Цвет и сочетание цвета. Часть 1. Как мы видим цвет и как образуются цветовые оттенки
Физика и природа цвета. Как свет образует цвет. Рассмотрим в этой статье
Цвет как физическая материя — не существует. Есть электромагнитные волны — свет, который мы видим, а мозг преобразует его в информацию: объекты, формы, цвет.
Свет образует разную природу цвета, которая по-разному воспринимается и воздействует на человека. О том, как это происходит вообще и как используется в интерьерном дизайне, разберемся в цикле статей, посвященных цветам и цветовым сочетаниям. В первой статье речь пойдет о физике и природе цвета: как люди воспринимают цвет, какие бывают цвета, как и почему они изменяются.
Физика и природа цвета
Свет — видимое электромагнитное излучение. Естественный свет — белый или по-другому солнечный свет преобразуется в цвет. Как это происходит мы изучали в школьном курсе физики на опыте с прозрачной призмой, помните:
Луч света проходит через призму и разбивается на спектр
Белый луч света проходит через призму и разбивается на цветные световые волны — спектр: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый.
Световая волна каждого цвета имеет свою длину и частоту колебаний. Световые волны сами по себе не имеют цвета. Цвет возникает при восприятии нашими глазами и мозгом.
Цвет окружающих материальных предметов образуется от поглощения и отражения световых волн. Белый свет попадает на предмет, часть световых волн поглощается, часть отражается. Если поглотятся все волны, то мы увидим чёрный цвет. Если все волны отразятся, то увидим белый свет. Если отразится волны определенной длинны и частоты, то мы увидим соответствующий этой световой волне цвет:
Все цвета спектра кроме оранжевого поглощаются. Оранжевый отражается и мы видим оранжевый цвет
Природа цвета
Происхождение цвета от световых лучей образуют две основные природы цвета:
Аддитивные цвета — цвета образованные исходящими световыми лучами. На основе аддитивной цветопередачи работают светофоры, телевидение, компьютеры, телефоны — везде где используется цветные световые лучи и эффекты на их основе.
Субтрактивные цвета — цвета, образованные отражением света от материальных предметов. Фактически, это всё материальное и вещественное, что нас окружает, как созданное природой, так и созданное человеком. У данной природы цвета есть еще одно название — пигментный цвет, а вещества влияющие и изменяющие цвет называются — пигменты.
Помимо способа образования цвета у двух цветовых природ есть существенные отличия — это основные цвета и способ образование дополнительных цветов. Рассмотрим подробнее как это происходит.
Основные цвета и дополнительные цвета в аддитивной и субтрактивной цветопередаче
Известный нам спектр содержит основные и дополнительные цвета. И здесь возникает существенная разница между аддитивными и субтрактивными цветами:
Основные аддитивные цвета — зелёный, синий, красный. Если совместить аддитивные цвета, то образуется белый цвет, в местах отсутствия цветовых лучей образуется чёрный цвет. Дополнительные цвета образуются при совмещении лучей трёх основных. На примере видно, при совмещении красного и зелёного аддитивного цвета образуется жёлтый цвет, при совмещении красного и синего — пурпурный, при совмещении основных трёх цветов — белый. :
Пример цветовой модели RGB. Совмещение зелёного и красного образуют жёлтый цвет. Три основных цвета: зелёный, синий, красный — образуют белый цвет.
Основные субтрактивные цвета — жёлтый, синий, красный. Если смешать основные субтрактивные цвета, то образуется чёрный цвет. Дополнительные цвета образуются при смешении пигментов основных цветов. На примере, при совмещении красного и жёлтого субтрактивного цвета образуется оранжевый цвет, при совмещении красного и синего — фиолетовый, при совмещении основных трёх цветов — чёрный:
Совмещение трёх основных цветов: синего, красного, жёлтого образуют чёрный цвет. Совмещение жёлтого и синего — зелёный.
