Obecný rozpočtový vzdelávacia inštitúcia gymnázium
Test
Prezentácia na tému: "Vnímanie farieb"
Kharitonov Lev
Úvod
Čo je farba
Vnímanie farieb
Rozsah. Základné typy farieb
Závery a záver
Literatúra
Úvod
Svetlo nám dáva príležitosť vidieť a študovať všetko okolo nás na Zemi, ako aj veľa toho, čo je mimo Zeme v bezhraničnom vesmíre. Svetlo vnímame pomocou zrakového orgánu – oka. Zároveň cítime nielen svetlo, ale aj farbu. Okolo seba vidíme nielen osvetlené či svietiace predmety, ale vieme posúdiť aj ich farbu. Vlastnosť oka – nielen vidieť predmety a javy okolo nás, ale aj cítiť ich farbu – nám dáva možnosť pozorovať nevyčerpateľné bohatstvo farieb prírody a reprodukovať farby, ktoré potrebujeme v rôznych oblastiach života a života. činnosť.
Cieľom našej práce je študovať, čo je to farba, ako vzniká a kde sa nanáša.
Na dosiahnutie tohto cieľa sme si stanovili nasledujúce úlohy:
Podľa literárnych zdrojov a materiálov na internete sa oboznámte s definíciou pojmu farba, typmi farieb, znakmi vnímania farieb okom a mechanizmami na získanie farebného obrazu.
Vykonajte experimenty rôzne metódy zloženie kvetov.
Zvážte použitie farieb v rôznych oblastiach nášho života
V práci boli použité nasledujúce výskumné metódy:
analýza literárnych prameňov;
experimentovať;
fotografovanie a nahrávanie videa.
1. Čo je to farba
Farba - charakteristika viditeľného svetla, rozsah elektromagnetické vlny.
Farba môže byť spojená so spektrálnymi charakteristikami svetelných lúčov s určitou vlnovou dĺžkou. Pôsobenie svetla na fotoreceptory oka určuje povahu vnímania farieb. Svetlo je jednou z foriem energie. Zdroje svetla - rôzne telá vyžarovanie svetelných lúčov. Ostatné telesá svetlo iba odrážajú. Vďaka tomu ich vidíme (v absolútnej tme telesá neodrážajú svetlo a my nič nevidíme).
Svetlo je tvorené lúčmi rôznych farieb. Môžete si to overiť prechodom slnečného svetla cez hranol. Isaac Newton uskutočnil pokus o rozklade slnečného svetla (obr. 1). Zvykol rozkladať svetlo malý kúsok sklo vo forme trojstenného hranolu. Keď slnečné lúče prechádzajú cez dažďové kvapky, každá kvapka funguje ako hranol a objaví sa dúha. Farba predmetov závisí od toho, aké farebné lúče pohlcujú a odrážajú. Farebné charakteristiky a znaky súvisia s fyzikálnymi vlastnosťami objektu, materiálu, svetelných zdrojov atď., ako sú napríklad: absorpčné, reflexné alebo emisné spektrá.
farebné spektrálne svetlo
Ryža. 1. Schéma rozkladu lúča bieleho svetla na spektrum pomocou skleneného hranolu.
Sklo prepúšťa všetky viditeľné lúče. Biely materiál odráža všetky viditeľné lúče. Čierny materiál pohltí všetky lúče. Zelený list absorbuje červené lúče, odráža zelené. Červený materiál odráža červené lúče, iné absorbujú.
Vnímanie farieb
Farba je jednou z vlastností predmetov hmotného sveta, vnímaná ako vedomý vizuálny vnem. Túto alebo tú farbu „prideľuje“ osoba objektom v procese ich vizuálneho vnímania.
Vo veľkej väčšine prípadov dochádza k farebnému pocitu v dôsledku vystavenia očným tokom. elektromagnetická radiácia z rozsahu vlnových dĺžok, v ktorom je toto žiarenie vnímané okom (viditeľný rozsah - vlnové dĺžky od 380 do 760 nm). Niekedy dochádza k farebnému pocitu bez vystavenia sa žiarivému toku na oko - s tlakom očná buľva, šok, elektrická stimulácia atď., ako aj mentálnym spojením s inými vnemami - zvukom, teplom atď., a ako výsledok práce predstavivosti. Rôzne farebné vnemy spôsobujú rôzne farebné predmety, ich rôzne osvetlené plochy, ako aj svetelné zdroje a osvetlenie, ktoré vytvárajú. V tomto prípade sa vnímanie farieb môže líšiť (aj pri rovnakom relatívnom spektrálnom zložení tokov žiarenia) podľa toho, či žiarenie vstupuje do oka zo svetelných zdrojov alebo z nesvietivých predmetov. V ľudskom jazyku sa však pre farbu týchto dvoch používajú rovnaké výrazy odlišné typy predmety. Hlavným podielom predmetov, ktoré spôsobujú farebné vnemy, sú nesvietiace telesá, ktoré iba odrážajú alebo prepúšťajú svetlo vyžarované zdrojmi. Vo všeobecnom prípade je farba objektu spôsobená nasledujúcimi faktormi: jeho farba a vlastnosti jeho povrchu; optické vlastnosti svetelných zdrojov a prostredia, cez ktoré sa svetlo šíri; vlastnosti vizuálneho analyzátora a zvláštnosti stále nedostatočne študovaného psychofyziologického procesu spracovania vizuálnych dojmov v mozgových centrách.
V súčasnosti je vnímanie farieb spojené s trojzložkovou hypotézou videnia. Vychádza sa z predpokladu, že sietnica (organizmus, oko) by mala obsahovať tri typy fotoreceptorov (nazývané čípkové bunky) s rôznymi absorpčnými spektrami, napríklad absorpcia „červených“ svetelných lúčov, kde je napr. citlivé na lúče červeného svetla.reagujú aktívnejšie. Podobne sa to deje s interakciami iných kužeľov, ktoré sú citlivejšie na iné primárne farby (napríklad modrá, zelená). Existujú návrhy, že počet takýchto typov fotoreceptorov môže byť viac ako tri. K dnešnému dňu však neexistuje potvrdenie týchto hypotéz.
Rozsah. Základné typy farieb
Spomeňte si na jeden z najkrajších prírodných úkazov – dúhu. Dážď ešte celkom neprešiel, slnečné lúče sa predierajú cez mraky a na oblohe sa objavuje obrovská viacfarebná dúha, ktorej farby plynule prechádzajú jedna do druhej.
Pri pohľade na dúhu nie je možné určiť hranice jednotlivých farieb, vymenovaných je len niekoľko charakteristických oblastí umiestnených v tomto poradí zhora nadol: červená, oranžová, žltá, žltozelená, zelená, modrá, indigová a Fialová. V skutočnosti každá zo špecifikovaných farebných oblastí dúhy pozostáva z mnohých farebných odtieňov, ktoré sa plynule menia na druhú. Vlastnosti nášho oka sú také, že v rámci každej farebnej oblasti od seba rozlišujeme len obmedzený počet farieb. Newton vysvetlil vzhľad dúhy. Slnečné lúče sa lámu v kvapkách dažďa ako v hranoloch a biele svetlo sa rozkladá na jednotlivé časti. V dôsledku toho vidíme dúhu pozostávajúcu z mnohých spektrálnych farieb, ktoré prechádzajú jedna do druhej.
