Биологические факторы восприятия человеком цвета

Прежде, чем приступить к рассмотрению факторов, влияющих на восприятие цвета человеком, необходимо определить, что же такое «цвет».

Тот или иной цвет «присваивается» объектам в процессе их зрительного восприятия человеком

Орган зрения в целом состоит из трех отделов – периферического (собственно глаз), проводникового (зрительный нерв) и центрального (зрительная зона коры головного мозга в затылочной области).

Рассмотрим в общих чертах строение глаза, опуская детали, имеющие для теории цвета второстепенное значение.

Глаз представляет собой шарообразное тело, образованное несколькими оболочками (рис.1).

Внешняя, называемая белковой оболочкой или склерой, состоит из сухожилий, непрозрачна и выполняет защитную роль.

Под склерой находится сосудистая оболочка, в которой заключены кровеносные сосуды, питающие глаз. К ней по внутренней стороне примыкает пигментный слой клеток.

Сосудистая оболочка спереди переходит в ресничное (цилиарное) тело, а затем – в радужную оболочку, содержащую пигментные клетки. Пространство между хрусталиком и роговой оболочкой заполнено так называемой водянистой влагой. Она состоит из воды, в которой растворены соли и белки. За хрусталиком находится стекловидное тело, также состоящее главным образом из воды.

Отверстие в центре радужной оболочки – зрачок – играет роль диафрагмы. При изменении светового потока, попадающего в глаз, площадь зрачка меняется: либо круговые радужки сужают его, либо радиальные расширяют. Эти реакции непроизвольны, их роль заключается в предохранении светочувствительной оболочки глаза – сетчатки – от чрезмерного раздражения при повышенной освещенности.

Средняя часть желтого пятна углублена и называется центральной ямкой. В середине центральной ямки находится область, содержащая только колбочки (их насчитывается около 50 тыс. очень близко расположенных друг к другу).

Световая чувствительность колбочек и палочек различна. Палочки работают при низких освещенностях и выключаются при высоких. Эти рецепторы обеспечивают так называемое сумеречное зрение, когда освещенности невелики. Это объясняется тем, что палочки располагаются на сетчатке значительно реже, чем колбочки, и разрешающая способность палочкового аппарата намного ниже, чем колбочкового.

Колбочковое зрение называется дневным. При высоких освещенностях, когда начинают действовать колбочки, глаз различает цвета и мелкие объекты.

В результате светового возбуждения палочек или колбочек в мозг передаются электрические импульсы, частота которых увеличивается с ростом освещенности сетчатки. Импульсы достигают затылочных долей мозга, где возбуждают световые ощущения, из которых складывается зрительный образ объекта.

Колбочковая световая чувствительность, обеспечивающая цветовые ощущения, намного ниже «ахроматической», палочковой. Характер цветового ощущения зависит как от суммарной реакции цветочувствительных рецепторов, так и от соотношения каждого из рецепторов. Суммарная реакция определяет светлоту, а соотношение долей – цветность.

Если рецепторы разных типов раздражены неодинаково, возникает ощущение хроматического цвета. Для его описания нужны и светлота, и цветность. Степень отличия хроматического цвета от нехроматического называется насыщенностью.

Если усиливать возбуждение красночувствительных колбочек, цветовой тон смещается в сторону оранжевого цвета. Если вызвать раздражение и у синечувствительных колбочек, насыщенность упадет.

Таким образом, можно сказать, что восприятие цвета напрямую зависит от биологического устройства человеческого глаза. Но для того, чтобы в полной мере освятить процесс восприятия цвета человеком, необходимо рассмотреть физику цвета.