Как учитывается разница между аддитивным и субтрактивным цветом в интерьерном дизайне
Понимание разницы между аддитивной и субтрактивной цветопередачей в дизайне важна из-за разницы восприятия человеком цвета. Визуализация интерьеров, макеты и вся компьютерная графика создается на основе аддитивной цветопередачи, а воплощается в жизнь уже в субтрактивной. По-простому, всегда есть разница в цветовом восприятии между графическим макетом и реальностью. Цветовая комбинация может красиво смотреться на картинке дисплея, и по-другому будет в реальном интерьере, может быть и наоборот.
Также, в восприятии реального цвета будет наблюдаться разница при естественном солнечном и искусственном освещении.
Как бы разработчики программ не старались, но создавать графику с идеальной цветопередачей, учитывающей все тонкости, пока невозможно. К тому же, восприятие цвета у каждого человека индивидуальное. Знание о аддитивной цветопередаче пригодятся только для понимания некоторых визуальных эффектов образованных искусственным освещением.
Поскольку мы рассказываем о интерьерном дизайне, где имеем дело с цветом материальных предметов и окружающей обстановки, то будем говорить только о субтрактивной цветопередаче. Под составом цвета подразумеваем материальные компоненты, когда смешение всех красок предполагает чёрный цвет, а для осветления нам нужен белый пигмент или белые краски.
От этой строчки и далее под словом ЦВЕТ подразумеваем только цвет субтрактивный.
Цвета и оттенки
Хроматические и ахроматические цвета
Хроматические цвета — это все цвета спектра и образованные от них цветовые оттенки. На примере цвета расположены по способу их образования:
Треугольник внутри образован основными цветами: красный, жёлтый, синий. Далее, к треугольнику основных цветов примыкают три треугольника из дополнительных цветов входящих в спектр образованных сочетанием основных цветов: зелёный — от синего с жёлтым, оранжевый — от красного и жёлтого, фиолетовый — от красного и синего. Внешнее кольцо образовано из сочетания основных цветов, дополнительных цветов и образованных от их смешения промежуточных цветов.
Ахроматические цвета — это белый, чёрный и серый производный от смешения чёрного и белого цвета:
При сочетании хроматических и ахроматических цветов образуются множество других цветовых оттенков.
Тёплые и холодные цвета и оттенки
Холодный цвет в основных хроматических цветах он один — синий. Также, к холодному цвету относится чистый белый.
Тёплые цвета — это жёлтый и красный. Их в свою очередь, можно разделить на горячий – это красный цвет. И тёплый — желтый. Самым горячим из дополнительных цветов считается красно-оранжевый.
Осветление любого цвета, добавлением белого, создаёт визуальный эффект прохлады и ослабляет тёплые цвета:
Горячий красный цвет становится прохладным при добавлении белого.
Добавление синего цвета в тёплые цвета делает оттенки прохладнее, равно как и наоборот.
Например, чистый синий цвет — холодный, бирюзовый цвет состоящий из синего с добавлением жёлтого теплеет:
Синий цвет с добавлением жёлтого теплеет и образует бирюзовый.
Хотя, из той же физики мы помним, что, чем белее пламя тем он горячее и получается, что в реальности, белый горячее чем красный. Но, в цветовом восприятии это работает по-другому: красный — горячий, жёлтый — тёплый, белый —холодный.
Осветлённые, затемнённые цвета и оттенки
Если к основным и дополнительным цветам и их производным добавлять белый или черный цвет, то мы получим дополнительные цветовые вариации.
Осветление — добавляя белый цвет мы получаем осветлённые оттенки и как уже упоминалось, создаем визуальный эффект охлаждения для тёплых оттенков. Получаемые цветовые вариации могут существенно отличатся от стартового цвета. Так, например, от фиолетового получим близкий к лиловому:
Сильно осветлённый фиолетовый цвет ближе к лиловому и мало похож спектральный фиолетовый.
Затемнение — добавляя чёрный цвет, получаем дополнительные вариативности. Если наблюдать как изменяются основные цвета при затемнении, то создается впечатление мрачности, когда мы видим как яркие цвета чернеют:
Тёмный зелёный цвет при затемнении становиться мрачным.
