Svět očima zvířat

Vidíme svět kolem nás a zdá se nám, že je to právě ono. Je těžké si dokonce představit, že to někdo vidí jinak, černobíle nebo bez modré a červené. Je těžké uvěřit, že pro někoho je náš známý svět úplně jiný.

Ale je to tak.

Podívejme se na svět kolem nás očima zvířat, pojďme zjistit, jak zvířata vidí, v jakých barvách svět vnímají.

Nejprve se tedy podívejme na to, co je vize a jaké funkční schopnosti obsahuje..

Co je vize?

Vize - proces zpracování obrazu objektů okolního světa.

  • provádí vizuální systém
  • vám umožní získat představu o velikosti, tvaru a barvě objektů, jejich relativní poloze a vzdálenosti mezi nimi

Vizuální proces zahrnuje:

  • průnik světelného toku refrakčním médiem oka
  • zaostření světla na sítnici
  • transformace světelné energie na nervový impuls
  • přenos nervových impulzů ze sítnice do mozku
  • zpracování informací s tvorbou viděného obrazu
  • vnímání světla
  • vnímání pohybujících se předmětů
  • zorné pole
  • zraková ostrost
  • vnímání barev

Vnímání světla - schopnost oka vnímat světlo a určovat různé stupně jeho jasu.

Oko obsahuje dva typy buněk citlivých na světlo (receptory): vysoce citlivé tyčinky odpovědné za soumrak (noční) vidění a méně citlivé kužely odpovědné za barevné vidění.

Proces přizpůsobování oka různým světelným podmínkám se nazývá adaptace. Existují dva typy adaptace:

  • směrem do tmy - když úroveň osvětlení klesá
  • a na světlo - když úroveň světla stoupá

Vnímání světla je základem pro všechny formy vizuálního vjemu a vnímání, zejména ve tmě. Světelné vnímání oka je také ovlivněno faktory, jako jsou:

  • distribuce tyčinek a čípků (u zvířat se centrální oblast sítnice při 25 ° skládá hlavně z tyčinek, což zlepšuje noční vidění)
  • koncentrace vizuálně citlivých látek citlivých na světlo v prutech (u psů je citlivost na světlo v prutech 500-510nm, u lidí 400nm)
  • přítomnost tapetum (tapetum lucidum) - speciální vrstva choroidu (tapetum směruje zpět fotony, které prošly na sítnici, nutí je, aby znovu působily na receptorové buňky, což zvyšuje světelnou citlivost oka, což je za špatných světelných podmínek velmi cenné) u koček, oko se odráží ve 130 krát více světla než lidé (Paul E. Miller, DVM a Christopher J. Murphy DVM, PhD)
  • tvar žáka - tvar, velikost a poloha žáka u různých zvířat (žák je kulatý, štěrbinový, obdélníkový, svislý, vodorovný)
  • tvar zornice pozná, zda zvíře patří k predátorům nebo ke kořisti (u predátorů se zornice zužuje na svislý pruh, u obětí na vodorovný - vědci tento vzor objevili porovnáním tvarů zornic u 214 druhů zvířat)

Jaké jsou tedy formy žáků:

    • Štěrbina zornice - (u dravých zvířat, jako jsou domácí kočky, krokodýli, ještěrky, gekoni, hadi, žraloci), vám umožní přesněji přizpůsobit oko množství světla kolem, abyste viděli ve tmě a neoslepli na poledním slunci
    • Kulatý zorník - (pro vlky, psy, velké kočky - lvy, tygry, gepardy, leopardy, jaguary; ptáky), protože zbavují se potřeby dobře vidět ve tmě
    • Horizontální zornice (býložravci) umožňuje oku dobře vidět, co se děje v blízkosti země, a pokrývá poměrně široké panorama oka, je chráněno před přímým slunečním svitem shora, což by mohlo zvíře oslepit

Jak zvířata vnímají pohybující se objekty?

Vnímání pohybu je zásadní, protože pohybující se objekty jsou signály buď nebezpečí, nebo potenciálního jídla a vyžadují okamžitou vhodnou akci, zatímco nehybné předměty lze ignorovat.

Například psi dokážou rozpoznat pohybující se objekty (díky velkému počtu tyčinek) na vzdálenost 810 až 900 m, stacionární objekty pouze na vzdálenost 585 m.

Jak zvířata reagují na blikající světlo (například v televizi)?

Reakce na blikající světlo poskytuje vhled do funkce prutů a kuželů.

Lidské oko dokáže zachytit vibrace při 55 hertzích, zatímco oko psa zachytí vibrace při 75 hertzích. Na rozdíl od nás proto psi s největší pravděpodobností vidí jen blikání a většina z nich nevěnuje pozornost obrazu v televizi. Obrazy předmětů v obou očích se promítají na sítnici a přenášejí se do mozkové kůry, kde se slučují do jednoho obrazu..

Jaká jsou zorná pole zvířat?

Zorné pole je prostor vnímaný okem s pevným pohledem. Existují dva hlavní typy vidění:

  • binokulární vidění - vnímání okolních předmětů dvěma očima
  • monokulární vidění - vnímání okolních předmětů jedním okem

Ne všechny druhy zvířat mají binokulární vidění a závisí na struktuře a poloze očí na hlavě. Binokulární vidění vám umožňuje provádět jemné koordinované pohyby předních končetin, skákat a snadno se pohybovat.

U predátorů pomáhá binokulární vnímání loveckých předmětů správně odhadnout vzdálenost k zamýšlené oběti a zvolit optimální trajektorii útoku. U psů, vlků, kojotů, lišek, šakalů je úhel binokulárního pole 60-75 °, u medvědů 80-85 °. U koček 140 ° (vizuální osy obou očí jsou téměř rovnoběžné).

Monokulární vidění s velkým polem umožňuje potenciálním obětem (sviště, gopery, zajíci, kopytníky atd.) Včas si všimnout nebezpečí. dosahuje 360 ​​° u hlodavců, 300–350 ° u kopytníků a více než 300 ° u ptáků. Chameleoni a mořští koníci se mohou dívat dvěma směry najednou. jejich oči se pohybují nezávisle.

Zraková ostrost

  • schopnost oka vnímat dva body umístěné v minimální vzdálenosti od sebe jako samostatné
  • minimální vzdálenost, ve které budou dva body vidět samostatně, závisí na anatomických a fyziologických vlastnostech sítnice

Co určuje zrakovou ostrost?

  • na velikosti kužele, lomu oka, šířce zornice, průhlednosti rohovky, čočky a sklivce (tvoří světelný refrakční aparát), stavu sítnice a optického nervu, věku
  • průměr kužele určuje maximální zrakovou ostrost (čím menší je průměr kužele, tím větší je zraková ostrost)

Úhel pohledu je univerzálním základem pro vyjádření zrakové ostrosti. Limit citlivosti očí většiny lidí se obvykle rovná 1. U lidí se ke stanovení zrakové ostrosti používá tabulka Golovin-Sivtsev obsahující písmena, číslice nebo znaky různých velikostí. U zvířat se zraková ostrost určuje pomocí (Ofri., 2012):

  • test chování
  • elektroretinografie

Zraková ostrost psů se odhaduje na 20 - 40% zrakové ostrosti lidí, tj. pes rozezná předmět od 6 metrů, zatímco osoba - od 27 metrů.

Proč pes nemá lidskou zrakovou ostrost?

