helmholtz hipoteze, mūsų akys turi tris nepriklausomus šviesai jautrius receptorius, kurie atitinkamai reaguoja į raudoną, žalią ir mėlyną spalvas. Kai į akį patenka spalvota šviesa, šie receptoriai sužadinami pagal stebimos šviesos spalvos, kurią jie veikia, intensyvumą. Bet koks sužadintų receptorių derinys sukelia specifinį spalvos pojūtį. Šių trijų receptorių jautrumo sritys iš dalies sutampa. Todėl tą patį spalvų pojūtį gali sukelti skirtingi spalvotos šviesos spindulių deriniai. Žmogaus akis nuolat apibendrina dirgiklius, o galutinis suvokimo rezultatas yra visuminis veiksmas. Taip pat reikia pastebėti, kad žmogui labai sunku, o kartais ir neįmanoma nustatyti, ar jis mato šviesos šaltinį, ar šviesą atspindintį objektą.
Jei akis gali būti laikomas tobulu sumatoriumi, tai ausis yra tobulas analizatorius ir turi fantastišką gebėjimą skaidyti ir analizuoti garsą formuojančias vibracijas. Muzikanto ausis be menkiausių sunkumų atskiria, kokiu instrumentu grojama tam tikra nata, pavyzdžiui, fleita ar fagotu. Kiekvienas iš šių instrumentų turi aiškiai apibrėžtą tembrą. Tačiau jei šių instrumentų garsai bus analizuojami naudojant atitinkamą akustinį prietaisą, paaiškės, kad šių instrumentų skleidžiami obertonų deriniai nežymiai skiriasi vienas nuo kito. Remiantis vien instrumentine analize, sunku tiksliai pasakyti, su kokiu instrumentu turime reikalą. Iš klausos instrumentus galima neabejotinai atskirti.
Akies ir ausies jautrumas gerokai pranašesnis už moderniausius elektroninius prietaisus. Tuo pačiu metu akis išlygina mozaikinę šviesos struktūrą, o ausis skiria šlamesį (tonų variacijas).
Jei akis būtų toks pat analizatorius kaip ausis, tai, pavyzdžiui, balta chrizantema mums pasirodytų kaip spalvų chaosas, fantastinis visų vaivorykštės spalvų žaismas. Daiktai mums atrodytų skirtingais atspalviais (spalvų tembrais). Žalia ber e t ir žalias lapas, kuris dažniausiai mums atrodo tokios pat žalios spalvos, būtų nuspalvintas skirtingai. Faktas yra tas, kad žmogaus akis suteikia tą patį žalios spalvos pojūtį iš skirtingų originalių spalvų šviesos spindulių derinių. Hipotetinė akis, turinti analitinių galių, iš karto aptiktų šiuos skirtumus. Tačiau tikroji žmogaus akis juos apibendrina, ir ta pati suma gali turėti daug skirtingų komponentų.
Yra žinoma, kad balta šviesa susideda iš daugybės spalvų ir emisijos spektrų. Mes ją vadiname balta, nes žmogaus akis nesugeba jos išskirti į atskiras spalvas.
Todėl pirmiausia galime daryti prielaidą, kad objektas, pavyzdžiui, raudona rožė, turi šią spalvą, nes atspindi tik raudoną spalvą. Kai kurie kiti objektai, pavyzdžiui, žalias lapas, atrodo žalias, nes iš baltos šviesos išskiria žalią spalvą ir tik ją atspindi. Tačiau praktikoje spalvos pojūtis siejamas ne tik su atrankiniu objekto krintančios ar skleidžiamos šviesos atspindžiu (perdavimu). Suvokiama spalva labai priklauso nuo objekto spalvinės aplinkos, taip pat nuo suvokėjo esmės ir būsenos.
Matosi tik spalva
Kai žmogus neturi regėjimo, tuo metu, kai jis žiūri į pasaulį, viskas atrodo taip pat. Kita vertus, kai jis išmoks matyti, niekas neatrodys taip pat, kaip jis mato daiktą, nors jis išlieka toks pat.
Carlosas Castaneda
Spalvos, atsirandančios dėl fizinių šviesos dirgiklių, paprastai matomos skirtingai, kai dirgiklis yra kitaip. Tačiau spalva taip pat priklauso nuo daugelio kitų sąlygų, tokių kaip akies prisitaikymo lygis, regėjimo lauko struktūra ir sudėtingumo laipsnis, žiūrovo būklė ir individualios savybės. Galimų atskirų mozaikinių šviesos spinduliavimo dirgiklių derinių skaičius yra žymiai didesnis nei skirtingų spalvų skaičius, kuris apytiksliai įvertintas 10 mln.
Iš to išplaukia, kad bet kokia suvokiama spalva gali būti sukurta daugybe dirgiklių, turinčių skirtingą spektrinę sudėtį. Šis reiškinys vadinamas spalvų metamerizmu. Taigi, geltonos spalvos pojūtį galima gauti veikiant monochromatinei spinduliuotei, kurios bangos ilgis yra apie 576 nm, arba sudėtingam dirgikliui. Sudėtingas dirgiklis gali būti sudarytas iš spinduliuotės, kurios bangos ilgis didesnis nei 500 nm (spalvota fotografija, spausdinimas) arba spinduliuotės, kurios bangos ilgis atitinka žalią arba raudoną, derinys, o geltonos spektro dalies visiškai nėra (televizorius). , Kompiuterio monitorius).
