Нейронные структуры слухового анализатора 7 страница

А) тембр

Б) громкость

В) высота тона

3. Теории, утверждающие, что звуковысотное различение происходит в структурах внутреннего уха, носят название:

А) периферические теории

Б) телефонные теории или теории центрального анализатора

В) теории Мюллера

4. Субъективное качество слухового ощущения, зависящее главным образом от интенсивности стимула:

А) тембр

Б) громкость

В) высота звука

5. Способность человека определять направление источника звука обусловлена :

А) биноуральным

Б) дириническим

В) дихотомическим

характером слуха

Правильные ответы: 1Б, 2В, 3А, 4Б, 5А. Каждый правильно выбранный ответ оценивается в 1 балл, максимальное количество баллов – 5.

Модуль 6. ЗРИТЕЛЬНЫЕ ОЩУЩЕНИЯ

Зрение – способность получать и извлекать информацию о мире из энергии электромагнитного излучения светового диапазона, сложный комплекс процессов в зрительной системе, начинающихся с трансформации световой энергии и завершающийся зрительными ощущениями. Развитие зрения тесно связано с совершенствованием функций центральной нервной системы. Как средство познания, зрение достигло наибольшего развития у человека, где оно обеспечивает поступление свыше 90 % всей информации об окружающем мире.Таким образом, зрительные ощущения – самый сложный, самый многофункциональный, позволяющий решать огромное количество разнообразных задач, вид ощущений.

Комплексные цели модуля:

- раскрыть природу зрительных ощущений и их взаимосвязь со стимулами;

- подробно рассмотреть физиологические основы зрения;

- проанализировать специфические особенности и виды зрительных ощущений;

- рассмотреть теории цветового зрения.

Зрительная система человека в силу своей сложности всегда привлекала внимание исследователей и естествоиспытателей, стремящихся познать секрет уникального механизма зрения. Ещё в ХV веке Леонардо да Винчи предложил схему оптической системы глаза, в которой в основном правильно отражены основные компоненты строения глаза.

В XVII веке были сформулированы основные оптические закономерности формирования изображения в глазу - Й.Кеплером (1615), затем Р.Де­картом (1664), и У.Молино (конец XVII века) – автором первого трактата по оптике.

Рис. 6.1. Оптическая система глаза Леонардо да Винчи

6.1 Физические характеристики света

Свет – это форма излучения электромагнитной энергии и принадлежит к тому же классу явлений, что и радиоволны, рентгеновские лучи и т.п. Физические свойства света определяются следующими особенностями: с одной стороны, свет – волновое явление, с другой стороны, свет ведет себя как энергия в виде непрерывного потока частиц или квантов энергии – фотонов. Интенсивность светового потока определяется амплитудой колебаний световой волны, а также количеством фотонов, выделяемых источником света - количеством энергии излучения. Диапазон видимого спектра определяется длинами волн электромагнитных колебаний и лежит в пределах 380 -760 нм. В силу волновой природы света он может также определяться частотой – то есть количеством колебаний в секунду. Чем больше длина волны, тем меньше частота – и наоборот.

Воздействие набора колебаний всех длин волн одинаковой интенсивности в этих пределах вызывает ощущение белого цвета. Доминирование отдельных длин волн светового потока дает ощущение цветового тона.

Таким образом, белый цвет - набор колебаний с различной длиной волны - 380-760 нм. Синий цвет - 500 нм. Зеленый - 550 нм. Желтый - 600 нм. Оранжевый - 625 нм. Красный - 660 нм. За пределами видимого диапазона световых волн с обоих сторон находятся соответственно ультрафиолетовое излучение (длина волны меньше 380 нм) и инфракрасное излучение (длина волны более 760 нм).

Существу­ют ахроматические цвета - белый, черный и все оттенки серого. Они отличаются светлотой, а не частотой или длиной волны. Светлота зависит от интенсивности источника света и от свойств поверхностей. Физическое свойство поверхности, соответствующее воспринимаемому нейтральному цвету, - есть ее отражающая спо­собность. Поверхность белого цвета отражает 80% падающего на нее света, черного - 5%.