Dúha je spektrum slnečného svetla. Ak by sme svetlo bežnej elektrickej žiarovky prešli cez trojstenný hranol, presvedčili by sme sa, že spektrum žiarovky je podobné spektru slnečné lúče. Všetky žiarovky poskytujú spektrum rovnakého druhu. Prechod z jednej farby do druhej prebieha nepretržite, preto sa takéto spektrum nazýva spojité. Celé spektrum možno rozdeliť na dve časti podľa farebných odtieňov. Jedna časť obsahuje červenú, oranžovú, žltú a žltozelenú farbu a druhá časť obsahuje fialovú, modrú, modrú a zelenú farbu. Farby prvej časti spektra sú spojené s myšlienkou farby žeravých telies - ohňa, preto sa nazývajú teplé farby. A farby druhej časti spektra sú spojené s farbou vody, ľadu, kovu a nazývajú sa studené farby.
Primárne a sekundárne farby.
Pojem „doplnková farba“ bol zavedený analogicky s „primárnou farbou“. Zistilo sa, že optické miešanie určitých párov farieb môže vyvolať dojem bielej. Takže k triáde základných farieb červená - zelená - modrá sú ďalšie farby azúrová - fialová - žltá. Na farebnom koliesku sú tieto farby umiestnené v protiklade, takže farby oboch trojíc sa striedajú. V tlačiarenskej praxi sa ako základné farby používajú rôzne sady "primárnych farieb".
Primárne a sekundárne farby.
Toto rozdelenie je založené na syntéze myšlienok mnohých vedcov (Lomonosov, Jung, Helmholtz, Goering). Primárne farby zahŕňajú „primárne farby“, sekundárne farby označujú všetky ostatné, ktoré možno získať zmiešaním základných farieb.
Chromatické a achromatické farby.
Všetky farby nachádzajúce sa v prírode sú rozdelené na achromatické a chromatické. Achromatické farby zahŕňajú bielu a čiernu, ako aj sivú, ktorá je medzi bielou a čiernou farbou. Všetky sivé farby je možné získať zmiešaním čiernej a biele kvety brané v rôznych pomeroch. Napríklad, ak zmiešate sadze s kriedou v rôznych pomeroch, získate čierne sivé farby rôznej svetlosti. Achromatické farby v spektre chýbajú – sú bezfarebné. V prírode existuje nespočetné množstvo farieb. Ľudské oko ich však dokáže rozlíšiť len obmedzený počet – asi 300 achromatických farieb od bielej po čiernu.
Chromatické farby sú všetky farby, ktoré majú určitý farebný odtieň. Patria sem napríklad všetky spektrálne farby (zelená, žltá, červená atď.)
Čo určuje farbu predmetov
Čo určuje farbu predmetov okolo nás? Ktoré fyzický význam zodpovedá našej predstave, že tráva je zelená, obloha modrá, farba červená atď.?
Na nejaké priesvitné teleso nech dopadá svetelný tok svetelného zdroja so spojitým alebo čiarovým spektrom. Časť tohto svetelného toku sa odrazí od povrchu tela, časť prejde telom a časť ho pohltí. Pomer svetelných tokov odrazených a prepustených telom k dopadajúcemu svetelnému toku sa nazýva celkový alebo celkový koeficient odrazu a priepustnosti a vyjadruje sa v percentách. Takže napríklad čerstvo napadaný sneh má koeficient odrazu 85, biely papier 75, čierna koža - 1 - 2%. To znamená, že sneh odráža 85, biely papier 75 a čierna koža odráža 1 - 2 % svetelného toku dopadajúceho na ne.
Povrchy, ktoré nemenia spektrálne zloženie svetla, ktoré na ne dopadá a majú koeficient odrazu aspoň 85 %, sa nazývajú biele (sneh). Telesá alebo médiá, ktorými prechádza svetelný tok bez zmeny jeho spektrálneho zloženia, sa nazývajú bezfarebné. Napríklad priehľadné okenné sklo.
Povrch pokrytý červenou farbou osvetlený bielou slnečné svetlo, sa nám javí ako červená. Ak sa pozrieme cez filter modrého svetla (modré sklo) na svetelné vlákno žiarovky, zdá sa nám to druhé modrej farby. To znamená, že povrch pokrytý farbou teda vidíme červenú, pretože odráža červené, oranžové a žlté lúče dobre a všetky ostatné zle. Pri pohľade cez filter modrého svetla na svetelné vlákno žiarovky vidíme žiarovku ako modrú, pretože filter modrého svetla všetkých lúčov žiarovky prepúšťa iba modré, fialové a modré lúče, ktoré v dôsledku máme pocit modrej.
Telesá a médiá, ktoré nerovnomerne odrážajú alebo prepúšťajú svetlo rôznych vlnových dĺžok, keď sú osvetlené bielym svetlom, majú jednu alebo druhú farbu zodpovedajúcu ich fyzikálnym vlastnostiam a nazývajú sa farebné.
Farba predmetov, ktoré nás obklopujú, teda závisí po prvé od ich schopnosti odrážať alebo prenášať svetelný tok, ktorý na ne dopadá, a po druhé od rozloženia svetelného toku v spektre svetelného zdroja, ktorý ich osvetľuje.
Keď hovoríme, že povrch má zelenú farbu (pri osvetlení bielym svetlom), znamená to, že z celého súboru lúčov, ktoré tvoria biele svetlo, tento povrch odráža prevažne zelené lúče. Lúče odrazené od povrchu pôsobia na naše oko a my máme pocit zelene. Médium (sklo, kvapalina), ktoré sa nám javí sfarbené do zelena (pri osvetlení bielym svetlom), prepúšťa prevažne zelené lúče z celého súboru lúčov tvoriacich biele svetlo.
Farba predmetov, ktoré vidíme, závisí aj od jasu farby.
Urobme experiment. Nechajte list papiera, natretý akoukoľvek farbou, osvetliť priamym slnečným žiarením. Zakryte nejakým bielym nepriehľadným predmetom polovicu listu papiera pred priamym slnečným žiarením. Jedna časť hárku bude zatienená a jej jas bude menší ako jej druhá časť. A hoci obe polovice listu papiera, tieňované aj netienené, rovnako odrážajú svetlo, t.j. kvalitatívne rovnaké, ale ich farba je iná. Rozdiel je v tom, že jas oboch častí papiera nie je rovnaký.
Takže ružová pri nízkom jase sa nám bude javiť ako bordová, žlto-hnedá a modro-modrá. Jas farby je jej kvantitatívny parameter.
Miešanie farieb a farebného obrazu
Spektrálne farby sú najčistejšie farby, ktoré musíme pozorovať, pretože neobsahujú biele nečistoty. Nevyčerpávajú však pestrosť farieb, ktorá existuje v prírode. Kompletnú sadu prirodzene sa vyskytujúcich farieb je možné získať zmiešaním spektrálnych farieb medzi sebou v rôznych pomeroch, ako aj zmiešaním spektrálnych farieb s achromatickými - bielou a čiernou.
Miešaním farieb sa rozumie fenomén vzniku nových farieb ich skladaním z dvoch alebo viacerých iných farieb.
Početnými experimentmi sa zistilo, že niektoré páry chromatických farieb zmiešaných v určitom pomere tvoria achromatickú farbu. Dve farby, ktoré pri zmiešaní tvoria achromatickú farbu, sa nazývajú komplementárne. V prírode existuje nespočetné množstvo párov doplnkových farieb, vrátane spektrálnych. Takými farbami sú napríklad červená a azúrová, modrá a žltá, zelená a purpurová. Ak je jedna z dvoch doplnkových farieb teplá, potom je druhá studená. Je to úplne pochopiteľné, pretože v zložení teplých farieb nie je takmer žiadne modré a modré žiarenie a v studených farbách nie je takmer žiadne červené a oranžové žiarenie. V bielej farbe sú teplé aj studené farby.
Aditívne pridanie farby.