Psi, stejně jako všichni ostatní savci, s výjimkou opic a lidí, postrádají centrální retinální foveu (oblast maximální zrakové ostrosti). Většina psů je mírně dalekozraká (dalekozrakost: +0,5 D), tj. umí rozlišovat mezi malými objekty nebo jejich detaily ve vzdálenosti nejméně 50–33 cm; všechny objekty umístěné blíže se zdají být rozmazané, v kruzích rozptylu. Kočky jsou krátkozraké, což znamená, že nemohou vidět také vzdálené objekty. Schopnost dobře vidět zblízka je vhodnější pro lov kořisti. Kůň má nízkou zrakovou ostrost a je relativně krátkozraký. Fretky jsou krátkozraké, což je nepochybně reakcí na jejich přizpůsobení se jejich hrabivému životnímu stylu a hledání kořisti čichem. Krátkozraké vidění Fretek je stejně ostré jako naše a možná dokonce o něco ostřejší..

orel20/5Reymond
sokol20/8Reymond
osoba20/20Ravikumar
kůň20 / 30–20 / 60Timney
holubice20/50Rounsley
Pes20 / 50–20 / 140Odom
kočka20 / 100–20 / 180Belleville
králičí20/200Belleville
kráva20/460Rehkamper
slon20/960Shyan-Norwalt
myš20/1200Gianfranceschi

Orel má tedy nejostřejší zrak, potom sestupně: sokol, muž, kůň, holub, pes, kočka, králík, kráva, slon, myš.

Barevné vidění

Barevné vidění je vnímání barevné rozmanitosti okolního světa. Celá světelná část elektromagnetických vln vytváří barevné spektrum s postupným přechodem z červené na fialovou (barevné spektrum). Barevné vidění se provádí kužely. V lidské sítnici jsou tři typy čípků:

  • první vnímá barvy s dlouhou vlnovou délkou - červenou a oranžovou
  • druhý typ lépe vnímá barvy středních vln - žlutou a zelenou
  • třetí typ šišek je zodpovědný za krátkovlnné barvy - modrou a fialovou

Trichromasia - vnímání všech tří barev
Dichromasia - vnímání pouze dvou barev
Monochromasia - vnímání pouze jedné barvy

Barevné vidění

(synonyma: vnímání barev, barevná diskriminace, chromatopsie)

lidská schopnost rozlišovat barvu viditelných předmětů.

Vnímání barev je založeno na vlastnosti světla vyvolat určitý vizuální pocit v souladu se spektrálním složením odraženého nebo emitovaného záření. Viditelnou část spektra světelného záření tvoří vlny různých délek, které jsou vnímány okem v podobě sedmi primárních barev, které jsou v závislosti na vlnové délce světla rozděleny do tří skupin. Světlo s dlouhou vlnovou délkou vytváří pocit červené a oranžové barvy, střední vlnové délky žluté a zelené, krátké vlnové délky modré, modré a fialové. Barvy jsou rozděleny na chromatické a achromatické. Chromatické barvy mají tři hlavní vlastnosti: barevný tón, který závisí na vlnové délce světelného záření; sytost, v závislosti na poměru základního barevného tónu a nečistot ostatních barevných tónů; jas barvy, tj. stupeň jeho blízkosti k bílé. Různé kombinace těchto vlastností poskytují širokou škálu barevných odstínů. Achromatické barvy (bílá, šedá, černá) se liší pouze jasem. Když jsou smíchány dvě spektrální barvy s různými vlnovými délkami, vznikne výsledná barva. Každá ze spektrálních barev má další barvu, po smíchání se vytvoří achromatická barva - bílá nebo šedá. Různé barevné tóny a odstíny lze získat optickým smícháním pouze tří základních barev - červené, zelené a modré. Počet barev a jejich odstínů vnímaných lidským okem je neobvykle velký a činí několik tisíc.

Barva má vliv na celkový psychofyziologický stav člověka a do určité míry ovlivňuje jeho pracovní schopnost. Nejvýhodnější účinek na vidění mají nízko nasycené barvy střední části viditelného spektra (žluto-zeleno-modré), takzvané optimální barvy. Pro barevnou signalizaci se naopak používají syté (bezpečnostní) barvy..

Fyziologie Ts. Z. nedostatečně studováno. Z navrhovaných hypotéz a teorií je nejrozšířenější třísložková teorie, jejíž hlavní ustanovení poprvé vyjádřil M.V. Lomonosov v roce 1756, později vyvinutý Jungem (T. Young, 1802) a Helmholtzem (H. L.F. Helmholtz, 1866) a potvrzený údaji moderních morfofyziologických a elektrofyziologických studií. Podle této teorie existují v sítnici tři typy vnímajících receptorů, které se nacházejí v kuželovém aparátu sítnice, přičemž každý z nich je vzrušen hlavně jednou z primárních barev - červenou, zelenou nebo modrou, ale do určité míry reaguje na jiné barvy. Izolovaná excitace jednoho typu receptoru vytváří pocit základní barvy. Se stejným podrážděním všech tří typů receptorů se objeví pocit bílé. V oku probíhá primární analýza radiačního spektra uvažovaných objektů se samostatným hodnocením účasti červené, zelené a modré oblasti spektra v nich. Konečná analýza a syntéza vystavení světlu probíhá v mozkové kůře. V souladu s třísložkovou teorií Ts. Z. normální barevné vnímání se nazývá normální trichromasie a osoby s normální C. z. - normální trichromaty.

Jednou z charakteristik barevného vidění je práh vnímání barev - schopnost oka vnímat barevný stimul určité jasnosti. Vnímání barev je ovlivněno intenzitou barevného podnětu a barevného kontrastu. Pro barevnou diskriminaci je důležitý jas okolního pozadí. Černé pozadí zvyšuje jas barevných polí, ale zároveň barvu trochu oslabuje. Barevné vnímání objektů je také významně ovlivněno barvou okolního pozadí. Tvary stejné barvy na žlutém a modrém pozadí vypadají odlišně (fenomén současného barevného kontrastu). Konzistentní barevný kontrast se po expozici primární barvě jeví jako doplňková barva. Například při pohledu na zelený odstín lampy se bílý papír zpočátku jeví načervenalý. Při dlouhodobém vystavení oka barvám dochází ke snížení barevné citlivosti sítnice (barevná únava) až do bodu, kdy jsou dvě různé barvy vnímány jako stejné. Tento jev je pozorován u osob s normální C. z. a je fyziologický, avšak při poškození makulární sítnice, neuritidě a atrofii zrakového nervu dochází k fenoménu únavy barev rychleji.

Porušení zákona C. z. mohou být vrozené a získané. Vrozené poruchy barevného vidění jsou častější u mužů. Obvykle jsou stabilní a projevují se snížením citlivosti, převážně na červenou nebo zelenou. Skupina osob s počátečními poruchami barevného vidění zahrnuje ty, kteří rozlišují všechny hlavní barvy spektra, ale mají sníženou barevnou citlivost, tj. zvýšené prahy vnímání barev. Podle klasifikace Chris-Nagel jsou všechny vrozené poruchy C. z. zahrnout tři typy porušení; abnormální trichromasia, dichromasia a monochromasia. Při abnormální trichromasii, která se vyskytuje nejčastěji, dochází k oslabení vnímání primárních barev: červená - protanomálie, zelená - deuteranomálie, modrá - tritanomálie. Dichromasie je charakterizována hlubším narušením C. z., Ve kterém zcela chybí vnímání jedné ze tří barev: červené (protanopie), zelené (deuteranopie) nebo modré (tritanopie). Monochromasie (achromasie, achromatopsie) znamená absenci barevného vidění nebo barevnou slepotu, při které přetrvává pouze černobílé vnímání. Všechny vrozené poruchy C. z. je obvyklé nazývat barevnou slepotu po anglickém vědci J. Daltonovi, který trpěl porušením vnímání červené a popsal tento jev. Vrozené poruchy C. z. nejsou doprovázeny poruchou jiných vizuálních funkcí a jsou detekovány pouze speciální studií.

Získané poruchy C. h. se vyskytují při onemocněních sítnice, optického nervu nebo c.n.s.; mohou být pozorovány v jednom nebo obou očích, obvykle doprovázené poruchou vnímání tří základních barev v kombinaci s jinými poruchami vizuálních funkcí. Získané poruchy C. h. se může také projevit jako xantopsie (xantopsie), erytropsie (erytropsie) a cyanopsie (vnímání objektů modře, pozorované po vyjmutí čočky šedým zákalem). Na rozdíl od vrozených poruch trvalé povahy, získané poruchy C. z. zmizí s odstraněním jejich příčiny.

