Законы и загадки зрительного восприятия человека

Содержание

Введение 3

1. Восприятие как психический процесс 4

1.1. Зрительные ощущения 4

1.2. Смешение цветов 6

2. Законы и загадки зрительного восприятия человека 9

2.1. Психофизиологические закономерности 9

2.2. Теория цветоощущения 14

2.3. Психофизическое действие цветов 17

2.4. Восприятие цвета 19

Заключение 22

Список использованной литературы 23

Введение

Роль зрительных ощущений в познании мира особенно велика. Они доставляют человеку исключительно богатые и тонко дифференцированные данные, притом огромного диапазона. Зрение дает нам наиболее совершенное, подлинное вос­приятие предметов. Зрительные ощущения наиболее дифференцированы от эффективности, в них особенно силен момент чувственного созерцания. Зритель­ные восприятия — наиболее «опредмеченные», объективированные восприятия человека. Именно поэтому они имеют очень большое значение для познания и для практического действия.

Зрительное ощущение, возникающее в результате воздействия на глаз света, всегда обладает тем или иным цветовым качеством. Но обычно нами восприни­мается не цвет «вообще», а цвет определенных предметов. Предметы эти нахо­дятся от нас на определенном расстоянии, имеют ту или иную форму, величину и т. д. Зрение дает нам отражение всех этих многообразных свойств объектив­ной действительности. Но отражение предметов в их пространственных и иных свойствах относится уже к области восприятия, в основе которого частично лежат также специфические зрительные ощущения.

Глава 1. Законы и загадки зрительного восприятия человека

1.1 . Зрительные ощущения

Все воспринимаемые глазом цвета могут быть подразделены на две группы: ахроматические и хроматические. Ахроматическими цветами называется бе­лый, черный и все располагающиеся между ними оттенки серого цвета; они отли­чаются друг от друга только светлотой. Все остальные цвета — хроматические; они отличаются друг от друга цветовым тоном, светлотой и насыщенностью.

Цветовой тон — это то специфическое качество, которым один цвет, напри­мер красный, отличается от любого другого — синего, зеленого и т. д. при рав­ной светлоте и насыщенности. Цветовой тон зависит от длины, воздействующей на глаз световой волны.

Светлота — это степень отличия данного цвета от черного.[1] Наименьшей светлотой обладает черный, наибольшей - белый цвет. Светлота зависит от коэффициента отражения. Коэффициент отражения равен единице минус коэффициент поглощения. (Например, поверхность черного бархата поглощает 0,98 световых лучей и отражает 0,02 световых лучей). Чем больше коэффици­ент поглощения световых лучей какой-нибудь поверхностью и чем соответствен­но меньше свойственный ей коэффициент отражения, тем ближе ее цвет к черно­му; чем меньше коэффициент поглощения какой-нибудь поверхности и соответ­ственно больше свойственный ей коэффициент отражения, тем ближе ее цвет к белому.

От светлоты предметов следует отличать их яркость, которая зависит от энер­гии световой волны, или амплитуды ее колебаний. Яркость характеризуется про­изведением освещенности на коэффициент отражения. Освещенность же пред­метов характеризуется количеством лучистой энергии, падающей в течение одной секунды на единицу поверхности. Светлота — цветовое свойство поверхности, яркость же характеризуется количеством лучистой энергии, отражаемой от дан­ной поверхности. Это количество лучистой энергии зависит от двух причин: с од­ной стороны, от коэффициента отражения от данной поверхности, а с другой - от количества лучистой энергии, падающей на данную поверхность. Поэтому яр­кость сильно освещенного черного бархата может быть больше яркости белой бумаги, находящейся в тени.

Насыщенность — это степень отличия данного цвета от серого цвета, одина­кового с ним по светлоте, или, как говорят, степень его выраженности. Насыщен­ность цвета зависит от отношения, в котором находится количество световых лучей, характеризующих цвет данной поверхности, к общему световому потоку, ею отражаемому. Насыщенность цвета зависит от формы световой волны.

Глаз чувствителен к ничтожным количествам лучистой энергии. Так, напри­мер, при достаточной темновой адаптации глаз видит (аппаратом палочек) на расстоянии 1 км свет, сила которого может быть выражена тысячными долями свечи при полной прозрачности атмосферы (нижний порог). Чувствительность аппарата колбочек меньше.

Верхним порогом цветоощущения является та яркость света, которая «ослеп­ляет» глаз. Эта величина в значительной мере зависит от степени адаптации глаза, от размера слепящего пятна и т. д. Слепящая яркость при размере слепя­щего поля в 4° равна 225⁴ кд/м² .[2]

Побочные раздражители в некоторых случаях изменяют характер зрительной чувствительности. Согласно экспериментальным данным звук повышает чувствительность глаза к зеленым и синим лучам и понижает чувствительность глаза к оранжевым и красным лучам.

