Зрение – одно из важнейших чувств для восприятия окружающего мира. С помощью него мы видим объекты и предметы вокруг нас, можем оценить их размеры и форму. Если верить исследованиям, при помощи зрения мы получаем не менее 90% информации об окружающей реальности. За цветное зрение отвечает несколько зрительных компонентов, что позволяет более точно и правильно передавать изображение объектов в головной мозг для дальнейшей обработки информации. Существует несколько патологий нарушения передачи цветов, которые существенно ухудшают взаимодействие с миром и снижают качество жизни в целом.
Как устроен орган зрения?
Глаз представляет собой сложную оптическую систему, которая состоит из множества элементов, связанных между собой. Восприятие различных параметров окружающих объектов (величина, удалённость, форма и другие) обеспечивает периферическая часть зрительного анализатора, представленная глазным яблоком. Это орган шаровидной формы с тремя оболочками, который имеет два полюса – внутренний и внешний. Глазное яблоко размещено в защищенной с трех сторон костной впадине – глазнице или орбите, где окружено тонкой жировой прослойкой. Спереди находятся веки, необходимые для защиты слизистой оболочки органа и его очистки. Именно в их толще находятся железы, необходимые для постоянного увлажнения глаз и беспрепятственной работы смыкания и размыкания непосредственно век. Движение глазного яблока обеспечивают 6 разных по функциям мышц, что позволяет выполнять содружественные действия этого парного органа. Помимо этого глаз соединен с кровеносной системой разными по величине многочисленными кровеносными сосудами, а с нервной системой – несколькими нервными окончаниями. Принцип действия очков от дальтонизма описан в .
Особенность зрения в том, что мы не видим непосредственно объект, а лишь лучи, отражающиеся от него. Дальнейшая обработка информации происходит в головном мозге, точнее его затылочной части. Лучи света изначально поступают на роговицу, а затем переходят на хрусталик, стекловидное тело и сетчатку. За восприятие лучей света отвечает естественная линза человека – хрусталик, а за его восприятие ответственна светочувствительная оболочка – сетчатка. Она имеет сложное строение, в котором выделяют 10 различных слоев клеток. Среди них особенно важными являются колбочки и палочки, которые неравномерно распределены по всему слою. Именно колбочки являются необходимым элементом, который отвечает за цветовое зрение человека. Про дальтонизм у женщин можно узнать .
Наибольшая концентрация колбочек отмечается в центральной ямке – воспринимающей изображения области в желтом пятне. В ее пределах плотность колбочек достигает 147 тыс. на 1 мм 2 .
Цветовое восприятие
Человеческий глаз является самой сложной и совершенной зрительной системой среди всех млекопитающих. Он способен воспринимать более 150 тыс. различных цветов и их оттенков. Восприятие цвета возможно благодаря колбочкам – специализированным фоторецепторам, расположенным в желтом пятне. Вспомогательную роль выполняют палочки – клетки, отвечающие за сумеречное и ночное зрение. Воспринимать весь цветовой спектр возможно с помощью всего трех видов колбочек, каждый их которых восприимчив к определенному участку цветовой гаммы (зеленый, синий и красный) за счет содержания в них йодопсина. У человека с полноценным зрением имеется 6-7 млн. колбочек, а если их количество меньше или имеются патологии в их составе, возникают различные нарушения цветовосприятия.
Строение глаза
Зрение мужчины и женщин существенно отличается. Доказано, что женщины способы распознавать больше различных оттенков цветов, в то время как представители сильного пола обладают лучшей способностью распознавать движущиеся предметы и дольше удерживать концентрацию на конкретном объекте.
Отклонения цветового зрения
Аномалии цветового зрения – редкая группа офтальмологических нарушений, которая характеризуется искажением восприятия цветов. Практически всегда эти заболевания передаются по наследству по рецессивному типу. С физиологической точки зрения все люди являются трихроматами – для полного различения цвета используют три части спектра (синий, зеленый и красный), но при патологии нарушается пропорция цветов или какой-то из них полностью или частично выпадает. Дальтонизм является лишь частным случаем патологии, при котором наблюдается полная или частичная слепота к какому-либо цвету.
