Кольоровідчуття

Кольоровідчуття - це здатність ока розрізняти колірні тони.
Видима частина спектра світлового випромінювання має хвилі різної довжини і сприймається оком у вигляді гами різних кольорів. Певний колір відчувається при переважанні випромінювання з певною довжиною хвилі. Довгохвильові випромінювання викликають відчуття червоного та помаранчевого кольорів, середньохвильові - жовтого і зеленого, короткохвильові - блакитного, синього і фіолетового. У спектрі - сім основних кольорів: червоний, оранжевий, жовтий, зелений, блакитний, синій і фіолетовий. Розрізняють також безліч проміжних відтінків (рис. 1). Білий, сірий і чорний кольори називаються ахроматичними(позбавлені кольоровості).тест на дальтонізм

Кольоровідчуття. Рис. 1. Колірний круг. Рис. 2. Тест на дальтонізм - таблиця «дев'ять» з набору поліхроматичних таблиць. Особи з нормальним цветоощущение читають цифру «9», а при дальтонізмі (порушення чутливості на червоний колір) - цифру «6».

Сприймання кольору пов'язане з функцією колбочкових клітин сітківки (див. Зір). З теорій, що пояснюють колірний зір, найбільше поширення отримала трикомпонентна теорія. З цієї теорії передбачається, що в оці є три цветовоспринимающих апарату, збуджені в різній мірі під дією червоного, зеленого і синього кольору.
Нормальне кольоровідчуття називається нормальної трихромазией, а люди з нормальним колірним зором - нормальними трихроматами.
Розлади колірного зору бувають вродженими і набутими.
Придбані розлади колірного зору спостерігаються при різних захворюваннях сітківки та зорового нерва, особливо їх атрофіях; чутливість при цьому знижується до всіх трьох основних кольорів: червоного, зеленого та синього.
Вроджені розлади іменувалися раніше дальтонізм (по імені англійського вченого Дальтона, описав порушення колірного зору).
Колірна сліпота (неможливість розрізнення кольору) буває повною і частковою. При повній колірної сліпоти всі кольори здаються сірими і відрізняються тільки яскравістю. Повна колірна сліпота зустрічається рідко, при цьому спостерігаються також інші зміни очей: світлобоязнь (див.), центральна скотома (див.), низька гострота зору (див.).
Часткова колірна сліпота полягає в несприйнятті одного з трьох основних колірних відчуттів. Колірну сліпоту переважно на червоний колір називають протанопией, на зелений - дейтеранопией, на синій - тританопией. При частковій колірної сліпоти усі можливі колірні відтінки складаються тільки з двох кольорів. Найчастіше сліпота буває на червоний і зелений кольори.
Дослідження кольоровідчуття виробляють за допомогою спеціальних поліхроматичних таблиць Е. Б. Рабкіна (рис. 2) або особливого приладу - аномалоскопа (див.).
Прогноз. При лікуванні захворювань, які спричинили порушення кольоровідчуття, можливо відновлення кольоровідчуття; вроджені порушення кольоровідчуття невиліковні.