Kaip žmogus mato spalvą, arba hipotezė C (B+G) + Y (G+R)
Žmonija sukūrė daugybę hipotezių ir teorijų apie tai, kaip žmogus mato šviesą ir spalvas, kai kurios iš jų buvo aptartos aukščiau.
Šiame straipsnyje, remiantis minėtomis spaudoje naudojamomis spalvų atskyrimo ir spausdinimo technologijomis, bandoma paaiškinti žmogaus spalvinį matymą. Hipotezė grindžiama teiginiu, kad žmogaus akis nėra spinduliuotės šaltinis, o veikia kaip spalvotas paviršius, apšviečiamas šviesos, o šviesos spektras skirstomas į tris zonas: mėlyną, žalią ir raudoną. Daroma prielaida, kad žmogaus akyje yra daug to paties tipo šviesos imtuvų, kurie sudaro šviesą suvokiančios akies mozaikinį paviršių. Pagrindinė vieno iš imtuvų struktūra parodyta paveikslėlyje.
Imtuvas susideda iš dviejų dalių, veikiančių kaip vienas vienetas. Kiekvienoje dalyje yra pora receptorių: mėlyna ir žalia; žalia ir raudona. Pirmoji receptorių pora (mėlyna ir žalia) yra apvyniota mėlyna plėvele, o antroji (žalia ir raudona) – geltona plėvele. Šios plėvelės veikia kaip šviesos filtrai.
Receptorius tarpusavyje jungia šviesos energijos laidininkai. Pirmajame lygyje mėlynas receptorius yra prijungtas prie raudonos spalvos, mėlynas su žalia ir žalias su raudonu. Antrame lygyje šios trys poros receptorių yra sujungtos viename taške („žvaigždės jungtis“, kaip ir su trifaze srove).
Schema veikia pagal šiuos principus:
Mėlynas filtras praleidžia mėlynus ir žalius šviesos spindulius ir sugeria raudonus;
Geltonas filtras praleidžia žalius ir raudonus spindulius, o sugeria mėlynus;
Receptoriai reaguoja tik į vieną iš trijų šviesos spektro zonų: mėlynus, žalius arba raudonus spindulius;
Du receptoriai, esantys už mėlynos ir geltonos šviesos filtrų, reaguoja į žalius spindulius, todėl akies jautrumas žaliojoje spektro zonoje yra didesnis nei mėlynos ir raudonos (tai atitinka eksperimentinius duomenis apie šviesos jautrumą). akis;
Priklausomai nuo krintančios šviesos intensyvumo, kiekvienoje iš trijų tarpusavyje sujungtų receptorių porų atsiras energijos potencialas, kuris gali būti teigiamas, neigiamas arba nulis. Esant teigiamam arba neigiamam potencialui, receptorių pora perduoda informaciją apie spalvos atspalvį, kuriame vyrauja vienos iš dviejų zonų spinduliuotė. Kai energijos potencialas sukuriamas tik dėl vieno iš receptorių šviesos energijos, tuomet turėtų būti atkurta viena iš vienos zonos spalvų – mėlyna, žalia arba raudona. Nulinis potencialas atitinka vienodas spinduliuotės dalis iš kiekvienos iš dviejų zonų, o tai suteikia išėjimui vieną iš dviejų zonų spalvų: geltoną, rausvai raudoną arba žydrą. Jei visos trys receptorių poros turi nulinį potencialą, tada vienas iš pilkų lygių (nuo baltos iki juodos) turėtų būti atkurtas, atsižvelgiant į prisitaikymo lygį;
Kai energijos potencialas trijose receptorių porose skiriasi, tada pilkame taške spalva turėtų būti atkurta, vyraujant vienai iš šešių spalvų: mėlynos, žalios, raudonos, žalsvai mėlynos, violetinės arba geltonos. Tačiau šis atspalvis bus arba pabalęs, arba pajuodęs, priklausomai nuo bendro visų trijų receptorių šviesos energijos lygio. Taigi atkuriamoje spalvoje visada bus achromatinis komponentas (pilkos spalvos lygis). Šis pilkumo lygis, suvidurkintas visiems akies imtuvams, nulems akies prisitaikymą (jautrumą) prie suvokimo sąlygų;
Jei daugumoje akies imtuvų per ilgą laiką atsiranda nedideli energijos potencialai (atitinkantys silpnus spalvų atspalvius arba silpnai chromatines spalvas, artimas achromatinei), jie išsilygins ir nukryps link pilkos arba vyraujančios atminties spalvos. Išimtis yra tada, kai naudojamas lyginamasis spalvų standartas arba šie potencialai atitinka atminties spalvą;
Filtrų spalvos, receptorių jautrumo ar grandinių laidumo sutrikimai iškraipys šviesos energijos suvokimą, taigi ir suvokiamos spalvos iškraipymus;
Stiprus energijos potencialas, atsirandantis dėl ilgalaikio didelės galios šviesos energijos poveikio, gali sukelti papildomos spalvos suvokimą žiūrint į pilką paviršių. Papildomos spalvos: iki geltonai mėlynos, iki rausvai žalios, iki žalsvai raudonos ir atvirkščiai. Šie efektai atsiranda dėl to, kad viename iš trijų grandinės taškų turi įvykti greitas energijos potencialo išlyginimas.
