Цвет (зрительное ощущение)

Цвет (далее Ц) одно из свойств объектов материального мира, воспринимаемое как осознанное зрительное ощущение. Тот или иной Ц (зрительное ощущение) "присваивается" человеком объектам в процессе их зрительного восприятия.

В подавляющем большинстве случаев цветовое ощущение возникает в результате воздействия на глаз потоков электромагнитного излучения из диапазона длин волн, в котором это излучение воспринимается глазом (видимый диапазон — длины волн от 380 до 760 нм). Иногда цветовое ощущение возникает без воздействия лучистого потока на глаз — при давлении на глазное яблоко, ударе, электрическом раздражении и др. (см. Фосфен), а также по мысленной ассоциации с др. ощущениями — звука, тепла и т.д., и в результате работы воображения. Различные цветовые ощущения вызывают разноокрашенные предметы, их разноосвещенные участки, а также источники света и создаваемое ими освещение. При этом восприятия Ц (зрительное ощущение) могут различаться (даже при одинаковом относительном спектральном составе потоков излучения) в зависимости от того, попадает ли в глаз излучение от источников света или от несамосветящихся объектов. В человеческом языке, однако, используются одни и те же термины для обозначения Ц (зрительное ощущение) этих двух разных типов объектов. Основную долю предметов, вызывающих цветовые ощущения, составляют несамосветящиеся тела, которые лишь отражают или пропускают свет, излучаемый источниками. В общем случае Ц (зрительное ощущение) предмета обусловлен следующими факторами: его окраской и свойствами его поверхности; оптическими свойствами источников света и среды, через которую свет распространяется; свойствами зрительного анализатора и особенностями еще недостаточно изученного психофизиологического процесса переработки зрительных впечатлений в мозговых центрах.

Эволюционно способность к восприятию Ц (зрительное ощущение) развилась для целей идентификации предметов вместе со способностями к восприятию других их свойств (размеров, твердости, теплоты и др.) и перемещений в пространстве, помогая обнаруживать и опознавать в жизненно важных ситуациях отдельные предметы по их окраске при всевозможных изменениях освещения и состояния окружающей их среды. Эта необходимость распознавания объектов явилась главной причиной того, что их Ц (зрительное ощущение) определяются в основном их окраской, и при привычных для человека условиях наблюдения за счет вносимой наблюдателем бессознательно поправки на освещение лишь в малой степени зависят от освещения. Например, зеленая листва деревьев признается зеленой даже при красноватом освещении на закате солнца. Оговорка о привычных (в широком смысле) условиях наблюдения весьма существенна — если сделать их резко необычными, суждения человека о Ц (зрительное ощущение) предметов (следовательно, и его цветовые ощущения) становятся неуверенными или ошибочными. (Так, описания и попытки воспроизведения Ц (зрительное ощущение) т. н. космических зорь, сделанные разными космонавтами, сильно отличались одно от другого и от Ц (зрительное ощущение) этих "зорь", зафиксированных объективными методами цветной фотографии.) Вырабатывающееся и закрепляющееся в человеческом сознании устойчивое представление об определенном Ц (зрительное ощущение) как неотъемлемом признаке привычных объектов наблюдения называется "эффектом принадлежности Ц (зрительное ощущение)", или "явлением константности Ц (зрительное ощущение)". Эта психологическая особенность зрительного восприятия наиболее сильно проявляется при рассматривании несамосветящихся предметов и обусловлена тем, что в повседневной жизни мы одновременно рассматриваем совокупности предметов, подсознательно сравнивая их Ц (зрительное ощущение), либо сравниваем цветовые ощущения от разноокрашенных или разноосвещенных участков этих предметов. Эффект принадлежности Ц (зрительное ощущение) несамосветящихся объектов настолько значителен, что даже в неблагоприятных условиях рассматривания Ц (зрительное ощущение) предмета осознается в результате опознания предмета по др. признакам. Наименования многих Ц (зрительное ощущение) произошли от название объектов, окраска которых очень сильно выражена: малиновый, розовый, изумрудный. Нередко даже Ц (зрительное ощущение) источника света описывают Ц (зрительное ощущение) какого-либо характерного несветящегося объекта: кроваво-красный диск Солнца. Эффект принадлежности Ц (зрительное ощущение) не столь силен для источников света, поскольку в обычных (не связанных с их производством) условиях их редко сопоставляют с др. источниками, и зрительный анализатор в значительной степени адаптируется к условиям освещения. Примером может служить неопределенность понятия "белый свет", в отличие от полной определенности понятия "белый Ц (зрительное ощущение) поверхности несамосветящегося предмета" (Ц (зрительное ощущение) поверхности, на всех участках которой во всем видимом диапазоне минимально и одинаково по относительной интенсивности поглощение света).