Кольоровідчуття (колірний зір) - здатність розрізняти колір видимих об'єктів.
Світло є складним і складається з випромінювань різної довжини хвилі, що утворюють частина спектра електромагнітних випромінювань, довжина хвилі яких коливається від мільйонних часток міліметра до сотень і тисяч метрів (цветн. рис. 3). Довжина хвилі випромінювання вимірюється в миллимикронах (ммк) або в нанометрах (1 нм=1·10-9 м). Видима оком людини частина спектра складається з випромінювань довжиною хвилі від 380 до 760 нм.
У спектрі розрізняють сім кольорів, які умовно називають основними.
Спостережувані в природі кольори поділяються на хроматичні і ахроматичні. До хроматичним квітам, различаемым в спектрі, відносять червоний, оранжевий, жовтий, жовто-зелений, блакитний, синій і фіолетовий. До ахроматичних - білий, сірий і чорний кольори, кожен з яких може володіти різним коефіцієнтом відбиття. Хроматичні кольори володіють трьома властивостями: колірним тоном, що визначаються довжиною хвилі (λ нм), насиченістю, або чистотою кольору (Р%)і яскравістю (ніт).
Крім спектральних, існують пурпурні кольори, відсутні в спектрі, які характеризуються довжинами хвиль відповідних їм додаткових кольорів, позначаються знаком штрих ('). Додатковими називаються два кольори, при змішуванні утворюють білий колір. Наприклад, до червоного кольору (λ 650 нм) додатковим кольором є голубий (λ 495 нм). Гаму основних кольорів представляють у вигляді просторової тривимірної моделі, іменованої «кольоровим тілом», в якій відображені варіації кольорів по колірному тону, насиченості і яскравості.
Вимірювання квітів здійснюється за допомогою колориметров і спектрофотометрів, а також атласів квітів. В СРСР поширення одержали американський атлас кольорів Менселля і вітчизняний атлас кольорів Е. В. Рабкіна.
Первинний процес сприйняття кольору та світла пов'язаний з колбочками - приладами денного та кольорового зору і з паличками - приладами сутінкового і нічного зору, а завершення формування колірного образу - із зоровими центрами в потиличної області кори головного мозку (див. Зір). Якщо на орган зору людини падають одночасно подразники всіх довжин хвиль, у нього виникає відчуття білого кольору. Якщо ж в пучку світла переважає група подразників певної довжини хвилі, то виникає відчуття хроматичного кольору, відповідного домінуючій довжині хвилі.
На сприйняття кольору впливає одночасний і послідовний контрасти. При одночасному контрасті зміна в цветоразличении виникає у зв'язку з одночасною дією, крім основного, і інших подразників, при послідовному - у зв'язку з попереднім роздратуванням очі іншим кольором. На відміну від колірного, існує і світловий контраст (контраст яскравості).


Рис. 1. Схематичні криві:
1 - яскравості у спектрі;
2 - видности в спектрі;
3 - адиспаропии (тимчасового зниження цветоразличения);
4 - функціональної стійкості в спектрі;
5 - електричної активності;
6 - насиченості в спектрі;
7 - колірного стомлення в спектрі.

У процесі спостереження кольору виникає колірне стомлення і явище адаптації (див. Адаптація ока), яке відноситься до процесів пристосувального характеру. При тривалому спостереженні кольору відзначається також тимчасове підвищення порогів цветоразличения, що пояснювалося раніше втомою сітківки. Подібне тимчасове зниження цветоразличения - «кольорова астенопія» за Энгелькингу, або «кольорова адиспаропия» за Рабкіна, - Энгелькинг трактував як приховану патологію колірного зору. При подальшому вивченні цей феномен був віднесений до категорії фізіологічних. Колірна адиспаропия характеризує ступінь стійкості хроматичного зору і є індикатором коркової динаміки. Криві на рис. 1 ілюструють низку особливостей спектру випромінювань і їх сприйняття оком людини.
Найбільш поширена трикомпонентна теорія кольорового зору. За цією теорією допускається наявність в органі зору трьох цветоощущающих апаратів, які порушуються в різній мірі під дією подразників різної довжини хвилі, в результаті чого виникає відчуття всіх видимих кольорів [Кеніг і Дитеричи (A. Konig, С. Dieterici), 1892]. Подальший розвиток трикомпонентна теорія кольорового зору отримала в роботах П. П. Лазарєва (1916), що належать до його іонної теорії збудження. В різний час були запропоновані й інші теорії: теорія протилежних кольорів [Герінг (Е. Hering), 1872], модуляторно-доминаторная гіпотеза [Граніт (R.Granit),1947], квантова теорія [Шаксби (A. Shaxby), 1947], теорія подвійності зору [Шультце (М. Schultze), 1866], розвинена М. Воиновым (1874), Парино (Н. Parinaud, 1881) і Крісом (J. Kries, 1894) та ін

класифікація розладів колірного зору
Рис. 2. Класифікація розладів колірного зору Кріса та Нагеля з доповненням Рабкіна.