На сочетании затемнённых и осветлённых хроматических цветов основывается вариант цветового сочетание — контраст света и тени. Это сочетание одно из самых распространённых в живописи и его можно успешно применять в интерьерном дизайне. Подробнее об гармоничных цветовых сочетаниях в расскажем в следующей статье.
Пастельные оттенки
Пастельные оттенки получают при добавлении к хроматическим цветам одновременно белый и черный цвет:
Образование пастельного зелёного цвета.
Пастельного цвета можно осветлять или затемнять для получения нужного оттенка.
Пастельные оттенки, одни из самых популярных в интерьерном дизайне, потому что они визуально приятные, сглаженные, спокойные. Но если с ними переборщить, то можно получить тоскливый, однообразный интерьер. А чтобы этого не получилось нужно следовать правилам гармоничных цветовых сочетаний, об этом, также в следующей статье.
В следующей статье
Расскажем о способах гармоничного сочетания цветов. Покажем примеры как это работает в интерьерном дизайне.
Источник
Страсть к цвету
Восприятие цвета. Физика
Около 80% всей входящей информации мы получаем визуально
Мы познаем окружающий мир на 78% благодаря зрению, на 13% — слуху, на 3% — тактильным ощущениям, на 3% — обонянию и на 3% — вкусовым рецепторам.
Мы запоминаем 40% увиденного и только 20% услышанного*
*Источник: R. Bleckwenn & B. Schwarze. Учебник дизайна (2004)
Физика цвета. Цвет мы видим только благодаря тому, что наши глаза способны регистрировать электромагнитное излучение в оптическом его диапазоне. А электромагнитное излучение это и радиоволны и гамма излучение и рентгеновское излучение, терагерцевое, ультрафиолетовое, инфракрасное.
Цвет — качественная субъективная характеристика электромагнитного излучения оптического диапазона, определяемая на основании возникающего
физиологического зрительного ощущения и зависящая от ряда физических, физиологических и психологических факторов.
Восприятие цвета определяется индивидуальностью человека, а также спектральным составом, цветовым и яркостным контрастом с окружающими источниками света,
а также несветящимися объектами. Очень важны такие явления, как метамерия, индивидуальные наследственные особенности человеческого глаза
(степень экспрессии полиморфных зрительных пигментов) и психики.
Говоря простым языком цвет — это ощущение, которое получает человек при попадании ему в глаз световых лучей.
Одни и те же световые воздействия могут вызвать разные ощущения у разных людей. И для каждого из них цвет будет разным.
Отсюда следует что споры «какой цвет на самом деле» бессмысленны, поскольку для каждого наблюдателя истинный цвет — тот, который видит он сам
Человеческий глаз – это орган, дающий нам возможность видеть окружающий мир.
Зрение дает нам информации об окружающей действительности больше, чем другие органы чувств: самый большой поток информации в единицу времени мы получаем именно глазами.
Каждое новое утро мы просыпаемся и открываем глаза — наша деятельность не возможна без зрения.
Зрению мы доверяем больше всего и его больше всего используем для получения опыта («не поверю, пока сам не увижу!»).
Мы говорим «с широко открытыми глазами», когда открываем разум навстречу чему-то новому.
Глаза используются нами постоянно. Они позволяют нам воспринимать формы и размеры объектов.
И, что самое главное для колориста, они позволяют нам видеть цвет.
Глаз является очень сложным по своему строению органом. Для нас важно понять, как мы видим цвет и как воспринимаем полученные оттенки на волосах.
Восприятие глаза основывается на светочувствительном внутреннем слое глаза, именуемом сетчаткой.
Отраженные от объектов лучи попадают через зрачок на сетчатку, которая представляет собой прозрачный шарообразный экран толщиной 0.1 — 0.5 мм, на который проецируется окружающий мир. Сетчатка содержит 2 типа фоточувствительных клеток: палочки и колбочки.
Эти клетки являются своего рода датчиками, которые реагируют на падающий свет, преобразовывая его энергию в сигналы, передаваемые в мозг. Мозг переводит эти сигналы в образы, которые мы «видим».