Выделяют три группы аномалий цветового зрения:
- Дихроматизм или дихромазия. Патология заключается в том, что для получения любого цвета используются только два участка спектра. Существует , в зависимости от выпадающего участка цветовой палитры. Наиболее часто встречается дейтеранопия – невозможность воспринимать зеленый цвет;
- Полная цветовая слепота. Встречается лишь у 0,01% всех людей. Существует две разновидности патологии: ахроматопсия (ахромазия), при которой полностью отсутствует пигмент в колбочках на сетчатке, а любые цвета воспринимаются как оттенки серого, и колбочковая монохромазия – разные цвета воспринимаются одинаково. Аномалия является генетической и связана с тем, что в составе цветовых фоторецепторов вместо йодопсина содержится родопсин;
Любые цветовые отклонения являются причиной множества ограничений, например, для вождения транспортных средств или службы в армии. В некоторых случаях аномалии цветовосприятия являются поводом получения инвалидности по зрению.
Определение и виды дальтонизма
Одна из самых частых патологий восприятия цвета, которая имеет генетическую природу или развивается на фоне . Существует полная (ахромазия) или частичная невозможность (дихромазия и монохромазия) воспринимать цвета, подробнее патологии описаны выше.
Традиционно выделяют несколько видов дальтонизма в форме дихромазии, в зависимости от выпадения участка цветового спектра.
- Протанопия. Возникает цветовая слепота красного участка спектра, встречается у 1% мужчин и у менее 0,1% женщин;
- Дейтеранопия. Из воспринимаемой гаммы цветов выпадает зеленый участок спектра, встречается чаще всего;
- Тританопия. Невозможность различать оттенки цветов сине-фиолетовой гаммы, плюс к этому нередко наблюдается отсутствие сумеречного зрения из-за нарушений работы палочек.
Отдельно выделяют трихромазию. Это редкий вид дальтонизма, при котором человек различает все цвета, но из-за нарушения концентрации йодопсина происходит искажение цветовосприятия. Особенную сложность люди с этой аномалией испытывают при интерпретации оттенков. Кроме того, нередко наблюдается эффект гиперкомпенсации при этой патологии, например, при невозможности отличить зеленый и красный цвет возникает улучшенное различение оттенков цвета хаки. Узнайте также про сумеречное зрение по .
Виды дальтонизма
Аномалия носит имя Дж. Дальтона, который описал заболевание еще в 18 веке. Большой интерес к болезни связан с тем, что сам исследователь и его братья страдали от протанопии.
Тест на определение дальтонизма
В последние годы для определения аномалий цветовосприятия применяются , которые представляют собой изображения цифр и фигур, нанесенные на подобранный фон при помощи различных по диаметру кругов. Всего разработано 27 картинок, каждая из которых имеет определённую цель. Плюс к этому, в стимульном материале имеются специальные изображения для выявления симулирования заболевания, поскольку тест является важным при прохождении некоторых профессиональных медицинских комиссий и при постановке на воинский учет. Интерпретацию теста должен проводить только специалист, поскольку анализ результатов – довольно сложный и трудоемкий процесс. Тест на цветовую слепоту можно пройти в статье
Выводы
Зрение человека – сложный и многогранный процесс, за который отвечает множество элементов. Любые аномалии восприятия окружающего мира не только снижают качество жизни, но могут быть угрозой для жизни в некоторых ситуациях. Большинство зрительных патологий являются врожденными, поэтому при диагностировании у ребенка отклонения нужно не только пройти необходимое лечение и грамотно подобрать корректирующую оптику, но и научить его жить с этой проблемой.
Но восприятие цвета человеком связано с его психикой.
Глаза получают некоторую зрительную информацию (но не «видят» в прямом смысле слова), она передается в мозг, который ее обрабатывает, и только после этого мы способны различать предметы.