Výzkum Ts. Z. Provádějí se hlavně osobám, jejichž povolání vyžaduje normální barevné vnímání, například těm, kteří jsou zaměstnáni v dopravě, v některých průmyslových odvětvích, vojenským personálům určitých odvětví ozbrojených sil. Pro tento účel se používají dvě skupiny metod - pigmentové metody využívající barevné (pigmentové) tabulky a různé testovací objekty, například kousky lepenky různých barev, a spektrální (využívající anomaloskopy). Princip výzkumu podle tabulek je založen na rozlišování mezi kruhy pozadí stejných čísel barev nebo postav složených z kruhů stejné jasnosti, ale jiné barvy. Osoby s poruchou C. z., Rozlišující, na rozdíl od trichromátů, objekty pouze podle jasu, nemohou určit figurální nebo digitální obrazy, které jim byly předloženy (obr.). Z barevných tabulek jsou nejrozšířenější Rabkinovy ​​polychromatické tabulky, jejichž hlavní skupina je určena pro diferenciální diagnostiku forem a stupně vrozených poruch C. z. a jejich odlišnosti od získaných. K dispozici je také kontrolní skupina tabulek - pro vyjasnění diagnózy v obtížných případech.

Při zjištění porušení Ts. Z. Používá se také test stínu Farnsworth-Menzell založený na špatné barevné diskriminaci protanopy, deuteranopy a tritanopy v určitých oblastech barevného kola. Subjekt je povinen uspořádat v pořadí odstínů několik kusů lepenky různých barev ve formě barevného kruhu; v rozporu s C. z. kousky lepenky nejsou správně umístěny, tj. ne v pořadí, v jakém by za sebou měli následovat. Test je vysoce citlivý a poskytuje informace o typu poruchy barevného vidění. Používá se také zjednodušený test, který používá pouze 15 barevných testovacích objektů.

Subtilnější metoda diagnostiky poruch C. h. je anomaloskopie - studie využívající speciální zařízení anomaloskop. Princip činnosti zařízení je založen na třísložkové povaze Ts. Podstata metody spočívá v barevné rovnici dvoubarevných testovacích polí, z nichž jedno je osvětleno monochromatickou žlutou barvou a druhé, osvětlené červenou a zelenou barvou, může měnit barvu z čistě červené na čistě zelenou. Vyšetřovaný musí vybrat optickým smícháním červené a zelené žluté barvy odpovídající kontrole (Rayleighova rovnice). Osoba s normální C. z. správně odpovídá dvojici barev smícháním červené a zelené. Osoba s porušením C. z. nezvládá tento úkol. Metoda anomaloskopie vám umožňuje určit práh C. z. samostatně pro červenou, zelenou, modrou, pro odhalení porušení Ts. z., pro diagnostiku barevných anomálií. Stupeň narušení vnímání barev je vyjádřen koeficientem anomálie, který ukazuje poměr zelené a červené barvy, když se kontrolní pole zařízení rovná testovacímu. U normálních trichromatů se koeficient abnormality pohybuje od 0,7 do 1,3, s protanomálií je to méně než 0,7, s deuteranomálií - více než 1,3.

Bibliografie: Luizov A.V. Color and light, L., 1989, bioliogr.; Víceobjemový průvodce očními chorobami, ed. V.N. Arkhangelsk, t. 1, kniha. 1, s. 425, M., 1962; Padham C. a Saunders J. Vnímání světla a barev, trans. z angličtiny., M., 1978; Sokolov E.N. a Izmailov Ch.A. Barevné vidění, M., 1984, bibliogr.

Postava: b). Řada tabulek, pomocí kterých jsou detekovány poruchy vnímání barev: čísla a čísla na stolech, které mají různou jasnost, rozlišují jak osoby s normálním vnímáním barev (trichromaty), tak s jeho porušením (abnormální trichromáty a dichromáty).

Postava: a). Řada tabulek, pomocí kterých jsou detekovány poruchy vnímání barev: čísla a číslice na stolech, které mají různou jasnost, rozlišují jak osoby s normálním vnímáním barev (trichromaty), tak s jeho porušením (abnormální trichromáty a dichromáty).

Postava: d). Řada tabulek, pomocí kterých jsou detekovány poruchy vnímání barev: čísla a číslice na tabulkách jsou kvůli odlišnému jasu jejich obrazu vnímány trichromaty a dichromaty různými způsoby (číslo 9 je vnímáno dichromaty jako 5, trojúhelník - jako kruh).

Postava: v). Řada tabulek, pomocí kterých jsou detekovány poruchy vnímání barev: čísla a číslice na tabulkách jsou kvůli odlišnému jasu jejich obrazu vnímány trichromaty a dichromaty různými způsoby (číslo 9 je vnímáno dichromaty jako 5, trojúhelník - jako kruh).

Barevné vidění

Barevné vidění je schopnost vizuálního systému těla rozlišovat objekty osvětlené denním světlem, když jsou vystaveny vlnovým délkám (nebo frekvencím) světla, přímé nebo odražené objekty v prostředí. Nebo je to druh vizuálního vjemu, vnímání, ke kterému dochází, když denní světlo interaguje s vnějšími laloky fotoreceptorových membrán sítnicových kuželů.

Barvy lze měřit kvantitativně různými způsoby. Vnímání lidské barvy je subjektivní proces, při kterém mozek reaguje na podněty, které jsou generovány, když je světlo dopadající na ohniskový povrch sítnice vnímáno kuželovými fotoreceptory. Různí lidé vidí stejný objekt osvětlený zdrojem světla odlišně.

Práce kužele S, M, L z biologického hlediska je odhalena v poli barevného vidění. V letech 1966 až 2009 (sborník Dr. R.E. Marka a jeho laboratoře) bylo na základě získaných experimentálních dat fluoroskopických a následně fluorescenčních studií živé buňky na částech sítnice zjištěno, že pouze kužely pracují za denního světla s barevným viděním. Během soumraku a nočního osvětlení (ne barevné vidění) fungují pouze tyčinky. (Viz Retinomotorická reakce fotoreceptorů sítnice).

Práce fotoreceptorů kuželů a tyčinek je spojena s mutujícími odrůdami fotopigmentů založených na opsinových proteinech.

Obsah

  • 1 Obecně
  • 2 Základ vizuálního systému
    • 2.1 Exteroreceptory
    • 2.2 Specifičnost činnosti membrány kužele
    • 2.3 Fotoreceptory a fotopigmenty sítnice
  • 3 Anatomie vertebrální sítnice
  • 4 Vnímání barevného spektra
    • 4.1 Vnímání světla (barvy)
  • 5 Fyziologie barevného vidění
    • 5.1 Vnímání barev u lidí a primátů
    • 5.2 Fotocitlivé nervové buňky
    • 5.3 Barevné rozdíly mezi barvami
  • 6 Teorie barevného vidění
    • 6.1 Barevné vidění z pohledu teorie trichromatismu
    • 6.2 Barevné vidění z biologického hlediska
    • 6.3 Barevné vidění z hlediska fyziky
  • 7 Upozornění
  • 8 Vývoj vnímání barev
  • 9 Matematika vnímání barev
  • 10 Přizpůsobení barev
  • 11 Závěry
  • 12 Viz také
  • 13 Zdroje

[upravit překlad] Obecné

Barevné vidění je druh vizuálního vjemu, ke kterému dochází při interakci světla s vnějšími laloky fotoreceptorových membrán sítnice. Jedná se o místa na sítnici, kde dochází k primární interakci se světlem prostřednictvím prostorové dimenze (zvané „nano-antény“), která je na rozdíl od rozlišování ve formě tří primárních barev RGB. Světlo dopadající na sítnici a jeho absorpce je spojena s absorpcí světla v prostorové dimenzi mezi sousedním kuželem a tyčí (viz obr. A, B), ale ne ve formě čistého kvanta, a předpokládá se, že fotony interagují v bezprostředních tělech fotoreceptorů [6].