Taigi, naudojant paprastą energijos grandinę, apimančią tris skirtingus receptorius, iš kurių vienas yra dubliuojamas, ir du plėvelės filtrus, galima imituoti bet kokio spalvoto šviesos spektro, kurį mato žmogus, atspalvio suvokimą.
Šiame žmogaus spalvų suvokimo modelyje atsižvelgiama tik į šviesos spektro energetinį komponentą ir neatsižvelgiama į individualias žmogaus savybes, jo amžių, profesiją, emocinę būseną ir daugelį kitų veiksnių, turinčių įtakos šviesos suvokimui. .
Spalva be šviesos
Mano siela man ją atvėrė ir išmokė prisiliesti prie to, kas netapo kūnu ir neišsikristalizavo. Ir ji leido mums suprasti, kad jutimas yra pusė psichikos ir kad tai, ką laikome rankose, yra dalis to, ko trokštame.
J. H. Gibranas
Spalva atsiranda dėl to, kad akis suvokia šviesos elektromagnetinę spinduliuotę ir informaciją apie šią spinduliuotę transformuoja žmogaus smegenys. Nors manoma, kad elektromagnetinė šviesos spinduliuotė yra vienintelis spalvos pojūtį sukeliantis veiksnys, spalvą galima pamatyti be tiesioginio šviesos poveikio, spalviniai pojūčiai gali laisvai atsirasti žmogaus smegenyse. Pavyzdys: spalvoti sapnai arba haliucinacijos, kurias sukelia cheminių medžiagų poveikis. Visiškai tamsiame kambaryje prieš akis matome įvairiaspalvį mirgėjimą, tarsi mūsų regėjimas duotų kažkokius atsitiktinius signalus, kai nėra išorinių dirgiklių.
Vadinasi, kaip jau minėta, spalvos dirgiklis apibrėžiamas kaip adekvatus dirgiklis spalvai ar šviesai suvokti, tačiau tai nėra vienintelis galimas stimulas.
Žmogus nemato visiškoje tamsoje. Kad žmogus matytų objektą, šviesa turi atsispindėti nuo objekto ir pataikyti į tinklainę. Šviesos šaltiniai gali būti natūralūs (ugnis, Saulė) ir dirbtiniai (įvairios lempos). Bet kas yra šviesa?
Remiantis šiuolaikinėmis mokslo sampratomis, šviesa yra tam tikro (pakankamai aukšto) dažnių diapazono elektromagnetinės bangos. Ši teorija kilusi iš Huygenso ir yra patvirtinta daugybe eksperimentų (ypač T. Jungo patirtimi). Tuo pačiu metu riešo bangų dualizmas visiškai pasireiškia šviesos prigimtyje, kuri iš esmės lemia jos savybes: skliddama šviesa elgiasi kaip banga, skleisdama ar sugerdama – kaip dalelė (fotonas). Taigi šviesos efektai, atsirandantys sklindant šviesai (interferencija, difrakcija ir kt.), aprašomi Maksvelo lygtimis, o jos sugerties ir emisijos metu (fotoelektrinis efektas, Komptono efektas) – kvantinio lauko lygtimis. teorija.
Paprasčiau tariant, žmogaus akis yra radijo imtuvas, galintis priimti tam tikro (optinio) dažnių diapazono elektromagnetines bangas. Pirminiai šių bangų šaltiniai yra jas skleidžiantys kūnai (saulė, lempos ir kt.), antriniai šaltiniai – kūnai, atspindintys pirminių šaltinių bangas. Šviesa iš šaltinių patenka į akis ir daro jas matomas žmonėms. Taigi, jei kūnas yra skaidrus bangoms matomo dažnio diapazone (oras, vanduo, stiklas ir kt.), tada akis jo aptikti negali. Šiuo atveju akis, kaip ir bet kuris kitas radijo imtuvas, yra „suderinta“ į tam tikrą radijo dažnių diapazoną (akies atveju tai yra diapazonas nuo 400 iki 790 terahercų) ir nesuvokia bangų, kurios turi aukštesni (ultravioletiniai) arba žemesni (infraraudonieji) dažniai. Šis „derinimas“ pasireiškia visoje akies struktūroje - pradedant lęšiu ir stiklakūniu, kurie yra skaidrūs būtent šiame dažnių diapazone, ir baigiant fotoreceptorių dydžiu, kurie pagal šią analogiją yra panašūs į antenas. radijo imtuvai ir turi tokius matmenis, kurie užtikrina efektyviausią radijo bangų priėmimą šiame konkrečiame diapazone.
Visa tai kartu nulemia dažnių diapazoną, kuriame žmogus mato. Jis vadinamas matomos spinduliuotės diapazonu.
