Обонятельные и вкусовые ощущения 4 страница
Интересно отметить, что — как показали исследования лаборатории психофизиологии Института психологии — слабое раздражение органов чувств способно сократить весьма значительно длительность процесса темновой адаптации. Этот процесс, связанный с восстановлением зрительного пурпура — родопсина — в палочках глазной сетчатки, ускоряется под влиянием раздражений других органов чувств (рецепторов холода, вкуса и т. д.) с 30—45 минут до 4—5 минут. Это обстоятельство особенно важно для лиц тех специальностей, которым приходится быстро переходить от света к темноте, например для пилотов ночных истребителей. Одновременно с чувствительностью ночного зрения улучшается и точность глубинного зрения (Кекчеев).
Световая адаптация заключается в понижении чувствительности глаза под влиянием света.
Цветовая адаптация, или цветовое приспособление, выражается в понижении чувствительности глаза к определённому цветному раздражителю вследствие продолжительности его действия. Она не бывает столь значительна, как световая, но зато увеличивается скорее. Согласно данным С. В. Кравкова, наиболее адаптирующим глаз является сине-фиолетовый цвет, средним — красный цвет и наименее адаптирующим глаз — зелёный цвет.
Как возникновение ощущения, так и его исчезновение не происходит внезапно и одновременно с окончанием действия раздражителя. Необходимо некоторое время на соответствующий фотохимический процесс. Поэтому после прекращения действия раздражителя в глазу остаётся «след», или последействие, раздражения, которое даёт «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 сетчатой оболочки глаза возникает явление последовательного контраста.
Под последовательным контрастом разумеются временные изменения в цветовом ощущении, которые возникают вследствие предварительного действия на определённые участки глаза световых раздражителей. Последовательный контраст представляет собой по существу отрицательный последовательный образ. Последовательный контраст может быть световым.
Контрастные цвета близки к дополнительным цветам, однако от них отличаются.
Согласно экспериментальным данным Боненбергера, наблюдаются следующие отличия цветов последовательного контраста от дополнительных:
| Основной | Цвет последовательного контраста | Дополнительный цвет |
| оранжево-жёлтый | ультрамарин синий | голубовато-синий |
| оранжевый | синий | голубой |
| кобальтово-синий | красновато-оранжевый | оранжево-жёлтый |
| голубовато-зелёный | оранжево-красный | оранжеватый, с меньшей примесью красного |
Весьма существенное отличие контрастных цветов от дополнительных проявляется в том, что дополнительные цвета взаимны. Это значит, что если цвет «а» есть дополнительный к цвету «б», то и цвет «б» есть дополнительный к цвету «а». Контрастные цвета не взаимны: например, к жёлтому цвету контрастным цветом является фиолетовый, а к фиолетовому контрастным цветом является не жёлтый, а зеленовато-жёлтый цвет. Причины отличия контрастных цветов от дополнительных окончательно не выявлены.
Контрастные цвета возникают не только на белом фоне, но и на всяком другом. Если контрастные цвета проецируются на цветную поверхность, то возникает сложение данного контрастного цвета с цветом поверхности, на которую 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 чёрном фоне. На красном фоне серый квадрат кажется зелёно-голубым, тот же серый квадрат на синем фоне кажется оранжевым.
Новейшие исследования показали, что одновременный контраст объясняется явлением автоконтраста или автоиндукции. [См. «Учёные записки Гос. Пед. института им. Герцена», кафедра психологии, т. XXXIV, Л. 1940, стр. 20 и дальше.] 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 раздражённые 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 вызван 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, освещённые 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, отражённый 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 зелёной 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.
Г. 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, Г. Гельмгольц объясняет явления одновременного контраста ошибочными суждениями.
С точки зрения, которую защищал Э. Геринг, одновременный контраст является результатом взаимодействия раздражённых мест сетчатой оболочки глаза.