Pocit barvy je iluze vytvořená interakcí miliard neuronů v našem mozku. Ve vnějším světě není žádná barva; je vytvářen v souladu s neurálními programy a promítán z vnějšího světa, který vidíme. To hluboce souvisí s vnímáním tvaru, kde barva usnadňuje hranice detekce objektu..

Z hlediska biologie (Master, 1946) je barva vytvářena pomocí dvou vlastností světla, energie a frekvence oscilace elektromagnetické vlny nebo vlnové délky. A jak náš mozek odděluje tyto dvě vlastnosti světla, energie a vlnové délky (čím kratší je vlnová délka, tím větší je energie) a poté je znovu kombinuje do barevného vnímání, je záhadou, která vědce neustále fascinovala. Víme hodně o povaze světla a o subjektivních dojmech barvy, jak je určují fyzikální standardy (Master, 1946), ale nakonec zbarvíme a je třeba je vysvětlit na úrovni jediných buněk v našem mozku. Zkoumání odpovědí jednotlivých neuronů nebo více takových neuronů poskytuje lepší vhled do fyziologie barevného vidění. Naše porozumění tomuto procesu nám nakonec umožní modelovat neurální obvody, které jsou základem vnímání barvy a tvaru. I když je stále mimo dosah, dochází k pokroku v dešifrování těchto chytrých obvodů, které vytvářejí naše vnímání vnějšího světa..

Dále to všechno začíná popisem povahy (anatomie) fotoreceptorů, které přeměňují světelnou (světelnou) energii na nervové signály. Uvažujeme o paralelních kanálech od sítnice po thalamus, které přenášejí informace do zrakové kůry, kde je nakonec určena barva. Nakonec použijeme naše informace s porozuměním k zamyšlení nad tím, jak vizuální kůra využívá neurální obvody k vytváření vnímání barev a tvarů. [7].

Z hlediska fyziky a revize předchozího názoru na proces vidění, na základě práce vědeckého fyzika [8] Geralda K. Huta, který na základě fyziky a jediné fyziky uvažoval o interakci světla s vnějšími laloky membrán fotoreceptorů sítnice. (Ačkoli v současnosti jsou takové procesy zvažovány v oblasti biofyziky, biochemie) [Poznámka je nutná]. Jedná se o oblasti na sítnici, kde dochází k primární interakci se světlem. Je založen na „nanostrukturální“, která definuje, že světlo se v klasické fyzice uvažuje s otázkou elektromagnetické vlny, s otázkou jejího průchodu prostorovou dimenzí (zvanou „nanoantény“) a která je filtrována ve formě tří primárních barev RGB. Světlo dopadající na sítnici by mělo být chápáno tak, že absorpce světla probíhá v prostorové dimenzi mezi sousedním kuželem a tyčí, a ne ve formě čistého kvanta, a předpokládá se, že fotony interagují v bezprostředních tělech fotoreceptorů. [devět]

[upravit překlad] Základ vizuálního systému

Vizuální systém je založen na pocitech spojených s receptorovým vnímáním objektových bodů živými organismy pod vlivem světelného záření, přímých paprsků světelného zdroje nebo odražených paprsků světla, následovaných diferenciací pocitů v závislosti na vlnové délce světla. Nervový systém přijímá, porovnává převedené barevné signály - reakce, které se tvoří nejprve u exteroreceptorů (fotoreceptory) - čípky a tyčinky v ohniskovém povrchu sítnice. To zahrnuje nezávislé fotoreceptory ipRGC. Na úrovni receptoru jsou extrahovány hlavní signály RGB (S, M, L - „modrá“, „zelená“, „červená“). Fotoreceptory ipRGC jsou s nimi spojeny (úroveň receptoru) a podílejí se na následné transdukci těchto biosignálů (bezbarvých) do mozku. V mozku dochází ke konečné tvorbě (neurální úrovni) barevného stereofonního obrazu (ve vizuálních částech mozku) - vzhled barvy.

BAREVNÁ VIZE

Vědecký a technický encyklopedický slovník.

  • BAREVNÝ FILM
  • KVĚT

Podívejte se, co je „COLOR VISION“ v jiných slovnících:

barevné vidění - spalvinis regėjimas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. barevné vidění; barevné vidění vok. Buntsehen, n; Farbensehen, n rus. barevné vidění, n; barevné vidění, n pranc. vision colorée, f; vision des couleurs, f… Fizikos terminų žodynas

BAREVNÁ VIZUÁLNOST - Tento termín se někdy používá místo barvosleposti, protože většina lidí s barevnou slepotou má ve skutečnosti nedostatek barevného vidění, nikoli barevnou slepotu... Vysvětlující slovník psychologie

VISION - schopnost člověka vnímat světlo z různých předmětů ve formě zvláštních vjemů jasu, barvy a tvaru, což umožňuje na dálku přijímat různé informace o okolní realitě. Osoba obdrží až 80 85% informací...... Fyzická encyklopedie

VISION, CHROMATIC - Barevné vidění, vidění, které využívá kužely... Vysvětlující slovník psychologie

Vize - Cesty vizuálního analyzátoru 1 Levá polovina zorného pole, 2 Pravá polovina zorného pole, 3 Oko, 4 Sítnice, 5 Optické nervy, 6 Okulomotorický nerv, 7 Chiasm, 8 Optický trakt, 9 Laterální geniculární tělo, 10...... Wikipedia

Lidské vidění - Hlavní článek: Vizuální systém Optická iluze: sláma se zdá být zlomená... Wikipedia

vize - n., p., uptr. často morfologie: (ne) co? pohled, co? vize, (viz) co? vize než? vize, o čem? na vidění 1. Vidění je schopnost člověka nebo zvířete vidět. Zkontrolujte svou vizi. | Špatný, dobrý zrak. | Lidské oči...... Dmitrievův vysvětlující slovník

Barevná televize - Televize, ve které jsou přenášeny barevné obrazy. Přináší divákovi bohatost barev okolního světa, C. t. Umožňuje vám ucelenější vnímání obrazu. Princip přenosu barevných obrázků do...... Velké sovětské encyklopedie

Barevné vidění je barevné vidění, barevné vnímání, schopnost lidského oka a mnoha druhů zvířat s denní aktivitou rozlišovat barvy, to znamená cítit rozdíly ve spektrálním složení viditelného záření a v barvě objektů. Viditelná část spektra...... Velká sovětská encyklopedie

COLOR VISION - barevné vidění, barevné vnímání, schopnost oka rozlišovat barvy, to znamená cítit rozdíly ve spektrálním složení viditelného záření a v barvě objektů. Ts. Z. zvláštní pro mnoho lidí. druhy zvířat (nějaký druh hlavonožců, korýšů, hmyzu,...... biologický encyklopedický slovník

Barevná slepota: jak barevná slepota funguje?

Biolog Aleksey Erdyakov o tom, proč dochází k barevné slepotě, zda mají lidé černobílé vidění a jak zvířata vidí svět.

Osoba má různé typy buněk sítnice, které jsou zodpovědné za vnímání světelných paprsků různých vlnových délek. Tyče poskytují černobílé vidění, kužely barvu. Barevné podání ve známém systému RGB (červená, zelená, modrá - červená, zelená, modrá) spočívá ve skutečnosti, že existují pixely s primárními barvami. Podobně jsou v sítnici kužely, které vnímají červenou, zelenou nebo modrou barvu v závislosti na světle citlivém pigmentu, který mají. Poté je barevný signál zpracovaný na úrovni sítnice integrován do nadložních struktur mozku. Smícháním tří základních barev se získají samostatné odstíny.