Чувствительность глаза к световым волнам различной длины неодинаковая. Наиболее яркими кажутся человеческому глазу лучи, длины волн которых ответствуют желто-зеленой части спектра (556 мм). В сумерки наиболее кажется не желто-зеленый цвет, а зеленый цвет, имеющий длину волны 5 мм. С наступлением темноты красно-фиолетовые цвета темнеют, а зеленого цвета светлеют. Это явление носит название явления Пуркинье.

Общее количество различаемых глазом цветных тонов максимальной освещенности доходит до 150.

1.2. Смешение цветов

Воспринимаемые нами в природе цвета получаются обычно в результате действия на наш глаз волн различной, а не одной какой-нибудь длины различные волны, совместно воздействуя на глаз, и порождают тот или иной видимый нами цвет. Видимые нами в естественных условиях цвета является таким образом, результатом смешения цветов.

На основе работ И. Ньютона Г. Грассманом были выведены следующие основные законы смешения цветов.

Первый закон. Для каждого хроматического цвета имеется другой цвет смешения, с которым получается ахроматический цвет. Такие пары цветов называются дополнительными. Дополнительными цветами являются: красный и голубо-зеленый; оранжевый и голубой; желтый и индиго-синий; желто-зеленый и фиолетовый; зеленый и пурпурный.

Второй закон. Смешивая два цвета, лежащие ближе друг к другу, можно получить любой цвет, находящийся в спектре между двумя цветами.

Третий закон. Две пары одинаково выглядящих цветов дают при смешении одинаково выглядящий цвет независимо от различий в физическом с смешиваемых цветов. Так, серый цвет, полученный от смешения одного или нескольких дополнительных цветов, ничем не отличается от серого цвета, полученного от любой другой пары.

Говоря о смешении цветов, разумеют, прежде всего, оптическое смешение, возникающее в результате того, что различные цветовые раздражителе временно или в очень быстрой последовательности раздражают один и участок сетчатки.

Помимо этого смешения цветов надо учесть еще пространственное изменение цветов, которое получается при восприятии различных цветов неизменной, а в пространственной смежности.

Если посмотреть на определенном расстоянии на небольшие, соприкасающиеся друг с другом цветные пятна, то эти пятна сольются в одно пятно, будет иметь цвет, получившийся от смешения этих малых цветовых пятен величиною слияния цветов является светорассеяние и другие явления, возник вследствие несовершенства оптической системы человеческого глаза. Вне этого несовершенства границы цветных пятен размываются, и два или несколько цветных пятна раздражают одно и то же нервное окончание сетчатой оболочки. В силу этого, когда мы смотрим, например, на какую-нибудь ткань в мелких цветных полосках или крапинках, она нам кажется одноцветной, окрашенной в цвет, получающийся в результате смешения различных представленных в ней цветов. На этом пространственном смешении цветов основывается впечатление, которое производят ткани, сплетенные из разноцветных нитей. На этом же про­странственном смешении цветов основывается и эффект, которым пользуются художники-пуантилисты (от слова pointe — точка) и импрессионисты, когда они дают цвет поверхностей посредством цветных точек или пятен.[3]

Эксперименты Б. М. Теплова показали, что законы этого пространственного смешения цветов, имеющего большое применение в живописи и в ткацком деле, те же, что и законы оптического смешения цветов.

Существенный интерес представляет и так называемое бинокулярное смеше­ние цветов.

Бинокулярным смешением цветов называется получение некоторого третье­го цвета в результате раздражения каждого из глаз различными цветами. Если смотреть одним глазом на один цвет, а другим глазом на другой цвет, то мы увидим некоторый третий цвет, получившийся от бинокулярного смешения обо­их цветов. Однако если оба цвета весьма несходны друг с другом (в особенности по светлоте), то бинокулярного смешения цветов не возникает, а получается своеобразная игра, в которой оба цвета воспринимаются поочередно. Это последнее явление называется борьбой полей зрения.

Если поверхность не является абсолютно гладкой, то ее микрорельеф можно рассматривать как большое число плоскостей, повернутых к наблюдателю под разными углами. Так как для правого и левого глаза углы различны и так как - под разными углами зрения цвет поверхности изменяется, то возникает биноку­лярное смешение цветов или же борьба полей зрения, создающая специфическое ощущение мерцания, блеска и колебания цвета в зависимости от микрорельефа поверхности. Восприятие фактуры обусловлено в значительной степени именно описанными явлениями. Фактура тканей — бархата, шелка, полотна, шерсти — воспринимается в специфическом качестве, представляющем комплекс ощуще­ний, возникающих вследствие бинокулярного смешения цветов и борьбы полей зрения в каждой отдельной точке воспринимаемой поверхности. Восприятие природы насыщено этими ощущениями, которые придают особую динамичность, игру и живость нашим зрительным образам.

