Trijų komponentų spalvų matymo teorija (Jung-Helmholtz teorija). Trumparegystės priežastys pagal Helmholtzą Helmholtzo regėjimą

💖 Ar tau patinka? Pasidalinkite nuoroda su draugais

Pirmiausia turite suprasti, kas sukelia dažniausiai pasitaikančius regėjimo sutrikimus, tokius kaip trumparegystė ir toliaregystė. Turite suprasti, kaip veikia akis, kaip žmogus mato ir kodėl regėjimas kartais pablogėja.

Tai labai svarbu, nes tik žinant akies sandarą ir jos veikimo principą galima suprasti, kas iš tiesų padeda pagerinti regėjimą. Tai darydami aiškiai suprasite, kam jie reikalingi, kas nutinka akims ir koks turėtų būti rezultatas.

Kartu noriu pasakyti, kad regėjimo gerinimo procesas nėra tik fizika. Atkuriant regėjimą, kaip ir atliekant bet kurią kitą užduotį, svarbus jūsų vidinis požiūris. Įsivaizduokite save kaip gerą regėjimą. Įsitraukite į savo vaizduotę, kad gerai matote, kad matote visą šį pasaulį visoje jo šlovėje. Reikia savyje priimti, kad viską matai aiškiai ir aiškiai, kad turi šimtaprocentinį matymą, ir prie šios minties reikia priprasti.

Kai eini gatve ar eini per mišką, pažiūrėk pasaulis, ir nesileiskite į savo mintis. Reikia naudotis savo regėjimu, kitaip kam tau reikia viską aplinkui gerai matyti? Bet kuris nenaudojamas organas atrofuos. Turėsite išmokti naudotis savo vizija.

Stebėkite aplinkinį pasaulį, stenkitės pastebėti menkiausias smulkmenas, bet kokį judesį. Stebėkite žmonių, paukščių, kačių išvaizdą savo regėjimo lauke. Atkreipkite dėmesį, kaip krenta lapai, kaip vėjas siūbuoja medžių šakas.

Taigi, po šio trumpo nukrypimo, grįžkime prie akies ir pažiūrėkime, kaip tai veikia. Akis galima palyginti su fotoaparatu. Akies obuolys yra refrakcijos lęšių sistema, kuri surenka į akį patenkančius spindulius ir nukreipia juos į tinklainę akies užpakalinėje dalyje. A regos nervai informacija surenkama tinklainėje ir perduodama į smegenis.

Turėdamas trumparegystę, žmogus gerai mato artimus objektus. o blogas – tolimas. Trumparegystės priežastis Kai žmogus blogai mato tolimus objektus, spinduliai nukreipiami prieš tinklainę, o ne į ją.

Turėdamas toliaregystę, žmogus gerai mato tolimus objektus, bet nemato artimų. Toliaregystės priežastis kai žmogus blogai mato artimus objektus – spindulių fokusavimas už tinklainės.

Dvi teorijos paaiškina, kodėl taip nutinka. kurios iš esmės skiriasi viena nuo kitos. Viena iš šių teorijų daro prielaidą, kad žmogus gali pagerinti savo regėjimą mankštindamasis, o antroji neigia šią galimybę.

Pirmiausia panagrinėkime Helmholtzo teoriją, kurią pripažįsta oficialus mokslas, tačiau ji nereiškia galimybės atkurti regėjimą be akinių ir operacijų.

Helmholtzo teorija

Refrakcinėje akies sistemoje yra specialus ciliarinis raumuo, kuris susispaudžia ir atsitraukia objektyvas akis, ir taip keičiasi spindulių lūžimas.

Žmogui apžiūrinėjant objektus iš arti, spinduliai ateina iš vieno centro ir nukrypsta į šonus, o juos reikia lūžti stipriau, kad vėl susikauptų tinklainėje. Tuo pačiu metu objektyvas susitraukia stipriau.

Kai žmogus žiūri į tolį, spinduliai krenta beveik lygiagrečiai akiai, ir jų nereikia tiek lūžti. Tokiu atveju lęšis turi tapti plokštesnis, kad dėmesys būtų nukreiptas į tinklainę.

Trumparegystės priežastis, anot Helmholtzo, yra ta, kad ciliarinis raumuo įsitempia, bet negali atsipalaiduoti, o lęšiukas visada yra suspaustas. Taigi, kai žmogus žiūri į tolį, spinduliai per daug lūžta, o fokusavimas vyksta prieš tinklainę, o ne į ją. Štai kodėl trumparegystė turintiems žmonėms sunku matyti tolimus objektus.

Dabar pakalbėkime apie toliaregystę. Helmholtzo hiperopijos priežastis yra ta, kad ciliarinis raumuo yra silpnas ir negali tinkamai suspausti lęšio. Tiriant tolimus objektus nereikia stiprios spindulių lūžio, tačiau tiriant arti esančius objektus spindulius reikia laužyti stipriau – bet objektyvas to padaryti negali. Dėmesys yra už tinklainės, o fokusavimas tiesiog nevyksta. Štai kodėl toliaregiams žmonėms sunku matyti iš arti.