Хотя мы «видим» нашим мозгом и им же различаем цвета, глаза выполняют очень важную и незаменимую функцию. Они воспринимают семь цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый. Одни рецепторы сетчатки раздражаются сумеречным светом, другие - только ярким, с ними и связано цветное зрение.
Как глаз различает цвета?
Вот как объясняет это теория цветного зрения Янга-Гельмгольца. Глаз содержит три вида нервных клеток, реагирующих соответственно на красный, зеленый, голубо-фиолетовый цвет.
Таким образом, если все три вида нервных клеток получают одинаковое раздражение, мы видим белый. Если в попадает в основном зеленый свет, клетки, отвечающие за зеленую часть спектра, возбуждаются больше, чем другие, и мы видим зеленый. Когда предмет желтый, стимулируются «зеленые» и «красные» клетки.
Как мы видим и различаем цвета. Цветное зрение помогает нам запомнить объекты и активизирует наши эмоции. Но знаете ли Вы, что объекты не имеют цвета? То, что мы видим на самом деле — это отражения световых волн и наш мозг интерпретирует их как цвет.
Видимый спектр для людей включает все цвета от фиолетового до красного. Подсчитано, что люди могут различать до 10 миллионов оттенков.
Когда свет попадет на объект, он поглощает часть этого света и отражает остальное, что проходит в наш глаз через роговицу, то есть внешнюю часть глаза. Роговица преломляет этот свет для его прохождения через зрачок, который регулирует количество света, попадающего на хрусталик. Он, в свою очередь, фокусирует свет на сетчатке, на слое нервных клеток, расположенных в глазном дне.
Как палочки и колбочки влияют на восприятие цвета?
В сетчатке имеются два типа клеток, которые реагируют на свет и поглащают его. Это палочки и колбочки, светочувствительные клетки, известные как фоторецепторы. Колбочки активируются в условиях низкой освещенности. Тем временем как палочки, стимулируются при большей освещённости. У большинства людей есть около 6 миллионов колбочек и 110 миллионов палочек.
Наглядный пример того, как мы видим и различаем цвета: при дневном свете отраженный от лимона свет активирует два типа колбочек — красные и зелёные. Колбочки посылают это сигнал через зрительный нерв в зрительную зону коры головного мозга, который обрабатывает количество активированных колбочек и силу посылаемого сигнала. После обработки нервных импульсов клетками головного мозга мы видим цвет, который в данном случае является жёлтым.
В темноте, отражённый от лимона свет стимулирует только палочки, поэтому мы не видим цвета, а только оттенки серого.
Тем не менее, наш предыдущий визуальный опыт с объектами также влияет на восприятие цвета, известного как постоянство воспринимаемого цвета. Это постоянство гарантируют нам, что восприятие цвета объекта остается неизменным в различных условиях освещения. Даже если мы поместили лимон под красным светом, мы продолжаем воспринимать его как жёлтый.
Аномалии цветового зрения
Аномалии цветового зрения могут произойти, если один или несколько типов колбочек не воспринимают свет так, как должны. Может быть, что колбочки отсутствуют, не функционируют или не правильно различают цвет. Дальтонизм (не способность различать красный и зеленый цвета) является наиболее распространенной аномалией.
Исследователи подсчитали, что почти 12% женщин имеют 4 типа колбочек, вместо 3, что позволяет им различать количество цветов в 100 раз выше, чем те, у кого их только 3.
В животном мире, некоторые птицы, насекомые и рыбы также имеют 4 типа колбочек, позволяющие им видеть ультрафиолетовое излучение, не поспринимаемое человеческим глазом. Другие животные, как собаки, имеют меньше типов колбочек, что делает их цветовое зрение ниже, чем у людей.
Цвет - зрительное, субъективное восприятие человеком видимого света,
различий в его спектральном составе, ощущаемых глазом. У людей цветовое зрение
развито намного лучше, чем у других млекопитающих.
Свет действует на фоточувствительные рецепторы сетчатки глаза, и те, в свою очередь, вырабатывают сигнал, который передаётся в мозг. Ощущение цвета, как и всё многоступенчатое зрительное восприятие, сложным образом формируется в цепочке: глаз (экстерорецепторы и нейронные сети сетчатки) - зрительные области мозга.