Matoma spinduliuotė – tai žmogaus akies suvokiamos elektromagnetinės bangos, kurios užima spektro sritį, kurios bangos ilgis yra nuo maždaug 380 (violetinė) iki 740 nm (raudona). Tokios bangos užima dažnių diapazoną nuo 400 iki 790 terahercų. Tokių dažnių elektromagnetinė spinduliuotė dar vadinama matoma šviesa arba tiesiog šviesa (siaurąja to žodžio prasme). Žmogaus akis turi didžiausią jautrumą šviesai 555 nm (540 THz) srityje, žaliojoje spektro dalyje.
Balta šviesa, padalinta prizme į spektro spalvas
Baltą spindulį skaidant prizmėje susidaro spektras, kuriame skirtingo bangos ilgio spinduliuotė lūžta skirtingais kampais. Spalvos, įtrauktos į spektrą, tai yra tos spalvos, kurias gali sukurti vieno bangos ilgio (arba labai siauro diapazono) šviesos bangos, vadinamos spektrinėmis spalvomis. Pagrindinės spektrinės spalvos (kurios turi savo pavadinimus), taip pat šių spalvų emisijos charakteristikos pateiktos lentelėje:
Ką mato žmogus
Regėjimo dėka mes gauname 90% informacijos apie mus supantį pasaulį, todėl akis yra vienas svarbiausių jutimo organų.
Akis gali būti vadinama sudėtingu optiniu įrenginiu. Pagrindinė jo užduotis yra „perduoti“ teisingą vaizdą į regos nervą.
Žmogaus akies struktūra
Ragena yra skaidri membrana, dengianti akies priekį. Jam trūksta kraujagyslių ir jis turi didelę laužiamąją galią. Akies optinės sistemos dalis. Ragena ribojasi su nepermatomu išoriniu akies sluoksniu – sklera.
Priekinė akies kamera yra tarpas tarp ragenos ir rainelės. Jis pripildytas intraokulinio skysčio.
Rainelė yra apskritimo formos, kurios viduje yra skylė (vyzdys). Rainelė susideda iš raumenų, kurie susitraukę ir atsipalaidavę keičia vyzdžio dydį. Jis patenka į akies gyslainę. Rainelė atsakinga už akių spalvą (jei mėlyna, vadinasi joje mažai pigmentinių ląstelių, jei ruda – daug). Atlieka tą pačią funkciją kaip ir fotoaparato diafragma, reguliuojanti šviesos srautą.
Vyzdys yra skylė rainelėje. Jo dydis paprastai priklauso nuo apšvietimo lygio. Kuo daugiau šviesos, tuo mažesnis vyzdys.
Lęšis yra „natūralus akies lęšis“. Jis skaidrus, elastingas – gali keisti formą, beveik akimirksniu „fokusuodamas“, dėl ko žmogus gerai mato ir arti, ir toli. Įsikūręs kapsulėje, laikomas ciliarine juostele. Lęšis, kaip ir ragena, yra akies optinės sistemos dalis. Žmogaus akies lęšio skaidrumas yra puikus, praleidžia daugumą šviesos, kurios bangos ilgis yra nuo 450 iki 1400 nm. Šviesa, kurios bangos ilgis viršija 720 nm, nėra suvokiama. Žmogaus akies lęšiukas gimus yra beveik bespalvis, bet su amžiumi tampa gelsvas. Tai apsaugo tinklainę nuo ultravioletinių spindulių poveikio.
Stiklakūnis yra gelio pavidalo skaidri medžiaga, esanti užpakalinėje akies dalyje. Stiklakūnis palaiko akies obuolio formą ir dalyvauja intraokulinėje medžiagų apykaitoje. Akies optinės sistemos dalis.
Tinklainė – susideda iš fotoreceptorių (jie jautrūs šviesai) ir nervinių ląstelių. Receptorių ląstelės, esančios tinklainėje, skirstomos į du tipus: kūgius ir lazdeles. Šiose ląstelėse, gaminančiose fermentą rodopsiną, šviesos energija (fotonai) paverčiama nervinio audinio elektros energija, t.y. fotocheminė reakcija.
Sklera yra nepermatomas išorinis akies obuolio sluoksnis, kuris akies obuolio priekyje susilieja į skaidrią rageną. Prie skleros yra pritvirtinti 6 ekstraokuliniai raumenys. Jame yra nedidelis skaičius nervų galūnių ir kraujagyslių.
Gyslainė - iškloja užpakalinę skleros dalį; šalia jos yra tinklainė, su kuria ji yra glaudžiai susijusi. Gyslainė yra atsakinga už intraokulinių struktūrų aprūpinimą krauju. Sergant tinklainės ligomis, ji labai dažnai dalyvauja patologiniame procese. Gyslainėje nėra nervų galūnėlių, todėl jai susirgus nėra skausmo, o tai dažniausiai signalizuoja apie kažkokias problemas.
Regos nervas – regos nervo pagalba signalai iš nervų galūnių perduodami į smegenis.
Žmogus negimsta su jau išsivysčiusiu regėjimo organu: pirmaisiais gyvenimo mėnesiais formuojasi smegenys ir regėjimas, o apie 9 mėnesius jie beveik akimirksniu sugeba apdoroti gaunamą vaizdinę informaciją. Norint pamatyti, reikia šviesos.
