Šviesa ir jos suvokimas žmogaus akimis. Šviesos įtaka

Savivaldybės biudžetas švietimo įstaiga gimnazija

Testas

Pristatymas tema: "Spalvų suvokimas"

Charitonovas Levas

Įvadas

Kas yra spalva

Spalvų suvokimas

Diapazonas. Pagrindiniai spalvų tipai

Išvados ir išvada

Literatūra

Įvadas

Šviesa suteikia mums galimybę pamatyti ir tyrinėti viską, kas mus supa žemėje, taip pat tai, kas yra už žemės ribų, beribėje kosminėje erdvėje. Šviesą suvokiame regėjimo organo – akies – pagalba. Tuo pačiu jaučiame ne tik šviesą, bet ir spalvą. Mes ne tik matome aplink save apšviečiamus ar šviečiančius objektus, bet ir galime spręsti apie jų spalvą. Akies savybė – ne tik matyti mus supančius daiktus ir reiškinius, bet ir pajusti jų spalvą – suteikia galimybę stebėti neišsenkamą gamtos spalvų turtingumą ir atgaminti spalvas, kurių mums reikia įvairiose gyvenimo srityse bei veikla.

Mūsų darbo tikslas – ištirti, kas yra spalva, kaip ji formuojasi ir kur taikoma.

Siekdami šio tikslo, iškėlėme šias užduotis:

Remdamiesi literatūros šaltiniais ir medžiaga internete, susipažinkite su spalvos sąvokos apibrėžimu, spalvų rūšimis, spalvų suvokimo akimis ypatybėmis ir spalvoto vaizdo gavimo mechanizmais.

Eksperimentuokite su skirtingais spalvų pridėjimo būdais.

Apsvarstykite spalvų naudojimą įvairiose srityse mūsų gyvenimai

Darbe buvo naudojami šie tyrimo metodai:

literatūros šaltinių analizė;

eksperimentas;

fotografavimas ir vaizdo įrašymas.

1. Kas yra spalva

Spalva yra matomos šviesos, elektromagnetinių bangų diapazono charakteristika.

Spalva gali būti siejama su tam tikro bangos ilgio šviesos spindulių spektrinėmis savybėmis. Šviesos poveikis akies fotoreceptoriams lemia spalvos pojūčio pobūdį. Šviesa yra viena iš energijos formų. Šviesos šaltiniai – įvairūs kūnai, skleidžiantys šviesos spindulius. Kiti kūnai atspindi tik šviesą. Būtent dėl ​​​​to mes juos matome (absoliučioje tamsoje kūnai neatspindi šviesos ir nieko nematome).

Šviesa susideda iš skirtingų spalvų spindulių. Tai galite patikrinti leisdami saulės šviesą per prizmę. Izaokas Niutonas atliko saulės šviesos skaidymosi eksperimentą (1 pav.). Šviesai išsklaidyti jis panaudojo nedidelį stiklo gabalėlį trikampės prizmės pavidalu. Kai saulės spinduliai praeina pro lietaus lašus, kiekvienas lašelis veikia kaip prizmė ir atsiranda vaivorykštė. Objektų spalva priklauso nuo to, kokios spalvos spindulius jie sugeria ir atspindi. Spalvos charakteristikos ir ypatybės yra susijusios su fizinėmis objekto, medžiagos, šviesos šaltinių ir kt. savybėmis, pavyzdžiui, sugerties, atspindžio ar emisijos spektrais.

spalvų spektrinė šviesa

Ryžiai. 1. Baltos šviesos pluošto skaidymo į spektrą, naudojant stiklinę prizmę, schema.

Stiklas praleidžia visus matomus spindulius. Balta medžiaga atspindi visus matomus spindulius. Juoda medžiaga sugeria visus spindulius. Žalias lapas sugeria raudonus spindulius, atspindi žalią. Raudona medžiaga atspindi raudonus spindulius, kiti sugeria.

Spalvų suvokimas

Spalva yra viena iš materialaus pasaulio objektų savybių, suvokiama kaip sąmoningas vizualinis pojūtis. Tą ar kitą spalvą žmogus „priskiria“ objektams vizualinio suvokimo procese.

Daugeliu atvejų spalvos pojūtis atsiranda dėl to, kad akis veikia elektromagnetinės spinduliuotės srautus iš bangų ilgio diapazono, kuriame ši spinduliuotė yra suvokiama akies (matomas diapazonas - bangos ilgiai nuo 380 iki 760 nm). Kartais spalvos pojūtis atsiranda be spinduliavimo srauto poveikio akiai - spaudžiant akies obuolį, šoko, elektros stimuliacijos ir pan., taip pat dėl ​​psichinės sąsajos su kitais pojūčiais - garsu, šiluma ir pan., ir dėl to. vaizduotės darbo. Įvairių spalvų pojūčius sukelia skirtingų spalvų objektai, jų skirtingai apšviestos sritys, taip pat šviesos šaltiniai ir jų kuriamas apšvietimas. Šiuo atveju spalvų suvokimas gali skirtis (net ir esant tokiai pačiai santykinei spinduliuotės srautų spektrinei kompozicijai) priklausomai nuo to, ar spinduliuotė į akį patenka iš šviesos šaltinių, ar iš nešviečiančių objektų. IN žmonių kalba, tačiau tie patys terminai vartojami šių dviejų skirtingų tipų objektų spalvoms. Pagrindinė spalvų pojūčius sukeliančių objektų dalis yra nešviečiantys kūnai, kurie tik atspindi arba perduoda šaltinių skleidžiamą šviesą. Apskritai objekto spalvą lemia toliau nurodyti veiksniai: jo spalva ir paviršiaus savybės; šviesos šaltinių ir terpės, kuria sklinda šviesa, optinės savybės; savybių vizualinis analizatorius ir vis dar nepakankamai ištirto psichofiziologinio regėjimo įspūdžių apdorojimo smegenų centruose ypatumai.

Šiuo metu spalvų suvokimas siejamas su trijų komponentų regėjimo hipoteze. Jis pagrįstas prielaida, kad tinklainėje (organizmas, akis) turi būti trijų tipų fotoreceptoriai (vadinamos kūgio ląstelėmis) su skirtingais sugerties spektrais, pavyzdžiui, "raudonųjų" šviesos spindulių absorbcija, kur, pavyzdžiui, kūgiai yra daugiau. jautrūs raudonos šviesos spinduliams.aktyviau reaguoti. Panašiai atsitinka ir sąveikaujant kitiems kūgiams, kurie yra jautresni kitoms pagrindinėms spalvoms (pavyzdžiui, mėlynai, žaliai). Yra pasiūlymų, kad tokių fotoreceptorių tipų gali būti daugiau nei trys. Tačiau iki šiol šios hipotezės nėra patvirtintos.

Diapazonas. Pagrindiniai spalvų tipai

Prisiminkite vieną gražiausių gamtos reiškinių – vaivorykštę. Lietus dar nepraėjo iki galo, pro debesis prasiskverbia saulės spinduliai, o danguje pasirodo didžiulė įvairiaspalvė vaivorykštė, kurios spalvos sklandžiai virsta viena kita.

Žvelgiant į vaivorykštę, neįmanoma nurodyti atskirų spalvų ribų, įvardijamos tik kelios būdingos sritys, išdėstytos tokia tvarka iš viršaus į apačią: raudona, oranžinė, geltona, geltonai žalia, žalia, mėlyna, indigo ir violetinė. Tiesą sakant, kiekviena iš nurodytų vaivorykštės spalvų zonų savo ruožtu susideda iš daugybės spalvų atspalvių, sklandžiai paverčiančių vienas kitą. Mūsų akies savybės yra tokios, kad kiekvienoje spalvų srityje mes atskiriame tik ribotą spalvų skaičių viena nuo kitos. Niutonas paaiškino vaivorykštės atsiradimą. Saulės spinduliai lūžta lietaus lašuose, kaip prizmėse, o balta šviesa suskaidoma į sudedamąsias dalis. Dėl to matome vaivorykštę, susidedančią iš daugelio spektrinių spalvų, pereinančių viena į kitą.

Vaivorykštė yra saulės šviesos spektras. Jei įprastos elektros kaitrinės lempos šviesą praleistume per trikampę prizmę, įsitikintume, kad kaitinamosios lempos spektras panašus į saulės šviesos spektrą. Visi kaitriniai kūnai suteikia vienodą spektrą. Perėjimas iš vienos spalvos į kitą vyksta nuolat, todėl toks spektras vadinamas nuolatiniu. Visą spektrą galima suskirstyti į dvi dalis pagal spalvų atspalvius. Vienoje dalyje yra raudonos, oranžinės, geltonos ir geltonai žalios spalvos, o kita dalis – violetinės, mėlynos, mėlynos ir žalios spalvos. Pirmosios spektro dalies spalvos yra susijusios su kaitinamųjų kūnų spalvos idėja - ugnimi, todėl jos vadinamos šiltomis spalvomis. O antrosios spektro dalies spalvos siejamos su vandens, ledo, metalo spalva ir vadinamos šaltomis spalvomis.

Pirminės ir antrinės spalvos.

Sąvoka „papildoma spalva“ buvo įvesta pagal analogiją su „pagrindine spalva“. Nustatyta, kad optinis tam tikrų spalvų porų maišymas gali sudaryti įspūdį balta spalva. Taigi, prie pagrindinių spalvų triados Raudona - Žalia - Mėlyna, papildomos spalvos yra žalsvai mėlyna - violetinė - geltona - spalvos. Spalvų rate šios spalvos yra išdėstytos priešingai, kad abiejų triadų spalvos keistųsi. Spausdinimo praktikoje kaip pagrindinės spalvos naudojami skirtingi „pagrindinių spalvų“ rinkiniai.

Pirminės ir antrinės spalvos.

Šis skirstymas pagrįstas daugelio mokslininkų (Lomonosovo, Jungo, Helmholco, Göringo) idėjų sinteze. Pagrindinės spalvos apima „pagrindines spalvas“, antrinės – visas kitas, kurias galima gauti maišant pagrindines spalvas.