При этом колбочки отвечают за восприятие цвета, палочки за сумеречное зрение.Глаз реагирует на три первичных цвета: красный, зеленый и синий. Человеческий мозг, в свою очередь, воспринимает цвет как сочетание этих трех сигналов. Если в сетчатке глаза ослаблено или исчезает восприятие одного из трёх основных цветов, то человек не воспринимает какой-то цвет. Встречаются люди, которые, например, не могут отличить красный цвет от зелёного. Так, около семи процентов мужчин и около половины процента женщин страдают такими проблемами. Полная "цветовая слепота", при которой рецепторные клетки не работают вообще, встречается крайне редко. У некоторых людей проявляются трудности ночного видения, что объясняется слабой чувствительностью палочек - наиболее высокочувствительных рецепторов сумеречного зрения. Это может быть наследственным фактором или вследствие недостатка витамина А. Однако человек приспосабливается к "цветовым расстройствам", и их практически невозможно обнаружить без специального обследования. Человек с нормальным зрением различает до тысячи различных цветов.
Более совершенным зрением в отличие от большинства животных обладает человек. Различать различные цвета способен человек благодаря строению сетчатки глаза. Особенностями строения глаза определяется цветовое зрение человека. Палочки и колбочки светочувствительные рецепторы расположены в сетчатке глаза человека. За ночное и сумеречное зрение отвечают, обладающие более высокой чувствительностью палочки, за цветовое – колбочки.
Цветовое зрение
Наличием трех видов колбочек, или фоторецепторов обусловлено цветовое зрение человека. Различной спектральной чувствительностью обладает каждый вид. Зеленый, синий или красный на один из этих основных цветов приходится максимальная чувствительность колбочек каждого вида, благодаря определенному пигменту, содержащемуся в рецепторах.
Однако это не говорит о том, что определенный вид рецептора видит один цвет. Широкой зоной чувствительности, закрывающей зоны других видов рецепторов, обладают все типы колбочек. Благодаря этому качеству глаз человека воспринимает различное множество оттенков.
Определенный тип колбочек подвергается наибольшей стимуляции благодаря цвету, который видит человек. Однако солнечный дневной свет воспринимается как белый из-за равномерного возбуждения всех видов рецепторов.
Цветовое зрение нарушается, если отсутствует один или несколько типов фоторецепторов. И в зависимости, какой рецептор отсутствует человек те или иные оттенки не может различать. Иногда отсутствия одного вида рецептора остается незамеченным для человека и приводит к другому восприятию оттенков и цветов.
Восприятие цвета
Глаз человека получает информацию о цвете, свете, изображении благодаря структуре глаза, однако доказано, что мы видим мозгом. По нервным путям передается в кору головного мозга информация, получаемая от возбуждения клеток глаза, там корректируются и обрабатываются полученные данные, а результатом этого сложного процесса является то, что мы видим цветной единой картиной.
Человек является обладателем и других удивительных способностей благодаря механизмам обработки информации от анализаторов зрительных в головном мозге и сложной структуре глаза.
- Определенные окружающие объекты с цветами позволяет связывать человеку цветовая память. Мы знаем даже в воображении, что трава зеленая, а небо голубое, и эти цвета мы можем воспроизвести.
- Без учета освещения цвета предметов позволяет воспринимать нам когнитивное обесцвечивание. При разном освещении благодаря обработке зрительной информации и цветовой памяти может воспринимать человек цвета предметов.
- Независимо от оттенка предмета и яркости освещения воспринимать постоянный цвет предмета позволяет человеку цветовая константность.
До конца не изучен и сложен чрезвычайно механизм восприятия цвета. Однако все многообразие оттенков и цветов можем воспринимать мы благодаря этому механизму. Социально – этнические и психологические факторы играют определенную роль в ощущении и в восприятии цвета. Доказано, что цвета оказывают на человека физиологическое воздействие и меняют психоэмоциональное состояние.
Похожие статьи
