Радужка — это часть глаза, цвет которой определяется цветом соединительной ткани и пигментных клеток. Меньшее количество пигмента делает глаз голубым, а большее — карим. Сама радужная оболочка также имеет две мышцы — дилататор и сфинктер, которые регулируют количество света, сжимающего и увеличивающего дочку.
Что такое цвет, и почему он существует только у нас в голове? Простое объяснение
Насколько скучным казался бы наш мир, если бы мы не могли видеть цвета вокруг нас? Представьте себе: праздники без красочных украшений, времена года без красок, восходы солнца без хороших восходов, восходы солнца без цветов с красивыми оттенками, которые отличаются только своими формами. Большинству из нас повезло увидеть всю красоту этого мира в таком разнообразии цветов, и это, вероятно, одно из наших лучших умений.
Ниже мы объясним, откуда оно взялось и видите ли вы его так же.
Что такое цвет?
Цвет — это не стабильное свойство объекта, а лишь способ восприятия электромагнитных волн, излучаемых источником света. Другими словами, когда луч света попадает в его глаз, цвет является индивидуальным восприятием. Цвет не существует во внешнем мире, только в нашем сознании.
Чтобы увидеть изображение, нам нужен источник света (например, солнце), объект, который мы видим, глаз и мозг. Далее мы объясним простыми словами и подробно, какие роли задействованы.
Солнце
Солнце — это источник света, с которого начинается весь процесс. Он постоянно излучает электромагнитные волны во всех направлениях, некоторые из которых достигают нашей земли. Эти волны могут отражаться от объектов и поглощаться. Эти волны имеют разную длину, и наши глаза могут видеть только часть из них, называемую «видимым излучением».
Важно понимать, что эти длины волн на самом деле не имеют цвета. Цвет существует только в восприятии этих волн. Вот их приблизительная длина и соответствующие цвета для каждого из них
Предмет
Рассматриваемые нами предметы, например, яблоки, по своей природе поглощают определенные длины волн, но в то же время отражают другие длины волн. Длины волн, которые поглощает яблоко, не достигают наших глаз, но некоторые из тех, которые оно отражает, достигают. Яблоки считаются красными, потому что они отражают в основном красную длину волны.
Все материалы и вещества, созданные миром, по-разному поглощают или отражают эти волны. Объекты могут поглощать все волны, попадающие на них, поглощать только некоторые из них и отражать другие, или отражать все волны.
Глаза
Наши глаза имеют специальные светочувствительные рецепторы. Они называются палочками и колбочками.
Штанга позволяет нам видеть в сумерках и ночью. Это связано с тем, что для их стимуляции требуется лишь небольшое количество света. Однако палочки не могут различать цвета и поэтому только передают мозгу информацию о том, где света больше, а где меньше. Поэтому они видят все в темных оттенках серого.
Но иногда, даже в темноте, мы можем видеть разные цвета, например, зеленые деревья или красные яблоки. Секрет в том, что наш мозг вносит коррективы, когда мы видим уже близкие образы. Посмотрите на фотографии ниже, вам может показаться, что вы видите красный цвет (левая фотография). Однако если вы накроете знакомый фонарь на картинке справа, то увидите, что на самом деле он не красный, а темно-серого цвета.
Справа — та же фотография, но с закрытым сигналом.
Колбочки, с другой стороны, активируются днем, поскольку для их стимуляции требуется больше света. Здоровые люди имеют три типа колбочек, которые чувствительны к красному, зеленому и синему цветам. Это означает, что каждый из этих типов стимулируется, когда соответствующие длины волн попадают в глаз. Например, красночувствительные колбочки активируются, когда в глаз попадают красные волны. Это позволяет им идентифицировать и распознавать цвет.
Почему мы можем видеть больше трёх цветов?
Можно задаться вопросом, как можно различать столько цветов и оттенков, когда есть только три цветовых сосуда.
Как уже упоминалось, свет падает на объект и отражается обратно в наши глаза. Оттуда информация передается в мозг, который анализирует количество сигналов от каждого рецептора, их расположение и интенсивность. Вся эта информация собирается для создания цветного изображения.