Remiantis Helmholtzo teorija, jokie pratimai nepadės atkurti regėjimo. Vienintelis dalykas, kurį galite padaryti, tai nešioti akinius ar kontaktus arba atlikti operaciją. Optometristams ir lęšių bei akinių gamintojams teorija yra gera, nes ji suteikia verslui klientų, kurie niekada nepagerėja ir moka pinigus. Bet mums. jei norime pagerinti regėjimą be akinių ir operacijų, labiau tinka kita teorija, kuri jau įrodė savo aktualumą ir gyvybingumą tuo, kad tūkstančiai žmonių visame pasaulyje ją atkūrė savo regėjimą. Sužinosite apie Bateso teoriją, kuri metė iššūkį oficialiam mokslui ir suteikė daugeliui žmonių galimybę atkurti regėjimą be gydytojų įsikišimo.

Išsamesnės informacijos galite rasti skyriuose „Visi kursai“ ir „Komunalinės paslaugos“, kuriuos galite pasiekti viršutiniame svetainės meniu. Šiuose skyriuose straipsniai grupuojami pagal temas į blokus, kuriuose yra išsamiausia (kiek įmanoma) informacija įvairiomis temomis.

Taip pat galite užsiprenumeruoti tinklaraštį ir sužinoti apie visus naujus straipsnius.
Tai neužima daug laiko. Tiesiog spustelėkite toliau esančią nuorodą:

Remiantis šia teorija, akyje yra trijų tipų spinduliuotės energijos imtuvai (kūgiai), kurie atitinkamai suvokia raudoną (ilgos bangos), geltoną (vidutinio bangos ilgio) ir mėlyną (trumpo bangos) dalis. spektras.

Visi mūsų pojūčiai yra ne kas kita, kaip šių trijų spalvų maišymo įvairiomis proporcijomis rezultatas.

Vienodai stipriai stimuliuojant trijų tipų kūgius, sukuriamas baltos spalvos pojūtis, esant vienodai silpnai - pilkai, o nesant dirginimo - juodos spalvos. Šiuo atveju akis suvokia objektų ryškumą susumavus trijų tipų kūgių gautus pojūčius, o spalvą – kaip šių pojūčių santykį.

Trijų komponentų spalvų matymo teorija dabar yra beveik visuotinai priimta. Daroma prielaida, kad kiekvieno tipo kūgiuose yra atitinkamas spalvai jautrus pigmentas (jodopsinas), turintis tam tikrą spektrinį jautrumą (absorbcijos charakteristika). Cheminė sudėtis pigmentai dar nenustatyti.

Tačiau apsvarstykite mokslininkų indėlį skirtingos salysšiai teorijai:

Olandų mechanikas, fizikas, matematikas, astronomas ir išradėjas Kristianas Huygensas aktyviai dalyvavo šiuolaikinėse diskusijose apie šviesos prigimtį.

1678 m. jis paskelbė savo traktatą apie šviesą – šviesos bangų teorijos metmenis. 1690 m. jis paskelbė dar vieną puikų darbą; Ten jis išdėstė kokybinę atspindžio, lūžio ir dvigubo lūžio teoriją Islandijos špake ta pačia forma, kokia ji dabar pateikiama fizikos vadovėliuose.

Jis suformulavo vadinamąjį Huygenso principą, leidžiantį ištirti bangos fronto judėjimą, kurį vėliau sukūrė Fresnelis ir kuris suvaidino svarbų vaidmenį šviesos bangų teorijoje ir difrakcijos teorijoje.

Trijų dalių spalvų matymo teorija pirmą kartą buvo išreikšta 1756 m Michailas Lomonosovas, kai savo darbe „Apie šviesos kilmę“ parašė „apie tris akies dugno dalykus“.

Remdamasis ilgus metus trukusiais tyrimais ir daugybe eksperimentų, Lomonosovas sukūrė šviesos teoriją, kurios pagalba paaiškino fiziologinius spalvų reiškinių mechanizmus. Anot Lomonosovo, spalvas sukelia trijų rūšių eterio veikimas ir trijų tipų spalvą jautri medžiaga, kuri sudaro akies dugną.

Spalvų ir spalvų matymo teorija, kurią Lomonosovas sugalvojo 1756 m., išlaikė laiko išbandymą ir užėmė deramą vietą fizinės optikos istorijoje.

škotų fizikas , matematikas ir astronomas Seras Davidas Brewsterisįnešė didžiulį indėlį į optikos plėtrą. Jis žinomas visame pasaulyje, ir ne tik mokslo sluoksniuose, kaip kaleidoskopo išradėjas.

Brewsterio optiniai tyrimai nėra teorinio ar matematinio pobūdžio; vis dėlto jis atsidarė empiriškai tikslus matematinis dėsnis, už kurio lieka jo vardas, susijęs su šviesos poliarizacijos reiškiniais: šviesos spindulys, netiesiogiai krentantis į stiklo plokštės paviršių, iš dalies lūžta ir iš dalies atsispindi. Spindulys, atsispindėjęs pilnos poliarizacijos kampu, sudaro stačią kampą su lūžusio spindulio kryptimi; ši sąlyga veda į kitą, matematinę Brewsterio dėsnio išraišką, būtent, visuminės poliarizacijos kampo liestinė yra lygi lūžio rodikliui.

