Как прекрасен этот мир, посмотри...

Фото Д.Давыдова

Как мы видим

Всем известно: большую часть информации о мире человек получает благодаря зрению. То, что мы воспринимаем как зрительные образы, на самом деле – результат взаимосвязанной работы сенсорных и двигательных механизмов глаза и центральной нервной системы. Произвольные и непроизвольные движения глаза, головы и тела способствуют тому, что изображения окружающей нас действительности меняются на сетчатке каждые 200–600 мс. И хотя они представляют собой дробные, состоящие из отдельных частей «картинки», слегка различающиеся в правом и левом глазах, мозг создает для нас целостную и непрерывную картину мира. Хотя «картинки», как кадры киноленты, постоянно сменяют друг друга, мы видим неподвижные предметы именно как неподвижные, расположенные к нам под одними и теми же углами. Впечатление непрерывности возникает за счет «инерции» изображений в сетчатке, благодаря которой быстро чередующиеся «картинки» сливаются так же, как фрагменты пленки на экране.

Свойства зрения

К свойствам зрения относятся: световая чувствительность, бинокулярность, острота и цветовое восприятие.
Световая чувствительность. Человек с хорошим зрением способен разглядеть ночью огонь свечи на расстоянии нескольких километров. Однако световая чувствительность многих ночных животных (совы, грызуны) гораздо выше. Наиболее чувствительными к свету наши глаза становятся после длительного пребывания в темноте. Чувствительность зависит от полноты адаптации, интенсивности источника света, длины его волны и угловых размеров, времени действия раздражителя. С возрастом она понижается из-за ухудшения оптических свойств хрусталика и стекловидного тела глаза, а также изменений в сетчатке (рецепторного звена зрительного восприятия).
Бинокулярность позволяет нам не только судить об относительном положении и расстоянии предметов, но и создавать впечатление рельефа и объема. Рассматривая объект двумя глазами, мы видим его одиночным благодаря способности головного мозга особо обрабатывать зрительную информацию, идущую от обоих глаз.
Остротой зрения называется способность различных людей видеть большие или меньшие детали предмета с одного и того же расстояния. Острота во многом зависит от дистанции между фоторецепторами – клетками, расположенными в сетчатке.

Статья опубликована при поддержке интернет-магазина "Счастливый малышок". В магазине Вы найдёте всё необходимое для Вас и Ваших малышей, а также товары для беременных, дома и интерьера. Японские подгузники, игрушки, детское питание, пелёнки, коляски, автокресла и многое другое. Большой выбор, удобный поиск товаров, доступные цены, доставка по Новосибирску, гарантия качества. Посмотреть ассортимент магазина, цены, контакты и сделать заказ Вы сможете на сайте, который располагается по адресу: http://malishok.org.

Цветовое восприятие

Феномен цветового зрения – тема особая, не исчерпывающаяся биологическими науками (анатомией, физиологией, психофизиологией и медициной), которые изучают механизмы восприятия цвета. Влияние цвета на человека замечено очень давно. Его изучают и психологи, и философы. Художники используют цвет для создания своих образов. Цветовое воздействие применяется в психотерапии.
Как же рождается ощущение цвета? От чего зависит цветовое зрение?
Две главные характеристики окраски – «цветовая» (красная, синяя, зеленая) и «световая» (от глубокой черной через оттенки серого к ярко-белому). В спектре видимого солнечного света, например в радуге, разные зоны кажутся окрашенными по-разному, давая плавный переход от фиолетового через синий, голубой, зеленый, желтый, оранжевый до красного (помните – «Каждый охотник желает знать, где сидит фазан»?). Ощущение цвета рождается из-за неодинаковой длины световых волн, воспринимаемых глазом.
В сетчатке есть особые фоторецепторные клетки – палочки и колбочки, различающиеся по структуре и функциям. Они являются начальным звеном восприятия характеристик окраски окружающих нас предметов. В этих фоторецепторах находятся пигменты, состоящие из белка (опсина) и небелковой части. Данные пигменты, поглощая порции (кванты) света, изменяют свою химическую структуру, благодаря чему рождается нервный импульс, который по зрительным нервам идет в головной мозг, где создается целостный зрительный образ. У человека пять опсинов (пигментов), за цвет отвечают только три, которые находятся в колбочках.