Глава 2. Законы и загадки зрительного восприятия человека

2.1. Психофизиологические закономерности

В зрительных ощущениях отчетливо проявляются все основные психофизио­логические закономерности рецепторной деятельности — адаптация, контраст­ность, последействие, так же как и взаимодействие.

Адаптация глаза заключается в приспособлении глаза к воздействию световых раздражителей. Различают темновую адаптацию (адаптацию к темноте), световую (адаптацию к свету) и цветовую (адаптацию к цвету).

Темновая адаптация возникает вследствие того, что в темноте возрастает кон­центрация зрительного пурпура. Это влечет за собой повышение чувствительно­сти глаза к световым раздражениям. Чувствительность глаза может быть увеличена благодаря темновой адаптации более чем в 200 000 раз (после одного пребывания в темноте). Увеличение чувствительности глаза продолжается в течение 24 часов пребывания в темноте, однако темновую адаптацию можно считать установившейся уже после 60 — 80 минут пребывания в ней.[4] После длительного пребывания в темноте при переходе на свет опять-таки яркий сначала слепит глаз, и мы плохо видим окружающее. Затем, в результате адаптации глаза к свету, мы начинаем видеть нормально. Световая адаптация заключается в понижении чувствительности глаза под влиянием света.

Цветовая адаптация, или цветовое приспособление, выражается в понижении чувствительности глаза к определенному цветному раздражителю вследствие продолжительности его действия. Она не бывает столь значительна, как cветовая, но зато увеличивается скорее.

Как возникновение ощущения, так и его исчезновение не происходит bне, но и одновременно с окончанием действия раздражителя. Необходимо некоторое время на соответствующий фотохимический процесс. Поэтому после прекращения действия раздражителя в глазу остается «след», или последствия раздражения, которое дает «последовательный образ». Когда этот след соответствует по светлоте и цветовому тону первоначальному ощущению, он называется положительным последовательным образом, когда же он изменяется в обратных отношениях, он называется отрицательным последовательным образом.

Вследствие различного характера адаптации отдельных участков сетчатки оболочки глаза возникает явление последовательного контраста.

Под последовательным контрастом подразумеваются временные изменения при цветовом ощущении, которые возникают вследствие предварительного действия на определенные участки глаза световых раздражителей. Последовательный контраст представляет собой по существу отрицательный последовательный разряд. Последовательный контраст может быть световым.

Весьма существенное отличие контрастных цветов от дополнительных является в том, что дополнительные цвета взаимны. Это значит, что если «а» есть дополнительный к цвету «6», то и цвет «б» есть дополнительный цвету «а». Контрастные цвета не взаимны: например, к желтому цвету контрастным цветом является фиолетовый, а к фиолетовому контрастным цветом является не желтый, а зеленовато-желтый цвет. Причины отличия контрастных цветов от дополнительных окончательно не выявлены.

Если контрастные цвета проецируются на цветную поверхность, то в качестве сложение данного контрастного цвета с цветом поверхности, на который контрастный цвет проецируется. Под одновременным контрастом разумеется изменение в цвете, вызванное его соседством с другим цветом. Этот соседний цвет индуцирует на данном поле контрастный цвет. В условиях одновременного контраста одно из полей является индуцирующим, а другое индуцируемым.

Так как цвета влияют друг на друга взаимно, то каждое поле одновременно влияет на другое и подвергается само влиянию этого соседнего поля.

Подобно последовательному контрасту, одновременный контраст может быть световым и цветовым. Серые квадраты на белом фоне кажутся темнее, чем те же серые квадраты на черном фоне. На красном фоне серый квадрат кажется зеле­но-голубым, тот же серый квадрат на синем фоне кажется оранжевым.