Нормальне кольоровідчуття іменується нормальної трихромазией, а особи з таким колірним зором - нормальними трихроматами. Розлади колірного зору можуть бути вродженими і набутими. Вроджені розлади, вперше описані Дальтоном і раніше називалися дальтонізм, спостерігаються серед чоловіків в середньому у 8% випадків, а серед жінок - на 0,5%. При цих розладах знижується чутливість до червоного і зеленого кольорів, а при набутих, виникають при захворюваннях зорово-нервового апарату та ЦНС, - до всіх основних кольорів. При цьому в частині випадків зниження чутливості стосується обох кольорів, але більшою мірою наголошується на червоний, тоді такі форми іменуються протанопией (рис. 2 і кольор. рис. 1 і 2) і протаномалией; в інших випадках зниження чутливості відноситься переважно до зеленого кольору. Такі форми носять назву дейтеранопии і дейтераномалии. Повна відсутність колірного зору - кольорова сліпота, або монохромазия.



видимий спектр електромагнітних випромінювань
Рис. 1. Репродукція з картини Джорджоне, відтворена художником з нормальним цветоощущение. Рис. 2. Та ж картина, відтворена художником-протанопом. Рис. 3. Видимий спектр електромагнітних випромінювань.

Для дослідження колірного зору існують дві основні групи методів - пігментні та спектральні. До пігментних відносяться методи дослідження за допомогою мотків кольорової вовни [Хольмгрен (F. Holmgren), 1878], псевдоізохроматичних таблиць Штиллинга (1878), кольорових таблиць Ишихары (1916), поліхроматичних таблиць Е. В. Рабкіна (1936), а також приладів зі світлофільтрами [ліхтар Эдридж-Гріна (1920), аномалоскоп Дьомкіної (1936), модифікований Р. Н. Раутианом (1950)], і ін
До спектральних приладів відносяться: апарат Гіршберга (1878) і Ебні (1910), аномалоскоп Нагеля (1907), спектроаномалоскоп Е. Б. Рабкіна (1939, 1956). Конструкція спектральних аномалоскопов забезпечує можливість використання колірного рівняння Релея (1881), яке полягає в тому, що при змішуванні у певній пропорції двох монохроматичних кольорів - червоного (λ 671 нм) і зеленого (λ, 535 нм) - виходить результативний колір, аналогічний жовтого (λ 589 нм). Запропоновано колірне рівняння з інших, менш стомлюють кольорів спектру, яке включає червоний колір (До 640 нм) в змішанні з зеленим (λ 521 нм), результативний колір дорівнює жовто-зеленому (λ 570 нм; Е. Б. Рабкін, 1960).
Експонуванням зазначених рівнянь, а також інших рівнянь на спектроаномалоскопе АСР можна визначити всі основні форми вроджених і набутих розладів.
Диференціальна діагностика розладів колірного зору має велике значення для наукових досліджень, клініки і лікарської експертизи по кольоровому зору при професійному і військовому відборі.
Сигналізація червоним і зеленим кольором, застосовується в різних професіях, у тому числі на транспорті і у військовому справі, не може бути замінена іншими кольоровими сигналами - синім і жовтим, а також розрізненням форми предметів, так як кольори розпізнаються з більш далекої відстані, ніж форма, а з квітів по дальності видимості на першому місці стоїть червоний колір, потім зелений і на найменшій відстані видно синій і жовтий.
Застосування у військовій справі кольорової сигналізації вимагає нормального колірного зору.
Зниження кольоровідчуття не є перешкодою для військової служби. Але для деяких професій - цивільних і військових - потрібне нормальне кольоровідчуття. В авіації зустрічаються найбільші труднощі в розпізнаванні кольорових сигналів. Особливістю є сприймання кольорових сигналів з великих відстаней, видимих під кутом зору менше 0,5 хв. (точкові сигнали), з великою швидкістю, а під час польоту ще й при дії деяких інших чинників (шум мотора, гіпоксемія і т. д.).
Сприйняття кольору в авіації необхідно при виборі майданчика у разі вимушеної посадки, грунт якої можна визначити за кольором, і т. п. У військовій справі потрібно, крім того, розрізняти об'єкти, замасковані під колір навколишнього місцевості, а також об'єкти з різними яркостными і колірними контрастами.