Příčiny barvosleposti

Existují dva hlavní důvody pro barevnou slepotu. V jednom případě se jedná o dědičné, geneticky podmíněné onemocnění. Alternativně může být barevná slepota získanou poruchou kuželů, které vnímají různé barvy. Když mluvíme o barvosleposti, obvykle máme na mysli její dědičnou formu, ale pokud se objeví onemocnění sítnice nebo dojde k poškození významného počtu kuželů v důsledku poranění oční bulvy, může být ovlivněno i barevné vidění..

S dědičnou formou barvosleposti kvůli genetické poruše neexistují žádné pigmenty, které by vnímaly tu či onu barvu. Pokud není v typu kužele žádný pigment, který je zodpovědný za zelenou, osoba nemůže zelenou vnímat. Pigment nemusí vůbec chybět: jeho produkce může být výrazně nižší než obvykle. V takovém případě se vnímání této barvy zhorší. Poruchy ve struktuře části pigmentu přijímající světlo mohou také způsobit poruchy barevného vidění..

Druhy barvosleposti

Lze rozlišit tři typy barvosleposti: pokud není červená barva, je to protanopická (za první barvu se obvykle považuje červená, „řecká“ první) „dichromasia: člověk vytváří obraz světa kolem sebe pouze ze dvou základních barev - modré a zelené. Pokud chybí zelená, je to deuteranopická dichromasie, pokud modrá je tritanopická. Ve skutečnosti však existuje více forem barevné slepoty než tři typy, protože jsou možné kombinace vad vnímání barev.


Ilustrace distribuce čípků u osoby s normálním viděním (vlevo) a s protanopickou dichromasií (vpravo). // Wikipedia Commons

Velmi zřídka existují situace, kdy člověk vůbec nerozlišuje barvy a vidí s černobílým viděním. V tomto případě mohou být kužely přítomny, ale neplní svou funkci. Hypoteticky můžeme předpokládat situaci, kdy je narušena tvorba čípků a populace tohoto typu buněk v sítnici je snížena. Ale pokud jde o klasickou barevnou slepotu, má se na mysli právě absence toho či onoho pigmentu nebo snížení jeho množství ve fotoreceptorech..

Jak se dědí barevná slepota

Existují nemoci, které mají autozomální způsob dědičnosti, to znamená, že existují defekty v genech mimo pohlavní chromozomy. Existují onemocnění, při nichž se na pohlavních chromozomech nacházejí defektní geny. Barevná slepota je onemocnění spojené s chromozomem X pohlaví. Nejčastěji se pozoruje situace, kdy se „gen barevné slepoty“ z matky nositele přenáší přes chromozom X na syna. Vzhledem k tomu, že ženy mají dva chromozomy X a muži jeden, mají muži mnohem častěji barevnou slepotu než ženy. To neznamená, že ženy nemohou být barvoslepé. Faktem však je, že pokud žena trpí barevnou slepotou, musí mít defektní gen v obou chromozomech X a pravděpodobnost toho je extrémně malá. Je 100% pravděpodobné, že dívka bude barvoslepá, pouze pokud budou barevně slepí oba rodiče..

Až 10% lidí trpí tím či oním porušením vnímání barev. Podle statistik bude v závislosti na zemi nejméně 2–5% populace trpět barvoslepostí, z toho ženy méně než 1%.

Získaná barevná slepota

Oční trauma je klasickou a nejjednodušší příčinou získané barvosleposti. Toto onemocnění může také způsobit onemocnění sítnice spojené s porušením její struktury a jakékoli oční onemocnění s intenzivním zánětlivým procesem. Není nutné poškození sítnice; poškození zrakového nervu může také ovlivnit barevné vidění. Procesy gangliových buněk sítnice procházejí do optického nervu, a pokud je optický nerv ovlivněn, existuje možnost zhoršení vnímání barev.

Při dědičné barevné slepotě chápeme, který konkrétní pigment je malý nebo které pigmenty chybí. Například člověk nevidí červenou barvu, zatímco ostatní mohou kombinovat zelenou a modrou. Pokud se získá barevná slepota, pak je nepostřehnutelná barva obtížně odlišitelná a mohou existovat různé gradace poruch vnímání barev.

S věkem se zrak zhoršuje. To platí také pro vnímání barev. Postup katarakty a neprůhlednost čočky znesnadňují světelným paprskům dosáhnout na sítnici, zatímco samotná sítnice může stále fungovat normálně.

Některé léky mohou ovlivnit vnímání barev. Taková nežádoucí léková reakce je typická například pro inhibitory fosfodiesterázy (sildenafil („Viagra“), tadalafil atd.). Klinické studie prokázaly přechodné na dávce závislé zbarvení (modrá / zelená) při jednorázových perorálních dávkách inhibitorů fosfodiesterázy. Údajným mechanismem poruchy je inhibice jedné z izoforem retinální fosfodiesterázy, která je nezbytná pro fungování fotoreceptorů. U malého počtu pacientů se však takové barevné poruchy vyvinou..

Lze barevnou slepotu vyléčit?

Získanou barevnou slepotu lze opravit, ale to záleží na konkrétním klinickém případě. Pokud je to způsobeno pouze zakalením čočky, pak po její výměně začne osoba znovu vidět normálně. Pokud je to způsobeno poškozením sítnice, obnoví se normální vidění mnohem obtížněji. Sítnice u lidí není schopna úplného obnovení struktury a funkcí..

Při dědičné formě barvosleposti je nemožné obnovit barevné vnímání, protože se jedná o vrozenou vadu. Existují metody korekce - například speciální brýle, které zdůrazňují barvy a zlepšují kvalitu života lidí s barevnou slepotou.

V roce 2009 byl v časopise Nature publikován článek, jehož autoři použili molekulárně genetickou metodu a zavedli geny do buněk sítnice s virem jako vektorem, což umožnilo vyvolat vzhled potřebných pigmentů u barvoslepých opic. Barevné slepé opice podle tohoto článku začaly rozlišovat barvy. Jedná se o progresivní a moderní formu korekce zraku pro barevnou slepotu, ale od jejího zveřejnění uplynulo deset let a stále nevidíme, aby takové postupy vstoupily do klinické praxe. Je nezbytné zajistit bezpečnost a trvalou účinnost takové metody pro člověka. Můžeme optimisticky očekávat, že takový postup pro korekci barvosleposti pomocí molekulárně genetických metod bude k dispozici v příštích 15-20 letech..

Diagnóza barvosleposti

Když pacient přijde k očnímu lékaři, aby zkontroloval své vidění, zobrazí se mu karty se skvrnami různých barev, které obvykle zobrazují čísla. Toto jsou Rabkinovy ​​polychromatické tabulky. Vzhledem k tomu, na jaké kartě člověk může nebo nemůže rozlišovat čísla, je možné rozlišovat s absencí toho, který pigment je spojen s jeho barevnou slepotou. Toto je nejjednodušší metoda detekce barevné slepoty..


Lidé s normálním viděním vidí na tomto obrázku číslo 74, mnoho lidí s poruchami barevného vidění vidí 21 a ti s úplnou barevnou slepotou nemusí čísla vůbec rozlišovat. // Wikipedia Commons

Objektivnější technikou je elektroretinografie. Toto je posouzení elektrické aktivity sítnice. V tomto případě se používají takzvané barevné tužky: svítí červeně, modře, zeleně do oka a v reakci na barevné záblesky je v sítnici pozorována určitá elektrická aktivita. Pokud elektrická aktivita není pozorována nebo snížena v reakci na určitý barevný podnět, dospěli jsme k závěru, že něco není v pořádku s kužely, které vnímají určitý typ barvy. Tato metoda je obzvláště důležitá pro diagnostiku barvosleposti u malých dětí, které ještě neumí mluvit..