Aditívne miešanie farieb je metóda syntézy farieb založená na pridávaní aditívnych farieb, teda farieb priamo vyžarujúcich objektov. Metóda je založená na štrukturálnych vlastnostiach ľudského vizuálneho analyzátora, najmä na takom fenoméne, akým je metaméria.
Zmiešaním troch základných farieb – červenej, zelenej a modrej – v určitom pomere je možné reprodukovať väčšinu farieb vnímaných ľuďmi.
Jedným z príkladov použitia aditívnej syntézy je počítačový monitor, ktorého farebný obraz je založený na farebnom priestore RGB a je tvorený červenými, zelenými a modrými bodmi.
Ryža. 2. Aditívne (a) a subtraktívne (b) pridávanie farby
Na rozdiel od aditívneho miešania farieb existujú schémy subtraktívnej syntézy. V tomto prípade je farba vytvorená odčítaním určitých farieb od svetla odrazeného od papiera (alebo prechádzajúceho cez priehľadné médium). Najbežnejším modelom subtraktívnej syntézy je CMYK, ktorý je široko používaný v tlači.
Subtraktívny spôsob formovania farieb je široko používaný vo farebnom kine a farebnej fotografii. K subtraktívnej tvorbe farieb dochádza pri nanášaní farieb na povrch papiera, plátna alebo iných materiálov. Farba sú zrná jedného alebo viacerých rôznych pigmentov zmiešaných dohromady a držaných pohromade nejakým druhom spojiva. Spojivo môže byť bezfarebné a priehľadné alebo môže mať selektívnu priepustnosť a určitý rozptyl.
Skúsenosti s aditívnym miešaním farieb pri odrážaní svetla sú nasledovné. Dva disky rôznych farieb, vyrezané pozdĺž polomeru, sú vložené jeden do druhého, takže sa získa disk pozostávajúci z dvoch sektorov. rôzne farby(obr. 3). Zatlačením jedného disku na druhý môžete zmeniť pomer plôch sektorov nasnímaných farieb.
Ryža. 3. Posuvné kotúče na miešanie farieb počas otáčania
Pri rýchlom otáčaní diskov okolo svojich stredov pomocou malého elektromotora nerozlišujeme oddelene farebné sektory, ktoré tvoria tento kruh. Farebné sektory rýchlo nasledujú jeden po druhom a vytvárajú v očiach pocit jednej zmiešanej farby. Zmenou pomeru viacfarebných sektorov môžete získať všetky druhy zmesí, medzi ktoré patria farby.
Zmiešaním základných farieb pomocou malého elektromotora je teda možné získať mnoho rôznych medziodtieňov.
Podobne aditívnym pridaním základných farieb (červenej, zelenej a modrej) sa získa obraz aj na obrazovke monitora počítača, mobilný telefón a tak ďalej. Presvedčili sme sa o tom skúmaním obrazu na displeji mobilného telefónu pod mikroskopom (obr. 4). Ako môžete vidieť na obrázku, je zostavený z najmenších obdĺžnikov – pixelov, ktoré svietia červenou, modrou a zelenou farbou.
Ryža. 4. Fragment obrazu na obrazovke mobilného telefónu pod mikroskopom
Keď sa farba nanáša na list bieleho papiera, farby sú odlišné, pretože v tomto prípade dochádza k subtraktívnemu miešaniu farieb.
Závery a záver
Na základe výsledkov práce môžeme vyvodiť tieto závery:
Farba je jednou z vlastností predmetov hmotného sveta, vnímaná ako vedomý vizuálny vnem. Túto alebo tú farbu „prideľuje“ osoba objektom v procese ich vizuálneho vnímania. Vnímanie farieb závisí od mnohých faktorov.
Farba predmetov je spôsobená dopadom lúčov určitého spektra (zelená, červená atď.), ktoré objekt odráža, na naše oko.
Výsledkom našich experimentov bolo zistenie, ako prebieha aditívne a subtraktívne pridávanie farieb a ako sa získava farebný obraz na svetelnej obrazovke.
V prezentovanej práci nie sú zohľadnené všetky aspekty takého zaujímavého a mnohostranného fenoménu v našom živote, akým je farba. Podrobná štúdia všetkých charakteristík farby, jej významu v prírode a praktické uplatnenie v ľudskom živote sa zaoberá špeciálnou oblasťou vedy - farebnou vedou. Význam tejto práce spočíva v pochopení všeobecnej podstaty farieb a vykonaní niektorých experimentov o tvorbe, miešaní a rozklade farieb. Perspektívou práce môže byť štúdium vplyvu farby na psychickú a funkčný stavľudského tela a vývoj na tomto základe vlastného projektu školy, ktorého detaily zatiaľ nie sú zverejnené.
Literatúra
1. Ashkenazi G.I. Farba v prírode a technológii - 4. vydanie, prepracované. a dodatočné - M.: Energoatomizdat, 1985. - 96 s., il.
2. Bukvareva E.N., Chudinová E.V. Prírodná veda. Tretia trieda, 2000.
Doučovanie
Potrebujete pomôcť s učením témy?
Naši odborníci vám poradia alebo poskytnú doučovacie služby na témy, ktoré vás zaujímajú.
Odoslať žiadosť s uvedením témy práve teraz, aby ste sa dozvedeli o možnosti konzultácie.
Absolútne výnimočný význam v ľudskom živote má orgán zraku, ktorý vám umožňuje jasne a úplne vedieť o všetkých objektoch okolo tela. Prostredníctvom nich prijímame 90% všetkých informácií vstupujúcich do mozgu. Nie je náhoda, že úloha vízie v našej práci je taká obrovská.
Oko sa často prirovnáva k fotoaparátu. V skutočnosti je tu značná podobnosť. Oko tiež pozostáva, po prvé, zo šošovky, teda zo série refrakčných šošoviek, ktoré zbierajú svetelné lúče v jednom bode a umožňujú umiestniť obraz obrovských predmetov na malé oblasti sietnice. Po druhé, oko je vybavené skutočnými fotosenzitívnymi - špeciálnymi látkami, ktoré sa môžu chemicky meniť pod vplyvom svetla a tým vysielať signály do mozgu. Tieto látky sú umiestnené v špeciálne usporiadaných sietniciach, ktoré sa podľa tvaru nazývajú tyčinky a čapíky. Kužele sa nachádzajú iba v strede sietnice a spôsobujú farebné videnie. Výkyvy svetla rozdielna frekvencia, teda rôzne vlnové dĺžky, pôsobia na látky čapíkov rôznym spôsobom, preto dochádza k vnímaniu rôzne farby. Tyčinky sú rozptýlené po celej sietnici a sú citlivé len na biele svetlo, ale v oveľa väčšej miere ako čapíky na jednotlivé farby spektra. Preto za súmraku, keď už nie je vnímanie farieb, stále rozlišujeme obrysy predmetov, ale len takpovediac čiernobielo. Všetky sa zdajú byť rovnako šedé. Látka, ktorá sa vplyvom svetla rozkladá na tyčinky a vysiela signály do mozgu, je takzvaná vizuálna fialová. Príroda urobila jeho neoddeliteľnou súčasťou vitamín A. Nočné videnie preto bez tohto vitamínu trpí. Rodopsín sa rozkladá na svetle a v tme sa obnovuje. Čím viac je v redukovanom stave, tým je oko citlivejšie na svetlo. Preto, keď sme boli nejaký čas v tme, vďaka obnove významnej časti rodopsínu, začíname rozlišovať predmety, ktoré boli predtým absolútne nerozoznateľné. Takéto prispôsobenie oka podmienkam osvetlenia sa vzťahuje aj na javy prispôsobenia. Po hodine pobytu v tme adaptácia zvyšuje citlivosť oka na svetlo 200 000-krát. A ako často myslíme na túto nádhernú vlastnosť našich očí! Dodajme tiež, že elektrický signál, ktorý vzniká pri rozpade rodopsínu v tyčinkách, nervových bunkách sietnice, ktoré sú s nimi spojené, sa miliónkrát zosilní, až potom sa získa energia, ktorá je schopná vydať nervový impulz, ktorý sa ponáhľa. do mozgu.