Jis parodė, kad netolygus aušinimas stiklui suteikė galimybę aptikti spalvas poliarizuotoje šviesoje – tai yra svarbus dalinių jėgų fizikos atradimas; Po to jis atrado panašius reiškinius daugelyje gyvūninės ir augalinės kilmės kūnų.

1816 m. Brewster paaiškino spalvų, žaidžiančių perlamutro kriauklių paviršiuje, susidarymo priežastį. Iki jo laikų deimantas buvo laikomas stipriausiu šviesos lūžio rodikliu, o ledas – silpniausiu kietose medžiagose; jo matavimai išplėtė šias ribas, parodydami, kad švino chromatas lūžta stipriau nei deimantas, o fluoras - silpnesnis už ledą. Įvairių kūnų šviesos sugerties reiškinys, atsiskleidęs tuo, kad per juos einančios (saulės) šviesos spektre randama daug tamsių linijų, taip pat buvo Brewsterio tyrimų objektas. Jis parodė, kad daugelis saulės spektro linijų atsiranda dėl kai kurių šviesos dalių sugerties žemės atmosferoje; išsamiai ištyrė azoto anhidrido dujų šviesos sugertį ir parodė, kad ši skysta medžiaga nesudaro sugerties spektro. Vėliau B. išsiaiškino, kad kai kurios šviesos linijos dirbtinių šviesos šaltinių spektruose sutampa su tamsiosiomis Fraunhoferio saulės spektro linijomis ir išreiškė nuomonę, kad pastarosios galbūt yra sugerties linijos Saulės atmosferoje. Palyginus įvairiais laikais jo išsakytas mintis šia tema, matyti, kad Brewsteris buvo pakeliui į didįjį spektrinės analizės atradimą; bet ši garbė bet kuriuo atveju priklauso Bunsenui ir Kirchhoffui.

Brewsteris daug naudojo šviesą sugeriančias medžiagas ir kitiems tikslams, būtent, bandė įrodyti, kad pirminių spalvų skaičius spektre yra ne septynios, kaip manė Niutonas, o tik trys: raudona, mėlyna ir geltona („Naujas“). Saulės šviesos analizė, nurodant tris pagrindines spalvas ir tt.“ („Edinb. Transact.“, XII tomas, 1834). Didžiulė eksperimentinė patirtis suteikė jam galimybę gana įtikinamai įrodyti šią poziciją, tačiau ji netrukus buvo paneigta, ypač Helmholtzo. eksperimentai, kurie neginčijamai įrodė, kad žalia spalva neabejotinai yra paprasta ir kad reikia paimti bent penkias pagrindines spalvas.

Optiniai stebėjimai vedė anglų fizikas, mechanikas, gydytojas, astronomas Tomas Youngas (Thomas Young)į mintį, kad tuo metu vyravusi korpuskulinė šviesos teorija buvo neteisinga. Jis pasisakė už bangų teoriją. Jo idėjos sukėlė anglų mokslininkų prieštaravimų; jų įtakoje Jungas atsisakė savo nuomonės. Tačiau savo optikos ir akustikos traktate „Garso ir šviesos eksperimentai ir problemos“ (1800) mokslininkas vėl priėjo prie šviesos bangų teorijos ir pirmą kartą svarstė bangų superpozicijos problemą. Tolesnė šios problemos plėtra buvo Jungo atradimas trukdžių principo (patį terminą Jungas įvedė 1802 m.).

Youngo straipsnyje „Šviesos ir spalvų teorija“, pateiktame Karališkajai draugijai 1801 m. (paskelbta 1802 m.), jis paaiškino Niutono žiedų trukdžius ir aprašė pirmuosius šviesos bangos ilgio nustatymo eksperimentus. 1803 m. veikale „Eksperimentai ir skaičiavimai, susiję su fizine optika“ (išleistas 1804 m.) jis nagrinėjo difrakcijos reiškinius. Po klasikinių O. Fresnelio tyrimų apie poliarizuotos šviesos interferenciją Youngas pasiūlė hipotezę apie šviesos virpesių skersinį pobūdį. Jis taip pat sukūrė spalvų matymo teoriją, pagrįstą prielaida, kad akies tinklainėje yra trijų rūšių jutimo skaidulos, kurios reaguoja į tris pagrindines spalvas.

Gimęs škotas, britų fizikas, matematikas ir mechanikas Jamesas Maxwellas 1854 m., redaktoriaus siūlymu, Macmillanas pradėjo rašyti knygą apie optiką (ji niekada nebuvo baigta).