Цвет происходит из света
Чтобы видеть цвета, необходим источник света. В сумерках мир теряет свою цветность. Там, где нет света, возникновение цвета невозможно.
Учитывая огромное, многомиллионное количество цветов и их оттенков, колористу нужно обладать глубокими, полноценными знаниями о цветовосприятии и происхождении цвета.
Все цвета представляют собой часть луча света – электромагнитных волн, исходящих от солнца.
Эти волны являются частью спектра электромагнитного излучения, в который входят гамма-излучение, рентгеновское излучение, ультрафиолетовое излучение, оптическое излучение (свет), инфракрасное излучение, электромагнитное терагерцевое излучение,
электромагнитные микро- и радиоволны. Оптическое излучение – это та часть электромагнитного излучения, которую способны воспринимать наши глазные сенсоры. Мозг обрабатывает полученные от глазных сенсоров сигналы и интерпретирует их в цвет и форму.
Видимое излучение (оптическое)
Видимое, инфракрасное и ультрафиолетовое излучение составляет так называемую оптическую область спектра в широком смысле этого слова.
Выделение такой области обусловлено не только близостью соответствующих участков спектра, но и сходством приборов, применяющихся для её исследования и разработанных исторически главным образом при изучении видимого света (линзы и зеркала для фокусирования излучения, призмы, дифракционные решётки, интерференционные приборы для исследования спектрального состава излучения и пр.).
Частоты волн оптической области спектра уже сравнимы с собственными частотами атомов и молекул, а их длины — с молекулярными размерами и межмолекулярными расстояниями. Благодаря этому в этой области становятся существенными явления, обусловленные атомистическим строением вещества.
По этой же причине, наряду с волновыми, проявляются и квантовые свойства света.
Самым известным источником оптического излучения является Солнце. Его поверхность (фотосфера) нагрета до температуры 6000 градусов по Кельвину и светит ярко-белым светом (максимум непрерывного спектра солнечного излучения расположен в «зелёной» области 550 нм, где находится и максимум чувствительности глаза).
Именно потому, что мы родились возле такойзвезды, этот участок спектра электромагнитного излучения непосредственно воспринимается нашими органами чувств.
Излучение оптического диапазона возникает, в частности, при нагревании тел (инфракрасное излучение называют также тепловым) из-за теплового движения атомов и молекул.
Чем сильнее нагрето тело, тем выше частота, на которой находится максимум спектра его излучения (см.: Закон смещения Вина). При определённом нагревании тело начинает светиться в видимом диапазоне (каление), сначала красным цветом, потом жёлтым и так далее. И наоборот, излучение оптического спектра оказывает на тела тепловое воздействие (см.: Болометрия).
Оптическое излучение может создаваться и регистрироваться в химических и биологических реакциях.
Одна из известнейших химических реакций, являющихся приёмником оптического излучения, используется в фотографии.
Источником энергии для большинства живых существ на Земле является фотосинтез — биологическая реакция, протекающая в растениях под действием оптического излучения Солнца.
Цвет играет огромную роль в жизни обычного человека. Жизнь колориста посвящена цвету.
Заметно, что цвета спектра, начинаясь с красного и проходя через оттенки противоположные, контрастные красному (зелёный, циан), затем переходят в фиолетовый цвет, снова приближающийся к красному. Такая близость видимого восприятия фиолетового и красного цветов связана с тем, что частоты, соответствующие фиолетовому спектру, приближаются к частотам, превышающим частоты красного ровно в два раза.
Но сами эти последние указанные частоты находятся уже вне видимого спектра, поэтому мы не видим перехода от фиолетового снова к красному цвету, как это происходит в цветовом круге, в который включены неспектральные цвета, и где присутствует переход между красным и фиолетовым через пурпурные оттенки.
При прохождении луча света через призму различные по длине волны, его составляющие, преломляются под разными углами. В результате мы можем наблюдать спектр света. Этот феномен очень похож на феномен радуги.