Žmogaus akies jautrumas šviesai
Akies gebėjimas suvokti šviesą ir atpažinti įvairų jos ryškumo laipsnį vadinamas šviesos suvokimu, o gebėjimas prisitaikyti prie skirtingo apšvietimo ryškumo – akies prisitaikymu; šviesos jautrumas vertinamas pagal šviesos dirgiklio slenkstinę vertę.
Žmogus, turintis gerą regėjimą, naktį gali matyti žvakės šviesą kelių kilometrų atstumu. Maksimalus šviesos jautrumas pasiekiamas po pakankamai ilgo prisitaikymo prie tamsos. Jis nustatomas veikiant šviesos srautui 50° kampu, kai bangos ilgis 500 nm (didžiausias akies jautrumas). Esant tokioms sąlygoms, slenkstinė šviesos energija yra apie 10–9 erg/s, o tai prilygsta kelių optinių kvantų srautui per sekundę per vyzdį.
Mokinio indėlis į akių jautrumo reguliavimą itin nežymus. Visas ryškumo diapazonas, kurį gali suvokti mūsų vizualinis mechanizmas, yra didžiulis: nuo 10–6 cd m² visiškai tamsai pritaikytai akiai, iki 106 cd m² visiškai šviesai pritaikytai akiai. jautrumas slypi šviesai jautrių pigmentų skaidyme ir atstatyme tinklainės fotoreceptoriuose – kūgiuose ir strypuose.
Žmogaus akyje yra dviejų tipų šviesai jautrių ląstelių (receptorių): labai jautrūs strypai, atsakingi už prieblandos (naktinį) matymą, ir mažiau jautrūs kūgiai, atsakingi už spalvų matymą.
Normalizuoti žmogaus akies spurgų jautrumo šviesai grafikai S, M, L. Taškinė linija rodo strypų prieblandą, „juodai baltą“ jautrumą.
Žmogaus tinklainėje yra trijų tipų kūgiai, kurių didžiausias jautrumas pasireiškia raudonoje, žalioje ir mėlynoje spektro dalyse. Kūgių tipų pasiskirstymas tinklainėje yra netolygus: „mėlyni“ kūgiai randami arčiau periferijos, o „raudoni“ ir „žali“ kūgiai pasiskirstę atsitiktinai. Kūgio tipų atitikimas trims „pagrindinėms“ spalvoms leidžia atpažinti tūkstančius spalvų ir atspalvių. Trijų tipų kūgių spektrinio jautrumo kreivės iš dalies sutampa, o tai prisideda prie metamerizmo reiškinio. Labai stipri šviesa sužadina visų 3 tipų receptorius, todėl suvokiama kaip akinanti baltoji spinduliuotė.
Vienodas visų trijų elementų stimuliavimas, atitinkantis svertinį dienos šviesos vidurkį, taip pat sukuria baltos spalvos pojūtį.
Žmogaus spalvų regėjimą kontroliuoja genai, koduojantys šviesai jautrius opsino baltymus. Pasak trijų komponentų teorijos šalininkų, spalvų suvokimui pakanka trijų skirtingų baltymų, kurie reaguoja į skirtingus bangos ilgius.
Dauguma žinduolių turi tik du iš šių genų, todėl jie turi juodą ir baltą regėjimą.
Raudonai šviesai jautrų opsiną žmonėms koduoja OPN1LW genas.
Kitus žmogaus opsinus koduoja genai OPN1MW, OPN1MW2 ir OPN1SW, iš kurių pirmieji du koduoja baltymus, jautrius šviesai esant vidutiniams bangos ilgiams, o trečiasis yra atsakingas už opsiną, jautrų trumpųjų bangų spektro daliai. .
matymo linija
Matymo laukas – tai erdvė, kurią vienu metu suvokia akis fiksuotu žvilgsniu ir fiksuota galvos padėtimi. Jis turi tam tikras ribas, atitinkančias optiškai aktyvios tinklainės dalies perėjimą į optiškai aklą.
Regėjimo lauką dirbtinai riboja išsikišusios veido dalys – užpakalinė nosies dalis, viršutinis akiduobės kraštas. Be to, jo ribos priklauso nuo akies obuolio padėties orbitoje. Be to, kiekvienoje sveiko žmogaus akyje yra šviesai nejautri tinklainės sritis, vadinama akląja vieta. Nervinės skaidulos iš receptorių į akląją zoną eina per tinklainę ir susirenka į regos nervą, kuris per tinklainę pereina į kitą pusę. Taigi šioje vietoje nėra šviesos receptorių.
Šioje konfokalinėje mikrografijoje optinis diskas pavaizduotas juodai, kraujagysles dengiančios ląstelės – raudonai, o kraujagyslių turinys – žaliai. Tinklainės ląstelės pasirodė kaip mėlynos dėmės.
Dviejų akių aklosios dėmės yra skirtingose vietose (simetriškai). Šis faktas ir tai, kad smegenys koreguoja suvokiamą vaizdą, paaiškina, kodėl jos yra nematomos, kai abi akys naudojamos normaliai.
Norėdami stebėti savo akląją zoną, užmerkite dešinę akį ir kaire akimi pažiūrėkite į dešinįjį kryžių, kuris yra apskritimas. Laikykite veidą ir monitorių vertikaliai. Nenutraukdami akių nuo dešiniojo kryžiaus, atitraukite veidą arčiau (arba toliau) nuo monitoriaus ir tuo pačiu stebėkite kairįjį kryžių (į jį nežiūrėdami). Tam tikru momentu jis išnyks.