Chromatinės ir achromatinės spalvos.

Visos gamtoje aptinkamos spalvos skirstomos į achromatines ir chromatines. Achromatinėms spalvoms priskiriama balta ir juoda, taip pat pilka, kuri yra tarpinė tarp baltos ir juodos. Visi pilkos spalvos galima gauti maišant juodą ir baltą spalvas, paimtas skirtingomis proporcijomis. Pavyzdžiui, sumaišius suodžius su kreida skirtingomis proporcijomis, gaunamos skirtingo šviesumo juodos pilkos spalvos. Achromatinių spalvų spektre nėra – jos bespalvės. Gamtoje yra begalė spalvų. Tačiau žmogaus akis sugeba atskirti tik ribotą jų skaičių – apie 300 achromatinių spalvų nuo baltos iki juodos.

Chromatinės spalvos yra visos spalvos, turinčios tam tikrą spalvų atspalvį. Tai apima, pavyzdžiui, visas spektrines spalvas (žalia, geltona, raudona ir kt.)

Kas lemia objektų spalvą

Kas lemia mus supančių objektų spalvą? Kokia fizinė prasmė atitinka mūsų idėją, kad žolė žalia, dangus mėlynas, dažai raudoni ir pan.?

Tegul ištisinio arba linijinio spektro šviesos šaltinio šviesos srautas patenka ant kokio nors permatomo kūno. Dalis šio šviesos srauto atsispindės nuo kūno paviršiaus, dalis praeis per kūną, o dalis jo bus sugerta. Kūno atspindimų ir perduodamų šviesos srautų santykis su krintančios šviesos srautu vadinamas bendru arba visuminiu atspindžio ir perdavimo koeficientu ir išreiškiamas procentais. Taigi, pavyzdžiui, ką tik iškritusio sniego atspindžio koeficientas yra 85, balto popieriaus - 75, juodos odos - 1 - 2%. Tai reiškia, kad sniegas atspindi 85, baltas popierius 75, o juoda oda atspindi 1 - 2% ant jų krentančio šviesos srauto.

Paviršiai, kurie nekeičia ant jų krintančios šviesos spektrinės sudėties ir kurių atspindžio koeficientas ne mažesnis kaip 85 %, vadinami baltais (sniegu). Kūnai arba terpė, per kuriuos šviesos srautas praeina nepakeisdamas savo spektrinės sudėties, vadinami bespalviais. Pavyzdžiui, skaidrus lango stiklas.

Raudonais dažais padengtas paviršius, apšviestas baltos saulės šviesos, mums atrodo raudonas. Jei žiūrime per mėlynos šviesos filtrą (mėlyną stiklą) į kaitrinės lempos šviečiantį siūlą, pastarasis mums atrodo kaip mėlynas. Tai reiškia, kad paviršius padengtas dažais, todėl matome raudoną spalvą, nes ji gerai ir blogai atspindi raudonus, oranžinius ir geltonus spindulius. Žvelgdami per mėlynos šviesos filtrą į kaitrinės lempos šviečiantį siūlą, pastarąjį matome kaip mėlyną, nes kaitrinės lempos spindulių visumos mėlynos šviesos filtras praleidžia tik mėlynus, violetinius ir mėlynus spindulius, kurie dėl to mums mėlynos spalvos pojūtis.

Kūnai ir terpės, nevienodai atspindinčios ar praleidžiančios skirtingo bangos ilgio šviesą, apšviestos balta šviesa, turi vienokią ar kitokią savo fizines savybes atitinkančią spalvą ir vadinamos spalvotomis.

Taigi mus supančių objektų spalva priklauso, pirma, nuo jų gebėjimo atspindėti arba perduoti ant jų krintantį šviesos srautą ir, antra, nuo šviesos srauto pasiskirstymo juos apšviečiančio šviesos šaltinio spektre.

Kai sakome, kad paviršius turi žalia spalva(kai apšviečiama balta šviesa), tai reiškia, kad iš visų baltą šviesą sudarančių spindulių šis paviršius atspindi daugiausia žalius spindulius. Paviršiaus atspindėti spinduliai veikia mūsų akį, ir mes jaučiame žalios spalvos pojūtį. Terpė (stiklas, skystis), kuri mums atrodo žalia (kai apšviečiama balta šviesa), perduoda daugiausia žalius spindulius iš visų baltą šviesą sudarančių spindulių rinkinio.

Objektų, kuriuos matome, spalva taip pat priklauso nuo spalvos ryškumo.

Padarykime eksperimentą. Tegul popieriaus lapas, nudažytas bet kokia spalva, būna apšviestas tiesioginių saulės spindulių. Uždenkite baltu nepermatomu objektu pusę popieriaus lapo nuo tiesioginių saulės spindulių. Viena lapo dalis bus tamsesnė, o jos ryškumas bus mažesnis nei antrosios dalies. Ir nors abi popieriaus lapo pusės, užtamsintos ir neuždengtos, vienodai atspindi šviesą, t.y. kokybiškai vienodi, bet skiriasi jų spalva. Skirtumas tas, kad abiejų popieriaus dalių ryškumas nėra vienodas.

Taigi, rožinės spalvos esant mažam ryškumui, ji mums atrodys kaip bordo spalva, geltona - ruda, o mėlyna - mėlyna. Spalvos ryškumas yra jos kiekybinis parametras.

Spalvų ir spalvoto vaizdo maišymas

Spektrinės spalvos yra gryniausios spalvos, kurias turime stebėti, nes jose nėra baltų priemaišų. Tačiau jie neišsemia gamtoje egzistuojančios spalvų įvairovės. Visą natūraliai pasitaikančių spalvų rinkinį galima gauti įvairiomis proporcijomis maišant spektrines spalvas tarpusavyje, taip pat sumaišius spektrines spalvas su achromatinėmis – balta ir juoda.

Spalvų maišymas suprantamas kaip naujų spalvų susidarymo reiškinys, jas komponuojant iš dviejų ar daugiau kitų spalvų.

Daugybė eksperimentų parodė, kad kai kurios chromatinių spalvų poros, sumaišytos tam tikra proporcija, sudaro achromatinę spalvą. Dvi spalvos, kurios susimaišiusios sudaro achromatinę spalvą, vadinamos viena kitą papildančiomis. Gamtoje yra nesuskaičiuojama daugybė vienas kitą papildančių spalvų porų, įskaitant spektrines. Tokios spalvos yra, pavyzdžiui, raudona ir žalsvai mėlyna, mėlyna ir geltona, žalia ir purpurinė. Jei viena iš dviejų papildomų spalvų yra šilta, tai kita yra šalta. Tai visiškai suprantama, nes šiltų spalvų kompozicijoje beveik nėra mėlynos ir mėlynos spinduliuotės, o šaltose spalvose beveik nėra raudonos ir oranžinės spinduliuotės. Balta spalva yra šilta ir šalta.

Papildomas spalvos papildymas.

Papildomas spalvų maišymas yra spalvų sintezės metodas, pagrįstas adityvių spalvų, tai yra tiesiogiai skleidžiančių objektų spalvų, pridėjimu. Metodas pagrįstas žmogaus regėjimo analizatoriaus struktūrinėmis savybėmis, ypač tokiu reiškiniu kaip metamerizmas.

Tam tikru santykiu sumaišius tris pagrindines spalvas – raudoną, žalią ir mėlyną, galima atkurti daugumą žmonių suvokiamų spalvų.

Vienas iš priedų sintezės naudojimo pavyzdžių yra kompiuterio monitorius, kurio spalvotas vaizdas pagrįstas RGB spalvų erdve ir sudarytas iš raudonų, žalių ir mėlynų taškų.

Ryžiai. 2. Priedo (a) ir atimamojo (b) spalvos pridėjimas

Priešingai nei adityvus spalvų maišymas, yra atimamosios sintezės schemos. Šiuo atveju spalva susidaro atimant tam tikras spalvas iš šviesos, atsispindinčios nuo popieriaus (arba praeinančios per skaidrią terpę). Labiausiai paplitęs subtraktinės sintezės modelis yra CMYK, kuris plačiai naudojamas spaudoje.

Atimtinis spalvų formavimo būdas plačiai naudojamas spalvotame kine ir spalvotoje fotografijoje. Subtraktyvi spalva susidaro, kai dažai tepami ant popieriaus, drobės ar kitų medžiagų paviršiaus. Dažai yra vieno ar kelių skirtingų pigmentų grūdeliai, sumaišyti ir laikomi tam tikros rūšies rišikliu. Rišiklis gali būti bespalvis ir skaidrus arba turėti selektyvų perdavimą ir šiek tiek sklaidos.

Papildomo spalvų maišymo, kai atspindi šviesą, patirtis yra tokia. Du skirtingų spalvų diskai, supjaustyti išilgai spindulio, įdedami vienas į kitą, kad būtų gautas diskas, susidedantis iš dviejų sektorių. skirtingos spalvos(3 pav.). Stumdami vieną diską ant kito, galite pakeisti paimtų spalvų sektorių plotų santykį.

Ryžiai. 3. Stumdomi diskai spalvų maišymui sukimosi metu

Kai diskai sparčiai sukasi aplink centrus nedidelio elektros variklio pagalba, spalvotų sektorių, sudarančių šį apskritimą, atskirai neskiriame. Spalvų sektoriai greitai seka vienas po kito ir sukuria akyje vienos mišrios spalvos pojūtį. Pakeitus kelių spalvų sektorių santykį, galite gauti visokių mišinių, tarpinių tarp paimtų spalvų.

Taigi, sumaišius pagrindines spalvas su nedideliu elektros varikliu, galima gauti daug skirtingų tarpinių atspalvių.

Panašiai, papildomai pridedant pagrindines spalvas (raudoną, žalią ir mėlyną), vaizdas taip pat gaunamas kompiuterio monitoriaus ekrane, Mobilusis telefonas ir taip toliau. Tuo įsitikinome mikroskopu ištyrę vaizdą mobiliojo telefono ekrane (4 pav.). Kaip matote paveikslėlyje, jis sudarytas iš mažiausių stačiakampių – pikselių, švytinčių raudonai, mėlynai ir žaliai.