Следует различать солнечный свет и свет, исходящий от искусственных источников освещения. Только солнечный свет можно считать чистым светом.
Все остальные искусственные источники освещения будут влиять на восприятие цвета. Например, лампы накаливания являются источниками теплого (желтого) света.
Флуоресцентные лампы, чаще всего, дают холодный (синий) свет. Для корректной диагностики цвета необходим дневной свет или же источник освещения, максимально к нему приближенный.
Только солнечный свет можно считать чистым светом. Все остальные искусственные источники освещения будут влиять на восприятие цвета.
Многообразие цветов: Цветовосприятие основывается на способности различать изменения в направлении тона, светлоте/яркости и насыщенности цвета в оптическом диапазоне с длинами волн от 750 нм (красный) до 400 нм (фиолетовый).
Изучив физиологию восприятия цвета, мы можем лучше понять, как формируется цвет, и использовать эти знания на практике.
Мы воспринимаем все многообразие цветов только при наличии и нормальном функционировании всех конусных сенсоров.
Мы способны различать тысячи различных направлений тона. Точное количество зависит от способности глазных сенсоров улавливать и различать световые волны. Эти способности можно развивать тренировками и упражнениями.
Цифры, приведенные ниже, звучат невероятно, но это реальные способности здорового и хорошо подготовленного глаза:
Мы можем различать около 200 чистых цветов. Меняя их насыщенность, мы получаем приблизительно по 500 вариаций каждого цвета. Меняя их светлоту, получаем еще по 200 нюансов каждой вариации.
Хорошо подготовленный человеческий глаз способен различать до 20 миллионов цветовых нюансов!
Цвет субъективен, поскольку мы все воспринимаем его по-разному. Хотя, пока наши глаза здоровы, эти отличия незначительны.
Мы можем различать 200 чистых цветов
Меняя насыщенность и светлоту этих цветов, мы можем различать до 20 миллионов оттенков!
“You only see what you know. You only know what you see.”
«Вы видите только ведомое. Вы ведаете только видимое ».
Марсель Пруст (французский романист), 1871-1922.
Восприятие нюансов одного цвета не одинаково для разных цветов. Тоньше всего мы воспринимаем изменения в зеленом спектре — достаточно изменения длины волны всего на 1 нм, чтобы мы могли увидеть отличие. В красном и синем спектрах необходимо изменение длины волны на 3-6 нм, чтобы отличие стало заметно для глаза. Возможно, отличие в более тонком восприятии зеленого спектра было связано с необходимостью отличать съедобное от несъедобного во времена зарождения нашего вида (профессор, доктор археологии, Герман Крастел BVA).
Цветные картинки, возникающие в нашем сознании, – это кооперация глазных сенсоров и мозга. Мы «ощущаем» цвета, когда конические сенсоры, находящиеся в сетчатке глаза, генерируют сигналы под воздействием попадающих на них волн определенной длины и передают эти сигналы в мозг. Поскольку в цветовосприятии задействованы не только глазные сенсоры, но и мозг, то в результате мы не только видим цвет, но и получаем на него определенный эмоциональный отклик.
Наше уникальное цветоощущение никоим образом не меняет наш эмоциональный отклик на определенные цвета., отмечают ученые. Независимо от того, каков для человека голубой цвет, он всегда становится немного более спокойным и расслабленным, смотря на небо. Короткие волны голубого и синего цветов успокаивают человека, тогда как длинные волны (красный, оранжевый, желтый) наоборот – придают активности и живости человеку.
Эта система реакции на цвета присуща каждому живому организму на Земле – от млекопитающих до одноклеточных (например, одноклеточные «предпочитают» обрабатывать рассеянный свет желтого цвета в процессе фотосинтеза). Считается, что данная взаимосвязь цвета и нашего самочувствия, настроения обуславливается дневным/ночным циклом существования. Например, на рассвете все окрашено в теплые и яркие цвета – оранжевый, желтый – это сигнал каждому, даже самому маленькому существу, что начался новый день и пора приниматься за дела. Ночью и в полдень, когда течение жизни замедляется, вокруг доминируют синие и фиолетовые оттенки.