Исследования показали, что одновременный контраст объясняется явлением автоконтраста или автоиндукции. Это явление заключается в том, что при воз­буждении сетчатки глаза светом, одновременно с прямым процессом, стимулиру­ющим ощущение данного цвета, возникает «обратный» процесс, стимулирующий ощущение цвета, контрастного данному: на каждый цвет накладывается контра­стный к нему цвет. При этом автоконтраст от цвета освещения значительно сильнее, чем от «собственного цвета» поверхности. Явление одновременного контраста объясняется распространением (иррадиацией) «обратного процесса» на смежные участки сетчатки, не раздраженные данным световым потоком. В том случае, когда одновременный контраст возникает к цвету фона, он объясняется явлением автоконтраста к цвету фона. В том случае, когда цветная поверхность освещена одним и тем же цветным светом, один и тот же контрастный цвет может быть назван каким угодно воспринимаемым цветом поверхности. С дру­гой стороны, одинаково выглядящие цвета при освещении различными источни­ками света вызывают различные контрастные цвета, обусловленные цветным светом, освещающим экран. Следовательно, одинаково выглядящие цвета могут вызвать контрастный цвет, имеющий любой тон спектра.

Таким образом, одинаково выглядящие цвета, освещенные различными источ­никами света, вызывают неодинаково выглядящие контрастные цвета, обуслов­ленные в основном не воспринимаемым цветом поверхности, а цветным светом, освещающим данную поверхность.

Из этого положения следует, что глаз является анализатором, дифференциру­ющим свет, падающий на данную поверхность, и свет, отраженный данной повер­хностью. Таким образом, одновременный контраст возникает на основе индук­ции от света.

Аналогичные явления возникают при восприятии природы в естественных условиях. Отражения цветного света от зеленой листвы, от цветной поверхности и т. д. вызывают резко выраженные контрастные цвета, которые несравнимо сильнее, чем контрасты от самих окрашенных поверхностей.

Для объяснения явлений одновременного контраста существовали две теории — Г. Гельмгольца и Э. Геринга.

Гельмгольц считал, что явления одновременного контраста могут быть частично сведены к процессу адаптации, возникающему вследствие нестрогой фиксации глаз. В тех же случаях, когда условия фиксации глаз строго соблюдались, Гельмгольц объясняет явления одновре­менного контраста ошибочными суждениями.

С точки зрения, которую защищал Геринг, одновременный контраст является результатом взаимодействия раздраженных мест сетчатой оболочки глаза.

Против теории Гельмгольца говорят следующие эксперименты Геринга: если смотреть через красное стекло одним глазом, а через синее стекло другим глазом на серую полосу, изображенную на белом фоне, и фиксировать взгляд на точке, лежащей несколько ближе к наблюдателю, чтобы увидеть серую полосу раздвоенной, то наблюдатель увидит на фиолето­вом фоне голубо-зеленую и оранжевую полосы. В данном случае воспринимается фон одного цвета, но вследствие влияния красного и си­него цвета одна и та, же серая полоса правым и левым глазом воспринимается по-разному — контрастно к цвету стекла.[5]

Против теории Гельмгольца говорят и экс­перименты, в которых цвета одновременного контраста смешивались со смежными цветами, как и объективно существующие цвета, подчи­няясь в этом случае законам смешения цветов. Изменения в контрастном цвете в этих экспе­риментах возникали не к воспринимаемому цвету, а к цветному свету, о присутствии кото­рого испытуемые даже не подозревали. Сле­довательно, ни о каком влиянии «суждений» в данных экспериментах не могло быть и речи. Объяснение цветного контраста, по данным этих исследований, заключается в том, что на каждый цвет накладывается контрастный к нему цвет. Однако в некоторых случаях явления одновременного контраста усиливаются и ослабляются вследствие влияния центральных факторов. Так, одновременный контраст за­висит в определенной мере от разделения формы на части; одновременный контраст распро­страняется на всю воспринимаемую фигуру, как бы «разливаясь» по ней, если она не расчле­нена. Но достаточно разбить эту фигуру на какие-либо две части, чтобы линия, разделяющая фигуру на две, явилась преградой для распространения контраста. Целый ряд опытов под­тверждает это положение.

Когда индуцируемое поле является частью какой-либо цельной фигуры, контраст возра­стает. Напротив, обособленность полей уменьшает действие контраста.

Чем ближе расположены друг от друга две поверхности, имеющие различные цвета, тем сильнее их влияние друг на друга. Особенно сильное влияние одновременного контраста возникает на границе сопротивляющихся полей (так называемый краевой контраст).

Изменение цвета вызывается не только контрастным воздействием другого цвета, но и рядом других факторов. В частности, цвета изменяют свой цветной тон, светлоту и яркость на расстоянии в зависимости от величины угла, под кото­рым воспринимается данная цветовая поверхность. Это изменение зависит от фона, на котором цвета воспринимаются, причем изменение цветов возникает не только на цветных фонах, но также на черном и белом. Эксперименты показали, что для каждого фона имеется своя кривая изменения цвета, воспринимаемого под малым углом зрения.

Так, на белом фоне под малым углом зрения все цвета имеют


9-09-2015, 19:40