Ryžiai. 4. Vaizdo fragmentas mobiliojo telefono ekrane po mikroskopu

Kai dažai dengiami ant balto popieriaus lapo, spalvos skiriasi, nes šiuo atveju spalvos maišomos atimantis.

Išvados ir išvada

Remdamiesi darbo rezultatais, galime padaryti tokias išvadas:

Spalva yra viena iš materialaus pasaulio objektų savybių, suvokiama kaip sąmoningas vizualinis pojūtis. Tą ar kitą spalvą žmogus „priskiria“ objektams vizualinio suvokimo procese. Spalvų suvokimas priklauso nuo daugelio veiksnių.

Objektų spalva atsiranda dėl objekto atspindimų tam tikro spektro spindulių (žalių, raudonų ir kt.) poveikio mūsų akims.

Eksperimentų metu išsiaiškinome, kaip vyksta adityvus ir atimtinis spalvų pridėjimas ir kaip gaunamas spalvotas vaizdas šviečiančiame ekrane.

Pristatytame darbe ne visi tokio įdomaus ir daugialypio mūsų gyvenimo reiškinio, kaip spalva, aspektai. Išsamus visų spalvos savybių tyrimas, jos reikšmė gamtoje ir praktinis pritaikymasžmogaus gyvenime užsiima specialia mokslo sritimi - spalvų mokslu. Šio darbo reikšmė – suprasti bendrą spalvos esmę ir atlikti kai kuriuos spalvų formavimo, maišymo ir skaidymo eksperimentus. Darbo perspektyva gali būti spalvos įtakos psichologinei ir funkcinė būklėžmogaus kūno kūrimą ir šiuo pagrindu sukurtą pačios mokyklos projektą, kurio detalės kol kas neatskleidžiamos.

Literatūra

1. Aškenazis G.I. Spalva gamtoje ir technologijose – 4 leidimas, pataisyta. ir papildomas - M.: Energoatomizdat, 1985. - 96 p., iliustr.

2. Bukvareva E.N., Chudinova E.V. Gamtos mokslai. 3 klasė, 2000 m.

Mokymas

Reikia pagalbos mokantis temos?

Mūsų ekspertai patars arba teiks kuravimo paslaugas jus dominančiomis temomis.
Pateikite paraišką nurodydami temą dabar, kad sužinotumėte apie galimybę gauti konsultaciją.

Kaip tinklainėje atsiranda objektų vaizdai? Spinduliai, atsispindėję nuo objektų, į kuriuos nukreipta mūsų akis, praeina per rageną, tarp jos ir rainelės esantį skystį, lęšį ir stiklakūnis kūnas.

Kiekvienoje iš šių aplinkų jie keičia kryptį, t.y. yra lūžę. Lęšis vaidina svarbų vaidmenį lūžiant šviesai akyje. Žmonėms, turintiems normalų regėjimą, spinduliai lūžta lęšyje, patenka ant tinklainės ir susidaro aiškus ant jos esančių objektų vaizdas. 6 paveiksle parodyta, kaip lūžtančio objekto B apatinio taško spinduliai surenkami tinklainės paviršiuje taške B1, o spinduliai iš viršutinio taško A surenkami žemiau taške A1. Taigi vaizdas tinklainėje bus tikras, sumažintas ir apverstas. Smegenų žievės regos nervų centruose susidaro toks vaizdas, koks yra iš tikrųjų.

Kas yra apgyvendinimas? Norint aiškiai suvokti objektus, būtina, kad jų vaizdas visada kristų ant tinklainės. Kai žmogus žiūri į tolį, arti esantys objektai atrodo neryškūs. Jei žiūrite į artimus objektus, negalite aiškiai matyti tolimų. Žmonės gali aiškiai atskirti objektus, esančius skirtingais atstumais nuo akies, nes lęšis gali pakeisti savo kreivumą. Akies gebėjimas prisitaikyti prie aiškaus skirtingų atstumų objektų matymo vadinamas akomodacija (iš lot. AKOM datos – prisitaikymas prie kažko) (7 pav.).

Mažiausias atstumas nuo akies, iš kurio vaizdas dar aiškiai suvokiamas, vaikams ir paaugliams įprastai yra 7-10 cm.. Su amžiumi lęšiukas praranda elastingumą, mažėja akies prisitaikymas.

Prisiminkite iš fizikos kurso, kas yra šviesa.

Kaip mes suvokiame šviesą? Šviesos spinduliai krenta ant tinklainės, kuri susideda iš kelių skirtingų formų ir funkcijų ląstelių sluoksnių (9, 10 pav.). Išoriniame ląstelių sluoksnyje yra juodas pigmentas, kuris sugeria šviesos spindulius. Kitame sluoksnyje yra šviesai jautrios ląstelės – fotoreceptoriai: kūgiai ir strypai. Fotoreceptoriai jungiasi prie nervinių ląstelių, kurios sudaro trečiąjį sluoksnį. Ketvirtasis tinklainės sluoksnis susideda iš didelių nervinių ląstelių. jų procesai suformuoja regos nervą, kuris perduoda sužadinimą į smegenų žievės regėjimo zoną. Vieta, kur regos nervas palieka tinklainę, kurioje nėra fotoreceptorių, nesuvokia šviesos ir vadinama akląja dėme (8 pav.). Jo plotas (paprastai) yra nuo 2,5 iki 6 mm2. Mes nematome objektų, kurių vaizdai patenka į svetainę.

Žmogaus tinklainėje yra apie 130 milijonų lazdelių ir 7 milijonai kūgių. Strypai yra tinklainės periferijoje. Jie labai jautrūs šviesai, todėl susijaudina net esant silpnam, vadinamajam prieblandos, apšvietimui. Kūgiai susijaudina ryškioje šviesoje ir yra nejautrūs silpnam apšvietimui.

Tinklainės centre daugiausia yra kūgių. Ši vieta vadinama geltona dėmė (8 pav.). Manoma, kad geltonoji dėmė, ypač jos duobė, yra geriausio regėjimo vieta. Paprastai vaizdas visada sutelktas į geltonąją dėmę. Tuo pačiu metu objektai, kurie yra suvokiami periferinis regėjimas, skiriasi blogiau. Pavyzdžiui, pasilikite prie bet kurio žodžio, esančio skaitomos eilutės viduryje. Šis žodis bus aiškiai matomas, o žodžiai, esantys eilutės pradžioje ir pabaigoje, skiriasi daug blogiau.

Šviesos energijos pavertimo nerviniu impulsu procese svarbų vaidmenį vaidina vitaminas A. Jo trūkumas labai pablogina regėjimą prieblandoje, tai yra vadinamasis naktinis aklumas.

Kai strypai sužadinami, atsiranda baltos šviesos pojūtis (bespalvis pojūtis), nes jie suvokia įvairius šviesos spindulius.

Mūsų akis geba suvokti elektromagnetinius virpesius, kurių bangos ilgis yra nuo 320 iki 760 nm (nm – nanometras – viena milijardoji metro dalis). Spinduliai, kurių bangos ilgis mažesnis nei 320 nm, vadinami ultravioletiniais, o spinduliai, kurių bangos ilgis didesnis nei 760 nm – infraraudonaisiais.

Kaip mes suvokiame spalvą? Ar mes suvokiame spalvas? Pasaulis yra spalvingas ir mes galime jį pamatyti taip. Spalvas suvokiame kūgių pagalba, kurie reaguoja tik į tam tikrą bangos ilgį.

Yra trijų tipų kūgiai. Pirmojo tipo kūgiai daugiausia reaguoja į raudoną, antrojo į žalią, o trečiojo į mėlyną. Šios trys spalvos vadinamos pagrindinėmis. Optiškai maišant pirmines spalvas galima gauti visas spektro spalvas ir jų atspalvius. Jei visų tipų kūgiai dega vienu metu ir vienodai, atsiranda baltos spalvos pojūtis (11 pav.).

Kai kurie žmonės turi spalvų regėjimo problemų. Sutrikimas spalvų matymas, arba dalinis daltonizmas, vadinamas daltonizmu. Pavadinimas kilęs iš anglų mokslininko J. Daltono vardo, kuris pirmą kartą aprašė šį reiškinį 1794 m. Yra įgimtas ir įgytas daltonizmas. Įgimtas (paveldimas), iš tikrųjų daltonizmas, kaip taisyklė, yra raudonos ir žalios spalvos suvokimo sutrikimas. Aklumas mėlynai yra dalis įgyto. Spalvų matymo sutrikimai paaiškinami tam tikrų kūgių nebuvimu tinklainėje. Taip pat yra dalinis daltonizmas (nesugebėjimas suvokti vienos iš pagrindinių spalvų). Daltonizmas stebimas 0,5% moterų ir 5% vyrų. Žmonės, kenčiantys nuo spalvų matymo sutrikimų, negali dirbti transporto, aviacijoje ir pan. Daltonizmo negalima gydyti.

Kaip spalva veikia emocinę žmogaus sferą, jo pasirodymą? Yra žinoma, kad viena spalva ramina, kita – erzina. Tai yra pagrindas nustatyti žmogaus nuotaiką. Net vokiečių poetas I. Goethe rašė apie spalvos gebėjimą sukurti nuotaiką: geltona – linksma ir gaivinanti, žalia – taiki, mėlyna – sukelia liūdesį. Psichologai įrodė, kad raudona spalva sukelia spalvos nuovargį, o žalia padeda ją pašalinti. Spalva turi įtakos žmogaus produktyvumui. Higienistai nustatė, kad žalioji ir geltonos spalvos paaštrina regėjimą, pagreitina regėjimo suvokimą, sukuria stabilų aiškų regėjimą, mažina vidinį akispūdį, paaštrina klausą, skatina normalią kraujotaką, t.y. apskritai pagerinti žmogaus veiklą. Raudona turi priešingą poveikį. Šiuos duomenis projektuotojai naudoja kurdami darbus.

aistra spalvoms

Spalvų suvokimas. Fizika

Apie 80% visos gaunamos informacijos gauname vizualiai.
Mes žinosime pasaulis 78 % dėl regos, 13 % dėl klausos, 3 % dėl lytėjimo pojūčių, 3 % dėl uoslės ir 3 % dėl skonio receptorių.
Mes prisimename 40% to, ką matome, ir tik 20% to, ką girdime*
*Šaltinis: R. Bleckwenn & B. Schwarze. Dizaino vadovėlis (2004 m.)