Физические характеристики светового потока определяют субъективные качества зрительных ощущений: цветовой тон – определяется длиной световой волны; насыщенность – спектральной чистотой (количеством ахроматической примеси в данном цвете); яркость – интенсивностью светового потока (амплитудой электромагнитных колебаний).

6.2 Глаз

Глаз – периферический орган зрительной сенсорно-перцептивной системы.

Оптическая организация глаза, представленная на рисунке 6.2., является чрезвычайно сложным и точным биологическим прибором, оснащенным механизмом автоматического регулирования интенсивности светового потока. Определенным образом преобразуя световую энергию, глаз обеспечивает оптимальную доставку зрительного стимула к сетчатке глаза.

Глаз человека имеет вид подвижного полого шара, покрытого спереди прозрачной оболочкой – роговицей, с небольшим зрачковым отверстием, через которое проникают световые лучи. Интенсивность светового потока регулируется расширением или сужением зрачка. Зрачок отделен от внутренней среды глаза линзой – хрусталиком. Кривизна хрусталика изменяется с помощью внутренних мышц глаза, что обеспечивает оптимальное преломление света, давая возможность поступающим лучам точно доходить до выстилающей заднюю стенку глаза сетчаточной оболочки.

Рис. 6.2. Строение глаза

1- конъюнктива

2- связка хрусталика

3- радужка

4- зрачок

5- хрусталик

6- роговица

7- цилиарная мышца

8- склера

9- сосудистая оболочка

10- сетчатка

11- зрительный нерв

12- центральная ямка.

В оптической системе глаза существует механизм регуляции искажений, присущих любым оптическим системам.

Сферическая аберрация - искажения, связанные со сферической формой оптической системы глаза. Сферическая аберрация выражается в том, что удаленные от центра лучи преломляются сильнее, чем центральные, таким образом, изображение точки в пространстве будет выглядеть не точкой, а маленьким размытым кружком.

Строение некоторых структур глаза помогает компенсировать эти искажения:

1) роговица имеет по краям меньшую кривизну, чем в центре:

2) хрусталик в центре обладает большей плотностью, чем по
краям.

Хроматическая аберрация - ошибка по цвету. Хроматическая аберрация проявляется при прохождении световых лучей через преломляющую среду, в которой белый свет имеет тенденцию разлагаться на составляющие. В действительности, между красным и сине-зеленым участками спектра ошибка остается умеренной, но она быстро увеличивается для более коротких волн – синих, фиолетовых, что вызывает сине-фиолетовый ореол вокруг изображения.

Для устранения хроматической аберрации служит хроматическая окраска (желтая) хрусталика глаза. Т.е. он пропускает только те лу­чи, которые составляют видимую часть спектра. Подстилающая хру­сталик поверхность (ретина) также окрашена в желтоватый цвет.

Люди к старости начинают хуже видеть синюю часть спектра.

Кроме коррекции, которая присутствует в оптике, еще существу­ет коррекция в центральных структурах. Ретинальное изображение корректируется окончательно в коре головного мозга.

В ретине присутствуют пять родов клеток:

Клетки рецепторы (палочки, колбочки)

Биполярные клетки

3 Горизонтальные клетки

4. Амокриловые клетки

5. Ганглиозные клетки.

Рис. 6.3. Строение сетчатки глаза

На рисунке 6.3. представлено строение сетчатки глаза человека.

Характерной особенностью строения сетчатки является то, что светочувствительные колбочки и палочки находятся в самом нижнем слое сетчатки, примыкая к сосудистой оболочке. Все остальные клетки надстраиваются над ними, то есть сетчатка глаза по отношению к воздействующему стимулу как бы вывернута наизнанку.

