Цветовое зрение животных

цветовое зрение присуще многим видам животных, оно не только не у всех достаточно хорошо развито, но и нет общих определенных филогенетических тенденций. В фундаменталь­ном обзоре, посвященном цветовосприятию млекопитающих, отмечается, что оно в первую очередь высоко развито у приматов, ведущих дневной образ жизни (вклю­чая человека и обезьян); что же касается остальных млекопитающих, возможно, большинство из них обладают цветовым зрением в той или иной степени, хотя и преимущественно в рудиментарной форме в отличие от большинства мле­копитающих многие птицы, рыбы, земноводные, рептилии и членистоногие име­ют высокоразвитое цветовое зрение

Природа цвета, параметры цвета

Восприятие цвета определяется прежде всего длиной волны света, стимулирующе­го зрительную систему. Свет, способный вызвать у человека цветовое ощущение, имеет строго определенную длину волны: это лучи видимого электромагнитного спектра с длиной волны от 380 до 760 нм. на самом деле имеем в виду коротко- или длинноволновый свет соответственно, который таким образом воздействует на зрительную систему, что вызывает ощущение синего или красного (цветов).Цветоощущение — это совершенно субъективный результат воздействия на нервную систему отраженного луча, принадлежащего к видимой части спектра и имеющего определенную длину волны. Иными словами, цвета зависят от того, как именно зрительная система интерпретирует световые лучи с разной длиной вол­ны, которые отражаются от предметов и воздействуют на глаз. Лучи света, краски, цветовые фильтры и тому подобное не имеют цвета. Они всего лишь избирательно используют лучистую энергию, испуская или пропусукая через себя лучи с опре­деленной длиной волны, отражая одни из них и поглощая другие. цвет — это продукт деятельности зрительной системы, а не неотъемлемое свойство видимого спектра. предметы окрашены потому, что отражают и посылают нашей зритель­ной системе световые лучи определенной длины волны. Когда «белый» солнечный свет, попадает на поверхность или предмет, некоторые входящие в его состав лучи поглощаются содержащимися в них светочувствительными пигментами, а некоторые отражают­ся от них. Цвет поверхности или предмета зависит от длины волны того светового луча, который они отражают. свет с длиной волны около 500 нм воспринимается большинством людей как зеленый. В отличие от обоих этих примеров черные туфли потому воспринимаются нами как черные, что поглоща­ют практически весь падающий на них свет, а эта страница — белая, ибо она более или менее равномерно отражает все падающие на нее лучи.

Параметры цвета

Степень преломления зависит от длины волны: коротковолновые лучи прелом­ляются в большей степени, чем длинноволновые. Цветовой спектр похож на раду­гу и включает в себя все лучи — от коротковолновых (синего и фиолетового) до длинноволновых (желтого и красного). С помощью призмы Ньютон разложил бе­лый луч на его спектральные составляющие (компоненты) — видимые лучи с раз­ной длиной волны, которые воспринимаются как имеющие определенный цвет. Цветовой тон определяется длиной волны

Осознав существование тесной связи между длиной волны света и ощущением цвета, мы можем понять, почему небо всегда голубое. Этот цвет связан с особенно­стями отражения света в такой среде, какой является небо, т. е. в среде, содержа­щей молекулы газов, пары воды и мельчайшие твердые частицы (пыль). Когда сол­нечный свет проходит через атмосферу Земли, молекулы газов рассеивают его. Однако они действуют избирательно, и коротковолновый синий свет рассеивает­ся ими в большей степени, чем длинноволновый, в результате чего небо и приоб­ретает голубой цвет. Яркость. Любой цвет характеризуете также и яркостью, которая зависит от интенсивности. Чем выше интенсивность, f ем более ярким кажется цвет. при одной и той же интен­сивности некоторые цвета, например желтый, кажутся более яркими, чем синий, длина волны которого короче, нежели длиа волны желтого цвета. коротковолновый свет, воспринимаемый как сине-зеленый и фиолетовый, при увеличении интенсивно­сти начинает казаться синее. Это изменеье оттенка в результате изменения ин­тенсивности называется эффектом Бецода—Брюкке. Насыщенность цвета является психологическим параметром, отражающим от­носительное количество цвета поверхности Предмета. Насыщенность связана с фи­зическим параметром, называемым спектральной чистотой. Свет с определенной длиной волны, т. е. монохроматический свет, является спектрально чистым светом и кажется очень насыщенным уменьшение спектральной чистоты монохроматического длинноволнового красного света за счет добавления к нему белого или серого сделает его менее насыщенным и придаст ему розоватый оттенок. Розовый цвет можно назвать разбавленным красным.