Spalvų fizika. Spalvas matome tik dėl to, kad mūsų akys geba registruoti elektromagnetinę spinduliuotę jos optiniame diapazone. O elektromagnetinė spinduliuotė yra radijo bangos ir gama spinduliuotė bei rentgeno spinduliai, terahercai, ultravioletiniai, infraraudonieji.

Spalva yra kokybinė subjektyvi elektromagnetinės spinduliuotės charakteristika optiniame diapazone, nustatoma pagal atsirandančią
fiziologinis regėjimo pojūtis ir priklausomai nuo daugelio fizinių, fiziologinių ir psichologinių veiksnių.
Spalvos suvokimą lemia žmogaus individualumas, taip pat spektrinė kompozicija, spalvos ir ryškumo kontrastas su aplinkiniais šviesos šaltiniais,
taip pat nešviečiantys objektai. Tokie reiškiniai kaip metamerizmas, individualios paveldimos žmogaus akies savybės, yra labai svarbūs.
(polimorfiškumo raiškos laipsnis vizualiniai pigmentai) ir psichika.
kalbantis paprasta kalba Spalva yra pojūtis, kurį žmogus patiria, kai į jo akis patenka šviesos spinduliai.
Tie patys šviesos efektai skirtingiems žmonėms gali sukelti skirtingus pojūčius. Ir kiekvienam iš jų spalva bus skirtinga.
Iš to išplaukia, kad diskusijos „kokia iš tikrųjų yra spalva“ yra beprasmės, nes kiekvieno stebėtojo tikroji spalva yra ta, kurią jis mato pats.

Regėjimas suteikia daugiau informacijos apie supančią tikrovę nei kiti jutimo organai: didžiausią informacijos srautą per laiko vienetą gauname akimis.

Nuo objektų atsispindėję spinduliai pro vyzdį krenta ant tinklainės, kuri yra permatomas sferinis 0,1–0,5 mm storio ekranas, ant kurio projektuojamas aplinkinis pasaulis. Tinklainėje yra 2 tipų šviesai jautrios ląstelės: lazdelės ir kūgiai.

Spalva atsiranda iš šviesos
Norėdami pamatyti spalvas, jums reikia šviesos šaltinio. Sutemus pasaulis praranda spalvą. Ten, kur nėra šviesos, spalvos išvaizda neįmanoma.

Atsižvelgiant į didžiulį, milijonus dolerių kainuojantį spalvų ir jų atspalvių skaičių, koloristas turi turėti gilių ir išsamių žinių apie spalvų suvokimą ir spalvos kilmę.
Visos spalvos yra šviesos pluošto dalis – elektromagnetinės bangos, sklindančios iš saulės.
Šios bangos yra elektromagnetinės spinduliuotės spektro dalis, apimanti gama spinduliuotę, rentgeno spindulius, Ultravioletinė radiacija, optinė spinduliuotė (šviesa), infraraudonoji spinduliuotė, elektromagnetinė terahercinė spinduliuotė,
elektromagnetinės mikro ir radijo bangos. Optinė spinduliuotė yra ta elektromagnetinės spinduliuotės dalis, kurią mūsų akių jutikliai gali suvokti. Smegenys apdoroja iš akių jutiklių gautus signalus ir interpretuoja juos į spalvą bei formą.

Matoma spinduliuotė (optinė)
Matomoji, infraraudonoji ir ultravioletinė spinduliuotė sudaro vadinamąją optinę spektro sritį plačiąja šio žodžio prasme.
Tokios srities pasirinkimas nulemtas ne tik dėl atitinkamų spektro dalių artumo, bet ir dėl jam tirti naudojamų instrumentų, istoriškai susiformavusių daugiausia tiriant matomą šviesą (lęšiai ir veidrodžiai spinduliuotei fokusuoti), panašumo. , prizmės, difrakcijos gardelės, trukdžių prietaisai, skirti tirti spinduliuotės spektrinę sudėtį ir kt.).
Bangų dažniai optinėje spektro srityje jau yra palyginami su natūraliais atomų ir molekulių dažniais, o jų ilgiai yra palyginami su molekuliniais matmenimis ir tarpmolekuliniais atstumais. Dėl to šioje srityje reikšmingi tampa reiškiniai dėl atominės materijos struktūros.
Dėl tos pačios priežasties kartu su bangų savybėmis atsiranda ir kvantinės šviesos savybės.

Garsiausias optinės spinduliuotės šaltinis yra Saulė. Jo paviršius (fotosfera) įkaista iki 6000 Kelvino laipsnių temperatūros ir šviečia ryškia balta šviesa (nepertraukiamo saulės spinduliuotės spektro maksimumas yra „žaliojoje“ 550 nm srityje, kur didžiausias akies jautrumas). taip pat esantis).
Būtent todėl, kad gimėme šalia tokios žvaigždės, ši elektromagnetinės spinduliuotės spektro dalis yra tiesiogiai suvokiama mūsų pojūčiais.
Spinduliuotė optiniame diapazone atsiranda ypač kaitinant kūnus (infraraudonoji spinduliuotė dar vadinama šilumine spinduliuote) dėl atomų ir molekulių šiluminio judėjimo.
Kuo stipresnis kūnas šildomas, tuo aukštesniu dažniu yra jo spinduliavimo spektro maksimumas (žr.: Wieno poslinkio dėsnį). Esant tam tikram įkaitimui, kūnas pradeda švytėti matomame diapazone (kaitinimas), pirmiausia raudona, paskui geltona ir t.t. Ir atvirkščiai, optinio spektro spinduliuotė turi kūnus šiluminis efektas(žr.: Bolometrija).
Optinė spinduliuotė gali būti sukuriama ir registruojama vykstant cheminėms ir biologinėms reakcijoms.
Vienas žinomiausių cheminės reakcijos, kurie yra optinės spinduliuotės imtuvas, naudojami fotografijoje.
Daugumos gyvų būtybių Žemėje energijos šaltinis yra fotosintezė – biologinė reakcija, vykstanti augaluose veikiant Saulės optinei spinduliuotei.

Spalva vaidina didžiulį vaidmenį paprasto žmogaus gyvenime. Koloristo gyvenimas skirtas spalvoms.

Pastebima, kad spektro spalvos, pradedant nuo raudonos ir einančios per priešingus atspalvius, kontrastuojančius su raudona (žalia, žalsvai mėlyna), vėliau virsta violetinė, vėl artėja prie raudonumo. Toks matomo violetinės ir raudonos spalvų suvokimo artumas yra dėl to, kad dažniai, atitinkantys violetinį spektrą, artėja prie dažnių, kurie yra lygiai du kartus didesni už raudonus dažnius.
Tačiau patys šie paskutiniai nurodyti dažniai jau yra už matomo spektro ribų, todėl nematome perėjimo iš violetinės į raudoną, kaip nutinka spalvų rate, apimančiame nespektrines spalvas ir kur yra perėjimas tarp raudonos ir violetinės. per purpurinius atspalvius.

Kai šviesos pluoštas praeina per prizmę, jo skirtingo bangos ilgio komponentai lūžta skirtingais kampais. Dėl to galime stebėti šviesos spektrą. Šis reiškinys labai panašus į vaivorykštės reiškinį.

Būtina atskirti saulės šviesą nuo šviesos, sklindančios iš dirbtinių šviesos šaltinių. Tik saulės šviesa gali būti laikoma gryna šviesa.
Visi kiti dirbtiniai šviesos šaltiniai turės įtakos spalvų suvokimui. Pavyzdžiui, kaitrinės lempos yra šiltos (geltonos) šviesos šaltiniai.
Liuminescencinės lempos paprastai skleidžia šaltą (mėlyną) šviesą. Norint teisingai diagnozuoti spalvą, būtina dienos šviesa arba šviesos šaltinį kuo arčiau jo.
Tik saulės šviesa gali būti laikoma gryna šviesa. Visi kiti dirbtiniai šviesos šaltiniai turės įtakos spalvų suvokimui.

Spalvų įvairovė: Spalvų suvokimas pagrįstas gebėjimu atskirti atspalvio krypties, šviesumo/ryškumo ir spalvų sodrumo pokyčius optinių bangų ilgių diapazone nuo 750 nm (raudona) iki 400 nm (violetinė).
Studijuodami spalvų suvokimo fiziologiją galime geriau suprasti, kaip formuojasi spalva, ir panaudoti šias žinias praktikoje.

Mes suvokiame visą spalvų įvairovę tik tada, kai yra visi kūginiai jutikliai ir jie tinkamai veikia.
Sugebame atskirti tūkstančius skirtingų tonų krypčių. Tikslus kiekis priklauso nuo akies jutiklių gebėjimo užfiksuoti ir atskirti šviesos bangas. Šiuos gebėjimus galima ugdyti praktika ir praktika.
Žemiau pateikti skaičiai skamba neįtikėtinai, tačiau tai yra tikrieji sveikos ir gerai paruoštos akies sugebėjimai:
Galime išskirti apie 200 grynų spalvų. Pakeitus jų sodrumą, gauname maždaug 500 kiekvienos spalvos variantų. Pakeitę jų lengvumą, gauname dar 200 kiekvienos variacijos niuansų.
Gerai išlavinta žmogaus akis gali atskirti iki 20 milijonų spalvų niuansų!
Spalva yra subjektyvi, nes visi ją suvokiame skirtingai. Nors, kol mūsų akys sveikos, šie skirtumai yra nereikšmingi.