Tačiau pagrindinis Maxwello mokslinis interesas šiuo metu buvo darbas su spalvų teorija. Jis kilęs iš Izaoko Niutono, kuris laikėsi septynių pagrindinių spalvų idėjos. Maxwellas veikė kaip Thomo Youngo teorijos tęsėjas, kuris iškėlė trijų pagrindinių spalvų idėją ir susiejo jas su fiziologiniais procesais žmogaus kūne. Svarbi informacija buvo daltonizmo arba daltonizmo pacientų liudijimai. Eksperimentuose su spalvų maišymu, kurie iš esmės nepriklausomai kartojo Hermanno Helmholtzo eksperimentus, Maxwellas naudojo „spalvinį suktuką“, kurio diskas buvo padalintas į skirtingomis spalvomis nudažytus sektorius, taip pat „spalvų dėžutę“, kurią sukūrė pats. optinė sistema, kuri leido maišyti etalonines spalvas. Panašūs įrenginiai buvo naudojami ir anksčiau, tačiau tik Maksvelas jų pagalba pradėjo gauti kiekybinius rezultatus ir gana tiksliai prognozuoti gaunamus spalvų mišinius. Taip jis pademonstravo, kad maišant mėlyną ir geltoną spalvas gaunama ne žalia, kaip dažnai buvo manoma, o rausvas atspalvis.

Maxwello eksperimentai parodė, kad baltos spalvos negalima gauti maišant mėlyną, raudoną ir geltoną, kaip manė Davidas Brewsteris ir kai kurie kiti mokslininkai, o pagrindinės spalvos yra raudona, žalia ir mėlyna. Norėdami pavaizduoti spalvas grafiškai, Maksvelas, sekdamas Jungu, panaudojo trikampį, kurio viduje esantys taškai rodo pirminių spalvų, esančių figūros viršūnėse, sumaišymo rezultatą.

Maksvelo rimtas susidomėjimas elektros problema leido jam suformuluoti šviesos bangų teorija- viena iš teorijų, paaiškinančių šviesos prigimtį. Pagrindinė teorijos pozicija yra ta, kad šviesa turi banginį pobūdį, tai yra, ji elgiasi kaip elektromagnetinė banga (kurios ilgis lemia mūsų matomos šviesos spalvą).

Šią teoriją patvirtina daugybė eksperimentų (ypač T. Youngo eksperimentas), o toks šviesos elgesys (elektromagnetinės bangos pavidalu) stebimas tokiuose fizikiniuose reiškiniuose kaip šviesos dispersija, difrakcija ir trukdžiai. Tačiau daugelio kitų fizinių reiškinių, susijusių su šviesa, negalima paaiškinti vien bangų teorija.

1860 m. birželio mėn. Britų asociacijos susirinkime Oksforde Maxwellas pristatė savo spalvų teorijos rezultatus, paremtus eksperimentinėmis demonstracijomis naudojant spalvų dėžutę. Vėliau tais pačiais metais Londono karališkoji draugija apdovanojo jį Rumfordo medaliu už spalvų maišymo ir optikos tyrimus. 1861 m. gegužės 17 d. per paskaitą Karališkojoje institucijoje ( Karališkoji institucija) tema „Apie trijų pagrindinių spalvų teoriją“ Maxwellas pateikė dar vieną įtikinamą savo teorijos teisingumo įrodymą – pirmąją pasaulyje spalvotą nuotrauką, kurios idėja jam kilo dar 1855 m. Kartu su fotografu Thomas Sutton Tomas Suttonas) buvo gauti trys spalvotos juostos negatyvai ant stiklo, padengto fotografine emulsija (kolodijonu). Negatai buvo imami per žalius, raudonus ir mėlynus filtrus (įvairių metalų druskų tirpalus). Apšviečiant negatyvus per tuos pačius filtrus, buvo galima gauti spalvotą vaizdą. Kaip beveik po šimto metų parodė „Kodak“ kompanijos darbuotojai, atkūrę Maksvelo eksperimento sąlygas, turima fotografinė medžiaga neleido demonstruoti spalvotos fotografijos, o ypač gauti raudonos ir žalios spalvos vaizdų. Laimingo atsitiktinumo dėka Maxwello gautas vaizdas susidarė sumaišius visiškai skirtingas spalvas – bangas mėlyname diapazone ir šalia ultravioletinių spindulių. Nepaisant to, Maksvelo eksperimente buvo nustatytas teisingas spalvotos fotografijos gavimo principas, kuris buvo naudojamas po daugelio metų, kai buvo atrasti šviesai jautrūs dažai.

Vokiečių fizikas, gydytojas, fiziologas ir psichologas Hermannas Helmholtzas prisideda prie Thomaso Jungo trijų spalvų regėjimo teorijos pripažinimo.

Helmholtzo spalvų suvokimo teorija (Jung-Helmholtz spalvų suvokimo teorija, trijų komponentų spalvų suvokimo teorija) yra spalvų suvokimo teorija, kuri daro prielaidą, kad akyje egzistuoja specialūs elementai, skirti suvokti raudoną, žalią ir mėlyną spalvas. Kitų spalvų suvokimą lemia šių elementų sąveika.

1959 m. teoriją eksperimentiškai patvirtino George'as Waldas ir Paulas Brownas Harvardo universitetas ir Edwardas McNicholas bei Williamas Marksas iš Johnso Hopkinso universiteto, kurie atrado, kad tinklainėje yra trijų (ir tik trijų) tipų kūgių, kurie jautrūs šviesai, kai bangos ilgiai 430, 530 ir 560 nm, t.y. violetinė, žalia ir geltona. žalia spalva.