Трехмерное цветовое веретено. Связь между тремя психологическими пара­метрами — цветовым тоном, насыщенностью и яркостью — может быть наглядно продемонстрирована с помощью так называемого трехмерного цветового веретена. насыщенность за­висит от яркости. Чем дальше от середины оси яркости (либо светлее, либо темнее), тем меньше становится насыщенность цве­тового тона, добавление как белого, так и черного «разбавляет» его. Из этого также следует, что ни один слишком яркий или слишком темный цвет не может быть очень насыщенным. В точках, соответствующих вершинам веретена, белому и черному, свет бесцветен.

11. Аддитивное и субтрактивное смешение цветов

Некоторые важные яв­ления, связанные с аддитивной моделью смешения цветов, обобщены в цветовом круге, Спектральные лучи с разной длиной волны и соответствующие им цветоощуще­ния располагаются но окружности центрального круга, а степени насыщенности представлены вдоль их радиусов. По мере увеличения расстояния от окружности до центра насыщенность цвета уменьшается.Каждый цвет имеет свой комплементарный цвет, занимающий в цветовом круге диаметрально противоположную позицию. При смешении комплементарных цве­тов в определенных соотношениях образуется неокрашенная смесь — белая или серая. Пары комплементарных цветов могут быть названы «цветами-антагониста­ми», поскольку они аннулируют влияние друг друга на зрительную систему. Ком­плементарными цветами являются синий и желтый, красный и сине-зеленый, зеле­ный и пурпурный. метамеры — это пары световых лу­чей, которые, отличаясь друг от друга длинами волн, одинаково воздействуют на зрительную систему на нейронном уровне, вследствие чего и воспринимаются как один и тот же цвет. смесь красного и зеленого света стимулирует рецепторы цвета точно так же, как их стимулирует спектрально чис­тый желтый свет, а потому такая смесь воспринимается как «желтая».общее правило, согласно которому насыщенность смеси тем меньше, чем дальше друг от друга располагаются исходные компоненты на цветовом круге.

Цветовые сочетания В соответствии с этой теорией, практически любой цвет, за небольшим исключением, может быть получен при смешении в определенной про­порции окрашенного света трех определенных цветов. Эти цвета получили назва­ние основных цветов, при смешении двух из них не должен получаться третий, и ни один из этих цветов не должен быть дополнительным другому, т. е. не должен нейтрализовывать влия­ния ни одного из двух других цветов на зрительную систему. можно создать смесевой аналог большин­ства спектральных цветов. Тестовая поверхность освещена спектральным светом с определенной длиной волны, и задача экспериментатора заключается в том, что­бы подобрать такое соотношение трех основных цветов, при котором поверхность сравнения будет освещена светом, вызывающим точно такое же цветоощущение, как и свет, при правильно выбранных условиях смешения смесь равных количеств, если цвета оказывают одинаковое воздействие на зрительную систему, невозможно сказать, где монохроматический свет, а где — смесь. Цветоощущение, вызываемое желтым цветом с длиной волны 580 нм, аналогично цветоощущению, вызываемому смесью зеленого (длина волны 530 нм) и красного (длина волны 650 нм) цветов.