К одной биполярной клетке присоединяется множество палочек и несколько (или одна) колбочек. При попадании света на сетчатку идет обесцвечивание пигмента, содержащегося в палочках или колбочках. От палочек или колбочек идет информация в биполярную клетку, ко­торая отзывается генерацией импульсов нервной активности, которые передаются ганглиозной клетке.

Светочувствительные клетки колбочки и палочки распределены в сетчатке неравномерно. Ближе к центру, особенно в районе центральной ямки (фовеа) присутствуют только колбочки, которые отвечают за точностное и цветовое зрение. По мере удаления к периферии колбочек становится все меньше, а палочек все больше, и на периферии присутствуют только палочки. Палочки не обеспечивают цветопередачи, но за счет их большого количества обеспечивают высокую чувствительность и исполняют функцию сумеречного и ночного зрения.

6.3 Зрительный тракт

Афферентные волокна зрительного нерва (выше хиазмы, т. е. перекреста зрительных нервов, идущих от разных глаз, где он называется зрительным трактом) начинаются в сетчатке, являются аксонами ее ганглиозных клеток и заканчиваются в наружном коленчатом теле. У более примитивных млекопитающих все волокна зрительного нерва перекрещиваются в области хиазмы и переходят на противоположную сторону; у человека перекрещивается только от 75—85% всех волокон.

Зрительный нерв и зрительный тракт являются нейронами третьего порядка зрительного пути. Нейрон четвертого порядка, начинаясь в боковых коленчатых телах, образует так называемую зрительную радиацию, достигающую зрительной коры и заканчивающуюся в 17-м поле Бродмана. Рассмотрим основные проводящие пути зрительной системы.

Рис. 6.4. Строение зрительного анализатора

Зрительный нерв составляют аксоны ганглиозных клеток сетчатки, он не является аналогом периферических нервов, имеющихся в других органах чувств, и по сути дела представляет собой аналог нейронов второго порядка центральной нервной системы.

По отношению к отдельным волокнам зрительного нерва применим закон «все или ничего». Информация об интенсивности светового стимула и об изменении ее, может передаваться по зрительному нерву либо путем увеличения числа нервных импульсов в отдельных волокнах зри­тельного нерва, либо же путем включения в активность большего или меньшего числа нервных волокон: чем больше интенсивность света, тем больше волокон включается в работу.

В зрительном нерве имеются наряду с афферентными волокнами также и эфферентные, т.е. такие, которые передают импульсы от мозга к сетчатке.

Нервные волокна от верхней половины сетчатки входят в диск зрительного нерва выше горизонтального меридиана, а от нижней полови­ны — ниже этого меридиана. Таким образом, верхние квадранты каждой сетчатки представлены в верхней половине нерва, нижние квадранты — в его нижней половине. Такое расположение сохраняется на всем протяжении зрительных волокон (в зрительном нерве, хиазме, зрительных трактах и оптической радиации). Каждый пункт сетчатки поэтому имеет свое представительство на всем протяжении зрительных путей и в зрительной коре.

За последние годы получило развитие представление о передаче информации через зрительный нерв в зрительные центры по отдельным каналам для ахроматических и хроматических стимулов, для признаков формы, движения и др.

Латеральные коленчатые тела являются специфическими зрительными подкорковыми центрами. Имеются все основания считать, что они не являются простым передаточным пунктом зрительно-нервных импульсов от сетчатки к зрительной коре, а выполняют и ряд функций по связи с другими мозговыми центрами.

У человека все волокна оптической радиации выходят из латерального коленчатого тела. При этом клетки этого тела дают волокна, образующие нейрон четвертого порядка специфического зрительного пути. Они доходят до зрительных клеток, оканчиваясь в так называемом полосатом теле. Эта область коры отличается тем, что ее четвертый – внутренний зернистый – слой высоко развит. Более того, он разделен на два подслоя. По клас­сификации Бродмана, полосатое тело образует 17-е поле.