Против теории Г. Гельмгольца говорят следующие эксперименты Э. Геринга: если смотреть через красное стекло одним глазом, а через синее стекло другим глазом на серую полосу, изображённую 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-зелёную 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.
Против теории Г. Гельмгольца говорят и вышеприведённые эксперименты, в которых цвета одновременного контраста смешивались со смежными цветами, как и объективно существующие цвета, подчиняясь в этом случае общим 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, например, одновременный контраст зависит в частности 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 фигуры, 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. Так, 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, причём изменение цветов возникает не только на цветных фонах, но также на чёрном и белом. Эксперименты показали, что для каждого фона имеется своя кривая изменения цвета, воспринимаемого под малым углом зрения.
Так, например, на белом фоне под малым углом зрения все цвета имеют тенденцию сдвигаться по направлению к двум «положительным критическим точкам», одна из которых находится в крайней видимой красной части спектра, а другая — между зелёным и голубым цветами спектра. Вследствие этого на белом фоне жёлтые, оранжевые, пурпуровые и фиолетовые цвета краснеют, а жёлто-зелёные, зелёные и синие — голубеют. Вместе с тем синие, а также фиолетовые и голубые цвета очень темнеют на белом фоне. [«Труды Государственного института по изучению мозга им. Бехтерева», т. IX, Л. 1938, стр. 15—59.]
Ещё тысячу лет назад некоторые великие старые мастера живописи, создавая произведения искусства, интуитивно знали и практически учитывали изменения цвета на расстоянии и добивались этим замечательных эффектов. Так, например, некоторые византийские мозаики, выполненные более тысячи лет назад, имеют вблизи основной жёлто-зелёный тон и кажутся условными и неприятно схематичными. При восприятии же их на расстоянии, они превращаются в непревзойдённые образцы реалистического искусства. Мастера Средней Азии IV в. создавали цветные орнаменты, которые вовсе не изменялись на расстоянии. Из более близких нам мастеров — Х. Рембрандт пользовался в своих картинах теми же эффектами.
Раскрытие закономерностей изменения цветовых систем на расстоянии приобретает особенно большое практическое значение для монументальной живописи, которая при архитектурных сооружениях крупных масштабов должна быть рассчитана на восприятие на больших расстояниях.
Теория цветоощущения
Для объяснения цветного зрения, истинная природа которого до сих пор экспериментально не изучена, имеется несколько теорий. Основными из них являются теория Юнга-Гельмгольца [Разработанная Г. Гельмгольцем теория была впервые предложена Т. Юнгом в 1802 г. иполучила дальнейшее своё развитие на основе современной ионной теории (П. П. Лазарев).] и теория Э. Геринга.
Согласно теории Юнга-Гельмгольца, зрительное ощущение возникает вследствие некоторого фотохимического процесса, выражающегося в распаде трёх гипотетических светочувствительных веществ, каждое из которых обладает своим спектром поглощения. Распад молекул освобождает ионы, которые при известных условиях стимулируют нервное возбуждение.
Гельмгольц допускает существование в зрительном аппарате трёх типов нервных волокон. Отдельные возбуждения этих волокон дают ощущения максимально насыщенных красного, зелёного и фиолетового цветов. Обычно свет действует не на одно, а на все три нервных волокна. Различию нервных волокон соответствует различие в мозговых центрах и различие в воспринимающих аппаратах. В случае палочкового зрения возникает фотохимический процесс выцветания зрительного пурпура. В случае колбочкового зрения предполагается, что возникает аналогичный процесс, хотя экспериментальное существование трёх светочувствительных веществ ещё не установлено. Каждый монохроматический цвет возбуждает два или большей частью три цветочувствительных вещества.