Ak vezmete králika a potom, čo ho necháte 3-4 hodiny v tme (aby sa obnovila vizuálna fialová), na chvíľu mu ukážte osvetlený predmet a potom, opäť v tme, odstráňte oko a pracujte na ňom s kamencom, ktorý zastaví ďalší rozpad rodopsínu, môžete takú sietnicu vidieť obraz zobrazeného objektu. Tam, kde pôsobilo svetlo a fialová sa rozpadla, bude sietnica bledá, na iných miestach ružová. Je jasné, že ak sa králikovi podarí pozrieť sa na niekoľko predmetov, pokus sa nepodarí.
Vráťme sa teraz k prvej časti oka – šošovkám, ktoré zbierajú svetelné lúče do úzkeho lúča so zameraním na sietnicu. Hlavná šošovka je šošovka. Keď sa pozrieme na vzdialený objekt, ktorého lúče sú takmer rovnobežné, šošovka sa stáva plochejšou. Divergentné lúče pochádzajú z blízkeho objektu, ktorý sa musí lámať vo väčšej miere, aby sa zaostrilo na ten istý bod. Preto sa pri pozorovaní blízkeho objektu šošovka stáva vypuklejšou. Tieto zmeny v šošovke sa nazývajú akomodácia. Sú riadené vyššími časťami mozgu. U niektorých ľudí sa šošovka príliš láme a ohnisko nie je na sietnici, ale pred ňou. Pokiaľ ide o blízke predmety, ktoré vyžadujú silný lom lúčov, ktoré z nich vychádzajú, neruší to videnie. Vzdialené predmety sa zdajú byť rozmazané, pretože ich obraz na sietnici je neostrý. Takíto ľudia sa nazývajú krátkozrakí. Znižujú nadmerné vydutie ich šošovky vďaka bikonkávnym šošovkám – okuliarom.
Existuje aj opačná situácia. Faktom je, že s vekom šošovka stráca schopnosť akomodácie, to znamená, že sa v prípade potreby stáva konvexnejšou. Pre krátkozrakých, u ktorých je to už príliš vypuklé, je to jedno: ostávajú krátkozrakými celý život. Pri normálnom videní sa schopnosť vidieť malé predmety zblízka s vekom znižuje. V takýchto prípadoch hovoria o ďalekozrakosti a korigujú ju okuliarmi s bikonvexnými šošovkami. Je jasné, že v diaľke títo ľudia nevidia nič lepšie ako. v mladosti, ale aspoň nie oveľa horšie. Len v tomto zmysle ich možno nazvať prezieravými.
vnímanie farieb(farebná citlivosť, vnímanie farieb) - schopnosť zraku vnímať a premieňať svetelné žiarenie určitého spektrálneho zloženia na vnem rôznych farebných odtieňov a tónov, čím sa vytvára holistický subjektívny vnem („chroma“, „color“, color).
Farba sa vyznačuje tromi vlastnosťami:
- farebný tón, ktorý je hlavným znakom farby a závisí od vlnovej dĺžky svetla;
- sýtosť, určená podielom hlavného tónu medzi nečistotami inej farby;
- jas, alebo svetlosť, ktorá sa prejavuje stupňom blízkosti bielej (miera zriedenia bielou).
Ľudské oko zaznamená zmeny farby až pri prekročení takzvaného farebného prahu (minimálna okom viditeľná zmena farby).
Fyzická podstata svetla a farby
Viditeľné elektromagnetické vibrácie sa nazývajú svetlo alebo svetelné žiarenie.
Svetelné emisie sa delia na komplexné A jednoduché.
Biele slnečné svetlo je komplexné žiarenie, ktoré pozostáva z jednoduchých farebných zložiek – monochromatického (jednofarebného) žiarenia. Farby monochromatického žiarenia sa nazývajú spektrálne.
Ak sa biely lúč rozloží na spektrum pomocou hranola, potom je možné vidieť sériu neustále sa meniacich farieb: tmavomodrú, modrú, azúrovú, modrozelenú, žltozelenú, žltú, oranžovú, červenú.
Farba žiarenia je určená vlnovou dĺžkou. Celé viditeľné spektrum žiarenia sa nachádza v rozsahu vlnových dĺžok od 380 do 720 nm (1 nm = 10 -9 m, t.j. miliardtina metra).
Celá viditeľná časť spektra môže byť rozdelená do troch zón
- Žiarenie s vlnovou dĺžkou od 380 do 490 nm sa nazýva modrá zóna spektra;
- od 490 do 570 nm - zelená;
- od 580 do 720 nm - červená.
Rôzne predmety, v ktorých človek vidí farebné rôzne farby pretože monochromatické žiarenie sa od nich odráža rôznymi spôsobmi, v rôznych pomeroch.
Všetky farby sú rozdelené na achromatické A chromatické
- Achromatické (bezfarebné) sú sivé farby rôznej svetlosti, biela a čierna farba. Achromatické farby sa vyznačujú ľahkosťou.
- Všetky ostatné farby sú chromatické (farebné): modrá, zelená, červená, žltá atď. Chromatické farby sa vyznačujú odtieňom, svetlosťou a sýtosťou.
Farebný tón- ide o subjektívnu charakteristiku farby, ktorá závisí nielen od spektrálneho zloženia žiarenia, ktoré vstupuje do oka pozorovateľa, ale aj od psychologické vlastnosti individuálne vnímanie.
Ľahkosť subjektívne charakterizuje jas farby.
Jas určuje intenzitu svetla vyžarovaného alebo odrazeného od jednotkovej plochy v smere na ňu kolmom (jednotka jasu je kandela na meter, cd/m).
Sýtosť subjektívne charakterizuje intenzitu vnímania farebného tónu.
Keďže nielen zdroj žiarenia a farebný predmet, ale aj oko a mozog pozorovateľa sa podieľajú na vzhľade vizuálneho vnemu farby, mali by sa zvážiť niektoré základné informácie o fyzikálnej povahe procesu. farebné videnie.
Vnímanie farby očí
Je známe, že oko je podobné fotoaparátu, v ktorom sietnica hrá úlohu svetlocitlivej vrstvy. Emisie rôzneho spektrálneho zloženia zaznamenávajú nervové bunky sietnice (receptory).
Receptory, ktoré poskytujú farebné videnie, sú rozdelené do troch typov. Každý typ receptora pohlcuje žiarenie troch hlavných zón spektra – modrej, zelenej a červenej iným spôsobom, t.j. má rôznu spektrálnu citlivosť. Ak sa žiarenie modrej zóny dostane do sietnice oka, potom bude vnímané iba jedným typom receptorov, ktoré budú prenášať informácie o sile tohto žiarenia do mozgu pozorovateľa. Výsledkom je pocit modrej. Podobne bude proces prebiehať aj v prípade vystavenia sietnice žiarením zelenej a červenej zóny spektra. Pri súčasnej excitácii receptorov dvoch alebo troch typov dôjde k farebnému pocitu v závislosti od pomeru síl žiarenia rôznych zón spektra.