Восприятие Ц (зрительное ощущение) может частично меняться в зависимости от психофизиологического состояния наблюдателя, например усиливаться в опасных ситуациях, уменьшаться при усталости и т.д. Несмотря на адаптацию глаза к условиям освещения, оно может довольно заметно отличаться от обычного при изменении интенсивности излучения (того же относительного спектрального состава) — явление, открытое немецкими учеными В. Бецольдом и Э. Брюкке в 1870-х гг. Оно наглядно демонстрируется в т. н. бинокулярной колориметрии, основанной на независимой адаптации одного глаза от другого. Все это указывает на ведущую роль мозговых центров, ответственных за восприятие Ц (зрительное ощущение), и степени их "тренированности" (при неизменном фотохимическом аппарате цветового зрения).

Ц (зрительное ощущение) излучений, длины волн которых располагаются в определенных интервалах из диапазона видимого света вокруг длины волны какого-либо монохроматического излучения, называются спектральными Ц (зрительное ощущение) Излучения с длинами волн от 380 до 470 нм имеют фиолетовый и синий Ц (зрительное ощущение), от 480 до 500 нм — сине-зеленый, от 510 до 560 нм — зеленый, от 570 до 590 нм — желто-оранжевый, от 600 до 760 нм — красный (в более мелких участках этих интервалов Ц (зрительное ощущение) излучений соответствуют различным оттенкам указанных Ц (зрительное ощущение), большее количество которых легко различается тренированным наблюдателем).

Развитие способности к ощущению Ц (зрительное ощущение) эволюционно обеспечивалось формированием специальной системы цветового зрения, состоящей из трех типов цветочувствительных фоторецепторов в центральном участке сетчатки глаза (т. н. колбочек) с максимумами спектральной чувствительности в трех разных спектральных участках: красном, зеленом и синем, а также четвертого типа рецепторов (палочек), не обладающих преимущественной чувствительностью к какому-либо одному спектральному Ц (зрительное ощущение), расположенных по периферии сетчатки и играющих главную роль в создании ахроматических (см. ниже) зрительных образов. Часто недооцениваемое значение палочек в механизме распознавания Ц (зрительное ощущение) становится тем выше, чем ниже освещенность наблюдаемых предметов. Воздействие различных по спектральному составу и интенсивности потоков лучистой энергии на эти четыре типа рецепторов сетчатки и является физико- основой различных восприятий Ц (зрительное ощущение) Комбинации разных по интенсивности раздражений фоторецепторов, перерабатываемые и в периферийных проводящих нервных путях, и в мозговых зрительных центрах, дают все многообразие цветовых ощущений. Суммарная спектральная чувствительность глаза, обусловленная действием фоторецепторов всех типов, максимальна в "зеленой" области (длина волны около 555 нм), а при понижении освещенности смещается в "сине-зеленую" область. Предполагавшаяся ранее сводимость всех цветовых ощущений к сочетаниям различных раздражений только трех типов цветочувствительных элементов послужила основой для разработки способов количественного выражения Ц (зрительное ощущение) в виде набора трех чисел. Подобный подход имеет рациональную основу (см. ниже), однако при разработке таких способов не могли быть учтены влияние вариаций освещенности и интенсивности излучения, роль (весьма значительная) зрительных мозговых центров и общего психофизиологического состояния наблюдателя.