Основными цветами являются красный, зеленый и синий. Когда они смешиваются вместе, появляются различные цвета, например, желтый и фиолетовый.
Таким образом, если наш мозг получает одновременно сигналы рецепторов от разных цветов, например, красного и зеленого, мы видим желтый. Почему желтый? Потому что желтый цвет находится между красным и зеленым. Если вы мне не верите, посмотрите на изображение ниже. На изображении есть только зеленая и красная линии, но в местах их пересечения появляется желтый цвет. Эффект усиливается, если отойти немного дальше от экрана.
Однако мы знаем, что в волновом спектре есть желтая волна. Что же происходит, когда они попадают в глаз, ведь там нет отдельных желтых рецепторов? Длина волны желтого цвета не только очень близка по длине к длине волны красного цвета, но и очень близка к длине волны зеленого цвета. Поэтому, когда желтый свет попадает в глаз, два типа колбочек реагируют одновременно. Это красный конус и зеленый конус. В этом случае также отображается желтый цвет.
Кстати, если мозг получает сигнал 100% интенсивности от всех трех типов рецепторов, он кажется белым. Это грубый пример, но он не полностью виден, потому что бары были увеличены в размере, чтобы их можно было отобразить. Это показывает, что существуют только зеленые, красные и синие полосы.
(Но не волнуйтесь — если вы читаете этот текст и различаете цвета, эволюция в конце концов преуспеет). Все слои нейронов сетчатки достаточно прозрачны в видимом спектре — достаточно, чтобы проливать свет на колбочки и палочки с минимальными искажениями.
Физика цвета
Сетчатка глаза является основным цветовым рецептором в организме человека. Чтобы глаз увидел объект и его цвет, свет должен сначала попасть на объект, отразиться от него, а затем попасть на сетчатку. Люди видят предметы, потому что они отражают свет и различают цвета этих предметов в зависимости от свойств их поверхности (какие лучи поглощаются, а какие отражаются и анализируются). Свет, поглощенный объектом, не может быть распознан глазом.
Например, темная кожа поглощает почти все излучение и не отражает ни одной волны, поэтому она кажется черной. Снег, с другой стороны, отражает почти весь свет равномерно и поэтому кажется белым. Люди видят цветные объекты, когда лучи света отражаются от поверхности и попадают на сетчатку глаза. В случае с красной помадой, только лучи красного спектра достигают сетчатки глаза, остальное поглощается, создавая в сознании человека восприятие красного цвета.
Человеческий глаз воспринимает электромагнитное излучение с узкой длиной волны 380-740 нанометров. Этот видимый свет излучается фотосферой — тонкой оболочкой Солнца толщиной менее 300 километров. Солнечный свет, бесцветный для наших глаз, содержит весь видимый спектр длин волн, который, будучи разделенным, дает радугу цветов от красного до фиолетового. На уроках физики разложение света по спектру представляют с помощью призмы, но на практике это можно увидеть на примере радуги, где капельки воды в воздухе действуют как рефракторы.
Как мы различаем цвета
Сетчатка состоит из двух типов светочувствительных клеток — палочек и колбочек. Они называются так из-за своей формы. Колбочки чувствительны к свету различных длин волн видимого спектра и поэтому видят мир в цвете. Шишки различают трех типов. Первый тип — это длины волн красно-оранжевого спектра, второй — зеленого, третий — синего. Палочки более чувствительны к свету и поэтому дают «бой» в сумерках и темноте. Палочки не могут определять цвет предметов, но благодаря им мы не спотыкаемся в темных комнатах.
Запомнить назначение конусов и палочек легко при сотрудничестве. Конус похож на химический контейнер, в котором происходят реакции и образуются яркие вещества, а стержень — это буквально палка, которую можно использовать, если наступит абсолютная темнота.
Цветовой круг
Цветовой цикл — это условный способ представления всего спектра видимого света в виде круга. Область круга представляет собой цвета, расположенные в ряд условных и относящихся к спектру видимого света расположений волн. Для закрепления круга на палитре добавляется пурпурный (magenta), который соединяет крайние спектральные цвета (красный и синий) и выделяется условной смесью.