Galime išskirti 200 grynų spalvų
Pakeitę šių spalvų sodrumą ir šviesumą, galime išskirti iki 20 milijonų atspalvių!

„Matai tik tai, ką žinai. Tu žinai tik tai, ką matai“.
„Jūs matote tik tai, kas žinoma. Tu žinai tik tai, ką matai“.
Marcelis Prustas (prancūzų rašytojas), 1871-1922 m.

Vienos spalvos niuansų suvokimas skirtingoms spalvoms nėra vienodas. Mes suvokiame subtiliausius žaliojo spektro pokyčius – pakanka vos 1 nm bangos ilgio pokyčio, kad pamatytume skirtumą. Raudonajame ir mėlyname spektruose bangos ilgį reikia pakeisti 3-6 nm, kad skirtumas būtų pastebimas akiai. Galbūt subtilesnio žaliojo spektro suvokimo skirtumą lėmė poreikis atskirti valgomą nuo nevalgomo mūsų rūšies atsiradimo metu (prof. dr. Archeology, Herman Krastel BVA).

Mūsų mintyse atsirandančios spalvotos nuotraukos yra akių jutiklių ir smegenų bendradarbiavimas. Mes „jaučiame“ spalvas, kai kūgio formos jutikliai akies tinklainėje generuoja signalus iš tam tikrų bangų ilgių, kurie juos pasiekia ir perduoda šiuos signalus į smegenis. Kadangi spalvų suvokime dalyvauja ne tik akių jutikliai, bet ir smegenys, dėl to mes ne tik matome spalvą, bet ir gauname tam tikrą emocinį atsaką į ją.

Mūsų unikalus spalvų suvokimas jokiu būdu nekeičia mūsų emocinės reakcijos į tam tikras spalvas, pažymi mokslininkai. Kad ir kokia mėlyna spalva būtų žmogui, žvelgdamas į dangų jis visada tampa šiek tiek ramesnis ir atsipalaidavęs. Trumpos mėlynos ir mėlynos spalvos bangos ramina žmogų, o ilgos (raudona, oranžinė, geltona), atvirkščiai, suteikia žmogui aktyvumo ir gyvumo.
Ši reakcijos į spalvas sistema būdinga kiekvienam gyvam Žemės organizmui – nuo ​​žinduolių iki vienaląsčių organizmų (pavyzdžiui, vienaląsčiai organizmai fotosintezės metu „renkasi“ apdoroti geltoną išsklaidytą šviesą). Manoma, kad šį spalvų ir mūsų savijautos, nuotaikos santykį lemia dienos / nakties egzistavimo ciklas. Pavyzdžiui, auštant viskas nudažyta šiltomis ir ryškiomis spalvomis – oranžine, geltona – tai signalas kiekvienam, net ir pačiam mažiausiam padarui, kad prasidėjo nauja diena ir laikas kibti į reikalus. Naktį ir vidurdienį, sulėtėjus gyvybės tėkmei, dominuoja mėlyni ir violetiniai atspalviai.
Savo tyrimuose Jay'us Neitzas ir jo kolegos iš Vašingtono universiteto pažymėjo, kad aplinkos šviesos spalvos keitimas gali pakeisti žuvų paros ciklą, o šios šviesos intensyvumo keitimas neturi lemiamos įtakos. Šiuo eksperimentu pagrįsta mokslininkų prielaida, kad būtent dėl ​​mėlynos spalvos dominavimo naktinėje atmosferoje (ir ne tik tamsoje) gyvos būtybės jaučiasi pavargusios ir nori miego.
Tačiau mūsų reakcijos nepriklauso nuo spalvai jautrių tinklainės ląstelių. 1998 metais mokslininkai žmogaus akyje atrado visiškai atskirą spalvų receptorių rinkinį – melanopsinus. Šie receptoriai nustato mėlynos ir geltonos spalvos kiekį mūsų aplinkoje ir siunčia šią informaciją į smegenų sritis, susijusias su emocijų ir cirkadinio ritmo reguliavimu. Mokslininkai mano, kad melanopsinai yra labai sena struktūra, kuri nuo neatmenamų laikų buvo atsakinga už gėlių skaičiaus įvertinimą.
„Šios sistemos dėka mūsų nuotaika ir aktyvumas pakyla, kai vyrauja oranžinė, raudona ar geltona spalvos“, – sako Neitzas. „Bet mūsų individualios savybės skirtingų spalvų suvokimas yra visiškai skirtingos struktūros - mėlyni, žali ir raudoni kūgiai. Todėl faktas, kad mūsų emocinės ir fizinės reakcijos į tas pačias spalvas yra vienodos, negali patvirtinti, kad visi žmonės spalvas mato vienodai.
Žmonės, kurie dėl tam tikrų aplinkybių turi spalvų suvokimo sutrikimų, dažnai nemato raudonos, geltonos ar mėlynos spalvos, tačiau vis dėlto jų emocinės reakcijos nesiskiria nuo visuotinai priimtų. Jums dangus visada yra mėlynas ir visada suteikia ramybės jausmą, net jei kažkam jūsų „mėlyna“ yra „raudona“ spalva.

Trys spalvos savybės.

Lengvumas Spalvos artumo baltai laipsnis vadinamas šviesumu.
Bet kokia spalva maksimaliai padidinus šviesumą tampa balta
Kita šviesumo sąvoka reiškia ne konkrečią spalvą, o spektro atspalvį, toną. Spalvos, kurių atspalviai skiriasi, o kiti dalykai yra vienodi, mes suvokiame skirtingai šviesiai. Pats geltonas tonas yra šviesiausias, o mėlynas arba mėlynai violetinis – tamsiausias.

Sodrumas- skirtumo tarp chromatinės spalvos ir achromatinės spalvos, lygios jai šviesumu, laipsnis, spalvos „gylis“. Du to paties tono atspalviai gali skirtis blukimo laipsniu. Kai sodrumas mažėja, kiekviena chromatinė spalva artėja prie pilkos spalvos.

Spalvos tonas- spalvos charakteristika, kuri yra atsakinga už jos vietą spektre: bet kuri chromatinė spalva gali būti priskirta bet kuriai konkrečiai spektrinei spalvai. Atspalviai, turintys tą pačią vietą spektre (bet skiriasi, pavyzdžiui, sodrumu ir ryškumu), priklauso tam pačiam tonui. Kai, pavyzdžiui, mėlynos spalvos tonas pasikeičia į žalią spektro pusę, ji pasikeičia į mėlyną, o į priešingą – violetinę.
Kartais spalvos tono pasikeitimas koreliuoja su spalvos „šiluma“. Taigi raudoni, oranžiniai ir geltoni atspalviai, kaip atitinkantys ugnį ir sukeliantys atitinkamas psichofiziologines reakcijas, vadinami šiltais tonais, mėlyna, mėlyna ir violetinė, kaip ir vandens bei ledo spalva – šaltais. Pažymėtina, kad spalvos „šilumos“ suvokimas priklauso tiek nuo subjektyvaus psichinio, tiek nuo fiziologiniai veiksniai(individualūs pageidavimai, stebėtojo būsena, prisitaikymas ir kt.), ir nuo objektyvių (spalvoto fono buvimas ir kt.). Būtina atskirti kai kurių šviesos šaltinių fizinę charakteristiką – spalvos temperatūrą nuo subjektyvaus atitinkamos spalvos „šilumos“ pojūčio. Šiluminės spinduliuotės spalva, kylant temperatūrai, pereina per „šiltus atspalvius“ nuo raudonos iki geltonos iki baltos, tačiau žydros spalvos spalva turi didžiausią spalvos temperatūrą.

Žmogaus akis yra organas, leidžiantis matyti mus supantį pasaulį.
Regėjimas suteikia daugiau informacijos apie supančią tikrovę nei kiti jutimo organai: didžiausią informacijos srautą per laiko vienetą gauname akimis.

Kiekvieną naują rytą atsibundame ir atsimerkiame – mūsų veikla neįmanoma be regėjimo.
Labiausiai pasitikime vizija ir ją labiausiai naudojame siekdami įgyti patirties („Netikėsiu, kol pats nepamatysiu!“).
Mes kalbame plačiai atmerktas akis kai atveriame savo protą kažkam naujam.
Akys mes naudojame visą laiką. Jie leidžia mums suvokti objektų formas ir dydžius.
Ir, svarbiausia koloristui, jie leidžia pamatyti spalvą.
Akis yra labai sudėtingas organas savo struktūra. Mums svarbu suprasti, kaip matome spalvą ir kaip suvokiame atsiradusius atspalvius ant plaukų.
Akies suvokimas grindžiamas šviesai jautriu vidiniu akies sluoksniu, vadinamu tinklaine.
Nuo objektų atsispindėję spinduliai pro vyzdį krenta ant tinklainės, kuri yra permatomas sferinis 0,1–0,5 mm storio ekranas, ant kurio projektuojamas aplinkinis pasaulis. Tinklainėje yra 2 tipų šviesai jautrios ląstelės: lazdelės ir kūgiai.
Šios ląstelės yra savotiški jutikliai, kurie reaguoja į krintantį šviesą, paverčiant jos energiją signalais, perduodamais į smegenis. Smegenys šiuos signalus paverčia vaizdais, kuriuos „matome“.