В своих исследованиях Джей Нейц и его коллеги из Университета штата Вашингтон отметили, что изменение цвета рассеянного света может изменить суточный цикл рыб, в то время как изменение интенсивности этого света не имеет решающего влияния. На этом эксперименте и базируется предположение ученых, что именно благодаря доминированию синего цвета в ночной атмосфере (а не просто темнота), живые существа чувствуют усталость и желание спать.
Но наши реакции не зависят от цветочувствительных клеток сетчатки. В 1998 году ученые обнаружили совершенно отдельный набор цветовых рецепторов – меланопсинов – в человеческом глазу. Эти рецепторы определяют количество синего и желтого цветов в окружающем нас пространстве и отправляют эту информацию в участки мозга, отвечающие за регулирование эмоций и циркадного ритма. Ученые считают, что меланопсины – очень древняя структура, отвечавшая за оценку количества цветов еще в незапамятные времена.
«Именно благодаря этой системе, наше настроение и активность поднимаются, когда вокруг преобладают оранжевый, красный или желтый цвета», — считает Нейц. «Но наши индивидуальные особенности восприятия различных цветов – это совсем другие структуры – синие, зеленые и красные колбочки. Поэтому, тот факт, что у нас одинаковые эмоциональные и физические реакции на одни и те же цвета не может подтвердить, что все люди видят цвета одинаково».
Люди, которые в силу некоторых обстоятельств имеют нарушения в цветовосприятии, часто не могут видеть красный, желтый или синий цвет, но, тем не менее, их эмоциональные реакции не разнятся с общепринятыми. Для вас небо всегда голубое и оно всегда дарит ощущение умиротворенности, даже если для кого-то ваш «голубой» является «красным» цветом.
Три характеристики цвета.
Светлота — степень близости цвета к белому называют светлотой.
Любой цвет при максимальном увеличении светлоты становится белым
Другое понятие светлоты относится не к конкретному цвету, а к оттенку спектра, тону. Цвета, имеющие различные тона при прочих равных характеристиках, воспринимаются нами с разной светлотой. Жёлтый тон сам по себе — самый светлый, а синий или сине-фиолетовый — самый тёмный.
Насыщенность – степень отличия хроматического цвета от равного ему по светлоте ахроматического, «глубина» цвета. Два оттенка одного тона могут различаться степенью блёклости. При уменьшении насыщенности каждый хроматический цвет приближается к серому.
Цветовой тон — характеристика цвета, отвечающая за его положение в спектре: любой хроматический цвет может быть отнесён к какому-либо определённому спектральному цвету. Оттенки, имеющие одно и то же положение в спектре (но различающиеся, например, насыщенностью и яркостью), принадлежат к одному и тому же тону. При изменении тона, к примеру, синего цвета в зеленую сторону спектра он сменяется голубым, в обратную — фиолетовым.
Иногда изменение цветового тона соотносят с «теплотой» цвета. Так, красные, оранжевые и жёлтые оттенки, как соответствующие огню и вызывающие соответствующие психофизиологические реакции, называют тёплыми тонами, голубые, синие и фиолетовые, как цвет воды и льда — холодными. Следует учесть, что восприятие «теплоты» цвета зависит как от субъективных психических и физиологических факторов (индивидуальные предпочтения, состояние наблюдателя, адаптация и др.), так и от объективных (наличие цветового фона и др.). Следует отличать физическую характеристику некоторых источников света — цветовую температуру от субъективного ощущения «теплоты» соответственного цвета. Цвет теплового излучения при повышении температуры проходит по «тёплым оттенкам» от красного через жёлтый к белому, но максимальную цветовую температуру имеет цвет циан.
Человеческий глаз – это орган, дающий нам возможность видеть окружающий мир.
Зрение даёт нам информации об окружающей действительности больше, чем другие органы чувств: самый большой поток информации в единицу времени мы получаем именно глазами.
Каждое новое утро мы просыпаемся и открываем глаза — наша деятельность не возможна без зрения.