Barevná slepota u jiných druhů

Barevné vidění u zvířat nefunguje jako u lidí. Ve srovnání s lidmi je mnoho zvířat barvoslepých a rozlišují maximálně dvě barvy. Například kužely psů jsou schopny vnímat žluté a modré barvy a kočky trpí červeno-zelenou slepotou. Ptáci jsou tetrachromati a kromě červené, zelené a modré rozlišují také ultrafialovou barvu. U členovců jsou oči strukturovány zcela odlišně. Navzdory tomu jsou včely například trichromaty, jako lidé, ale nevidí v systému RGB, ale rozlišují mezi žlutou, modrou a ultrafialovou barvou..


Skákací pavouk Marpissa muscosa // Wikipedia Commons

Skákací pavouk má osm párů očí, z nichž největší vám umožňuje vidět ve velmi vysokém rozlišení. Zbytek, menší páry očí, se používají pro periferní vidění a detekci pohybu. Vizuální pigmenty skákajících pavouků nám umožňují vnímat širokou škálu barev až po ultrafialové světlo, takže v některých případech dokážou rozlišit ještě více detailů než my..

Autor - Alexey Erdyakov, kandidát biologických věd, hlavní vědecký pracovník, Moskevská státní univerzita v Lomonosově, Fakulta základního lékařství

Barevné vidění

obr. 1. Struktura kužele (sítnice).
1 - membránové polodisky;
2 - mitochondrie;
3 - jádro (elipsa s tukovou kapkou);
4 - synaptická oblast;
5 - spojovací oddělení (zúžení);
6 - vnější segment;
7 - vnitřní segment;
8 - okraj membránové části;
9 - pigment kontraktilních fibril.

Lidské barevné vidění: Když jsou objekty osvětleny světlem s určitými spektrálními charakteristikami, část světla se odráží. Oční receptory toto záření vnímají, vytvářejí nervové signály, které se zpracovávají v nervových buňkách umístěných ve vrstvách sítnice oka a odesílají jej do mozku, kde se vytváří vjem, který si člověk spojuje s konceptem, barvou

Barevné vidění je schopnost vizuálního systému těla rozlišovat objekty osvětlené denním světlem, když jsou vystaveny vlnovým délkám (nebo frekvencím) světla, přímé nebo odražené objekty v prostředí. Nebo je to druh vizuálního vjemu, vnímání, ke kterému dochází, když denní světlo interaguje s vnějšími laloky fotoreceptorových membrán sítnicových kuželů.

Barvy lze měřit kvantitativně různými způsoby. Vnímání lidské barvy je subjektivní proces, při kterém mozek reaguje na podněty, které jsou generovány, když je světlo dopadající na ohniskový povrch sítnice vnímáno kuželovými fotoreceptory. Různí lidé vidí stejný objekt osvětlený zdrojem světla odlišně.

Práce kužele S, M, L z biologického hlediska je odhalena v poli barevného vidění. V letech 1966 až 2009 (sborník Dr. R.E. Marka a jeho laboratoře) bylo na základě získaných experimentálních dat fluoroskopických a následně fluorescenčních studií živé buňky na částech sítnice zjištěno, že pouze kužely pracují za denního světla s barevným viděním. Během soumraku a nočního osvětlení (ne barevné vidění) fungují pouze tyčinky. (Viz Retinomotorická reakce fotoreceptorů sítnice).

Práce fotoreceptorů kuželů a tyčinek je spojena s mutujícími odrůdami fotopigmentů založených na opsinových proteinech.

Obecná informace

Postava: A. Osmiboká symetrie je přítomna na sítnici při 7-8 ° (stupních) originality, kde je statisticky hustota tyčinky nejprve dostatečná, aby zcela obklopila každý klesající počet kuželů [1].

Postava: B. Osmiboká symetrie je přítomna na sítnici oka při 7-8 ° (stupních) originality, kde je statisticky hustota tyčí zpočátku dostatečná k úplnému obklopení každého klesajícího počtu kuželů. [2].

Obr. 1. Květinová scéna s barvou i bez ní. [3]

Obr. 14b. Úzce příbuzná molekulární struktura kuželového opsinu. Opsin modrého kužele versus rhodopsin. Opsin modrého kužele versus zelený opsin a minimální rozdíl mezi červeno-zeleným opsinem. Růžově vyplněné kruhy představují aminokyselinové substituce mezi těmito molekulami. Prázdné kruhy označují identické aminokyseliny. (Převzato z Nathans et al. (1986)) [4]

Obr. 14a. U tří odrůd čípků (čípků) je u primátů uveden princip takzvaného trikolorního denního vidění (trichromatismus), který se také vyskytuje u většiny lidí. To znamená, že L-kužele (červené) jsou citlivé na dlouhé vlny, jak víte, jsou nejcitlivější na vlnové délky maximálně kolem 559 nm, M-kužele (zelené) s vrcholem kolem 531 nm jsou citlivé na střední vlny a S-kužele jsou citlivé na krátké vlny. (modrá) s vrcholem 419 nm. Tyče jsou citlivé na maximální vlnové délky kolem 496 nm nebo méně. Tyče jsou dány tečkovanou křivkou, protože se neúčastní barevného vidění. (Viz také Retinomotorická reakce fotoreceptorů sítnice). [Pět]

Barevné vidění je druh vizuálního vjemu, ke kterému dochází při interakci světla s vnějšími laloky fotoreceptorových membrán sítnice. Jedná se o místa na sítnici, kde dochází k primární interakci se světlem prostřednictvím prostorové dimenze (zvané „nano-antény“), která je na rozdíl od rozlišování ve formě tří primárních barev RGB. Světlo dopadající na sítnici a jeho absorpce je spojena s absorpcí světla v prostorové dimenzi mezi sousedním kuželem a tyčí (viz obr. A, B), ale ne ve formě čistého kvanta, a předpokládá se, že fotony interagují v bezprostředních tělech fotoreceptorů [6].

Pocit barvy je iluze vytvořená interakcí miliard neuronů v našem mozku. Ve vnějším světě není žádná barva; je vytvářen v souladu s neurálními programy a promítán z vnějšího světa, který vidíme. To hluboce souvisí s vnímáním tvaru, kde barva usnadňuje hranice detekce objektu..

Z hlediska biologie (Master, 1946) je barva vytvářena pomocí dvou vlastností světla, energie a frekvence oscilace elektromagnetické vlny nebo vlnové délky. A jak náš mozek odděluje tyto dvě vlastnosti světla, energie a vlnové délky (čím kratší je vlnová délka, tím větší je energie) a poté je znovu kombinuje do barevného vnímání, je záhadou, která vědce neustále fascinovala. Víme hodně o povaze světla a o subjektivních dojmech barvy, jak je určují fyzikální standardy (Master, 1946), ale nakonec zbarvíme a je třeba je vysvětlit na úrovni jediných buněk v našem mozku. Zkoumání odpovědí jednotlivých neuronů nebo více takových neuronů poskytuje lepší vhled do fyziologie barevného vidění. Naše porozumění tomuto procesu nám nakonec umožní modelovat neurální obvody, které jsou základem vnímání barvy a tvaru. I když je stále mimo dosah, dochází k pokroku v dešifrování těchto chytrých obvodů, které vytvářejí naše vnímání vnějšího světa..

Dále to všechno začíná popisem povahy (anatomie) fotoreceptorů, které přeměňují světelnou (světelnou) energii na nervové signály. Uvažujeme o paralelních kanálech od sítnice po thalamus, které přenášejí informace do zrakové kůry, kde je nakonec určena barva. Nakonec použijeme naše informace s porozuměním k zamyšlení nad tím, jak vizuální kůra využívá neurální obvody k vytváření vnímání barev a tvarů. [7].