Pri súčasnej excitácii receptorov, ktoré detegujú žiarenie, napríklad modré a zelené zóny spektra, môže dôjsť k svetelnému pocitu, od tmavo modrej po žltozelenú. Pocit viacerých modrých odtieňov farieb nastane v prípade vyššej sily žiarenia modrej zóny a zelených odtieňov - v prípade vyššej sily zelenej zóny spektra. Rovnaká sila žiarenia modrej a zelenej zóny spôsobí senzáciu modrá farba, zelené a červené zóny - pocit žltej, červenej a modrej zóny - pocit purpurovej. Azúrová, purpurová a žltá sa preto nazývajú dvojzónové farby. Výkonovo rovnaké vyžarovanie všetkých troch zón spektra spôsobuje pocit šedej farby rôznej svetlosti, ktorá pri dostatočnej sile žiarenia prechádza do bielej farby.
Syntéza aditívneho svetla
Ide o proces získavania rôznych farieb zmiešaním (sčítaním) žiarenia troch hlavných zón spektra – modrej, zelenej a červenej.
Tieto farby sa nazývajú primárne alebo primárne žiarenie adaptívnej syntézy.
Rôzne farby je možné takto získať napríklad na bielom plátne pomocou troch projektorov s modrým (Blue), zeleným (Green) a červeným (Red) farebným filtrom. Na plochách obrazovky osvetlených súčasne z rôznych projektorov je možné získať akékoľvek farby. Zmena farby sa v tomto prípade dosiahne zmenou pomeru výkonu hlavných žiarení. K pridaniu žiarenia dochádza mimo oka pozorovateľa. Toto je jedna z odrôd syntézy aditív.
Ďalším typom aditívnej syntézy je priestorový posun. Priestorový posun je založený na tom, že oko nerozlišuje samostatne umiestnené malé viacfarebné prvky obrazu. Napríklad rastrové body. Zároveň sa však malé prvky obrazu pohybujú pozdĺž sietnice oka, takže rovnaké receptory sú konzistentne ovplyvňované rôznym žiarením zo susedných rozdielne farebných rastrových bodov. Vďaka tomu, že oko nerozlišuje rýchle zmeny žiarenia, vníma ich ako farbu zmesi.
Subtraktívna syntéza farieb
Ide o proces získavania farieb absorbovaním (odčítaním) žiarenia od bielej.
Pri subtraktívnej syntéze sa získa nová farba pomocou vrstiev farby: azúrová (azúrová), purpurová (purpurová) a žltá (žltá). Toto sú primárne alebo primárne farby subtraktívnej syntézy. Azúrová farba absorbuje (odpočítava od bielej) červené žiarenie, purpurovú - zelenú a žlto - modrú.
Aby ste získali napríklad červenú farbu subtraktívnym spôsobom, musíte do dráhy bieleho žiarenia umiestniť žlté a purpurové filtre. Budú absorbovať (odčítať) modré a zelené žiarenie. Rovnaký výsledok sa získa, ak biely papier naneste žltú a fialovú farbu. Potom sa k bielemu papieru dostane len červené žiarenie, ktoré sa od neho odrazí a dostane sa do oka pozorovateľa.
- Primárne farby syntézy aditív sú modrá, zelená a červená a
- primárne farby subtraktívnej syntézy – žltá, purpurová a azúrová tvoria páry doplnkových farieb.
Ďalšie farby sú farby dvoch žiarení alebo dvoch farieb, ktoré v zmesi tvoria achromatickú farbu: W + C, P + W, G + K.
Pri aditívnej syntéze dávajú doplnkové farby sivú a biele farby, keďže celkovo predstavujú žiarenie celej viditeľnej časti spektra a pri subtraktívnej syntéze zmes týchto farieb dáva sivé a čierne farby v podobe toho, že vrstvy týchto farieb absorbujú žiarenie zo všetkých zón spektra.
Uvažované princípy tvorby farieb sú základom aj výroby farebných obrazov v tlači. Na získanie tlačových farebných obrázkov sa používajú takzvané procesné tlačové farby: azúrová, purpurová a žltá. Tieto farby sú priehľadné a každá z nich, ako už bolo spomenuté, odčítava žiarenie jedného zo spektrálnych pásiem.
Kvôli nedokonalosti komponentov subaktívnej syntézy sa však pri výrobe tlačených produktov používa ešte štvrtý dodatočný čierny atrament.
Z diagramu je vidieť, že ak sa procesné farby nanesú na biely papier v rôzne kombinácie, potom môžete získať všetky primárne (primárne) farby pre aditívnu aj subtrakčnú syntézu. Táto okolnosť dokazuje možnosť získania farieb požadovaných vlastností pri výrobe produktov farebnej tlače procesnými farbami.
Charakteristiky reprodukcie farieb sa menia rôzne v závislosti od spôsobu tlače. Pri hĺbkotlači sa prechod zo svetlých oblastí obrazu na tmavé oblasti uskutočňuje zmenou hrúbky vrstvy atramentu, čo umožňuje upraviť hlavné charakteristiky reprodukovanej farby. Pri hĺbkotlači dochádza k tvorbe farby subtraktívne.
V kníhtlači a ofsetovej tlači sú farby rôznych oblastí obrazu prenášané rastrovými prvkami rôznych oblastí. Tu sú vlastnosti reprodukovanej farby regulované veľkosťami rastrových prvkov rôznych farieb. Už skôr bolo poznamenané, že farby sú v tomto prípade tvorené aditívnou syntézou - priestorovým miešaním farieb malých prvkov. Avšak tam, kde rastrové body rôznych farieb sa navzájom zhodujú a farby sú na seba navrstvené, vytvorí sa nová farba bodov subtrakčnou syntézou.
Hodnotenie farieb
Na meranie, prenos a ukladanie informácií o farbách potrebujete štandardný systém merania. ľudské videnie možno považovať za jeden z najpresnejších meracích prístrojov, ale nedokáže farbám priradiť určité číselné hodnoty, ani si ich presne zapamätať. Väčšina ľudí si neuvedomuje, aký významný vplyv majú farby na ich každodenný život. Pokiaľ ide o opakovanú reprodukciu, farba, ktorá sa jednému človeku javí ako „červená“, je ostatnými vnímaná ako „červenkasto-oranžová“.
Metódy, ktorými sa uskutočňuje objektívna kvantitatívna charakterizácia farieb a farebných rozdielov, sa nazývajú kolorimetrické metódy.
Trojfarebná teória videnia nám umožňuje vysvetliť vzhľad vnemov rôzneho farebného tónu, svetlosti a sýtosti.
Farebné priestory
Farebné súradnice
L (Lightness) - jas farieb sa meria od 0 do 100 %,
a - rozsah farieb na farebnom koliesku od zelenej -120 po červenú +120,
b - farebný rozsah od modrej -120 po žltú +120
V roku 1931 navrhla Medzinárodná komisia pre osvetlenie – CIE (Commission Internationale de L`Eclairage) matematicky vypočítaný farebný priestor XYZ, v ktorom sa nachádzalo celé spektrum viditeľné ľudským okom. Ako základ bol zvolený systém reálnych farieb (červená, zelená a modrá) a voľný prevod niektorých súradníc na iné umožnil vykonávať rôzne druhy meraní.
Nevýhodou nového priestoru bol jeho nerovnomerný kontrast. Vedci si to uvedomili a vykonali ďalší výskum av roku 1960 McAdam urobil niekoľko doplnkov a zmien v existujúcom farebnom priestore a nazval ho UVW (alebo CIE-60).
Potom v roku 1964 na návrh G. Vyšetského bol zavedený priestor U*V*W* (CIE-64).
Na rozdiel od očakávaní odborníkov nebol navrhovaný systém dostatočne dokonalý. V niektorých prípadoch poskytli vzorce použité pri výpočte farebných súradníc uspokojivé výsledky (hlavne pri aditívnej syntéze), v iných (pri subtraktívnej syntéze) sa chyby ukázali ako nadmerné.