Žmogaus akis yra sudėtinga sistema, kurios pagrindinis tikslas yra tiksliausias matomos šviesos elektromagnetinėje spinduliuotėje esančios informacijos suvokimas, pradinis apdorojimas ir perdavimas. Visos atskiros akies dalys, taip pat jas sudarančios ląstelės tarnauja maksimaliam šio tikslo įgyvendinimui.
Akis yra sudėtinga optinė sistema. Šviesos spinduliai į akį patenka iš aplinkinių objektų per rageną. Ragena optine prasme yra stiprus susiliejantis lęšis, kuris sufokusuoja skirtingomis kryptimis besiskiriančius šviesos spindulius. Be to, ragenos optinė galia paprastai nesikeičia ir visada suteikia pastovų lūžio laipsnį. Sklera yra nepermatomas išorinis akies apvalkalas, todėl jis nedalyvauja perduodant šviesą į akį.
Lūžę ant priekinio ir užpakalinio ragenos paviršių, šviesos spinduliai laisvai praeina. skaidrus skystis užpildantis priekinę kamerą iki rainelės. Vyzdys, apvali rainelės anga, leidžia centre esantiems spinduliams tęsti kelionę į akį. Labiau periferiškai pasisukusius spindulius sulaiko rainelės pigmentinis sluoksnis. Taigi vyzdys ne tik reguliuoja šviesos srautą į tinklainę, o tai svarbu prisitaikant prie įvairaus apšvietimo lygio, bet ir filtruoja šoninius, atsitiktinius, iškraipymus sukeliančius spindulius. Tada šviesą laužia objektyvas. Lęšis taip pat yra lęšis, kaip ir ragena. Jo esminis skirtumas tuo, kad jaunesniems nei 40 metų žmonėms lęšiukas gali pakeisti savo optinė galia- reiškinys, vadinamas akomodacija. Taigi objektyvas sukuria tikslesnį fokusavimą. Už lęšio yra stiklakūnis, kuris tęsiasi iki pat tinklainės ir užpildo didelį akies obuolio tūrį.
Akies optinės sistemos sufokusuoti šviesos spinduliai patenka į tinklainę. Tinklainė tarnauja kaip tam tikras sferinis ekranas, ant kurio projektuojamas aplinkinis pasaulis. Iš mokyklos fizikos kurso žinome, kad susiliejantis lęšis suteikia apverstą objekto vaizdą. Ragena ir lęšis yra du susiliejantys lęšiai, o vaizdas, projektuojamas ant tinklainės, taip pat yra apverstas. Kitaip tariant, dangus projektuojamas į apatinę tinklainės pusę, jūra – į viršutinę, o laivas, į kurį žiūrime, rodomas ant geltonosios dėmės. Dėmė, centrinė tinklainės dalis, yra atsakinga už aukštą regėjimo aštrumą. Kitos tinklainės dalys neleis mums skaityti ar mėgautis darbu kompiuteriu. Tik geltonojoje dėmėje sukuriamos visos sąlygos smulkioms daiktų detalėms suvokti.
Tinklainėje optinę informaciją suvokia šviesai jautrios nervinės ląstelės, užkoduojama į elektrinių impulsų seką ir perduodama per regos nervasį smegenis galutiniam apdorojimui ir sąmoningam suvokimui.

Kūgio jutikliai (0,006 mm skersmens) geba atskirti atitinkamai smulkiausias detales, jie suaktyvėja esant intensyviai dienos šviesai ar dirbtiniam apšvietimui. Jie yra daug geresni už lazdas, suvokia greitus judesius ir suteikia didelę vaizdo skiriamąją gebą. Tačiau jų suvokimas mažėja mažėjant šviesos intensyvumui.

Didžiausia kūgių koncentracija randama tinklainės viduryje, taške, vadinamame fovea. Čia kūgių koncentracija siekia 147 000 kvadratiniame milimetre, užtikrinant maksimalią vaizdo raišką.
Kuo arčiau tinklainės kraštų, tuo mažesnė kūgio jutiklių (kūgių) koncentracija ir didesnė cilindrinių jutiklių (stypų), atsakingų už prieblandą ir periferinis regėjimas. Fovea nėra strypų, o tai paaiškina, kodėl blankias žvaigždes geriau matome naktį, kai žiūrime į šalia jų esantį tašką, o ne į jas.

Yra 3 tipų kūginiai jutikliai (kūgiai), kurių kiekvienas yra atsakingas už vienos spalvos suvokimą:
Jautrus raudonai (750 nm)
Jautrus žaliai spalvai (540 nm)
Mėlynai jautrus (440 nm)
Kūgių funkcijos: suvokimas intensyvaus apšvietimo sąlygomis ( dienos regėjimas)
Spalvų ir smulkių detalių suvokimas. Kūgių skaičius žmogaus akyje: 6-7 mln

Šie 3 kūgių tipai leidžia pamatyti visas mus supančio pasaulio spalvų įvairovę. Kadangi visos kitos spalvos yra signalų, gaunamų iš šių 3 kūgių, derinio rezultatas.

Pavyzdžiui: Jei objektas atrodo geltonas, tai reiškia, kad nuo jo atsispindintys spinduliai stimuliuoja raudonai ir žaliai jautrius kūgius. Jei objekto spalva oranžinė geltona, tai reiškia, kad raudonai jautrūs kūgiai buvo stimuliuojami stipriau, o žaliai jautrūs – mažiau.
Baltą suvokiame, kai visi trys kūgių tipai stimuliuojami vienu metu vienodu intensyvumu. Toks trispalvis regėjimas aprašytas Jungo-Helmholtzo teorijoje.
Young-Helmholtz teorija spalvų suvokimą aiškina tik tinklainės kūgių lygmeniu, neatskleidžiant visų spalvų suvokimo reiškinių, tokių kaip spalvų kontrastas, spalvų atmintis, spalvų nuoseklūs vaizdai, spalvų pastovumas ir kt., taip pat kai kurie spalvinio matymo sutrikimai. , pavyzdžiui, spalvų agnozija.

Spalvos suvokimas priklauso nuo fiziologinių, psichologinių, kultūrinių ir socialinių veiksnių komplekso. Yra vadinamasis. spalvų mokslas – spalvų suvokimo ir atskyrimo proceso analizė, remiantis susisteminta fizikos, fiziologijos ir psichologijos informacija. Skirtingų kultūrų vežėjai skirtingai suvokia daiktų spalvą. Priklausomai nuo tam tikrų spalvų ir atspalvių svarbos kasdieniniame žmonių gyvenime, kai kurie iš jų gali turėti didesnį ar mažesnį atspindį kalboje. Gebėjimas atpažinti spalvas turi dinamiką, priklausomai nuo žmogaus amžiaus. Spalvų deriniai suvokiami kaip harmoningi (harmonizuojantys) ar ne.

Spalvų suvokimo lavinimas.

Spalvų teorijos studijos ir spalvų suvokimo lavinimas yra svarbūs bet kurioje spalvų profesijoje.
Akis ir protą reikia lavinti suvokti visas spalvų subtilybes, lygiai taip pat, kaip lavinami ir lavinami kirpimo įgūdžiai ar užsienio kalbos: kartojimas ir praktika.

1 eksperimentas: atlikite pratimą naktį. Išjunkite šviesą kambaryje – visas kambarys akimirksniu pasiners į tamsą, nieko nematysite. Po kelių sekundžių akys pripras prie silpno apšvietimo ir pradės vis aiškiau aptikti kontrastus.
2 eksperimentas: padėkite du tuščius baltus popieriaus lapus priešais save. Vieno iš jų viduryje įdėkite raudono popieriaus kvadratą. Raudono kvadrato viduryje nupieškite mažą kryželį ir keletą minučių žiūrėkite į jį neatitraukdami akių. Tada pažiūrėkite į tuščią baltą popieriaus lapą. Beveik iš karto ant jo pamatysite raudono kvadrato vaizdą. Tik jo spalva bus kitokia – melsvai žalia. Po kelių sekundžių jis pradės blyškti ir netrukus išnyks. Kodėl tai vyksta? Kai akys buvo sutelktos į raudoną kvadratą, tą spalvą atitinkantis kūgio tipas buvo intensyviai susijaudinęs. Žvelgiant į baltą lapą, šių spurgų suvokimo intensyvumas smarkiai krenta ir suaktyvėja kiti dviejų tipų kūgiai – jautrūs žaliai ir mėlynai.

0

Norėdami pamatyti, mums reikia šviesos. Ši nuostata gali atrodyti pernelyg akivaizdi, kad ją būtų verta paminėti, tačiau ji ne visada buvo tokia banali. Platonas manė, kad vizualinis suvokimas egzistuoja ne todėl, kad šviesa patenka į akį, o todėl, kad iš akių sklindančios dalelės apgaubia aplinkinius objektus. Dabar sunku įsivaizduoti, kodėl Platonas nesistengė išspręsti problemos paprastais eksperimentais. Nors filosofams klausimas, kaip mes matome, visada buvo mėgstamiausia apmąstymų ir teorinių konstrukcijų tema, tik praėjusį šimtmetįši problema tapo sisteminių tyrimų objektu; tai gana keista, nes visi moksliniai stebėjimai priklauso nuo žmogaus pojūčių skaitymo ir daugiausia nuo regėjimo.

Per pastaruosius 300 metų buvo dvi konkuruojančios teorijos apie šviesos prigimtį. Isaacas Newtonas (1642-1727) manė, kad šviesa yra dalelių srautas, o Christianas Huygensas (1629-1695) teigė, kad šviesa, matyt, yra mažų elastingų sferinių darinių, kurie liečiasi vienas su kitu ir juda visame kame, vibracija. - prasiskverbianti terpė - eteris. Bet koks šios terpės trikdymas, kaip jis tikėjo, pasklis į visas puses bangos pavidalu, ir ši banga yra lengva.

Ginčai dėl šviesos prigimties yra vienas įspūdingiausių ir įdomiausių mokslo istorijoje. Pagrindinis klausimas apie ankstyvosios stadijos Buvo diskutuojama, ar šviesa sklinda tam tikru greičiu, ar ji akimirksniu pasiekia tikslą. Atsakymą į šį klausimą gana netikėtai gavo danų astronomas Römeris (1644-1710). Jis ištyrė keturių ryškių palydovų, skriejančių aplink Jupiterį, užtemimą ir nustatė, kad laikotarpiai tarp užtemimų yra nereguliarūs ir priklauso nuo atstumo tarp Jupiterio ir Žemės.