Зрению мы доверяем больше всего и его больше всего используем для получения опыта («не поверю, пока сам не увижу!»).
Мы говорим «с широко открытыми глазами», когда открываем разум навстречу чему-то новому.
Глаза используются нами постоянно. Они позволяют нам воспринимать формы и размеры объектов.
И, что самое главное для колориста, они позволяют нам видеть цвет.
Глаз является очень сложным по своему строению органом. Для нас важно понять, как мы видим цвет и как воспринимаем полученные оттенки на волосах.
Восприятие глаза основывается на светочувствительном внутреннем слое глаза, именуемом сетчаткой.
Отражённые от объектов лучи попадают через зрачок на сетчатку, которая представляет собой прозрачный шарообразный экран толщиной 0.1 — 0.5 мм, на который проецируется окружающий мир. Сетчатка содержит 2 типа фоточувствительных клеток: палочки и колбочки.
Эти клетки являются своего рода датчиками, которые реагируют на падающий свет, преобразовывая его энергию в сигналы, передаваемые в мозг. Мозг переводит эти сигналы в образы, которые мы «видим».
Человеческий глаз представляет из себя сложную систему, главной целью которой является наиболее точное восприятие, первоначальная обработка и передача информации, содержащейся в электромагнитном излучении видимого света. Все отдельные части глаза, а также клетки, их составляющие, служат максимально полному выполнению этой цели.
Глаз — это сложная оптическая система. Световые лучи попадают от окружающих предметов в глаз через роговицу. Роговица в оптическом смысле — это сильная собирающая линза, которая фокусирует расходящиеся в разные стороны световые лучи. Причём оптическая сила роговицы в норме не меняется и дает всегда постоянную степень преломления. Склера является непрозрачной наружной оболочкой глаза, соответственно, она не принимает участия в проведении света внутрь глаза.
Преломившись на передней и задней поверхности роговицы, световые лучи проходят беспрепятственно через прозрачную жидкость, заполняющую переднюю камеру, вплоть до радужки. Зрачок, круглое отверстие в радужке, позволяет центрально расположенным лучам продолжить свое путешествие внутрь глаза. Более периферийно оказавшиеся лучи задерживаются пигментным слоем радужной оболочки. Таким образом, зрачок не только регулирует величину светового потока на сетчатку, что важно для приспособления к разным уровням освещённости, но и отсеивает боковые, случайные, вызывающие искажения лучи. Далее свет преломляется хрусталиком. Хрусталик тоже линза, как и роговица. Его принципиальное отличие в том, что у людей до 40 лет хрусталик способен менять свою оптическую силу — феномен, называемый аккомодацией. Таким образом, хрусталик производит более точную до фокусировку. За хрусталиком расположено стекловидное тело, которое распространяется вплоть до сетчатки и заполняет собой большой объем глазного яблока.
Лучи света, сфокусированные оптической системой глаза, попадают в конечном итоге на сетчатку. Сетчатка служит своего рода шарообразным экраном, на который проецируется окружающий мир. Из школьного курса физики мы знаем, что собирательная линза дает перевёрнутое изображение предмета. Роговица и хрусталик — это две собирательные линзы, и изображение, проецируемое на сетчатку, также перевёрнутое. Другими словами, небо проецируется на нижнюю половину сетчатки, море — на верхнюю, а корабль, на который мы смотрим, отображается на макуле. Макула, центральная часть сетчатки, отвечает за высокую остроту зрения. Другие части сетчатки не позволят нам ни читать, ни наслаждаться работой на компьютере. Только в макуле созданы все условия для восприятия мелких деталей предметов.
В сетчатке оптическая информация воспринимается светочувствительными нервными клетками, кодируется в последовательность электрических импульсов и передается по зрительному нерву в головной мозг для окончательной обработки и сознательного восприятия.
Конусные сенсоры (0,006 мм в диаметре) способны различать малейшие детали, соответственно активными они становятся при интенсивном дневном или искусственном освещении. Они гораздо лучше, чем палочки, воспринимают быстрые движения и дают высокое визуальное разрешение. Но их восприятие снижается при уменьшении интенсивности света.