Художники, физики, дизайнеры, инженеры и стилисты используют свойства цветовых кругов. Цветовые круги можно использовать для различения холодных и теплых цветов, дополнительных цветов, оттенков и похожих цветов. Эти понятия служат инструментом для дальнейшей проработки изображения. Многие люди могут развивать вкусы, которые они считают врожденными, и правила сочетания цветов — отличное начало.
Обобщите теорию двухступенчатого цветового зрения. Все этапы лечения происходят на уровне сетчатки глаза, и их не следует путать с появлением цвета в зрительной коре.
Про особенности цветовосприятия и иллюзии
— Кулинария, ты помнишь это платье.
Муж Люси, Саша, увидел на экране ноутбука что-то, что начало ее беспокоить, поэтому она не закончила свой вопрос.
Конечно, Лючия помнила. Он видел его в прошлые выходные. Оно было длинным, великолепного винного цвета, сшито и скроено так, как будто оно было по ее силуэту — Лючия была от него без ума! Решил ли Саша сделать ей подарок?
— Я могу представить, что его цвет зависит от цвета фона! Мозг разных людей по-разному воспринимает обстановку, в которой снимается платье. Отсюда и разница в восприятии оттенка.
— Каковы различия в восприятии тени? Саш, ты о чем?
— О платье. Голубое или белое золото. Помните несколько лет назад, когда весь интернет был против?
Знаменитое платье, вокруг которого разгорелись большие споры. Как вы думаете, что такое белое золото или иссиня-черное?
Как мы видим цвет
Человеческий глаз воспринимает цвета через светочувствительные фотокоры, расположенные на поверхности сетчатки. Они называются палочками и колбочками.
Палочки активны только в условиях низкой освещенности. Они распознают интенсивность света и отвечают за ночное зрение. Именно поэтому мы не можем различать цвета в темноте и видим окружающий нас мир в оттенках серо-черного.
Колбочки отвечают за восприятие цветов. Человеческий глаз, при нормальном восприятии цветов, содержит около 6-7 миллионов конгрессов. Эти фотоэлементы лучше функционируют при ярком свете.
Существует три типа конуса.
- одни чувствительны к коротким волнам светового излучения — это волны синего цвета;
- вторые воспринимают волны средней длины — зеленые оттенки;
- третьи позволяют нам видеть длинные волны — красные.
Другие цвета, такие как желтый и фиолетовый, воспринимаются при одновременной стимуляции двух типов рецепторов. При взгляде на белый объект в глазу активируются три типа колбочковых рецепторов. Серая шкала также воспринимается всеми рецепторами одновременно, но рецепторы стимулируются гораздо меньше, чем в случае белого цвета. Если все три рецептора неактивны, то мы черные.
При хорошем освещении человеческий глаз более чувствителен к зеленому свету. Хуже того, он понимает самую короткую длину волны света, то есть ту, которая отвечает за синий цвет. В сумерках ситуация меняется. Мы четко различаем синий свет, но с трудом видим красные цвета.
Почему мы воспринимаем один и тот же цвет по-разному
Цветовосприятие человека может быть временно или постоянно изменено. Окрашивание или частичная цветовая слепота могут быть вызваны дальтонизмом или возрастными изменениями зрения. На восприятие цвета влияет свет и даже настроение.
Это наследственная или приобретенная особенность зрения, которая не позволяет человеку хорошо различать или дифференцировать цвета. Болезнь названа в честь Джона Дальтона. Джон Дальтон впервые описал этот тип бесцветности на основе собственных впечатлений в 1794 году.
Именно таким образом воспринимается окраска у людей с нормальным зрением и у тех, чьи глаза лишены определенных типов фоторецепторов.
Окрашивание вызвано отсутствием или недостатком одного или нескольких типов колбочек в сетчатке. Обычно люди с этой патологией не могут отличить красный цвет от зеленого. Реже встречается сине-желтая цветовая слепота. Цветные случаи также были подтверждены медицинскими документами.