Художники..тоже..используют..аддитивный..метод..смешения..цветов..прямо..на..холсте…..живописная..техника,…использованная..некоторыми.французскими.импрессионистами..не….предпо­лагает….предварительного..смешения..красок….Худож­ник..наносит..на..холст…разноцветные…точки, Когда смотришь на такую картину цветов

с определенного расстояния, отдельные точки кактаковые не видны, а цвета воспринимаются как аддитивные смеси. самым известным примером аддитивного смешения цветов являет­ся цветное телевидение. Экран обычного цветного телевизора — мозаика близко расположенных друг к другу точек всего лишь трех цветов.

Субтрактивное смешение цветов Это аддитивный процесс в том смысле, что когда такая смесь воздействует на глаз, нервная система суммирует индивидуальные нейронные эффекты каждого исходного цвета., когда свет попадает на окрашен­ную цветной краской поверхность, содержащиеся в краске пигменты избирательно поглощают, или «изымают», из него лучи с определенной длиной волны, а осталь­ные лучи отражают, что и придает краске ее уникальный, присущий только ей цвет. когда на поверхность падает неокрашенный свет, содержащиеся в нем лучи с дли­ной волны, соответствующей синему цвету, отражаются от нее, и глаза наблюдате­ля воспринимают их, а лучи с другими длинами волн преимущественно поглоща­ются. Аналогично и при смешении двух красок происходят процессы совместного поглощения, или «изъятия», и отражения только тех спектральных лучей, которые способны отражать оба компонента

Последовательные образы. Цветовая адаптация: цветовой контраст и комплементарные последовательные образы Последовательными образами называется форма проявления последствий воз­действия визуальных раздражителей после того, как само их физическое воздей­ствие прекратилось. в течение 30-60 с рассматривать какой-либо предмет, а затем перевести взгляд на любую другую поверхность. Из­вестны последовательные образы двух типов. Менее распространенным и более быстротечным последовательным образам, называемым положительными последовательныим образами, свойственно то же соотношение яркости черного и белого и те же цвета, что и исходному физическому раздражителю. Положительные после­довательные образы обычно возникают после непродолжительной и активной сти­муляции адаптированного к темноте глаза (так называемый «эффект вспышки»). То, что чаще возникают отрицательные последовательные или комплементарные (если используются цветные стимулы) образы, объясняется относительной стой­костью

Цветовая адаптация: цветовой контраст и комплементарные последовательные образы Цветовая адаптация, вызванная воздействием какого-либо определенного цвета, может уменьшить чувствительность зрительной системы к этому цвету. Избира­тельная цветовая адаптация приводит к следующему необычному эффекту. Если в течение примерно 30 с пристально рассматривать окрашенный предмет, а затем перевести взгляд на нейтральную поверхность — белую или серую — или на поверх­ность, окрашенную в какой-либо другой цвет, отличный от цвета раздражителя, возникнет отрицательный последовательный образ, т. е. исходный раздражитель предстанет окрашенным в свой комплементарный цвет. Это явление, называемое последовательным цветовым контрастом, приводит к возникновению компле­ментарного последовательного образа, т. е. отрицательного последовательного образа, окрашенного в цвет, комплементарный тому, в который был окрашен ис­ходный раздражитель.Стойкость дополнительного последовательного образа зависит от интенсивно­сти и продолжительности цветовой адаптации. Как правило, подобные последова­тельные образы сохраняются достаточно долго (секунд 20 или дольше), и этого времени достаточно для того, чтобы «спроецировать» их на окрашенные поверх­ности. При этом комплементарный последовательный образ сливается с новой окрашенной поверхностью, вызывая ощущение какого-то одного смешанного цве­та. одновременного цветового контраста, который иногда называют также пространственной индукцией допол­нительности. После продолжительной фиксации взгляда на окрашенном пред­мете, расположенном на нейтральном или сером фоне, участки фона, непосред­ственно примыкающие к объекту, начинают казаться слегка окрашенными в цвет