To prinútilo CIE prijať nový systém rovnakého kontrastu. V roku 1976 boli všetky nezhody odstránené a vznikli priestory Luv a Lab založené na rovnakom XYZ.
Tieto farebné priestory sú brané ako základ pre nezávislé kolorimetrické systémy CIELuv a CIELAb. Predpokladá sa, že prvý systém spĺňa podmienky aditívnej syntézy vo väčšej miere a druhý - subtraktívny.
V súčasnosti slúži farebný priestor CIELAb (CIE-76) ako medzinárodný štandard pre prácu s farbami. Hlavnou výhodou priestoru je nezávislosť od zariadení na reprodukciu farieb na monitoroch a od zariadení na vstup a výstup informácií. Pomocou štandardov CIE je možné opísať všetky farby, ktoré ľudské oko vníma.
Množstvo nameranej farby je charakterizované tromi číslami, ktoré ukazujú relatívne množstvá zmiešaného žiarenia. Tieto čísla sa nazývajú farebné súradnice. Všetky kolorimetrické metódy sú založené na troch rozmeroch t.j. na druhu volumetrickej farby.
Tieto metódy poskytujú rovnakú spoľahlivosť kvantitatívna charakteristika farby, ako je meranie teploty alebo vlhkosti. Rozdiel je len v počte charakterizujúcich hodnôt a ich vzťahu. Tento vzájomný vzťah troch primárnych farebných súradníc má za následok konzistentnú zmenu pri zmene farby osvetlenia. Preto sa „trikolórové“ merania vykonávajú za presne definovaných podmienok pri štandardizovanom bielom osvetlení.
Farba v kolorimetrickom zmysle je teda jednoznačne určená spektrálnym zložením meraného žiarenia, pričom farebný vnem nie je jednoznačne určený spektrálnym zložením žiarenia, ale závisí od podmienok pozorovania a najmä od farby osvetlenie.
Fyziológia retinálnych receptorov
Vnímanie farieb súvisí s funkciou čapíkov v sietnici. Pigmenty obsiahnuté v čapiciach absorbujú časť svetla dopadajúceho na ne a zvyšok odrážajú. Ak sú niektoré spektrálne zložky viditeľného svetla absorbované lepšie ako iné, potom tento objekt vnímame ako farebný.
Primárna farebná diskriminácia sa vyskytuje v sietnici, v tyčinkách a čapiciach spôsobuje svetlo primárne podráždenie, ktoré sa mení na elektrické impulzy pre konečné vytvorenie vnímaného odtieňa v mozgovej kôre.
Na rozdiel od tyčiniek, ktoré obsahujú rodopsín, čapíky obsahujú proteín jodopsín. jodopsín - spoločný názov kužeľové vizuálne pigmenty. Existujú tri typy jodopsínu:
- chlorolab ("zelená", GCP),
- erythrolab ("červený", RCP) a
- cyanolab ("modrá", BCP).
Teraz je známe, že svetlocitlivý pigment jodopsín, ktorý sa nachádza vo všetkých čapiciach oka, zahŕňa pigmenty ako chlorolab a erytrolab. Oba tieto pigmenty sú citlivé na celú oblasť viditeľného spektra, avšak prvý z nich má absorpčné maximum zodpovedajúce žltozelenej (absorpčné maximum cca 540 nm.), a druhý žltočervený (oranžový) (absorpčné maximum asi 570 nm.) časti spektra. Je potrebné venovať pozornosť skutočnosti, že ich absorpčné maximá sa nachádzajú v blízkosti. To nezodpovedá akceptovaným "primárnym" farbám a nie je to v súlade so základnými princípmi trojzložkového modelu.
Tretí, hypotetický pigment citlivý na fialovo-modrú oblasť spektra, predtým nazývaný cyanolab, nebol doteraz nájdený.
Okrem toho nebolo možné nájsť žiadny rozdiel medzi čapíkmi v sietnici a nebolo možné dokázať prítomnosť len jedného typu pigmentu v každom čapici. Okrem toho sa zistilo, že pigmenty chlorolab a erythrolab sú súčasne prítomné v kuželi.
Nealelické gény pre chlorolab (kódované génmi OPN1MW a OPN1MW2) a erythrolab (kódované génom OPN1LW) sa nachádzajú na chromozómoch X. Tieto gény boli dlho dobre izolované a študované. Najčastejšími formami farbosleposti sú preto deuteronopia (narušenie tvorby chlorolabu) (touto chorobou trpí 6 % mužov) a protanopia (narušenie tvorby erytolabov) (2 % mužov). Zároveň niektorí ľudia, ktorí majú zhoršené vnímanie odtieňov červenej a zelenej, lepších ľudí s normálnym vnímaním farieb vnímať odtiene iných farieb, napríklad khaki.
Gén cyanolalab OPN1SW sa nachádza na siedmom chromozóme, takže tritanopia (autozomálna forma farbosleposti, pri ktorej je narušená tvorba cyanolalabu) - zriedkavé ochorenie. Osoba s tritanopiou vidí všetko v zelenej a červenej farbe a nerozlišuje predmety za súmraku.
Nelineárna dvojzložková teória videnia
Podľa iného modelu (nelineárna dvojzložková teória videnia od S. Remenka) tretia „hypotetická“ pigmentová kyanolab nie je potrebná, tyčinka slúži ako prijímač modrej časti spektra. Vysvetľuje to skutočnosť, že keď je jas osvetlenia dostatočný na rozlíšenie farieb, maximálna spektrálna citlivosť tyčinky (v dôsledku vyblednutia rodopsínu v nej obsiahnutého) sa posunie zo zelenej oblasti spektra do modrej. Podľa tejto teórie by mal čapík obsahovať iba dva pigmenty so susediacimi maximami citlivosti: chlorolab (citlivý na žltozelenú oblasť spektra) a erythrolab (citlivý na žlto-červenú časť spektra). Tieto dva pigmenty boli dlho nájdené a starostlivo študované. Kužeľ je zároveň nelineárnym pomerovým snímačom, ktorý poskytuje nielen informácie o pomere červenej a Zelená farba, ale aj oddelenie úrovne žltá farba v tejto zmesi.
Dôkazom toho, že prijímateľom modrej časti spektra v oku je tyčinka, môže byť aj to, že pri farebnej anomálii tretieho typu (tritanopia) ľudské oko nielenže nevníma modrú časť spektra, ale aj to, že v oku ide o tyčinku. ale tiež nerozlišuje predmety za súmraku (nočná slepota), a to poukazuje na absenciu normálna operácia palice. Zástancovia trojzložkových teórií vysvetľujú, prečo vždy, v rovnakom čase, keď modrý prijímač prestane fungovať, stále nemôžu fungovať palice.
Tento mechanizmus je navyše potvrdený dlho známym Purkyňovým efektom, ktorého podstatou je, že za súmraku, keď dopadá svetlo, červené farby sčernejú a biele sa zdajú byť modrasté. Richard Phillips Feynman poznamenáva, že: "Je to preto, že tyčinky vidia modrý koniec spektra lepšie ako čapíky, ale čapíky vidia napríklad tmavočervenú, zatiaľ čo tyčinky ju nevidia vôbec."
V noci, keď je tok fotónov pre normálne fungovanie oka nedostatočný, videnie zabezpečujú najmä tyčinky, takže v noci človek nerozlišuje farby.
Dodnes sa nepodarilo dospieť ku konsenzu o princípe vnímania farieb okom.
"Farba je to, čo vidíš, nie to, čo môžeš vidieť."