Цвет чаще встречается у мужчин, чем у женщин, хотя он передается из поколения в поколение у женщин.
Узнать, есть ли у вас нарушения зрения, можно на тестовой рамке или на сайте testometrika, а также с помощью мобильных приложений, например, цветовых тестов.
Пример теста на восприятие цвета. Если цифры показаны в кружках разного цвета, все в порядке. Подробное описание теста можно найти в приведенной выше ссылке
С возрастом чувствительность фотонов сетчатки снижается. Именно поэтому люди старше 60 лет видят мир так интенсивно и часто не могут различать цвета. Например, они могут не уметь отличать синий от голубого или оранжевый от красного.
Часто окраска является результатом возрастных заболеваний глаз. Например, в случае с водопадами люди видят мир с желтоватым оттенком. На темных улицах, при скудном свете фонарей, может показаться, что они видят лучше, чем в солнечный день. В то же время зрение становится менее непоследовательным.
Подобные нарушения цветовосприятия наблюдаются при возрастной дегенерации макулы (макросиде), глаукоме и диабетической ретинопатии.
При падении хрусталик мутнеет и не может пропускать свет, что приводит к потере зрения и чувствительности к цвету.
Возможно, если бы Лючия ходила по магазинам, когда у нее было плохое настроение, платье, о котором она вспомнила в начале статьи, выглядело бы гораздо менее привлекательно. Ученые доказали, что негативные эмоции заставляют нас видеть мир в тусклых тонах.
Исследователи в США провели эксперимент. Группе добровольцев показали жизнеутверждающую комедию, а второй группе — короткий депрессивный фильм. После того как все испытуемые были просмотрены, им показали десятки карточек, окрашенных в блеклые цвета, и попросили распознать основные оттенки карточек — красный, зеленый, синий и желтый.
Оказалось, что среди них были люди с хорошим настроением, которые только что посмотрели комедию и определенно узнали все оттенки. Однако те, у кого сложилось впечатление о темном фильме, часто ошибались. И хотя большинство ошибок были синими и желтыми, оттенки зеленого и красного вряд ли можно было перепутать.
Конечно, Лючия помнила. Он видел его в прошлые выходные. Оно было длинным, великолепного винного цвета, сшито и скроено так, как будто оно было по ее силуэту — Лючия была от него без ума! Решил ли Саша сделать ей подарок?
Тестирование на дальтонизм
Наиболее распространенным типом тестируемого окрашивания являются пластины Ишихара или псевдоцветные бляшки. Исихара Синобу из японской армии. Оригинальные плиты были расписаны акварелью и изображали японские иероглифы. Современные тарелки Исихара имеют набор цветных точек с цифрами на бедрах, состоящих из точек других цветов. Пластины Ишихара могут помочь диагностировать эритроцентризм, но они не являются идеальным тестом: цвета в одном наборе могут не совпадать с цветами в другом наборе.
Самый дорогой тест для диагностики различных типов дальтонизма, вероятно, неравномерный. Экзаменатор должен настроить цвета, регулируя яркость желтого света на одной стороне экрана и смеси красного и зеленого света на другой стороне. Этот человек регулирует эти элементы до тех пор, пока обе стороны экрана не будут иметь одинаковый цвет и одинаковую яркость, и люди с нормальным зрением воспринимают цвета очень точно.
Цвет служит визуальным знаком, который мы ценим эстетически, но насколько он необходим и в какой степени его отсутствие влияет на качество нашей жизни? Цветовая слепота не является видимым состоянием человека, и многим людям трудно ее понять. В конце концов, мы обычно не можем объяснить, как мы видим. Как вы объясните, что такое «зеленый цвет» человеку, которого вы никогда больше не видели? Вы можете делать это словесно или под музыку, но это не одно и то же. К сожалению, в настоящее время не существует лекарства от дальтонизма. На рынке представлены различные корректирующие линзы, которые должны помочь в восприятии цвета, но могут разрушить восприятие глубины и другие аспекты зрения. Но кто знает — может быть, будущее предложит какие-то решения.