Šiuo metodu taip pat galima įvertinti apytikslį aklosios zonos kampinį dydį.
Aklosios zonos aptikimo technika
Taip pat išskiriamos paracentrinės regėjimo lauko dalys. Priklausomai nuo vienos ar abiejų akių dalyvavimo regėjime, išskiriamas monokulinis ir binokulinis regėjimo laukas. Klinikinėje praktikoje dažniausiai tiriamas monokulinis regėjimo laukas.
Binokulinis ir stereoskopinis regėjimas
Žmogaus regėjimo analizatorius įprastomis sąlygomis užtikrina žiūroninį regėjimą, tai yra regėjimą dviem akimis su vienu regėjimo suvokimu. Pagrindinis binokulinio regėjimo refleksinis mechanizmas yra vaizdo susiliejimo refleksas – susiliejimo refleksas (susiliejimas), kuris atsiranda tuo pačiu metu stimuliuojant funkciškai nevienodus abiejų akių tinklainės nervinius elementus. Dėl to atsiranda fiziologinis dvigubas matymas objektams, esantiems arčiau arba toliau nei fiksuotas taškas (žiūroninis fokusavimas). Fiziologinis dvigubas matymas (fokusas) padeda įvertinti objekto atstumą nuo akių ir sukuria palengvėjimo pojūtį, arba stereoskopinį matymą.
Matant viena akimi, gylio (reljefo atstumo) suvokimą atlieka Ch. arr. antrinių pagalbinių atstumo ženklų dėka (tariamas objekto dydis, linijinė ir oro perspektyva, vienų objektų blokavimas kitų, akies pritaikymas ir pan.).
Vizualinio analizatoriaus laidumo keliai
1 – Kairė regėjimo lauko pusė, 2 – Dešinė regėjimo lauko pusė, 3 – Akis, 4 – Tinklainė, 5 – Regos nervai, 6 – Akies motorinis nervas, 7 – Chiasma, 8 – Regos traktas, 9 – Šoninis geniculate body , 10 - Viršutinės keturkampės gumbų formos, 11 - Nespecifinis regėjimo kelias, 12 - regos žievė.
Žmogus mato ne akimis, o akimis, iš kur informacija per regos nervą, chiazmą, regos takus perduodama į tam tikras smegenų žievės pakaušio skilčių sritis, kur matomas išorinio pasaulio vaizdas. susiformavo. Visi šie organai sudaro mūsų regos analizatorių arba regos sistemą.
Regėjimo pokyčiai su amžiumi
Tinklainės elementai pradeda formuotis 6-10 intrauterinio vystymosi savaičių, galutinis morfologinis brendimas įvyksta 10-12 metų. Kūnui vystantis, vaiko spalvų suvokimas labai pasikeičia. Naujagimio tinklainėje veikia tik lazdelės, užtikrinančios juodą ir baltą regėjimą. Kūgių skaičius nedidelis ir jie dar nesubrendę. Spalvų atpažinimas ankstyvame amžiuje priklauso nuo ryškumo, o ne nuo spektrinių spalvos savybių. Kai kūgiai bręsta, vaikai pirmiausia skiria geltoną, tada žalią, o vėliau raudoną spalvas (nuo 3 mėnesių amžiaus jiems pavyko sukurti sąlyginius refleksus šioms spalvoms). Kūgiai pradeda visiškai funkcionuoti 3 gyvenimo metų pabaigoje. Mokykliniame amžiuje padidėja skiriamoji akių spalva. Spalvos pojūtis maksimaliai išsivysto iki 30 metų, o vėliau palaipsniui mažėja.
Naujagimio akies obuolio skersmuo – 16 mm, svoris – 3,0 g.Akies obuolio augimas tęsiasi ir po gimimo. Intensyviausiai auga pirmuosius 5 gyvenimo metus, rečiau – iki 9-12 metų. Naujagimių akies obuolio forma yra labiau sferinė nei suaugusiųjų, todėl 90% atvejų jiems pasireiškia toliaregio refrakcija.
Naujagimių vyzdys siauras. Dėl vyraujančio simpatinių nervų, inervuojančių rainelės raumenis, tonuso, 6–8 metų vyzdžiai tampa platūs, todėl padidėja tinklainės saulės nudegimo rizika. 8–10 metų vyzdys susiaurėja. 12–13 metų vyzdžio reakcijos į šviesą greitis ir intensyvumas tampa toks pat kaip ir suaugusio žmogaus.
Naujagimiams ir ikimokyklinio amžiaus vaikams lęšiukas yra labiau išgaubtas ir elastingesnis nei suaugusiojo, jo laužiamoji galia didesnė. Tai leidžia vaikui aiškiai matyti objektą, esantį mažesniu atstumu nuo akies nei suaugęs. Ir jei kūdikiui jis yra skaidrus ir bespalvis, suaugusiojo lęšis turi šiek tiek gelsvą atspalvį, kurio intensyvumas gali didėti su amžiumi. Tai neturi įtakos regėjimo aštrumui, bet gali turėti įtakos mėlynos ir violetinės spalvos suvokimui.