При уточненном качественном описании Ц (зрительное ощущение) используют три его субъективных атрибута: цветовой тон (ЦТ), насыщенность и светлоту. Разделение признака Ц (зрительное ощущение) на эти взаимосвязанные компоненты есть результат мысленного процесса, существенно зависящего от навыка и обучения. Наиболее важный атрибут Ц (зрительное ощущение) — ЦТ ("оттенок цвета") — ассоциируется в человеческом сознании с обусловленностью окраски предмета определенным типом пигмента, краски, красителя. Например, зеленый тон присваивают предметам с окраской, близкой к окраске естественной зелени, содержащей хлорофилл. Насыщенность характеризует степень, уровень, силу выражения ЦТ. Этот атрибут в человеческом сознании связан с количеством (концентрацией) пигмента, краски, красителя. Серые тона называются ахроматическими (бесцветными) и считают, что они не имеют насыщенности и различаются лишь по светлоте. Светлоту сознание обычно связывает с количеством черного или белого пигмента, реже — с освещенностью. Светлоту разноокрашенных объектов оценивают, сопоставляя их с ахроматичными объектами. Ахроматичность несамосветящихся объектов обусловлена более или менее равномерным, одинаковым отражением ими излучений всех длин волн в пределах видимого спектра. Ц (зрительное ощущение) ахроматичных поверхностей, отражающих максимум света, называется "белым". Несмотря на то, что по такому определению "белыми" могут оказаться предметы, которые при непосредственном сравнении дают разные цветовые ощущения, среди ахроматических Ц (зрительное ощущение) несамосветящихся объектов белый Ц (зрительное ощущение) занимает исключительное положение. Поверхности с белой окраской часто служат своеобразными "эталонами": они всегда сразу узнаются и именно сопоставление с ними, наряду с адаптацией глаза, позволяет бессознательно вводить поправку на освещение. Даже если наблюдаются только белые предметы, по ним опознается Ц (зрительное ощущение) самого освещения. При "узнавании" Ц (зрительное ощущение) объектов в отсутствии "эталонных" белых поверхностей решающую роль играют т. н. цветотеневые соотношения, которые дает сопоставление объектов, различающихся по светлоте и ЦТ, и ахроматических объектов.

Насыщенность и светлота несамосветящихся предметов взаимосвязаны, т.к. усиление избирательного спектрального поглощения при увеличении количества (концентрации) красителя всегда сопровождается уменьшением интенсивности отраженного света, что вызывает ощущение уменьшения светлоты. Так, роза более насыщенного пурпурного Ц (зрительное ощущение) воспринимается более темной, чем роза с тем же, но менее выраженным ЦТ.

Одновременное рассматривание одних и тех же несамосветящихся предметов или источников света несколькими наблюдателями с нормальным цветовым зрением (в одинаковых условиях рассматривания) позволяет установить однозначное соответствие между спектральным составом сравниваемых излучений и вызываемыми ими цветовыми ощущениями. На этом основаны цветовые измерения (колориметрия). Хотя такое соответствие и однозначно, но не взаимно-однозначно: одинаковые цветовые ощущения могут вызывать потоки излучений различного спектрального состава. Определений Ц (зрительное ощущение), как физической величины, существует много. Но даже в лучших из них с колориметрической точки зрения часто опускается упоминание о том, что указанная (не взаимная) однозначность достигается лишь в стандартизованных условиях наблюдения, освещения и т.д., не учитывается изменение восприятия Ц (зрительное ощущение) при изменении интенсивности излучения того же спектрального состава (явление Бецольда — Брюкке), не принимается во внимание т. н. цветовая адаптация глаза и др. Поэтому многообразие цветовых ощущений, возникающих при реальных условиях освещения, вариациях угловых размеров сравниваемых по Ц (зрительное ощущение) элементов, их фиксации на разных участках сетчатки, разных психофизиологических состояниях наблюдателя и т.д., всегда богаче колориметрического цветового многообразия. Например, в колориметрии одинаково определяются как оранжевые или желтые Ц (зрительное ощущение), которые в повседневной жизни воспринимаются (в зависимости от светлоты) как "бурые", "каштановые", "коричневые", "шоколадные", "оливковые" и т.д. В одной из лучших попыток определения Ц (зрительное ощущение), принадлежащей Э. Шредингеру, трудности задачи "снимаются" простым отсутствием каких-либо указаний на зависимость цветовых ощущений от многочисленных конкретных условий наблюдения. По Шредингеру, Ц (зрительное ощущение) есть свойство спектрального состава излучений, общее всем излучениям, визуально не различимым для человека.