У человека 17-е поле Бродмана является первичной зрительной областью коры. Непосредственно к 17-му полю примыкают 18-е и 19-е поля Бродмана, также связанные со зрением.

Функциональное значение полей 17, 18 и 19 физиологически определяется различными методами: а) клиническими наблюдениями — выявлением изменений в зрительных ощущениях и восприятиях (дефек­ты в поле зрения и др.) в зависимости от морфологических дефектов в различных участках зрительной коры (посмертная верификация);

б) путем опроса больных во время операции на затылочных отделах коры о тех ощущениях, которые у них возникают при электрическом или механическом раздражении различных участков зрительной коры;

в) путем хронических экспериментов на животных, когда удаляются оп­ределенные участки коры, а затем наблюдаются изменения зрительного поведения этих животных и их условно-рефлекторной деятельности;

г) путем записи электрических потенциалов отдельных структур мозга или даже отдельных нейронов зрительной коры.

У приматов on- и off-реакции на изменения освещения ограничиваются полем 17.Однако проекция сетчатки в коре неоди­накова: разные пункты и отделы зрительной коры не пропорциональны в пространственном отношении соответствующим отделам сетчатки. Непропорционально большую площадь в коре занимает область, соответствующая макулярной и фовеальной областям сетчатки, обеспечивающим центральное зрение.

В электрофизиологических экспериментах найдено, что на одну колбочку фовеальной области сетчатки имеется приблизительно 100 клеток в зрительной коре.

Если поле 17 является первичной сенсорной зоной зрительной коры и поражения его у человека вызывают стойкую и необратимую слепоту, то поля 18 и 19 являются вторичными зонами.

У человека при прямом раздражении (электроток, давление и др.) в области коры, соответствующей 17-му полю Бродмана, возникают толь­ко фотопсии (световые точки и пятна), при раздражении же 18-го и 19-го полей появляются сложные галлюцинаторные образы.

Исследованиями И.П.Павлова и его учеников на животных показа­но, что в коре имеются и другие отделы, несущие зрительную функцию. Например, исследованиями доказано, что поле 7 теменной области участвует во взаимодействии корковых частей ана­лизаторов, а именно кожного и зрительного.

Исследования на обезьянах дают представление о кортико-кортикальных связях (путях), идущих от зрительных к теменным, височным и лобным долям, хотя большинство этих отделов рассматриваются как незрительные. Теменная область получает также сомато-сенсорные и акустические импульсы, и парието-фронтальные пути могут передавать, по крайней мере, трехсенсорную информацию (зрительную, звуковую и сомато-сенсорную).

Исследования на кошках по вызванным потенциалам показали, что теменная кора является сложным комплексом различных афферентных систем. Здесь по вызванным потенциалам определяются два основных компонен­та: ранний и поздний ответы. Ранний компонент передает специфическую информацию от афферентных ядер в реле таламуса. Поздний — получает информацию от ретикулярной формации и неспецифических ядер таламуса. Специфические пути оканчиваются на моносенсорных нейронах, а неспецифические — на полисенсорных нейронах. Можно сделать вывод, что преимущественная роль теменной области коры — афферентный синтез.

Одним из основных принципов, характеризующих работу анализаторов, в том числе и органа зрения, является принцип специфического и неспецифического путей проведения импульсов, возникающих в результате раздражения рецепторных органов внешними стимулами. В отличие от классического представления о проведении возбуждения в анализаторе (например, зрительном) в действительности есть, по крайней мере, два его пути: специфический и неспецифический. Специфический путь, который начинается в фоторецепторах, через систему биполяров и ганглиозных клеток сетчатки следует в наружное коленчатое тело и оттуда к четвертому слою затылочной коры (17-е поле Бродмана). Однако это не единственный путь распространения возбуждения. От зрительного пути отходят коллатерали к ретикулярной формации — сложному образованию, начинающемуся в спинном мозгу и заканчивающемуся в неспецифических ядрах таламуса. Эта система также пере­дает возбуждение в кору, но в отличие от импульсов, идущих по спе­цифическому пути проведения возбуждения, импульсы, поступающие в ретикулярную систему, не передают специальную информацию, связан­ную с тонким различением свойств предметов, а регулируют возбудимость корковых клеток.