Схематическое изображение теории Г. Гельмгольца
Ощущение красного цвета вызывается возбуждением красного и отчасти зелёного вещества. Ощущение жёлтого цвета вызывается возбуждением красного и зелёного веществ. Ощущение зелёного цвета вызывается возбуждением зелёного и отчасти красного и фиолетового веществ. Ощущение синего цвета вызывается возбуждением фиолетового и отчасти зелёного и красного веществ. При возбуждении в равной степени всех трёх цветоощущающих веществ возникает ощущение белого цвета.
Чем сильнее возбуждение одного из цветоощущающих веществ по отношению к возбуждению двух других цветоощущающих веществ, тем сильнее насыщенность цвета. Чем менее различие по интенсивности между всеми тремя возбуждениями, тем менее насыщенным является цвет. При уменьшении интенсивности всех трёх возбуждений уменьшается светлота цвета. При каждом изменении в соотношениях интенсивностей возбуждения цветоощущающих веществ возникает новое качество ощущения. Благодаря этому, несмотря на наличие всего трёх основных возбуждений глаза, человеческий глаз различает несколько сот тысяч цветов, отличающихся по цветному тону, светлоте и насыщенности. Ощущение чёрного цвета возникает, когда ни одно из цветоощущающих веществ не возбуждается вовсе.
Дополнительными являются цвета, которые при своём смешении вызывают равное возбуждение всех трёх веществ, т. е. вызывают ощущение белого цвета.
При утомлении глаза каким-либо цветом изменяются соответствия в силе каждого из трёх процессов, вызывающих ощущение света. Благодаря этому изменяется чувствительность глаза к световым волнам различной длины. Этим, по теории Юнга-Гельмгольца, объясняется явление адаптации и последовательного контраста.
Э. Геринг предложил другую теорию цветоощущения. Он считает, что в глазу имеется три цветоощущающих вещества — бело-чёрное, красно-зелёное и жёлто-синее. Диссоциация веществ вызывает ощущения белого, красного и жёлтого, а ассимиляция вызывает ощущения чёрного, зелёного и синего.
Помимо теорий Юнга-Гельмгольца и Геринга существуют ещё и другие многоступенные теории зрения, построенные на учёте не только периферических, но и центральных процессов. По И. Мюллеру, существуют первичные процессы Р1, Р2и Р3. Первичные процессы соответствуют трём основным возбуждениям теории Г. Гельмгольца. Вторичные хроматические процессы имеют промежуточный характер и протекают также в сетчатой оболочке глаза, причём эти вторичные процессы, в соответствии с теорией Э. Геринга, попарно связаны между собой. Центральных возбуждений, по И. Мюллеру, шесть — красное, жёлтое, зелёное, синее, белое и чёрное. Аналогичную схему предлагает также и Т. Шьелдерупп.
Согласно теории Х. Лэдд-Франклин, на первой стадии филогенетического развития зрение было ахроматическим, затем произошла дифференциация, и зрение стало дихроматическим, т. е. наш глаз стал различать синие и жёлтые цвета. На последней, третьей, стадии развития дихроматическое зрение сделалось трихроматическим, т. е. глаз стал различать вместо жёлтого два цвета — красный и зелёный. С этой точки зрения, явление цветослепоты есть возврат ко второй стадии развития глаза, когда орган зрения был дихроматическим.
Как показали недавние опыты Л. А. Шварц (Гос. институт психологии), предварительное слабое раздражение глаза тем или иным цветом может повлечь за собой повышение чувствительности к другому цвету в 2—3 раза на срок до получаса. Ею было установлено, что подобная сенсибилизация имеет место только для дополнительных цветов: красный—зелёный и жёлтый—синий, причём красный и жёлтый цвета оказывают значительно более сильное сенсибилизирующее действие, чем зелёный и синий. Сенсибилизация имеет место и при воздействии красным и жёлтым цветом на другой глаз и при представлении этих цветов, в то время как зелёный и синий такого эффекта не дают. Это, по-видимому, стоит в связи с различной локализацией цветов и филогенетическим возрастом соответствующих участков мозга.