Young-Helmholtz teorija paaiškina spalvų suvokimą tik tinklainės kūgių lygyje ir negali paaiškinti visų spalvų suvokimo reiškinių, tokių kaip spalvų kontrastas, spalvų atmintis, spalvų nuoseklūs vaizdai, spalvų pastovumas ir kt., taip pat kai kurių. spalvų matymo sutrikimai, pavyzdžiui, spalvų agnozija.

1868 metais Leonardas Girshmanas Jis nagrinėjo spalvų suvokimo, mažiausio matymo kampo, ksantopsijos dėl apsinuodijimo santoninu (liga, kai žmogus viską mato geltonoje šviesoje) klausimus ir, vadovaujamas Helmholtzo, baigė disertaciją „Medžiagos apie spalvų fiziologiją. suvokimas“.

Vokiečių fiziologas 1870 m Ewaldas Göringas suformulavo vadinamąjį priešinga spalvų matymo hipotezei, taip pat žinomas kaip atvirkštinio proceso teorija arba Heringo teorija. Jis rėmėsi ne tik penkių psichologinių pojūčių egzistavimu, būtent raudonos, geltonos, žalios, mėlynos ir baltos spalvos pojūčiu, bet ir tuo, kad jie atrodė veikiantys priešingomis poromis, kartu papildydami ir atskirdami vienas kitą. Jo esmė slypi tame, kad kai kurios „skirtingos“ spalvos, sumaišytos, sudaro tarpines spalvas, pavyzdžiui, žalia ir mėlyna, geltona ir raudona. Kitos tarpinių spalvų poros negali susidaryti, tačiau jos sukuria naujas spalvas, pavyzdžiui, raudoną ir žalią. Raudonai žalios spalvos nėra, yra geltona.

Užuot postulavęs trijų tipų kūgines reakcijas, kaip Young-Helmholtz teorijoje, Heringas postuluoja trijų tipų priešingas reakcijos procesų poras juodai baltai, geltonai ir mėlynai, raudonai ir raudonai. žalios spalvos. Šios reakcijos atsiranda regėjimo mechanizmo postreceptorinėje stadijoje. Heringo teorija pabrėžia psichologinius spalvų matymo aspektus. Kai trys poros reakcijų eina disimiliacijos kryptimi, atsiranda šilti baltos, geltonos ir raudonos spalvos pojūčiai; kai jie vyksta asimiliaciniu būdu, juos lydi šalti juodos, mėlynos ir šviesiai mėlynos spalvos pojūčiai. Keturių spalvų naudojimas spalvų sintezėje suteikia daugiau galimybių nei trijų.

Gurevichas ir Jamesonas sukūrė Heringo teoriją apie priešingus spalvų matymo procesus tiek, kad įvairūs spalvinio matymo reiškiniai gali būti kiekybiškai paaiškinti tiek stebėtojui, turinčiam normalų spalvų matymą, tiek nenormalaus spalvų matymo. .

Heringo teorija, kurią sukūrė Gurevičius ir Jamesonas, taip pat žinoma kaip oponento teorija. Jame yra trys receptorių sistemos: raudona-žalia, geltona-mėlyna ir juodai balta. Daroma prielaida, kad kiekviena receptorių sistema veikia kaip antagonistinė pora. Kaip ir Young-Helmholtz teorijoje, kiekvienas iš receptorių (arba receptorių porų) laikomas jautriu skirtingo bangos ilgio šviesai, tačiau jautriausias tam tikriems bangos ilgiams.

Spektrinių spalvų mišinių savybės leidžia manyti, kad tinklainei būdingi tam tikri struktūriniai, funkciniai ir nerviniai mechanizmai. Kadangi visas matomo spektro spalvas galima gauti tiesiog sumaišius tam tikru santykiu tik tris spalvas su tam tikru bangos ilgiu, galima daryti prielaidą, kad tinklainėje žmogaus akis Yra trijų atitinkamų tipų receptoriai, kurių kiekvienas pasižymi tam tikru, skirtingu spektriniu jautrumu.

Trijų komponentų spalvų suvokimo teorijos pagrindus 1802 m. išdėstė anglų mokslininkas Thomas Youngas, taip pat žinomas dėl savo dalyvavimo iššifruojant. Egipto hieroglifai. Ši teorija buvo toliau plėtojama Hermanno von Helmholtzo darbuose, siūlančioje egzistuoti trijų tipų receptorius, pasižyminčius maksimaliu jautrumu mėlynai, žaliai ir raudonai spalvoms. Pasak Helmholtzo, kiekvieno iš šių trijų tipų receptoriai yra jautriausi tam tikriems bangų ilgiams, o spalvas, atitinkančias šiuos bangos ilgius, akis suvokia kaip mėlyną, žalią arba raudoną. Tačiau šių receptorių selektyvumas yra santykinis, nes visi jie vienu ar kitu laipsniu geba suvokti kitus matomo spektro komponentus. Kitaip tariant, tam tikru mastu visų trijų tipų receptorių jautrumas sutampa.