Sensorinės ir motorinės regos funkcijos vystosi vienu metu. Pirmosiomis dienomis po gimimo akių judesiai yra asinchroniniai, kai viena akis nejuda, galima stebėti kitos. Gebėjimas fiksuoti daiktą žvilgsniu susiformuoja nuo 5 dienų iki 3–5 mėnesių amžiaus.
Reakcija į daikto formą jau pastebima 5 mėnesių vaikui. Ikimokyklinio amžiaus vaikams pirmą reakciją sukelia daikto forma, vėliau jo dydis ir galiausiai spalva.
Regėjimo aštrumas didėja su amžiumi, gerėja ir stereoskopinis regėjimas. Stereoskopinis regėjimas optimalų lygį pasiekia iki 17–22 metų, o nuo 6 metų mergaičių stereoskopinis regėjimo aštrumas yra didesnis nei berniukų. Matymo laukas sparčiai didėja. Iki 7 metų jo dydis yra maždaug 80% suaugusiojo regėjimo lauko dydžio.
Po 40 metų sumažėja periferinio matymo lygis, tai yra, susiaurėja regėjimo laukas ir pablogėja vaizdas iš šono.
Maždaug po 50 metų ašarų skysčio gamyba mažėja, todėl akys mažiau hidratuojamos nei jaunesniame amžiuje. Pernelyg didelis sausumas gali pasireikšti akių paraudimu, skausmu, ašarojančiomis akimis veikiant vėjui ar ryškiai šviesai. Tai gali priklausyti nuo įprastų veiksnių (dažno akių įtempimo ar oro taršos).
Su amžiumi žmogaus akis ima blankiau suvokti aplinką, mažėja kontrastas ir ryškumas. Gebėjimas atpažinti spalvas, ypač artimas spalvas, taip pat gali būti sutrikęs. Tai tiesiogiai susiję su tinklainės ląstelių, kurios suvokia spalvų atspalvius, kontrastą ir ryškumą, skaičiaus sumažėjimą.
Kai kuriuos su amžiumi susijusius regėjimo sutrikimus sukelia presbiopija, kuri pasireiškia neaiškiais, neryškiais vaizdais bandant žiūrėti į arti akių esančius objektus. Gebėjimas sufokusuoti regėjimą į mažus objektus reikalauja maždaug 20 dioptrijų (fokusuojant į objektą, esantį 50 mm atstumu nuo stebėtojo) vaikams, iki 10 dioptrijų 25 metų amžiaus (100 mm) ir 0,5–1 dioptrijų 60 metų amžiaus ( gebėjimas sutelkti dėmesį į objektą, esantį už 1–2 metrų). Manoma, kad taip nutinka dėl vyzdį reguliuojančių raumenų susilpnėjimo, pablogėja ir vyzdžių reakcija į į akį patenkantį šviesos srautą. Todėl kyla sunkumų skaitant esant silpnam apšvietimui, o prisitaikymo laikas pailgėja, kai keičiasi apšvietimas.
Taip pat su amžiumi greičiau pradeda atsirasti regos nuovargis ir net galvos skausmai.
Spalvų suvokimas
Spalvų suvokimo psichologija – žmogaus gebėjimas suvokti, atpažinti ir įvardyti spalvas.
Spalvos suvokimas priklauso nuo fiziologinių, psichologinių, kultūrinių ir socialinių veiksnių komplekso. Iš pradžių spalvų suvokimo tyrimai buvo vykdomi spalvų mokslo rėmuose; Vėliau prie problemos prisijungė etnografai, sociologai ir psichologai.
Regėjimo receptoriai teisėtai laikomi „smegenų dalimi, iškelta į kūno paviršių“. Nesąmoningas regėjimo suvokimo apdorojimas ir korekcija užtikrina regėjimo „teisingumą“, o tai yra ir „klaidų“ priežastis vertinant spalvą tam tikromis sąlygomis. Taigi, pašalinus „foninį“ akies apšvietimą (pavyzdžiui, žiūrint į tolimus objektus per siaurą vamzdelį), žymiai pakeičiamas šių objektų spalvos suvokimas.
Vienu metu tų pačių savaime nešviečiančių objektų ar šviesos šaltinių tyrimas, kurį atlieka keli stebėtojai, turintys normalų spalvinį matymą, tomis pačiomis žiūrėjimo sąlygomis, leidžia nustatyti nedviprasmišką palyginamų spindulių spektrinės sudėties ir spalvinių pojūčių, sukeliamų juos. Tuo remiasi spalvų matavimai (kolorimetrija). Šis atitikimas nedviprasmiškas, bet ne vienas su vienu: tie patys spalvų pojūčiai gali sukelti skirtingos spektrinės sudėties spinduliuotės srautus (metamerizmą).