Ralph M. Ivens
„Farba nie je nikdy sama, vždy ju vnímame v prostredí iných farieb“
Johannes Itten
Rozdelenie problému farby na fyzickú, psychofyzickú a psychologické aspekty nie je umelá technika. Vyžarovanie viditeľného svetla, hodnotenie farby štandardným pozorovateľom za štandardných podmienok a vnímanie farieb, ktoré sa vyskytuje individuálne a v reálnych podmienkach, to sú tri samostatné javy, z ktorých každý sa riadi svojimi vlastnými zákonmi a má svoje špecifické rozdiely. . V žiadnom prípade by sa nemali miešať.
Vnímanie a rozlišovanie farieb každým človekom je určené vzájomným vplyvom fyziologické procesy a kultúrnych tradíciách, v ktorých tento človek vyrastal, závisí od systému pomenovania farieb v jeho rodnom jazyku a individuálne vlastnosti individuálne. Videnie farieb v konkrétnych podmienkach je kombináciou pozornosti, sústredenia, pamäti a motívov jednotlivca. Priemerný pozorovateľ povie, že list je zelený, aj keď svetlo dopadajúce na jeho oči je modré. Možno si to nevšimne. Umelec, ktorý sa pozerá cez zelené lístie, povie, že pohľad do diaľky je ružovkastý: pozeral sa na farbu a jeho prispôsobenie sa lístiu spôsobilo ružovkastú farbu vzdialenej hmly. Každý má svojím spôsobom pravdu a každý má právo na svoj názor.
Vnímanie farieb sa vekom mení, závisí od zrakovej ostrosti, od národnosti človeka, dokonca od farby vlasov a od toho, čo jedol (po jedle citlivosť oka na krátke vlny (modrá časť Pravda, takéto rozdiely sa týkajú najmä jemných odtieňov farieb, takže s určitým predpokladom môžeme povedať, že väčšina ľudí vníma základné farby rovnakým spôsobom (samozrejme okrem farboslepých ľudí).
Dean Judd vypočítal, že pri dostatočne veľkých variáciách v podmienkach pozorovania počet vnímaných farieb dosahuje 10 miliónov, ale to nie je všetko. Rozdiel vo fyzikálnych kvalitách – vlastnostiach povrchu alebo materiálu môžu byť prekážkou v rozpoznaní ich identity. Obraz sveta okolo nás je spôsobený nekonečnými variáciami farieb a tvarov, ktoré vytvárajú mnohé druhy a kvality predmetov v rôznych typoch osvetlenia. Okrem toho vnímanie farieb závisí aj od podmienok pozorovania: prispôsobenie farieb, pozadie, na ktorom sa daná farba pozerá, nálada človeka, preferencie farieb atď.
Existujú koncepty izolovanej a neizolovanej vnímanej farby (obr. 12).
Obr. 12. Izolovaná farba a neizolované vnímané farby
Rozdiel medzi nimi je v tom, že izolovaná je farba povrchu alebo farebného svetla pozorovaná v úplne čiernom prostredí, neizolovaná je farba viditeľná na pozadí, ktorá sa líši od čiernej. V prvom prípade pozorovateľ vyhodnocuje farbu výlučne na základe vizuálnych informácií z očí (bez kontextu), v druhom, keď je okolo porovnávaných farieb vložené biele pozadie, ktoré nesie informáciu o zdroji, umožňuje pozorovateľa, aby vyhodnotil jeho jas a farbu. V tomto prípade už farby nie sú izolované. Sú vystavené susedným farbám a svetelnému zdroju.
Farba je trojrozmerná veličina a používa sa na charakterizáciu každého z troch rozmerov. subjektívne farebné charakteristiky(obr. 13 ) :
· ľahkosť(platí pre nesvietiace predmety) - farebná charakteristika, podľa ktorej je povrch vnímaný ako difúzne odrážajúci alebo prepúšťajúci väčší či menší podiel dopadajúceho svetla;
· Farebný tón- farebná charakteristika, ktorá slúži na zistenie podobnosti danej farby s tou či onou spektrálnou alebo fialovou farbou, je určená názvom červená, modrá, zelená atď.
· nasýtenia- farebná charakteristika, ktorá slúži na posúdenie rozdielu medzi danou farbou a svetlosťou jej rovnajúcou sa achromatickou farbou.
Ryža. 13 Ilustrácia zmeny jednej z troch farebných charakteristík: svetlosť, odtieň a sýtosť.
Pocit farieb závisí do určitej miery od všetkých jej charakteristík, teda od všetkého farebné parametre by sa mali analyzovať v úzkom vzťahu. Sýtosť a svetlosť nesvietivých objektov spolu súvisia, pretože zvýšenie selektívnej spektrálnej absorpcie so zvýšením množstva (koncentrácie) farbiva je vždy sprevádzané znížením intenzity odrazeného svetla, čo spôsobuje pocit zníženia v ľahkosti. Ruža so sýtejšou fialovou farbou je teda vnímaná ako tmavšia. , ako ruža s rovnakým, ale menej výrazným farebným tónom.
Je potrebné podrobne sa zaoberať zákonmi vnímania svetla a farieb, ako hrajú veľkú hodnotu vo farebnom prevedení.
Zákony vnímania svetla a farieb(Weber-Fechnerov zákon, adaptácia, stálosť, kontrast) sú spôsobené tým, že všetky ľudské analyzátory (vrátane očí), pomocou ktorých sa energia adekvátneho stimulu premieňa na proces nervovej excitácie a v konečnom dôsledku, vedie k tvorbe pocitov, majú množstvo psychofyziologických alebo psychofyzikálnych vlastností. Tieto vlastnosti sú podrobne diskutované:
1. Mimoriadne vysoká citlivosť na primerané podnety. Kvantitatívna miera citlivosti je prahová intenzita, teda najnižšia intenzita podnetu, ktorého dopad dáva vnem. Čím nižšia je prahová intenzita, resp prah, tým vyššia je citlivosť.
2. Diferenciálna alebo kontrastná citlivosť. Všetky analyzátory majú schopnosť stanoviť rozdiel v intenzite medzi stimulmi. Hlavná vec je prítomnosť kvantitatívneho vzťahu medzi intenzitou pocitu a intenzitou stimulu. V sérii experimentov (1830–1834) E. Weber ukázal, že nie je vnímaný absolútny, ale relatívny nárast sily podnetu (svetlo, zvuk, záťaž tlačí na kožu atď.), tj. , DI/I = konšt. Viditeľný prah je stálou súčasťou stimulu. Ak sa intenzita stimulu zvýši, prah sa zvýši. Na základe týchto pozorovaní G. Fechner v roku 1860 sformuloval „základný psychofyzikálny zákon“, podľa ktorého intenzita našich vnemov L úmerné logaritmu intenzity stimulu ja : L = k log I/I 0 , Kde ja 0 - hraničná hodnota intenzity podnetu. Weberov-Fechnerov zákon pri popise vnímania jasu svetla sa pozoruje v malom rozsahu jasov a určuje pomer medzi svetlosťou a jasom v najpriaznivejších pozorovacích podmienkach. Ak sa napríklad zníži ostrosť hranice medzi porovnávanými úsekmi, prah sa zvýši. Je známe, že za súmraku, keď je osvetlenie nízke, sa jas objektov líši horšie ako pri priemernom osvetlení, a preto sa prah tiež zvyšuje. V podmienkach príliš vysokého jasu majú predmety na oko oslepujúci účinok a prahová hodnota sa opäť zvyšuje. Pre jasy, ktoré sú na hraniciach vnímaného rozsahu jasov, je prah oveľa väčší. Kontrastná citlivosť oka má maximum pri adaptačnom jase.