Физиологические процессы, опосредствующие сознательное видение (со способностью узнавать виденное), являются, таким образом, не только функцией первичных и вторичных областей зрительной коры, но и результатом синтетической работы многих других ее областей, центральной нервной системы в целом.

Зрительно-нервный аппарат является частью центральной нервной системы, и понимание закономерностей его деятельности невозможно без знания общих закономерностей функционирования этой системы. Изучение привело к возникновению ряда новых дисциплин, в том числе нейропсихологии, имеющей целью изучение роли отдельных систем головного мозга в осуществлении психической деятельности. Реализация этой цели обеспечивается целым комплексом совместно работающих аппаратов мозга, каждый из кото­рых вносит свой вклад в обеспечение этой функциональной системы.

Нейрофизиологические исследования сенсорных связей и взаимодействий, как впрочем и всякая физиологическая интерпретация психических процессов, должны исходить из психофизиологически точно установ­ленных фактов. Нейрофизиологические исследования позволяют под­вести со своей стороны солидный материальный базис под психофизиологические и психофизические исследования закономерностей сенсор­ного взаимодействия.

6.4. Движение глаз

Наблюдения показывают, что глаза человека никогда не остаются неподвижными. Движение является необходимым условием построения адекватного образа. Подобно сенсорным механизмам зрительной системы, центры, управляющие движением глаз, представлены на разных уровнях центральной нервной системы. Наиболее древние центры находятся в передних буграх четверохолмия. Они реализуют простейшие глазодвигательные функции. Более высокий уровень движений глаз, учитывающий характеристики объекта, возможен при участии глазодвигательных центров, связанных с затылочными долями коры головного мозга. Наиболее сложные произвольные движения осуществляются при помощи структур передних глазодвигательных центров, расположенных в заднелобных отделах головного мозга. Периферическую часть глазодвигательного аппарата образуют внутренние и внешние мышцы глаза. Внутренние находятся внутри глазного яблока: цилиарная мышца изменяет кривизну хрусталика, обеспечивая резкость изображения на сетчатке при изменении расстояния до объекта; мышца радужной оболочки, меняя диаметр зрачка, регулирует общее количество света, поступающее на сетчатку.

Важную роль играют три пары внешних глазодвигательных мышц, совместная работа которых приводит к изменению положения глаз в глазной орбите. Выделяют три больших группы движений глаз. В число макродвижений входят, прежде всего, быстрые, скачкообразные, саккадические движения глаз. Они наблюдаются при зрительном поиске объекта, чтении, рассматривании неподвижных изображений. Амплитуда саккадических движений определяется размерами объекта и характером перцептивной задачи. Минимальная их величина равна долям градуса, максимальная – 40-60 градусам. Обычно столь большие движения, возникающие как часть ориентировочной реакции на появление в периферическом зрении нового объекта, сопровождаются движениями головы и корпуса.

Когда объект, который необходимо рассмотреть, находится ближе или дальше от наблюдателя, чем точка фиксации, глаза поворачиваются так, чтобы новая точка фиксации проецировалась на фовеальные участки. Этот вид макродвижений глаз называется вергентными движениями. Если точка новой фиксации находится ближе к наблюдателю, то движения глаз называются конвергенцией, если дальше – дивергенцией. Латентный период вергентных движений, как и саккадических, равен 200 мсек. Наконец, последним видом макродвижений являются плавные и медленные следящие движения. Они возникают только в ответ на движение объектов или самого наблюдателя. В последнем случае следящие движения также называются компенсаторными, так как они противоположны направлению движения и способствуют сохранению фиксации объекта. Во время слежения глаза могут отставать от объекта, особенно если скорость его достаточно велика. Возникающие движения изображения по сетчатке приводят к нарушениям различных тонких деталей объекта. Это явление было названо динамической остротой зрения.