Trijų komponentų spalvų matymo teorijos, dažnai vadinamos Young-Helmholtz teorija, esmė yra tokia: norint suvokti visas spalvas, būdingas matomos spektro dalies spinduliams, pakanka trijų tipų receptorių. Atsižvelgiant į tai, mūsų spalvų suvokimas yra trijų komponentų sistemos arba trijų tipų receptorių, kurių kiekvienas prisideda prie jų specifinio indėlio, veikimo rezultatas. (Skliausteliuose atkreipkite dėmesį, kad nors ši teorija pirmiausia siejama su Youngo ir Helmholtzo vardais, ne mažiau reikšmingą indėlį į ją įnešė ir iki jų gyvenę ir dirbę mokslininkai. Wassermanas (1978) ypač pabrėžia Isaaco Newtono ir fiziko Jameso vaidmenį. Tarnautojas Maksvelas.)

S-, M- ir L-kūgiai. Tai, kad tinklainės lygyje yra trijų komponentų receptorių sistema, turi nepaneigiamų psichologinių įrodymų. Tinklainėje yra trijų tipų kūgiai, kurių kiekvienas turi didžiausią jautrumą tam tikro bangos ilgio šviesai. Tokį selektyvumą lemia tai, kad šiuose kūgiuose yra trijų tipų fotopigmentai. Marksas ir jo kolegos ištyrė fotopigmentų, esančių beždžionių ir žmonių tinklainės kūgiuose, absorbcijos savybes, kodėl jie
išskirtas iš atskirų kūgių ir išmatuotas skirtingo bangos ilgio šviesos spindulių sugertis (Marks, Dobelle, MacNichol, 1964). Kuo aktyviau kūgio pigmentas sugeria tam tikro bangos ilgio šviesą, tuo kūgis elgėsi selektyviau to bangos ilgio atžvilgiu. Šio tyrimo rezultatai, grafiškai pateikti fig. 5.9 parodyta, kad pagal spektrinių spindulių sugerties pobūdį kūgiai skirstomi į tris grupes: vieno iš jų kūgiai geriausiai sugeria trumpųjų bangų šviesą, kurios bangos ilgis yra maždaug 445 nm (jie žymimi raide 5, nuo trumpo). ] antrosios grupės kūgiai - vidutinės bangos šviesa, kurios bangos ilgis yra apie 535 nm (jie žymimi raide M, nuo vidutinės) ir, galiausiai, trečiojo tipo kūgiai - ilgosios bangos šviesa, kurios bangos ilgis yra apie 570 nm. (jie žymimi raide I, iš ilgos).

Daugiau vėlesnės studijos patvirtino trijų šviesai jautrių pigmentų egzistavimą, kurių kiekvienas buvo rastas tam tikro tipo kūgiuose. Šie pigmentai maksimaliai adsorbavo šviesos spindulius, kurių bangos ilgiai yra tokie patys kaip kūgiai, kurių rezultatai pateikti fig. 5.9 (Brown & Wald, 1964; Merbs & Nathans, 1992; Schnapf, Kraft ir Baylor, 1987),

Atkreipkite dėmesį, kad visų trijų tipų kūgiai sugeria šviesą per labai platų bangos ilgių diapazoną ir kad jų sugerties kreivės persidengia viena su kita. Kitaip tariant, daugelis bangų ilgių aktyvuoja įvairių tipų kūgius

Tačiau apsvarstykime abipusį absorbcijos kreivių, pateiktų Fig. 5.9. Šis sutapimas rodo, kad kiekvienas fotopigmentas sugeria gana didelę matomo spektro dalį. Kūgio fotopigmentai, kurie maksimaliai sugeria vidutinio ir ilgo bangos ilgio šviesą (M ir Z kūgių fotopigmentai), yra jautrūs daugumai BI^ blausių spektro, o kūgių pigmentai, jautrūs trumpo bangos ilgio šviesai (5 kūgių pigmentai) reaguoja. mažiau nei pusė į spektrą įtrauktų bangų. To pasekmė yra skirtingo ilgio bangų gebėjimas stimuliuoti daugiau nei vieno tipo kūgius. Kitaip tariant, skirtingo bangos ilgio šviesos spinduliai skirtingai suaktyvina skirtingų tipų kūgius. Pavyzdžiui, iš fig. 5.9 iš to matyti, kad šviesa, kurios bangos ilgis 450 nm, pataikiusi į tinklainę, turi stiprų poveikį
ant kūgių, kurie gali sugerti trumpųjų bangų šviesą, ir daug mažiau ant kūgių, kurie selektyviai sugeria vidutinių ir ilgų bangų šviesą (sukelia pojūtį mėlynos spalvos), o šviesa, kurios bangos ilgis 560 nm, aktyvuoja tik kūgius, kurie selektyviai sugeria vidutinio ir ilgo bangos ilgio šviesą ir sukelia žalsvai gelsvos spalvos pojūtį. Paveiksle nepavaizduota, bet baltas spindulys, projektuojamas ant tinklainės, vienodai stimuliuoja visų trijų tipų kūgius, todėl jaučiamas baltos spalvos pojūtis.