Svetlocitlivý aparát oka. Lúč svetla, ktorý prechádza optickým médiom oka, preniká sietnicou a vstupuje do jej vonkajšej vrstvy (obr. 51). Tu sú receptory vizuálneho analyzátora. Ide o špeciálne bunky, ktoré sú citlivé na svetlo. palice A šišky(pozri tabuľku farieb). Citlivosť palíc je nezvyčajne veľká. Umožňujú vidieť za súmraku a dokonca aj v noci, avšak bez rozlišovania farieb, keďže ich vzrušujú lúče takmer celého viditeľného spektra. Citlivosť kužeľov je minimálne 1000-krát menšia. Do stavu vzrušenia sa dostávajú až pri dostatočne silnom svetle, umožňujú však rozlišovať farby.
Kvôli nízkej citlivosti čapíkov sa rozlišovanie farieb večer stáva čoraz ťažším a časom zmizne.
v sietnici ľudské oko na ploche cca 6-7 štvorcových cm existuje asi 7 miliónov šišiek a asi 130 miliónov tyčiniek. V sietnici sú rozmiestnené nerovnomerne. V strede sietnice, hneď oproti zrenici, sa nachádza tzv žltá škvrna s dierou v strede centrálna jama. Keď človek skúma detail objektu, jeho obraz padne do stredu žltá škvrna. V centrálnej jamke sú len kužele (obr. 52). Tu je ich priemer aspoň polovičný ako v iných častiach sietnice a 1 štvorcových mm ich počet dosahuje 120-140 tisíc, čo prispieva k jasnejšiemu a zreteľnejšiemu videniu. Keď sa vzdialite od centrálnej jamy do -. prúty sa tiež začínajú stretávať, najskôr v malých skupinách a potom v rastúcom počte a kužele sa zmenšujú. Takže už vo vzdialenosti 4 mm z centrálnej jamy o 1 štvorcových mm je tam asi 6 tisíc šišiek a 120 tisíc tyčiniek.
Ryža. 51< Схема строения сетчатки.
I - okraj cievovky susediaci so sietnicou;
II - vrstva pigmentových buniek; III- vrstva tyčí a kužeľov; IV a V - dva po sebe idúce riadky nervové bunky, na ktorý prechádza vzruch z tyčiniek a kužeľov;
1 - palice; 2 - šišky; 3 - jadrá tyčiniek a kužeľov;
4 - nervové vlákna.
Ryža. 52. Štruktúra sietnice v makule (schéma):
/ - centrálna jamka; 2 - kužele; 3 - palice; 4 - vrstvy nervových buniek; 5 - nervové vlákna smerujúce do slepého miesta,
V polotme, keď čapíky nefungujú, človek lepšie rozlišuje tie predmety, ktorých obraz nepadá na žltú škvrnu. Nevšimne si biely predmet, ak naň nasmeruje svoj pohľad, pretože obraz dopadne do stredu žltej škvrny, kde nie sú žiadne tyče. Objekt sa však stane viditeľným, ak posuniete svoj pohľad na stranu o 10-15 °. Obraz teraz zasiahne oblasť sietnice bohatú na tyčinky. Pri veľkej fantázii teda môže vzniknúť dojem „strašidelného“ predmetu, jeho nevysvetliteľného objavenia sa a zmiznutia. To je základ poverčivých predstáv o duchoch túlajúcich sa v noci.
Na dennom svetle človek jasne rozlišuje farebné odtiene predmetu, na ktorý sa pozerá. Ak obraz dopadne na okrajové oblasti sietnice, kde je málo čapíkov, potom sa farebné rozlíšenie stáva nevýrazným a hrubým.
V tyčinkách a čapoch, ako aj na fotografickom filme, pod vplyvom svetla, chemické reakcie pôsobí ako dráždidlo. Výsledné impulzy prichádzajú z každého bodu sietnice do určitých oblastí zrakovej kôry hemisféry.
Farebné videnie. Celú paletu farebných odtieňov možno získať zmiešaním troch farieb spektra - červenej, zelenej a fialovej (alebo modrej). Ak rýchlo otočíte disk vytvorený z týchto farieb, bude sa javiť ako biely. Bolo dokázané, že prístroj na snímanie farieb pozostáva z troch typov kužeľov:
niektoré sú citlivé prevažne na červené lúče, iné na zelené a iné na modré.Farebné videnie závisí od pomeru sily budenia každého typu kužeľa.
Pozorovania elektrických reakcií mozgovej kôry umožnili zistiť, že mozog novorodenca reaguje
nielen pre svetlo, ale aj pre farbu. Schopnosť rozlišovať farby sa našla v dieťa metóda podmienené reflexy. Rozlišovanie farieb je čoraz dokonalejšie, keď sa vytvárajú nové podmienené spojenia, získané počas hry. ^ daltonizmus. Na konci XVIII storočia. slávna anglická príroda-. tester John Dalton podrobne opísal poruchu farebného videnia, ktorou sám trpel. Nerozlišoval červenú. od zelenej a tmavočervená sa mu zdala šedá alebo čierna. Toto porušenie, tzv Farbosleposť, vyskytuje sa asi u 8 % mužov a u žien je veľmi zriedkavé. Dedí sa generáciou po ženskej línii, inak povedané, z dedka na vnuka cez matku. Existujú aj iné poruchy farebného videnia, ale sú veľmi zriedkavé. Tí, ktorí trpia farbosleposťou, si svoju chybu nemusia všimnúť po mnoho rokov. Niekedy sa to človek dozvie pri očnej skúške na prijatie do zamestnania, ktoré si vyžaduje jasné rozlíšenie červenej a zelenej farby (napríklad strojník v železničnej doprave).
Farboslepé dieťa si možno pamätá, že tento balón je červený a druhý, väčší, je zelený. Ale ak mu dáte dve rovnaké loptičky, ktoré sa líšia len farbou (červená a zelená), tak ich nebude vedieť rozlíšiť. Takéto dieťa si pletie farby pri zbere bobúľ, na hodinách kreslenia, pri výbere farebných kociek z farebných obrázkov. Pri pohľade na to iní, vrátane pedagógov, obviňujú dieťa z nepozornosti alebo úmyselnosti. žarty, robiť mu komentáre, trestať ho, znižovať známku za vykonanú prácu. Takýto nezaslúžený trest sa môže odraziť len v nervový systém dieťa, ovplyvniť ho ďalší vývoj a správanie. Preto v prípadoch, keď si dieťa mýli alebo sa nevie dlhšie naučiť niektoré farby, treba ho predviesť k odbornému lekárovi, aby zistil, či je to výsledok. vrodená vada vízie.
Zraková ostrosť. Zraková ostrosť je schopnosť oka rozlišovať najmenšie detaily. Ak lúče vychádzajúce z dvoch susedných bodov vzrušujú jeden a ten istý alebo dva susedné kužele, potom sú oba body vnímané ako jeden väčší. Pre ich samostatné videnie je potrebné, aby medzi;
vzrušené šišky bol ďalší. Preto maximálna možná zraková ostrosť: závisí od hrúbky kužeľov vo fovea makule. Vypočítalo sa, že uhol, pod ktorým lúče z dvoch bodov, čo najbližšie, ale oddelene viditeľné, dopadajú na sietnicu, je "/ v 0, t.j. jedna oblúková minúta. Tento uhol sa považuje za normu zrakovej ostrosti. Zraková ostrosť sa trochu mení v závislosti od intenzity osvetlenia.-Aj pri rovnakom osvetlení sa však môže výrazne líšiť.Vplyvom tréningu sa zvyšuje, ak sa napríklad človek musí vysporiadať s jemným rozlišovaním malých predmetov. Pri únave sa zraková ostrosť znižuje.