Комбинация периодически повторяющихся саккадических и следящих движений называется нистагмом. Различают два вида нистагма: оптокинетический и вестибулярный. При оптокинетическом нистагме, наблюдающимся при однонаправленном движении объектов в зрительном поле (например, при рассматривании растущих вдоль дороги деревьев из окна движущегося автомобиля) медленные следящие движения удерживают изображение объекта неподвижным на сетчатке, а быстрые саккады переводят глаза в исходную позицию. Вестибулярный нистагм вызывается раздражением вестибулярного аппарата, сопровождающим поворот головы, и возникает даже в совершенно темном помещении или при закрытых глазах. Этот вид нистагма выполняет ту же функцию удержания объекта в зоне ясного видения при собственных движениях наблюдателя.

Второй класс движений составляют микродвижения – мелкие непроизвольные движения глаз во время фиксации. Существует три вида микродвижений глаз: тремор, дрейф и флики. Тремором называется дрожание глаз с частотой 20-150 герц. Считается, что основная функция дрейфов состоит в дестабилизации ретинального изображения; флики, или микросаккады возвращают его в зону наилучшей видимости. Комбинация дрейфов и фликов называется физиологическим нистагмом, который проявляется в том, что изображение постепенно смещается (дрейф) из зоны ясного видения и через некоторое время скачком возвращается в зону ясного видения (флик).

Благодаря микро- и макродвижениям глаз осуществляется процесс видения.

6.5. Основные виды и пороги зрительных ощущений

Зрительные ощущения подразделяют на три вида: светоощущения, цветоощущения, различение формы объектов.

Выше уже отмечалась относительность разделения ощущений и
восприятий: ощущения всегда входят в восприятия; никакие восприятия
немыслимы без ощущений. В непрерывном потоке зрительного восприятия тесно переплетаются все группы ощущений. Световой раздражи­тель всегда имеет определенную интенсивность, какой-то цвет, протяжение и форму. Однако опыт показывает, что имеются и специфические
закономерности каждой из групп ощущений, поддающиеся не только
качественному, но и количественному анализу. Это возможно потому,
что они являются выражением взаимодействия свойств внешнего мира,
и органа зрения, отражающего свойства этого мира. В ощущениях отражаются все основные свойства электромагнитного излучения оптического диапазона спектра: их качество - длина волны (частота) электромагнитных колебаний; интенсивность — амплитуда колебаний;
особенность пространственного распространения и локализации — протяженность; временные отношения — длительность.

Различают абсолютные и разностные пороги зрительных ощущений. Абсолютный порог - это минимальная видимая величина яркости светового стимула при отсутствии светового фона в условиях полной темновой адаптации. Разностный порог—минимальная видимая разность яркостей тестового стимула и светового фона, на кото­ром он предъявляется. Отношение разностного порога к яркости фона называют дифференциальным порогом или пороговым контрастом.

Пороги можно выражать не только в световых единицах, но и в энергетиче­ских единицах. Однако эти измерения бо­лее сложны, поэтому обычно ограничива­ются измерением порогов в световых еди­ницах (по точно определенному источни­ку белого света — международной све­че). Но нужно помнить, что световые единицы не являются чисто физическими величинами, а всегда отнесены к так называемому среднему наблюдателю, глаз которого обладает точно установленными и стабильными свойствами.

Функцию светоощущения часто приня­то выражать единицами световой чувствительности, которая является величи­ной, обратной порогу.

Величины абсолютных, разностных и дифференциальных световых порогов человека определялись в многочисленных исследованиях. Они зависят от чрезвычайно большого количества факторов (условий).

Абсолютные световые пороги измерялись в разных отделах поля зрения для разных монохроматических излучений.