При цветовых измерениях (в колориметрии) Ц (зрительное ощущение) обозначают совокупностью трех чисел. Существует много систем, отличающихся методикой определения таких трех чисел. Широко применяется, например, система, в которой численные значения придают описанным выше субъективным атрибутам Ц (зрительное ощущение) Придание им численных значений осуществляют либо компараторным методом (сравнение с эталонами Ц (зрительное ощущение), составляющими цветовые таблицы или атласы), либо инструментально-расчетным методом, в котором ЦТ выражается через объективно определяемую длину волны (длину волны излучения, воспроизводящего — в смеси с белым Ц (зрительное ощущение) — измеряемый Ц (зрительное ощущение)), насыщенность Ц (зрительное ощущение) — через его чистоту (соотношение интенсивностей монохроматического и белого Ц (зрительное ощущение) в смеси), а светлота выражается через также объективно устанавливаемую яркость измеряемого излучения ("гетерохромную", т. е. "разноцветную" яркость), определяемую экспериментально или рассчитываемую по кривой спектральной световой эффективности излучения (его видности, как говорили раньше). Количественное выражение субъективных атрибутов Ц (зрительное ощущение) неоднозначно, поскольку оно сильно зависит от различия между конкретными условиями рассматривания и стандартизованными колориметрическими. В частности, поэтому существует много формул, определяющих светлоту.

В колориметрии особое значение придают измерению спектральных Ц (зрительное ощущение) и определению по ним т. н. кривых сложения, характеризующих спектральную чувствительность зрительного анализатора относительными количествами трех излучений, смешение которых дает определенное цветовое ощущение. Ц (зрительное ощущение) излучений разного спектрального состава, которые при одинаковых условиях рассматривания визуально воспринимаются одинаковыми, называются метамерными Ц (зрительное ощущение), или метамерами. Метамерия Ц (зрительное ощущение) увеличивается с уменьшением его насыщенности, т. е. чем менее насыщен Ц (зрительное ощущение), тем большим числом комбинаций смесей излучений разного спектрального состава он может быть получен. Для белых Ц (зрительное ощущение) характерна наибольшая метамерия. Ц (зрительное ощущение) любых двух излучений, создающих в смеси белый Ц (зрительное ощущение), называются дополнительными цветами. Например, дополнительными при получении белого Ц (зрительное ощущение) от источника с цветовой температурой 4800 К являются сине-зеленые и красные монохроматические излучения с длинами волн 490 и 595 нм, либо 480 и 580 нм.

Наблюдатель с нормальным цветовым зрением при сопоставлении различно окрашенных предметов или источников света может различать при внимательном рассматривании большое количество Ц (зрительное ощущение) Натренированный наблюдатель различает по ЦТ около 150 Ц (зрительное ощущение), по насыщенности около 25, по светлоте от 64 при высокой освещенности до 20 при пониженной освещенности (разумеется, здесь речь идет о "тренированности" мозговых зрительных центров, ответственных за цветовые ощущения). При аномалиях цветового зрения различается меньшее число Ц (зрительное ощущение) Около 90% всех людей обладают нормальным цветовым зрением и около 10% — частично или полностью "цветнослепые". Характерно, что из этих 10% людей с аномалиями цветового зрения 95% — мужчины. Существует три вида таких аномалий: краснослепые (протанопы) не отличают красных Ц (зрительное ощущение) от близких к ним по светлоте ахроматических Ц (зрительное ощущение) и дополнительных по ЦТ темно-голубых Ц (зрительное ощущение); зеленослепые (дейтеранопы) не отличают или плохо отличают зеленые цвета от близких к ним по светлоте ахроматических Ц (зрительное ощущение) и дополнительных пурпурных Ц (зрительное ощущение); синеслепые (тританопы) не отличают синих Ц (зрительное ощущение) от близких по светлоте ахроматических и дополнительных темно-желтых Ц (зрительное ощущение) Очень редки случаи полной цветовой слепоты, когда воспринимаются лишь ахроматические образы. Аномалии цветового зрения не мешают нормальной трудовой деятельности при условии, что к ряду профессий цветнослепые не должны допускаться.