Z hlediska fyziky a revize předchozího názoru na proces vidění, na základě práce vědeckého fyzika [8] Geralda K. Huta, který na základě fyziky a jediné fyziky uvažoval o interakci světla s vnějšími laloky membrán fotoreceptorů sítnice. (Ačkoli v současnosti jsou takové procesy zvažovány v oblasti biofyziky, biochemie) [Poznámka je nutná]. Jedná se o oblasti na sítnici, kde dochází k primární interakci se světlem. Je založen na „nanostrukturální“, která definuje, že světlo se v klasické fyzice uvažuje s otázkou elektromagnetické vlny, s otázkou jejího průchodu prostorovou dimenzí (zvanou „nanoantény“) a která je filtrována ve formě tří primárních barev RGB. Světlo dopadající na sítnici by mělo být chápáno tak, že absorpce světla probíhá v prostorové dimenzi mezi sousedním kuželem a tyčí, a ne ve formě čistého kvanta, a předpokládá se, že fotony interagují v bezprostředních tělech fotoreceptorů. [devět]

Základy vizuálního systému

Vizuální systém je založen na pocitech spojených s receptorovým vnímáním objektových bodů živými organismy pod vlivem světelného záření, přímých paprsků světelného zdroje nebo odražených paprsků světla, následovaných diferenciací pocitů v závislosti na vlnové délce světla. Nervový systém přijímá, porovnává převedené barevné signály - reakce, které se tvoří nejprve u exteroreceptorů (fotoreceptory) - čípky a tyčinky v ohniskovém povrchu sítnice. To zahrnuje nezávislé fotoreceptory ipRGC. Na úrovni receptoru jsou extrahovány hlavní signály RGB (S, M, L - „modrá“, „zelená“, „červená“). Fotoreceptory ipRGC jsou s nimi spojeny (úroveň receptoru) a podílejí se na následné transdukci těchto biosignálů (bezbarvých) do mozku. V mozku dochází ke konečné tvorbě (neurální úrovni) barevného stereofonního obrazu (ve vizuálních částech mozku) - vzhled barvy.

Exteroreceptory Upravit

Specifičnost činnosti membrány kužele

Postava: K. Průchod modrých, zelených a červených vln ve vnější membráně kužele. [deset]

Je známo (viz obr. K), že tvar kužele není všude v lidské sítnici identický. Fotocitlivá vnější část laloku membrány kužele se systematicky mění tak, aby byla dlouhá a jemně se zužující, zužující se ve foveální části sítnice, aby byla kratší, a více podřepu (zřetelněji se zužuje, více se zužuje) v periferních částech sítnice ( von Grefovy kresby).

Ve srovnání se zbytkem sítnice mají tedy kužele ve foveální jamce menší průměr, a proto mohou být hustěji zabalené (v šestihranném vzoru). Vysoká prostorová hustota kuželů představuje ve fosse vysokou zrakovou ostrost. To je umocněno lokální nepřítomností krevních cév z fovey v sítnici, které by jako dárek kolidovaly s průchodem světla dopadajícího na mozaiku foveálního kužele. Předpokládá se, že absence vnitřních buněk sítnice ve fosse primátů dále přispívá k funkci vysoké zrakové ostrosti fossy.

BAREVNÁ VIZE

Barevné vidění (synonymum: barevné vnímání, barevná diskriminace, chromatopsie) - schopnost člověka rozlišit barvu viditelných předmětů.

Barva má vliv na celkový psychofyziologický stav člověka a do určité míry ovlivňuje jeho pracovní schopnost. Velký důraz je proto kladen na barevné provedení prostor, vybavení, přístrojů a dalších předmětů obklopujících lidi v práci i v každodenním životě. Nejvýhodnější účinek na vidění mají nízko nasycené barvy střední části viditelného spektra (žluto-zeleno-modré), takzvané optimální barvy. Pro barevnou signalizaci se naopak používají syté (bezpečnostní) barvy..

Barva je vlastnost světla, která způsobuje určitý vizuální vjem v souladu se spektrálním složením odraženého nebo emitovaného záření. Existuje sedm základních barev: červená, oranžová, žlutá, zelená, světle modrá, modrá a fialová. V závislosti na vlnové délce světla se rozlišují tři skupiny barev: dlouhovlnná (červená, oranžovočervená, oranžová), střední vlna (žlutá, žluto-zelená, zelená) a krátkovlnná (modrá, modrá, fialová).

Barvy jsou rozděleny na chromatické a achromatické. Chromatické barvy mají tři hlavní vlastnosti: barevný tón, který závisí na vlnové délce světelného záření; sytost, v závislosti na poměru základního barevného tónu a nečistot ostatních barevných tónů; jas barvy, tj. stupeň její blízkosti k bílé. Různé kombinace těchto vlastností poskytují širokou škálu barevných odstínů. Achromatické barvy (bílá, šedá, černá) se liší pouze jasem.

Když jsou smíchány dvě spektrální barvy s různými vlnovými délkami, vznikne výsledná barva. Každá ze spektrálních barev má další barvu, po smíchání se vytvoří achromatická barva - bílá nebo šedá. Různé barevné tóny a odstíny lze získat optickým smícháním pouze tří základních barev - červené, zelené a modré. Počet barev a jejich odstínů vnímaných lidským okem je neobvykle velký a činí několik tisíc.

Fyziologie barevného vidění není dobře známa. Z navrhovaných hypotéz a teorií barevného vidění je nejrozšířenější teorie tří složek, jejíž hlavní ustanovení poprvé vyjádřil M. V. Lomonosov v roce 1756. Následně byla tato ustanovení potvrzena a vyvinuta Jungem (T. Young, 1802) a G. Helmholtzem (1866). Podle třísložkové teorie Lomonosova - Junga - Helmholtze existují v sítnici oka tři vnímací přístroje (receptory, prvky), které jsou v různé míře vzrušeny světelnými podněty různých vlnových délek (spektrální citlivost oka). Každý typ receptoru je buzen hlavně jednou z primárních barev - červenou, zelenou nebo modrou, ale do určité míry reaguje i na jiné barvy. Křivky spektrální citlivosti jednotlivých typů barevně vnímajících receptorů se proto částečně překrývají. Izolovaná excitace jednoho typu receptoru vytváří pocit základní barvy. Se stejným podrážděním všech tří typů receptorů se objeví pocit bílé. V oku probíhá primární analýza radiačního spektra uvažovaných objektů se samostatným hodnocením účasti červené, zelené a modré oblasti spektra v nich. Konečná analýza a syntéza vystavení světlu probíhá v mozkové kůře, která se provádí současně. Díky tomuto zařízení vizuálního analyzátoru může člověk dobře rozlišit mnoho barevných odstínů..

Třísložkovou teorii barevného vidění potvrzují údaje morfofyziologických studií. Spektrofotometrické studie umožnily určit absorpční spektra různých typů jednotlivých fotoreceptorových buněk. Podle Dow (N. W. Daw, 1981) mají vizuální pigmenty (viz) lidské sítnicové kužely následující maxima absorpčních spekter: červená citlivá - 570-590 nm, zelená citlivá - 535 - 555 nm a modrá citlivá - 440-450 nm. Moderní elektrofyziologické studie orgánu zraku provedené L. P. Grigorievou a A. E. Fursovou (1982) také potvrdily třísložkovou teorii barevného vidění. Ukázali, že každý ze tří barevných stimulů odpovídá určitému typu biopotenciálu sítnice a zrakové oblasti mozkové kůry..

Existují také další teorie barevného vidění, které však nejsou široce přijímány. Podle Heringovy teorie barevného vidění se rozlišují tři páry opačných barev: červená a zelená, žlutá a modrá, bílá a černá. Každá dvojice barev v sítnici odpovídá zvláštním - červeno-zelené, žluto-modré a bílo-černé látky. Pod vlivem světla jsou tyto látky zničeny (disimilace) a ve tmě - obnova (asimilace). Různé kombinace procesů disimilace a asimilace vytvářejí různé barevné dojmy. Heringova teorie nevysvětluje řadu jevů, zejména poruch barevného vidění. Lazarevova iontová teorie (1916) spojuje vnímání barev s uvolňováním iontů, které vzrušují receptory rozlišující barvy. Podle jeho teorie obsahují sítnicové kužely tři látky citlivé na světlo: jeden z nich pohlcuje hlavně červené světlo, druhý - zelený, třetí - modrý; když je světlo absorbováno, tyto látky se rozpadají s uvolňováním iontů, které vzrušují receptory rozlišující barvy. Hartridgeova polychromatická teorie navrhuje sedm typů receptorů.