Самая высокая концентрация колбочек находится в середине сетчатки, в точке называемой центральной ямкой. Здесь концентрация колбочек достигает 147,000 на квадратный миллиметр, обеспечивая максимальное визуальное разрешение картинки.
Чем ближе к краям сетчатки, тем ниже концентрация конусных сенсоров (колбочек) и тем выше концентрация цилиндрических сенсоров (палочек), отвечающих за сумеречное и периферийное зрение. В центральной ямке палочки отсутствуют, что объясняет нам, почему ночью мы лучше видим тусклые звезды, когда смотрим на точку рядом с ними, а не на них самих.
Существует 3 типа конусных сенсоров (колбочек), каждый из которых отвечает за восприятие одного цвета:
Чувствительный к красному (750 нм)
Чувствительный к зеленому (540 нм)
Чувствительный к синему (440 нм)
Функции колбочек: Восприятие в условиях интенсивной освещенности (дневное зрение)
Восприятие цветов и мелких деталей. Количество колбочек в человеческом глазе: 6-7 миллионов
Эти 3 типа колбочек позволяют нам видеть все многообразие цветов окружающего мира. Поскольку все остальные цвета являются результатом сочетания сигналов, поступающих от этих 3 видов колбочек.
Например: Если объект выглядит желтым – это означает, что отраженные от него лучи стимулируют чувствительные к красному и чувствительные к зеленому колбочки. Если цвет объекта оранжево-желтый – это означает, что чувствительные к красному колбочки были простимулированы сильнее, а чувствительные к зеленому – слабее.
Белый мы воспринимаем в тех случаях, когда все три типа колбочек простимулированы одновременно в равной интенсивности. Такое трехцветное зрение описывается в теории Юнга-Гельмгольца.
Теория Юнга—Гельмгольца объясняет восприятие цвета только на уровне колбочек сетчатки, не раскрывая все феномены цветоощущения, такие как цветовой контраст, цветовая память, цветовые последовательные образы, константность цвета и др., а также некоторые нарушения цветового зрения, например, цветовую агнозию.
Ощущение цвета зависит от комплекса физиологических, психологических и культурно-социальных факторов. Существует т.н. цветоведение — анализ процесса восприятия и различения цвета на основе систематизированных сведений из физики, физиологии и психологии. Носители разных культур по-разному воспринимают цвет объектов. В зависимости от важности тех или иных цветов и оттенков в обыденной жизни народа, некоторые из них могут иметь большее или меньшее отражение вязыке. Способность цветораспознавания имеет динамику в зависимости от возраста человека. Сочетания цветов воспринимаются гармоничными (гармонирующими) либо нет.
Изучение теорие цвета и тренировка цветовосприятия важны в любой профессии работающей с цветом.
Глаза и разум нужно тренировать для постижения всех тонкостей цвета, также как тренируются и оттачиваются навыки стрижки или иностранные языки: повторение и практика.
Эксперимент 1: Выполняйте упражнение ночью. Выключите свет в комнате – вся комната мгновенно погрузится во мрак, вы ничего не будете видеть. Через несколько секунд глаза привыкнут к низкой освещенности и начнут все четче выявлять контрасты.
Эксперимент 2: Положите перед собой два чистых белых листа бумаги. На середину одного из них положите квадратик красной бумаги. В середине красного квадратика нарисуйте маленький крестик и в течение нескольких минут смотрите на него, не отрывая взора. Затем переведите взгляд на чистый белый лист бумаги. Почти сразу вы увидите на нем образ красного квадратика. Только цвет у него будет другой — голубовато-зеленый. Через несколько секунд он начнет бледнеть и вскоре исчезнет. Почему это происходит? Когда глаза были сфокусированы на красном квадрате, интенсивно возбуждался соответствующий этому цвету тип колбочек. При переводе взгляда на белый лист интенсивность восприятия этих колбочек резко падает и более активными становятся два других типа колбочек – зелено- и синечувствительных.
Источник