Одно из основных свойств зрительного анализатора — адаптация зрения — обеспечивает опознание предметов по Ц (зрительное ощущение) (за счет эффекта принадлежности Ц (зрительное ощущение)) при вариациях условий освещения и рассматривания в весьма широких пределах. Вместе с тем при изменении спектрального состава освещения визуально воспринимаемые различия между одними Ц (зрительное ощущение) усиливаются, а между другими ослабевают. Например, при желтоватом освещении, создаваемом лампами накаливания, синие и зеленые ЦТ различаются хуже, чем красные и оранжевые, а при синеватом освещении в пасмурную погоду, наоборот, хуже различаются красные и оранжевые ЦТ. При слабом освещении все Ц (зрительное ощущение) различаются хуже и воспринимаются менее насыщенными ("эффект сумеречного зрения"). При очень сильном освещении Ц (зрительное ощущение) воспринимаются тоже менее насыщенными и "разбеленными". Эти особенности зрительного восприятия широко используются в изобразительном искусстве для создания иллюзии того или иного освещения.

Ц в индивидуальной и общественной практике человека. Исключительно велика роль Ц (зрительное ощущение) в жизни и деятельности каждого отдельного человека и общества в целом: в промышленности, транспорте, искусстве, современной технике передачи информации и т.д. В быту и на производстве Ц (зрительное ощущение) и их сочетания интенсивно используются как символы, заменяющие целые понятия в правилах поведения. Так, сигнальные огни того или иного Ц (зрительное ощущение) на транспортных магистралях разрешают или запрещают движение, предупреждают, требуют внимания. В промышленности и др. коллективной деятельности Ц (зрительное ощущение) как символы применяются для маркировки трубопроводов с различными веществами или температурами, различных электропроводов, всевозможных жетонов, информационных карт, банковских документов, денежных знаков, спецодежды и др. В промышленности и быту Ц (зрительное ощущение) является одним из основных факторов производственного и бытового комфорта. Изучение психологического воздействия определенных сочетаний Ц (зрительное ощущение) — цветовых гармоний — составляет предмет эстетики Ц (зрительное ощущение) Цовые гармонии широко используются как в искусстве, так и при организации производственных процессов для создания психологических акцентов, обеспечивающих увеличение производительности труда и уменьшение утомляемости работников, а также бытовой комфорт, способствующий активному и наиболее полноценному отдыху. Особо важное значение Ц (зрительное ощущение) имеет для повышения качества и стандартности промышленной продукции. Как показатель высокого качества продуктов Ц (зрительное ощущение) незаменим в случаях, когда др. объективные или субъективные методы по тем или иным причинам нельзя применить либо когда их применение требует длительной и трудоемкой работы или дорогостоящей аппаратуры. Поэтому широкое распространение получили компараторные методы идентификации Ц (зрительное ощущение) многих пищевых продуктов и веществ, используемых в легкой и пищевой промышленности, а также в др. областях народного хозяйства. Для практического применения этих методов выпускаются различные цветные таблицы, атласы, образцы красок, компараторы, колориметры, цветные фотометры и денситометры.

Лит.: Артюшин Л. Ф., Основы воспроизведения цвета в фотографии, кино и полиграфии, М., 1970; Гуревич М. М., Ц и его измерение, М. — Л., 1950; Кустарев А. К., Колориметрия цветного телевидения, М., 1967; Ивенс Р. М., Введение в теорию цвета, пер. с англ., М., 1964: Wyszecki G., Stiles . ., Color science, . . — L. — Sydney, 1967.

Л. Ф. Артюшин.

		Новости 22.12.2024 09:08:15

	Copyright © 1999-2024 Oval.ru, All Rights Reserved.