Пигмент палочек (родопсин) участвует в ночном зрении, он очень чувствителен к свету, но не реагирует на световые волны разной длины. Цветовые пигменты, находящиеся в колбочках, гораздо менее светочувствительны, но реагируют на световые волны разной длины. Хотя каждый настроен на определенную длину волны, из этого не следует, что он реагирует только на нее; это значит, что данная длина сильнее всего возбуждает этот пигмент, а чем различнее длина волны, тем слабее он реагирует. Иначе говоря, каждый пигмент максимально реагирует на волны определенной длины.
В нашем глазу около шести миллионов колбочек и 120 миллионов палочек. Плотность колбочек наиболее высока в центре сетчатки, она уменьшается по мере приближения к периферии. Вот почему в центральной части сетчатки самая высокая острота зрения. Колбочки хорошо функционируют при ярком свете и обеспечивают цветовое зрение. А острота периферического зрения в это время низкая. В сумерках же преобладает периферическое зрение, за которое отвечают палочки.
В повседневной жизни важно, чтобы при естественном освещении восприятие цветов было относительно независимым от падающего света. Мы можем различать предметы при неодинаковом освещении. Но все-таки здесь есть свои границы. Когда будете летом в лесу, сравните, например, контраст между коричневым стволом сосны и зеленью ее иголок в серый дождливый день и в красноватом свете заходящего солнца в погожий вечер. При искусственном освещении, соответствующем только части видимого спектра, расцветки тканей кажутся нам иными, чем при естественном. Это важно помнить при покупке одежды.

Человек и животные

Реакцией на свет обладают практически все живые существа, которые зависят от солнечного освещения. Каждый знает, как растения поворачиваются в сторону света.
Примитивный светочувствительный «глазок» есть даже у некоторых одноклеточных. Например, у эвглены зеленой, которая питается в темноте как животное – готовыми органическими веществами, а на свету – как растение, через фотосинтез. «Глазок» помогает эвглене плыть в более освещенную часть водоема.
Глаза человека и животных способны не только реагировать на свет, но и создавать изображения объектов и обеспечивать предметное зрение для ориентации в пространстве. Интересно, что столь сложные органы зрения есть не только у позвоночных, но и у многих членистоногих: головоногих моллюсков и даже отдельных представителей плоских и кольчатых червей. У позвоночных (в том числе у человека) и головоногих моллюсков так называемые камерные глаза. А вот у насекомых они имеют совсем другое строение и называются фасеточными.
Казалось бы, млекопитающие должны обладать сильно развитым цветовым зрением. Однако большинство из них, кроме людей и обезьян, имеют дихроматическое зрение. Это потому, что в сетчатке их глаза есть клетки-колбочки, содержащие только два цветовых пигмента. У них нет третьего, того, который реагирует на световые волны, относящиеся к красному концу спектра, и поэтому они отличают синий от зеленого, но не отличают зеленый от красного. В то время как у других позвоночных, которые появились на земле гораздо раньше, например, птиц и многих рыб, зрение тетрахроматическое, то есть они имеют четыре цветовых пигмента, а значит, различают больше, чем человек, оттенков и, соответственно, мелких деталей. Многие птицы видят в ультрафиолетовом диапазоне, который глаза людей и других млекопитающих не воспринимают. Поэтому у некоторых видов птиц есть «ультрафиолетовые» узоры на оперении.

Эволюция

Млекопитающие стали различать меньше цветов и оттенков по сравнению с более примитивными и древними позвоночными из-за того, что на заре своей истории у них появились сильные конкуренты – динозавры, родственники нынешних рептилий и птиц, которые долгое время были господствующими дневными хищниками и травоядными на всей планете. А млекопитающие стали вести ночной образ жизни, именно поэтому цветное зрение и оказалось для них бесполезным. Постепенно они утратили способность к тетрахроматическому зрению, ведь ночью колбочки все равно практически не работают.
Кончилась эра динозавров, и млекопитающие снова перешли к дневному образу жизни, но они так и остались со своим дихроматическим зрением, потому что неоткуда было взять потерянные в течение десятков миллионов лет гены, отвечающие за цветовые пигменты – опсины.
Любопытная деталь: параллельно с утратой цветного зрения у древних млекопитающих резко увеличилось количество обонятельных рецепторов. Но когда к обезьянам вернулось цветовосприятие, их нюх снова ухудшился.

Патологические нарушения

Нарушения цветового восприятия могут происходить на уровне зрительных пигментов, обработки нервных сигналов в фоторецепторах сетчатки или в самой центральной нервной системе. При врожденных расстройствах практически всегда затрагиваются оба глаза, но известны случаи, когда патология наблюдалась лишь в одном из них.
Нарушения восприятия цвета называют цветовой слепотой, или дальтонизмом, по имени ученого Дальтона, который впервые описал этот дефект на основе собственного опыта. Самые легкие формы дальтонизма наследуются. Поскольку гены, отвечающие за цветовое восприятие, расположены в Х-хромосоме, то они имеют больше возможности проявить себя у мужчин, ведь у них только одна такая хромосома. Теоретически, конечно, возможна «встреча» двух Х-хромосом, несущих гены цветовой слепоты, тогда женщина будет страдать дальтонизмом, но это маловероятно.
Известны три типа частичного нарушения цветового зрения: неспособность различать красный, зеленый или желто-синий цвет.
Полная цветовая слепота встречается крайне редко – менее чем у 0,01% всех людей. Они видят мир черно-белым, а различают только оттенки серого. У таких людей нарушена световая адаптация. Их глаза легко ослепляются даже несильным светом, поэтому они плохо различают форму при дневном освещении, что может привести к светобоязни. Даже в обычный день эти люди вынуждены носить солнцезащитные очки.
Нарушение сумеречного зрения, или «палочковой системы», в народе называют куриной слепотой. Люди с такой патологией при хорошем дневном освещении воспринимают цвета нормально. Но у них плохая темновая адаптация. Причиной может быть недостаток витамина А.