Visą spalvų suvokimą susieję tik su trijų vienas nuo kito nepriklausomų kūgių tipų veikla, turėsime pripažinti, kad vizualinė sistema yra pagrįsta tuo pačiu trijų komponentų principu, kaip aprašyta skyriuje apie adityvų spalvų maišymą, spalvą. televiziją, bet „priešingai“: užuot pateikusi spalvas, ji jas analizuoja.

Dar daugiau trijų skirtingų fotopigmentų egzistavimo patvirtina Rushton tyrimai, kurie naudojo kitokį požiūrį (Rushton, 1962; Baker ir Rushton, 1965). Jis įrodė, kad egzistuoja žalias fotopigmentas, kurį pavadino chlorolabe (kuris graikiškai reiškia „žaliasis gaudytojas“), raudonas fotopigmentas, kurį pavadino eritrolabe („raudonasis gaudytojas“), ir pasiūlė trečiojo egzistavimo galimybę. mėlynas fotopigmentas, cianolabe („mėlynas gaudytojas“). (Atkreipkite dėmesį, kad žmogaus tinklainėje yra tik trys kūgio fotopigmentai, jautrūs trims skirtingiems bangų ilgių diapazonams. Daugelis paukščių turi keturių ar penkių tipų fotopigmentus, o tai, be abejo, paaiškina unikalumą. aukštas lygis jų spalvinio matymo ugdymas. Kai kurie paukščiai netgi gali matyti trumpų bangų ultravioletinę šviesą, kuri žmogui nepasiekiama. Žr., pavyzdžiui, Chen ir kt., 1984.)

Trys skirtingi tipai kūgiai, kurių kiekvienas pasižymi savo specifiniu fotopigmentu, skiriasi vienas nuo kito tiek skaičiumi, tiek vieta centrinėje duobėje. Kūgių, kuriuose yra mėlyno pigmento ir yra jautrūs trumpo bangos ilgio šviesai, yra daug mažiau nei kūgių, jautrių vidutiniams ir ilgiems bangų ilgiams: 5–10 % visų kūgių, iš kurių bendras skaičius yra 6–8 milijonai (Dacey ir kt. al., 1996; Roorda ir Williams, 1999). Maždaug du trečdaliai likusių kūgių yra jautrūs ilgos bangos šviesai, o trečdalis – vidutinio bangos ilgio šviesai; Trumpai tariant, atrodo, kad yra dvigubai daugiau kūgių, kuriuose yra pigmento, jautraus ilgo bangos ilgio šviesai, nei kūgių, kuriuose yra pigmento, jautraus tarpiniams bangos ilgiams (Cicerone ir Nerger, 1989; Nerger ir Cicerone, 1992). Be to, kad fovea turi nevienodą skaičių skirtingo jautrumo kūgių, jie taip pat joje pasiskirstę netolygiai. Kūgiai, kuriuose yra fotopigmentų, jautrių vidutinio ir ilgo bangos ilgio šviesai, susitelkę duobės viduryje, o trumpabangiai šviesai jautrūs kūgiai yra jos periferijoje, o centre jų yra labai mažai.

Apibendrinant visa tai, kas išdėstyta pirmiau, galima teigti, kad trijų tipų kūgiai yra selektyviai jautrūs tam tikrai matomo spektro daliai – šviesai, turinčiai tam tikrą bangos ilgį, ir kad kiekvienam tipui būdinga savita sugerties smailė, t.y. didžiausias sugertas bangos ilgis. . Dėl to, kad šių trijų tipų kūgių fotopigmentai selektyviai sugeria trumpus, vidutinius ir ilgus bangos ilgius, patys kūgiai dažnai vadinami atitinkamai 5, - M ir L kūgiais.

Pirmiau minėti ir daugybė kitų tyrimų, taip pat daugybė spalvų maišymo tyrimų rezultatų patvirtina trišalės spalvų suvokimo teorijos teisingumą, bent jau tinklainės lygmenyje vykstančių procesų atžvilgiu. Be to, trijų dalių spalvų matymo teorija leidžia suprasti reiškinius, aprašytus skyriuje apie spalvų maišymą: pavyzdžiui, kad monochromatinė šviesa, kurios bangos ilgis yra 580 nm, sukelia tokį patį spalvų suvokimą kaip ir vidurinės bangos mišinys. žali ir ilgosios bangos raudoni spinduliai, t.y., tiek spindulį, tiek mišinį mes suvokiame kaip geltonus (panašus vaizdas būdingas spalvotam televizoriaus ekranui). M ir I kūgiai vidutinio ir ilgo bangos ilgio šviesos mišinį suvokia taip pat, kaip ir 580 nm bangos ilgio šviesą, todėl šis mišinys panašiai veikia regėjimo sistemą. Šia prasme tiek monochromatinis geltonas pluoštas, tiek vidurinės bangos žalios ir ilgosios bangos raudonų pluoštų mišinys yra vienodai geltoni, nei vieno, nei kito negalima pavadinti „geltonesniu“. Jie turi tokį patį poveikį jautriems kūgių pigmentams.