1675 m. jis priėjo prie išvados, kad šį faktą lemia laikas, per kurį iš Jupiterio palydovų sklindanti šviesa pasiekia eksperimentuojančiojo akį; laikas ilgėja didėjant atstumui dėl riboto šviesos greičio. Iš tiesų, atstumas nuo Žemės iki Jupiterio yra maždaug 299 274 000 km – dvigubai didesnis nei atstumas nuo Žemės iki Saulės; didžiausias jo pastebėtas laiko skirtumas buvo 16 minučių. 36 sek. -tam laikotarpiui, anksčiau arba vėliau, nei tikėtasi pagal skaičiavimus, prasidėjo palydovų užtemimas. Remdamasis kiek klaidingu atstumo iki Saulės įvertinimu, jis apskaičiavo, kad šviesos greitis yra 308 928 km/sek. Šiuolaikinės žinios apie Žemės orbitos skersmenį leidžia patikslinti šią reikšmę ir laikyti ją lygia 299 274 km/s, arba 3x10 10 cm/sek. Taigi šviesos greitis labai tiksliai matuojamas nedideliais atstumais nuo žemės, ir dabar mes jį laikome viena iš pagrindinių visatos konstantų.

Dėl riboto šviesos greičio ir tam tikro nervinių impulsų, patenkančių į smegenis, vėlavimo mes visada matome praeitį. Mūsų Saulės suvokimas vėluoja 8 minutes; visi žino, kad tolimiausias plika akimi matomas objektas – Andromedos ūkas nebeegzistuoja ir tai, ką matome, įvyko likus milijonui metų iki žmogaus atsiradimo Žemėje.

Šviesos greitis, lygus 3x10 10 cm/sek, griežtai išsaugomas tik visiškame vakuume. Kai šviesa praeina per stiklą ar vandenį ar kokią kitą permatomą terpę, jos greitis mažėja pagal šviesos lūžio rodiklį (maždaug pagal šios terpės tankį). Šis šviesos greičio sulėtėjimas yra be galo svarbus, nes būtent šios šviesos savybės dėka prizmė laužia šviesą, o lęšiai sukuria vaizdą. Lūžio dėsnį (šviesos pluošto nukreipimą, priklausantį nuo lūžio rodiklio kitimo) pirmasis matematikos profesorius Snelijus nustatė Leidene 1621 m. Snelius mirė sulaukęs 35 metų, palikdamas savo kūrinį nepaskelbtą. Po vienuolikos metų Dekartas suformulavo lūžio dėsnį. Lūžio dėsnis sako:

"Kai šviesa pereina iš terpės A į terpę B, kritimo kampo sinuso ir šviesos lūžio kampo sinuso santykis yra pastovus."

Kaip tai vyksta, matome iš paprastos diagramos (2, 3 pav.): jei AB yra spindulys, einantis per tankią terpę į vakuumą (arba orą), tai ore jis pasirodys kampu i išilgai tiesės BD.

Įstatymas sako, kad sin i/sin r yra konstanta. Ši konstanta yra lūžio rodiklis arba lūžio rodiklis, žymimas v.

Niutonas manė, kad šviesos dalelės (kūneliai) traukiasi į tankios terpės paviršių, Huygensas tikėjo, kad refrakcija atsiranda dėl to, kad tankioje terpėje mažėja šviesos greitis. Šios prielaidos buvo padarytos gerokai anksčiau, nei prancūzų fizikas Foucault tiesioginiais matavimais įrodė, kad šviesos greitis tankioje terpėje iš tikrųjų mažėja. Kurį laiką buvo manoma, kad Niutono korpuskulinė šviesos teorija yra visiškai klaidinga ir kad šviesa yra tik bangų seka, einanti per terpę – eterį; tačiau šio amžiaus pradžia buvo pažymėta svarbiu įrodymu, kad šviesos bangų teorija nepaaiškina visų šviesos reiškinių. Dabar manoma, kad šviesa yra ir dalelės, ir bangos.

Šviesa susideda iš energijos vienetų – kvantų. Juose sujungiamos ir dalelių, ir bangų savybės. Trumpųjų bangų šviesoje kiekviename pluošte yra daugiau bangų nei ilgųjų bangų šviesoje. Šis faktas atsispindi taisyklėje, kad vieno kvanto energija yra dažnio funkcija, kitaip tariant, E = hv, kur E yra energija erg/sek; h yra maža konstanta (Planko konstanta), o υ yra spinduliavimo dažnis.

Kai šviesa lūžta prizme, kiekvienas dažnis nukrypsta šiek tiek skirtingu kampu, todėl šviesos spindulys išeina iš prizmės kaip spindulių, nuspalvintų visomis spektro spalvomis, gerbėjas. Niutonas atrado, kad baltą šviesą sudaro visos spektro spalvos, suskaidydamas saulės spindulį į spektrą ir tada atradęs, kad jis galėtų iš naujo maišyti spalvas ir gauti baltą šviesą, jei spektras būtų praleistas per antrą panašią prizmę, išdėstytą atvirkščiai.

Niutonas paskyrė septynias savo spektro spalvas taip: raudona, oranžinė, geltona, žalia, mėlyna, indigo, violetinė. Niekas tikrai nemato mėlynos spalvos gryna forma, oranžinė yra dar labiau abejotina. Šis spektro padalijimas į spalvas paaiškinamas tuo, kad Niutonas mėgo skaičių 7 ir jis pridėjo oranžinę ir mėlyną spalvą, kad gautų stebuklingą skaičių!

Dabar mes žinome tai, ko Niutonas nežinojo, būtent, kad kiekviena spektrinė spalva arba atspalvis yra tam tikro dažnio šviesa. Taip pat žinome, kad vadinamoji elektromagnetinė spinduliuotė iš esmės nesiskiria nuo šviesos spinduliuotės. Fizinis radijo bangų, infraraudonųjų spindulių, matomos šviesos, ultravioletinių ir rentgeno spindulių skirtumas yra jų dažnis. Tik labai siauras šių dažnių diapazonas jaudina akį ir suteikia vaizdą bei spalvos pojūtį. Diagrama (2, 5 pav.) rodo, kokia siaura yra ši juosta fiziniame bangų paveiksle. Pažvelkite į šią nuotrauką, nes mes beveik akli!

Jeigu žinome šviesos greitį ir jos dažnį, tai bangos ilgį apskaičiuoti nesunku, tačiau realiai šviesos dažnį tiesiogiai išmatuoti sunku. Lengviau išmatuoti šviesos bangų ilgį nei jų dažnį, nors žemo dažnio radijo bangoms tai netinka. Šviesos bangos ilgis matuojamas skaidant šviesą ne prizme, o specialia pagal tam tikras taisykles kruopščiai nubrėžtų plonų linijų grotele, dėl ko atsiranda ir spektro spalvos. (Tai matyti, jei šviesos poliarizatoriaus diskas laikomas įstrižai, buku kampu šviesos šaltinio atžvilgiu: tada atspindys bus sudarytas iš ryškių spalvų.) Atsižvelgiant į atstumus tarp linijų, nubrėžtų tam tikru raštu ir sudarančių grotelę , o kampas, dėl kurio atsiranda šviesos pluoštas, atsižvelgiant į spalvą, bangos ilgį galima nustatyti labai tiksliai. Panašiu būdu galima nustatyti, kad mėlynos šviesos bangos ilgis yra maždaug 1/100 000 cm, o raudonos – 1/175 000 cm. Šviesos bangos ilgis yra svarbus nustatant optinių prietaisų skiriamosios gebos ribas.

Plika akimi nematome nė vieno šviesos kvanto, tačiau tinklainės receptoriai yra tokie jautrūs, kad juos gali stimuliuoti vienas šviesos kvantas. Tačiau norint pajusti šviesos blyksnį, reikia kelių (nuo penkių iki aštuonių) šviesos kvantų. Atskiri tinklainės receptoriai yra tokie jautrūs, kiek gali būti bet kuris šviesos detektorius, nes kvantas yra mažiausias spinduliavimo energijos kiekis, koks tik gali egzistuoti. Deja, skaidrios laidžios akies terpės toli gražu nėra tobulos ir slepia tinklainės gebėjimą suvokti šviesą. Tik apie 10% į akį patenkančios šviesos pasiekia receptorius, likusi dalis prarandama dėl sugerties ir skaidymosi akies viduje prieš šviesai pasiekiant tinklainę. Nepaisant šių nuostolių, idealiomis sąlygomis galima pamatyti vieną žvakę 27 353 m atstumu.

Turi kvantinės šviesos prigimties idėją svarbą suprasti vizualinį suvokimą; ši idėja įkvėpė daugybę elegantiškų eksperimentų, kuriais buvo siekiama išsiaiškinti fizines savybesšviesa ir jos suvokimas akimis bei smegenimis. Pirmąjį eksperimentą, skirtą šviesos kvantinės prigimties tyrimams, 1942 m. atliko trys fiziologai – Hechtas, Schleris ir Pirenas. Dabar jų darbai yra klasika. Darydami prielaidą, kad akis turėtų turėti beveik arba visą teoriškai įmanomą jautrumą, jie sumanė labai išradingą eksperimentą, siekdami išsiaiškinti, kiek šviesos kvantų turi priimti receptoriai, kad pamatytume šviesos blyksnį. Įrodymas buvo pagrįstas Puasono skirstinio naudojimu. Jame aprašomas numatomas smūgių į taikinį pasiskirstymas. Idėja tokia, kad bent dalį akies jautrumo pokyčių laikui bėgant lemia ne pačios akies būklė ar nervų sistema, o silpno šviesos šaltinio energijos svyravimai. Įsivaizduokite atsitiktinį kulkų srautą, jie nepataikys į taikinį pastoviu greičiu, greitis skirsis, panašiai yra ir akį pasiekiančių šviesos kvantų skaičiaus svyravimai. Šioje blykstėje gali būti mažų arba didelis skaičiusšviesos kvantų, o tikimybė jį aptikti bus didesnė, tuo daugiau ji viršys vidutinį kvantų skaičių per blykstę. Ryškiai šviesai šis efektas yra nereikšmingas, tačiau, kadangi akis taip pat jautri keliems kvantams, svarbu atsižvelgti į šviesos energijos svyravimus esant minimalioms šios energijos vertėms, reikalingoms pojūčiui atsirasti.