Yra daug spalvos, kaip fizinio dydžio, apibrėžimų. Tačiau net ir geriausiuose iš jų kolorimetriniu požiūriu dažnai nepaminėta, kad nurodytas (ne abipusis) vienareikšmiškumas pasiekiamas tik esant standartizuotoms stebėjimo, apšvietimo ir pan. sąlygoms, o spalvos suvokimo pokytis keičiant. neatsižvelgiama į tos pačios spektrinės sudėties spinduliavimo intensyvumą (Bezold-Brücke fenomenas), vadinamasis. akies spalvų pritaikymas ir kt. Todėl spalvų pojūčių įvairovė, atsirandanti esant realioms apšvietimo sąlygoms, elementų kampinių dydžių kitimai, lyginami pagal spalvą, jų fiksacija skirtingose tinklainės dalyse, skirtingos stebėtojo psichofiziologinės būsenos ir kt. ., visada sodresnė nei kolorimetrinė spalvų įvairovė.
Pavyzdžiui, kolorimetrijoje kai kurios spalvos (pvz., oranžinė arba geltona) apibrėžiamos vienodai, kurios kasdieniame gyvenime (priklausomai nuo šviesumo) suvokiamos kaip ruda, „kaštoninė“, ruda, „šokoladinė“, „alyvuogė“ ir kt. Vienas geriausių bandymų apibrėžti Erwinui Schrödingerio priklausančią spalvos sampratą, sunkumus pašalina tai, kad nėra spalvinių pojūčių priklausomybės nuo daugelio specifinių stebėjimo sąlygų požymių. Schrödingerio teigimu, spalva yra spinduliuotės spektrinės sudėties savybė, būdinga visai spinduliuotei, kuri žmonėms vizualiai nesiskiria.
Dėl akies prigimties šviesa, sukelianti tos pačios spalvos pojūtį (pavyzdžiui, baltą), tai yra vienodą trijų regos receptorių sužadinimo laipsnį, gali turėti skirtingą spektrinę sudėtį. Daugeliu atvejų žmogus šio efekto nepastebi, tarsi „atspėdamas“ spalvą. Taip yra todėl, kad nors skirtingo apšvietimo spalvinė temperatūra gali būti vienoda, tačiau to paties pigmento atspindimos natūralios ir dirbtinės šviesos spektrai gali labai skirtis ir sukelti skirtingą spalvų pojūtį.
Žmogaus akis suvokia daugybę skirtingų atspalvių, tačiau yra „uždraustų“ spalvų, kurios jai nepasiekiamos. Pavyzdys yra spalva, kuri vienu metu žaidžia ir su geltonais, ir su mėlynais tonais. Taip atsitinka todėl, kad spalvų suvokimas žmogaus akyje, kaip ir daugelis kitų dalykų mūsų kūne, yra paremtas opozicijos principu. Akies tinklainėje yra specialių priešininkų neuronų: kai kurie iš jų suaktyvėja, kai matome raudoną spalvą, o kai kurie nuslopinami, kai matome žalią spalvą. Tas pats atsitinka su geltonos-mėlynos spalvos pora. Taigi, spalvos porose raudona-žalia ir mėlyna-geltona turi priešingą poveikį tiems patiems neuronams. Kai šaltinis skleidžia abi spalvas poroje, jų poveikis neuronui išnyksta ir žmogus nemato nė vienos spalvos. Be to, žmogus įprastomis aplinkybėmis šių spalvų ne tik negali matyti, bet ir įsivaizduoti.
Tokias spalvas galite pamatyti tik kaip mokslinio eksperimento dalį. Pavyzdžiui, mokslininkai Hewittas Crane'as ir Thomas Piantanida iš Stanfordo instituto Kalifornijoje sukūrė specialius vizualinius modelius, kuriuose keitėsi „ginčijamų“ atspalvių juostelės, greitai pakeisdamos viena kitą. Šie vaizdai, užfiksuoti specialiu prietaisu žmogaus akių lygyje, buvo parodyti dešimtims savanorių. Po eksperimento žmonės tvirtino, kad tam tikru momentu išnyko ribos tarp atspalvių, susiliedamos į vieną spalvą, su kuria anksčiau nebuvo susidūrę.
Žmonių ir gyvūnų regėjimo skirtumai. Metamerizmas fotografijoje
Žmogaus regėjimas yra trijų stimulų analizatorius, tai yra, spektrinės spalvos charakteristikos išreiškiamos tik trimis reikšmėmis. Jei lyginami skirtingos spektrinės sudėties spinduliuotės srautai kūgiams sukuria tą patį poveikį, spalvos suvokiamos kaip vienodos.
Gyvūnų pasaulyje yra keturių ir net penkių stimulų spalvų analizatoriai, todėl spalvos, kurias žmonės suvokia kaip vienodas, gyvūnams gali atrodyti kitokios. Visų pirma, plėšrieji paukščiai mato graužikų pėdsakus keliuose į savo urvus vien dėl jų šlapimo komponentų ultravioletinės liuminescencijos.
Panaši situacija susidaro su vaizdo įrašymo sistemomis – tiek skaitmeninėmis, tiek analoginėmis. Nors dauguma jų yra trijų stimulų (trys filmų emulsijos sluoksniai, trijų tipų skaitmeninio fotoaparato ar skaitytuvo matricinės ląstelės), jų metamerizmas skiriasi nuo žmogaus regėjimo metamerizmo. Todėl spalvos, kurias akis suvokia kaip vienodas, nuotraukoje gali atrodyti skirtingos ir atvirkščiai.