Trijų komponentų spalvų suvokimo teorija taip pat paaiškina vienas kitą papildančių nuoseklių vaizdų fenomeną. Jei sutiksime, kad yra S-, M- ir I-kūgiai (paprastumo dėlei pavadinkime juos atitinkamai mėlynais, žaliais ir raudonais), tada paaiškėja, kad trumpai, atidžiai pažvelgus į mėlyną kvadratą, rodomą spalvotame intarpe. 10, vyksta selektyvi mėlynųjų spurgų adaptacija (jų pigmentas yra „išeikvotas“). Kai ant duobės projektuojamas chromatiškai neutralaus balto arba pilko paviršiaus vaizdas, aktyvūs tik neišsekę žalių ir raudonų kūgių pigmentai, kurie sukuria papildomą nuoseklų vaizdą. Trumpai tariant, papildomas L ir M kūgių (raudonos ir žalios) „mišinys“ veikia regėjimo sistemą taip, kad sukeltų papildomos spalvos nuo geltonos iki mėlynos pojūtį. Panašiai žiūrint į geltoną paviršių, prisitaiko kūgiai, „atsakingi“ už geltonos spalvos pojūtį, būtent raudoną ir žalią, o mėlyni kūgiai lieka aktyvūs ir neprisitaikę, o tai sukelia atitinkamą, t. vaizdas. Galiausiai, remiantis trijų komponentų spalvų suvokimo teorija, galima paaiškinti, kodėl, vienodai stimuliuojant visus fotopigmentus, matome baltą spalvą.

Vokiečių fizikas ir fiziologas.

1887 metais Hermanas Helmholcas savo knygoje „Skaičiavimas ir matavimas“ „...pagrindine aritmetikos problema paskelbė jos automatinio pritaikymo fizikiniams reiškiniams pagrindimą. Pasak Helmholtzo, vienintelis aritmetikos dėsnių taikymo kriterijus galėtų būti patirtis. Neįmanoma a priori teigti, kad aritmetikos dėsniai galioja bet kurioje situacijoje.
Helmholtzas pateikė daug vertingų komentarų apie aritmetikos dėsnių taikymą. Pati skaičiaus samprata pasiskolinta iš patirties. Kai kurie specifiniai eksperimentai veda į įprastus skaičių tipus: sveikuosius skaičius, trupmenas, neracionalius skaičius ir šių skaičių savybes. Tačiau įprasti skaičiai taikomi tik šiems eksperimentams.
Mes žinome, kad egzistuoja beveik lygiaverčiai objektai, todėl žinome, kad galime kalbėti, pavyzdžiui, apie dvi karves.
Tačiau tam, kad tokios išraiškos išliktų galioti, nagrinėjami objektai neturi išnykti, susijungti ar dalytis. Vienas lietaus lašas, susiliejęs su kitu lietaus lašu, iš viso nesudaro dviejų lietaus lašų. Net lygybės samprata automatiškai netaikoma kiekvienai patirčiai.

Morrisas Kline'as, Matematika. Tikrumo praradimas, M., „Mir“, 1984, p. 109.

Hermanas Helmholcas eksperimentais nustatė, kad ta pati elektros srovė, praeinanti per liežuvį, suteikia rūgštingumo pojūtį, praeinanti per akį - raudonumo ar mėlyna spalva, per odą – kutenimo pojūtis, ir per klausos nervas- garso pojūtis.

Chelpanovas G.I., Smegenys ir siela, M., 1918, p. 147.

Hermanas Helmholcas apie mokslinę kūrybą rašo: „Kadangi gana dažnai atsidurdavau nemalonioje situacijoje, kai tekdavo laukti palankių minčių žvilgsnių, užgožimų (Einfalle), sukaupiau tam tikrą patirtį, susijusią su tuo, kada ir kur jie atėjo pas mane, patyriau. gal ir kitiems pravers.
Į minčių ratą jie įsisuka dažnai visiškai nepastebimai, iš pradžių nesuvokiate jų reikšmės. Kartais atsitiktinumas padeda išsiaiškinti, kada ir kokiomis aplinkybėmis jie atsirado, nes dažniausiai atsiranda nežinia kur.
Kartais jie staiga atsiranda be jokios įtampos – tarsi įkvėpimas. Kiek suprantu, jie niekada neatsirasdavo pavargus smegenims, o ne prie stalo.
Pirmiausia turėjau apsvarstyti savo problemą iš visų pusių, kad galėčiau mintyse perbėgti visas įmanomas komplikacijas ir variacijas, be to, laisvai, be užrašų. Atneškite į šią situaciją be puikus darbas dažniausiai neįmanoma.
Išnykus šio darbo sukeltam nuovargiui, iki šių džiaugsmingų žvilgsnių išryškėjo valanda visiško fizinio žvalumo ir ramios, malonios sveikatos būklės. Dažnai – kaip sako eilėraštis Gėtė , kaip kadaise buvo pažymėta

pasakyk draugams
Taip pat skaitykite
Infinityvo sakinys
2024-03-26 02:47:23