Граница чувствительности палочкового аппарата в ультрафиолетовой области спектра приходится на 302 нм, где пропускание коротковол­новых, ультрафиолетовых лучей спектра хрусталиком и роговой оболоч­кой очень мало. В этой (коротковолновой) области чувствительность палочкового аппарата очень сильно падает по сравнению с максималь­ной. Так, при 365 нм она в 10 000 раз, а при 302 нм приблизи­тельно в 1 000 000 раз меньше, чем в области максимума. Но, несмотря на такое снижение чувствительности, с помощью палочек можно видеть, например, луну в ночном небе.

6.6. Цветоощущения

Ощущение цвета определяется длиной волны светового потока, стимулирующего зрительную систему. Свет, способный вызвать у человека цветовое ощущение, имеет строго определенную длину волны электромагнитных колебаний. Таким образом, то, что для нас является синим или красным цветом, на самом деле коротко- или длинноволновый диапазон видимого спектра частот электромагнитных колебаний. Цветоощущение – это совершенно субъективный результат воздействия на нервную систему электромагнитной энергии. Другими словами, цвета зависят от того, как именно зрительная система интерпретирует световые лучи с разной длиной волны, воздействующие на глаз напрямую, а также отраженные от предметов окружающего мира. Следовательно, цвет – это продукт деятельности нервной системы, отражающей воздействующий стимул. Наше ощущение цвета – внутри нас, и до тех пор, пока нет наблюдателя, воспринимающего цвет, нет и самого цвета. Даже в цепи явлений, происходящих между рецепторами сетчатки и зрительной корой, цветов еще нет, они появляются лишь тогда, когда информация получает окончательную интерпретацию в сознании наблюдателя. Итак, предметы окрашены потому, что отражают и посылают нашей зрительной системе световые лучи определенной длины волны. Когда белый солнечный свет или свет источника, расположенного над нашими головами, попадает на поверхность предметов, некоторые входящие в его состав волны поглощаются, а другие отражаются. Отраженные воспринимаются нами как цвет предмета.

Ощущение цвета определяется тремя переменными: длиной волны, интенсивностью светового потока и спектральной чистотой. Каждому из этих параметров соответствует особый психологический аспект ощущения цвета: цветовой тон, яркость и насыщенность. Связь между ними может быть наглядно продемонстрирована с помощью трехмерного цветового веретена (см. рис. 6.5.).

Рис. 6.5. Трехмерное цветовое веретено

Яркость представлена вдоль вертикальной оси и изменяется от белого цвета (верх) до черного цвета (низ). Вертикальная линия, проходящая через центр веретена, представляет разные оттенки серого цвета. Насыщенность показана латерально и изменяется от центра к периферии, причем наиболее насыщенные хроматические цвета расположены на кромке центрального круга. Коническая форма веретена отражает тот факт, что насыщенность максимальна только при невысоких и средних уровнях яркости. Чем дальше от середины оси яркости, тем меньше становится насыщенность цветового тона, добавление как белого, так и черного, разбавляет его – из чего следует, что ни один слишком светлый или слишком темный цвет не может быть очень насыщенным.

Конструкция веретена позволяет обнаружить любое цветоощущение, возможное в пределах трехмерного цветового пространства.

Как правило, чистые цвета с одной длиной волны (монохроматические цвета) встречаются редко. В большинстве случаев цвет представляет собой смесь лучей с разной длиной волны.

Цветовой круг соответствует центральному кругу трехмерного цветового веретена. Монохроматические основные цвета по периметру круга плавно переходят друг в друга. Цвета, расположенные на противоположных частях круга, при смешении образуют неокрашенную смесь, т.е. ахроматические цвета(см. рис.6.6.).

Это цвета-антагонисты, которые получили название дополнительных цветов. При смешении двух цветов, лежащих на цветовом круге ближе друг к другу, чем цвета-антагонисты, цветовой тон смеси расположен между смешиваемыми цветами на соединяющей их прямой (точки А и В на рисунке 6.6.).