Это интересно Американские ученые с помощью методов генной инженерии внедрили обезьянам, страдающим врожденной цветовой слепотой, человеческую версию гена опсина, чувствительного к красному цвету. Чтобы определить, начали ли животные различать цвета, их научили нажимать головой на чувствительный экран, указывая таким образом на область цветных точек среди массива серых. Через 20 недель выяснилось, что цветное зрение приматов значительно улучшилось. Их способность сохранилась и стабильно держалась на протяжении двух лет. Эта новая методика показала, что можно вылечить даже животное, страдающее от цветовой слепоты с рождения. Она дает надежду на то, что избавления взрослых людей от дальтонизма когда-нибудь станет реальностью.

Цвет в нашей жизни

В жизни человека цвет выполняет не только различительную функцию. Давно подмечено его влияние на психику. Роль цвета важна в эстетическом, художественном восприятии мира. Цветовые предпочтения неразрывно связаны с особенностями культуры и сложившимися традициями. Цвет стал одним из наиболее часто используемых символов. Именно поэтому он никогда не бывает случаен в геральдике, национальной одежде, украшениях, архитектуре.
Художникам хорошо известно значение цвета для создания образов, и поэтому они внимательно относятся к его выбору. Ван Гог в 1885 году с восхищением сказал: «Цвет сам по себе что-то выражает».
В разных языках насчитывается от ста до ста пятидесяти названий цветов. Хотя наш глаз способен различать гораздо больше. Представители разных культур относятся к цветовым нюансам по-своему. Например, русские различают синий и голубой, а англичане – нет. Некоторые африканские и австралийские племена знают только три или четыре слова для названий цветов. В Новой Гвинее есть племя, у которого лишь два обозначения цвета.
Некоторые специалисты на вопрос, что такое цвет, отвечают, что это – ощущение. Если иметь в виду физическую природу света, то можно сказать, что его лучи цветными не являются. Поток света – это сложение волн разной длины и частоты, раздражающих рецепторы, возбуждение которых вызывает у нас ощущение цвета. Таким образом, цвет зависит и от природы света, и от строения и функционирования зрительной системы. Значит, он действительно наше ощущение.
Между тем психологи обратили внимание на субъективность цветовосприятия. Так, всякий отдельно взятый цвет или сочетание цветов может восприниматься различно, в зависимости от пространственного расположения цветового пятна, его формы и фактуры поверхности, настроения и культурного уровня человека. При этом и цвет может влиять на наше настроение и состояние. Потому такое огромное значение ему придают дизайнеры и модельеры.
Ученые обнаружили, что цвета воздействуют на человека по-разному, в зависимости от возраста, этнической среды и климата. Определенный цвет или группа цветов могут вызвать неодинаковую реакцию, разница заключается лишь в тонах и оттенках. Эксперименты показали: цвета влияют не только на психику человека и его эмоции, но и на его физиологические параметры. Канадские ученые провели эксперимент с воздействием цвета на пульс, артериальное давление и частоту дыхания. После того как испытуемые рассматривали оранжево-красный цвет, у них участились сердцебиение и дыхание, повысилось артериальное давление. На темно-синий их нервная система реагировала по-другому: пульс и дыхание замедлялись, снижалось артериальное давление.
Ученые разработали методы исследования человеческой психики, основанные на предпочтении цветов. Первым создателем цветодиагностики стал швейцарский психотерапевт XX века Макс Люшер.
Интуитивно предпочитая или отвергая те или иные цвета, человек предстает таким, какой он есть на самом деле. В основе таких тестов лежит представление, что цветовое предпочтение характеризует разные эмоциональные состояния. Так, синий символизирует преданность, зеленый – утверждение себя, красный – возбуждение, экспансию, желтый – стремление к переживаниям.. Если в одной из жизненных составляющих наступает разлад, то соответствующий ей цвет начинает подспудно раздражать, а испытуемый интуитивно ставит его в самый конец своих предпочтений и как бы пытается вытеснить неприятный ему цвет, в то же время заменив его другим – как правило, ахроматическим (серым, черным, коричневым, фиолетовым). Цвет-компенсация указывает, чем человек компенсирует сбой в своем состоянии пассивностью, переключением на проблемы здоровья, уходом в мир фантазий или просто агрессивностью.
Но цвет может не только отражать эмоциональное состояние, но и модулировать его. Именно на этом основаны психотерапевтические методики, использующие цвет.
В заключение хотелось бы восхититься, как прекрасен и разнообразен наш мир благодаря обилию цветов!