Suprasti kvantinę šviesos prigimtį taip pat svarbu suprasti akies gebėjimą išskirti subtilias detales. Viena iš priežasčių, kodėl didelius laikraščius galime skaityti tik mėnulio šviesoje, yra ta, kad nėra pakankamai fotonų, patekusių į tinklainę, kad sukurtų pilnas vaizdas per trumpą laiką, kurio reikia akiai integruoti energiją, yra dešimtosios sekundės dydžio skaičius. Tiesą sakant, tai dar ne viskas, ką galima pasakyti šia tema; grynai fizinis veiksnys, dėl šviesos kvantinės prigimties, prisideda prie gerai žinomo regėjimo reiškinio – regėjimo aštrumo pablogėjimo esant silpnai šviesai. Dar visai neseniai šis reiškinys buvo traktuojamas išskirtinai kaip akies savybė. Tiesą sakant, dažnai gana sunku nustatyti, ar konkretus vizualinis reiškinys turėtų būti priskirtas psichologijos, fiziologijos ar fizikos sričiai.

Kaip kuriami vaizdai? Lengviausias būdas gauti vaizdą yra su kaiščio skyle. Paveikslėlyje parodyta, kaip tai daroma. Spindulys iš objekto dalies x gali pasiekti tik vieną ekrano y dalį – tą dalį, kuri yra tiesioje linijoje, einančioje per kaiščio angą. Kiekviena objekto dalis apšviečia atitinkamą ekrano dalį, todėl ekrane sukuriamas apverstas objekto vaizdas. Smeigtuko vaizdas bus gana blankus, nes norint padaryti aiškų vaizdą reikia dar mažesnės skylutės (nors jei skylutė per maža, vaizdas bus neryškus, nes sutrinka šviesos bangų struktūra).

Objektyvas iš tikrųjų yra prizmių pora. Jie nukreipia šviesos srautą iš kiekvieno objekto taško į atitinkamą ekrano tašką ir taip suteikia ryškų vaizdą. Skirtingai nuo skylutės, lęšiai gerai veikia tik tada, kai yra tinkamai pritvirtinti ir tinkamai pritvirtinti. Lęšis gali būti netinkamai išlygiuotas ir neatitikti akies, į kurią jis įdėtas. Objektyvas gali sufokusuoti vaizdą prieš tinklainę arba už jos, o ne į pačią tinklainę, todėl atsiranda trumparegystė arba toliaregystė. Objektyvo paviršius gali būti nepakankamai sferinis ir dėl to vaizdas gali iškraipyti arba iškraipyti. Ragena gali būti netaisyklinga arba su defektais (galbūt dėl ​​metalo drožlių pažeidimo darbe arba smėlio grūdelio vairuojant automobilį be apsauginių akinių). Šiuos optinius defektus galima kompensuoti dirbtinių lęšių – akinių pagalba. Akiniai koreguoja akomodacijos defektus, keičiant lęšio stiprumą; jie koreguoja astigmatizmą pridėdami nesferinį komponentą. Įprasti akiniai negali ištaisyti ragenos paviršiaus defektų, tačiau nauji ragenos lęšiai, uždedami ant pačios akies, sukuria naują ragenos paviršių.

Akiniai pailgina mūsų aktyvus gyvenimas. Jų pagalba senatvėje galime skaityti ir atlikti sudėtingus darbus. Prieš išradimą protiniai ir fiziniai darbuotojai tapo bejėgiai dėl regėjimo stokos, nors vis dar buvo stiprūs.

Naudota literatūra: R. L. Gregory
Akys ir smegenys. Vaizdinio suvokimo psichologija: L.R. Grigalius
red. E. Pchelkina, S. Elinson.-m. 1970 m

Atsisiųsti santrauką: Jūs neturite prieigos atsisiųsti failus iš mūsų serverio.

Jautrumas ir regėjimo aštrumas. Jautrumas šviesos intensyvumui nustatomas pagal strypus ir kūgius. Tarp jų yra du reikšmingi skirtumai, paaiškinantys daugybę reiškinių, susijusių su intensyvumo arba ryškumo suvokimu.

Pirmasis skirtumas yra tas, kad vidutiniškai yra prijungta viena ganglinė ląstelė didelė suma strypai nei kūgiai; todėl „lazdelės“ ganglioninės ląstelės turi daugiau įėjimų nei „kūgiai“. Antrasis skirtumas yra tas, kad strypai ir kūgiai ant tinklainės dedami skirtingai. Fovea yra daug kūgių, bet nėra strypų, o periferijoje yra daug strypų, bet palyginti mažai kūgių. Kadangi ganglinė ląstelė yra sujungta su daugiau strypų nei kūgių, lazdelių matymas yra jautresnis nei kūgio regėjimas. Ant pav. 4.11 pav. tiksliai parodyta, kaip tai vyksta. Kairėje paveikslo pusėje yra trys gretimi kūgiai, kiekvienas sujungtas (ne tiesiogiai) su viena gangliono ląstele; dešinėje paveikslo pusėje pavaizduoti trys gretimi strypai, kurie visi yra sujungti (ne tiesiogiai) su ta pačia gangliono ląstele.

Norėdami suprasti, ką reiškia šie skirtingi kūgio ir strypų „laidų“ raštai, įsivaizduokite tris labai silpnas, glaudžiai išdėstytas šviesos dėmes, esančias ant strypų ir kūgių. Pateikus kūgius, kiekviena iš šviesos dėmių atskirai gali būti per silpna, kad suaktyvintų nervinį impulsą atitinkamame receptoryje, todėl nei vienas nervinis impulsas nepasieks ganglioninės ląstelės. Bet kai ant strypų pateikiamos tos pačios trys dėmės, šių trijų receptorių aktyvacija gali būti sujungta ir tada šio kiekio pakaks sukelti nervinė reakcija ganglioninėje ląstelėje. Todėl kelių strypų prijungimas prie vienos ganglioninės ląstelės užtikrina nervinio aktyvumo konvergenciją, ir būtent šios konvergencijos dėka lazdelių matymas yra jautresnis nei kūgio regėjimas.

Tačiau šis jautrumo pranašumas turi savo kainą, ty mažesnis regėjimo aštrumas, palyginti su kūgio regėjimu (regėjimo aštrumas yra galimybė atskirti detales). Dar kartą pereikime prie dviejų diagramų pav. 4.10, bet dabar įsivaizduokite, kad trys gretimos šviesos dėmės yra pakankamai ryškios. Pateikus kūgius, kiekviena dėmė sukels nervinį atsaką atitinkamame receptoriuje, o tai savo ruožtu sukels nervinius impulsus trijose skirtingose ​​ganglioninėse ląstelėse; į smegenis bus išsiųsti trys skirtingi pranešimai, o sistema turės galimybę sužinoti apie trijų skirtingų objektų egzistavimą. Jei šios trys gretimos šviesos dėmės pateikiamos ant strypų, visų trijų receptorių nervinis aktyvumas bus sujungtas ir perduodamas į vieną gangliono ląstelę; todėl į smegenis pateks tik viena žinutė ir sistema neturės galimybės sužinoti apie daugiau nei vieno objekto egzistavimą. Trumpai tariant, tai, kaip receptoriai jungiasi prie ganglioninių ląstelių, paaiškina lazdelės ir kūgio regėjimo jautrumo ir aštrumo skirtumą.

Kita šių skirtumų pasekmė yra ta, kad žmogus silpną šviesą geriau aptinka strypo periferijoje nei duobėje.

Taigi, nors regėjimo aštrumas fovea yra stipresnis nei periferijoje, jautrumas yra didesnis periferijoje. Tai, kad jautrumas periferijoje yra didesnis, galima nustatyti išmatuojant absoliučią subjekto slenkstį, kai jam pateikiami šviesos blyksniai. tamsus kambarys. Slenkstis bus žemesnis (tai reiškia didesnį jautrumą), jei subjektas žiūri šiek tiek į šoną, kad galėtų matyti blyksnius savo periferiniame regėjime, nei tuo atveju, jei jis žiūri tiesiai į blyksnius ir šviesa patenka į duobutę. Jau matėme vieną iš pasekmių, kai periferijoje bus mažiau kūgių (žr. 4.9 pav.). Lazdos pasiskirstymo poveikį galima aptikti, kai žiūrime į žvaigždes naktį. Galbūt pastebėjote, kad norint kuo aiškiau pamatyti blyškią žvaigždę, reikia šiek tiek pakeisti žvilgsnio kryptį į vieną žvaigždės kraštą. Dėl šios priežasties žvaigždės šviesa aktyvuoja maksimalų įmanomą lazdelių skaičių.

Šviesos pritaikymas. Iki šiol akcentavome, kad žmogus jautriai reaguoja į stimuliacijos pokyčius. Kita medalio pusė yra ta, kad jei stimulas nepasikeičia, žmogus prie jo prisitaiko. Gerą šviesos pritaikymo pavyzdį galima pamatyti įėjus į tamsų kino teatrą su saulės apšviesta gatve. Iš pradžių beveik nieko nesimato silpnoje šviesoje, atsispindinčioje nuo ekrano. Tačiau po kelių minučių jau matai pakankamai gerai, kad rastum sau vietą. Po kurio laiko vis tiek galėsite atskirti veidus esant silpnam apšvietimui. Vėl išėjus į ryškiai apšviestą gatvę iš pradžių beveik viskas atrodo skausmingai šviesu, o tokioje ryškioje šviesoje neįmanoma nieko atskirti. Tačiau viskas grįžta į normalią greičiau nei per minutę, nes greičiau prisitaiko prie ryškesnės šviesos. Ant pav. 4.12 paveiksle parodyta, kaip absoliuti riba mažėja praleidžiant laiką tamsoje. Kreivė susideda iš dviejų šakų. Viršutinė šaka siejama su kūgių darbu, o apatinė – su strypais. Strypų sistemai pritapti reikia daug ilgiau, tačiau ji jautri daug silpnesnei šviesai.