Osoba rozlišuje mezi nočním nebo skotopickým viděním, soumrakem nebo mezopickým a denním nebo fotopickým viděním (viz). Důvodem je především přítomnost dvou typů fotoreceptorů - viz kužele - lidského oka v sítnici - kužely a tyčinky, které sloužily jako základ pro doložení teorie duality vidění, kterou předložil Schultze (M. J. Schultze, 1866) a dále ji vyvinul M. M. Voinov (1874), Parino (H. Pari-naud, 1881) a Chris (J. Kries, 1894). Kužele se nacházejí hlavně ve střední části sítnice a poskytují fotopické vidění - vnímají tvar a barvu objektů v zorném poli; tyče jsou umístěny v periferní oblasti, poskytují skotopické vidění a detekují slabé světelné signály na okraji zorného pole.

Maximální spektrální citlivost pro kužely je 556 nm a pro tyče 510 nm. Tento rozdíl ve spektrální citlivosti kuželů a tyčí vysvětluje fenomén Purkyňových, který spočívá v tom, že za špatných světelných podmínek se zelené a modré objevují světlejší než červené a pomeranče, zatímco za denního světla jsou tyto barvy v lehkosti přibližně stejné..

Vnímání barev je ovlivněno intenzitou barevného podnětu a barevného kontrastu. U barevné diskriminace záleží na jasu (světlosti) okolního pozadí. Černé pozadí zvyšuje jas barevných polí, protože vypadají světlejší, ale zároveň barvu trochu oslabují. Barevné vnímání objektů je také významně ovlivněno barvou okolního pozadí. Tvary stejné barvy vypadají odlišně na žlutém a modrém pozadí. Toto je jev současného barevného kontrastu.

Konzistentní barevný kontrast se jeví jako doplňková barva viditelná po expozici primární barvě. Například po pohledu na zelený odstín lampy se bílý papír zpočátku zdá být zbarven červeně. Při dlouhodobém vystavení barvě oka dochází ke snížení barevné citlivosti v důsledku barevné „únavy“ sítnice, a to až do bodu, kdy jsou dvě různé barvy vnímány stejně. Tento jev je pozorován u jedinců s normálním barevným viděním a je fyziologický. Při poškození makulární sítnice, neuritidě a atrofii zrakového nervu však dochází k fenoménu únavy barev rychleji.

Podle třísložkové teorie barevného vidění se normální barevné vnímání nazývá normální trichromasie a jedinci s normálním barevným viděním se nazývají normální trichromaty. Kvantitativně je barevné vidění charakterizováno prahem vnímání barev, tj. Nejmenší hodnotou (silou) barevného podnětu vnímaného jako konkrétní barva.

Poruchy barevného vidění

Poruchy barevného vidění mohou být vrozené a získané. Vrozené poruchy barevného vidění jsou častější u mužů. Tyto poruchy jsou zpravidla stabilní a jsou detekovány v obou očích, citlivost je často snížena na červené nebo zelené barvy. V tomto ohledu skupina s počátečním porušením barevného vidění zahrnuje osoby, které sice rozlišují všechny hlavní barvy spektra, ale mají sníženou barevnou citlivost, tj. Zvýšené prahové hodnoty vnímání barev..

Chris-Nagelova klasifikace vrozených poruch barevného vidění poskytuje tři typy poruch barevného vidění: 1 - abnormální trichromasie, 2 - dichromasie, 3 - monochromasie. V závislosti na vlnové délce světelného stimulu a jeho umístění ve spektru jsou receptory vnímající barvu označeny řeckými slovy: červená - protos (první), zelená - deuteros (druhá), modrá - tritos (třetí). V souladu s tím se u anomální trichromasie rozlišuje oslabení vnímání primárních barev: červená - protanomálie, zelená - deuteranochmalia, modrá - tritanomálie. Dichromasie je charakterizována hlubším narušením barevného vidění, při kterém zcela chybí vnímání jedné ze tří barev: červené (protanopie), zelené (deuteranopie) nebo modré (tritanopie). Monochromasia (achromasia, achromatopsia) znamená nedostatek barevného vidění, barevnou slepotu; v tomto případě zůstane pouze černobílé vnímání. Kromě této klasifikace E.B. Rabkin (1937) identifikoval tři stupně (typy) poruch barevného vidění u protanomaly a deuteranomaly: závažné poškození - typ A, střední - typ B a mírné - typ C.

Vrozené poruchy barevného vidění se obvykle nazývají barevná slepota, podle jména anglického vědce J. Daltona, který trpěl porušením vnímání červené a popsal tento jev.

Nejběžnější vrozenou poruchou barevného vidění (až 70%) je abnormální trichromasie. Vrozené poruchy barevného vidění nejsou doprovázeny poruchami jiných zrakových funkcí. Osoby s vrozenými poruchami barevného vidění si obvykle nestěžují a poruchy barevného vidění jsou detekovány pouze zvláštním vyšetřením.

Získané poruchy barevného vidění se vyskytují u onemocnění sítnice (viz), zrakového nervu (viz) nebo centrálního nervového systému; mohou být pozorovány u jednoho nebo obou očí, obvykle doprovázené zhoršeným vnímáním všech 3 barev, se vyskytují v kombinaci s dalšími poruchami zrakových funkcí. Získané poruchy barevného vidění se mohou projevit jako xantopsie (viz), cyanopsie a erytropsie (viz). Xanthopsia - vidění objektů žluté barvy, pozorované u žloutenky, otravy některými látkami a léky (kyselina pikrová, santonin, akriquin, amylnitrit). Cyanopsia - vnímání objektů modře, pozorované po odstranění katarakty (viz). Erytropsie je poškození zraku, při kterém viditelné objekty vypadají načervenalé. Pozoruje se u osob s normálním vnímáním barev v důsledku dlouhodobé fixace oka na zdroji jasného světla bohatého na UV záření i po operaci katarakty. Na rozdíl od vrozených poruch barevného vidění, které jsou trvalé, se barevné vidění změněné v důsledku výše uvedených onemocnění vrátí k normálu, jakmile se uzdraví..

Jelikož řada profesí vyžaduje zachování normálního vnímání barev, například u osob zaměstnaných ve všech druzích dopravy, v některých průmyslových odvětvích, u vojenského personálu určitých vojenských oborů, absolvují povinné studium barevného vidění. Za tímto účelem se používají dvě skupiny metod - pigmentová a spektrální. Studie pigmentů zahrnují studie využívající barevné (pigmentové) stoly a různé testovací objekty (sady vícebarevných přadének z vlny, kousky lepenky atd.); Spektrální studie zahrnují studie využívající spektrální anomaloskopy. Princip výzkumu barevného vidění pomocí barevných tabulek navrhl J. Stilling. Z barevných stolů jsou nejrozšířenější Rabkinovy ​​polychromatické stoly. Hlavní skupina tabulek je určena pro diferenciální diagnostiku forem a stupňů vrozených poruch barevného vidění a jejich odlišnosti od získaných; kontrolní skupina tabulek - pro vyjasnění diagnózy v obtížných případech. V tabulkách jsou mezi kruhy pozadí stejné barvy kruhy stejné jasnosti, ale jiného barevného tónu, které tvoří jakoukoli postavu nebo postavu, kterou lze snadno odlišit běžným viděním. Osoby s poruchami barevného vidění nerozlišují barvu těchto kruhů od barvy kruhů v pozadí, a proto nemohou rozlišovat mezi figurálními nebo digitálními obrazy, které jim jsou předkládány (barevný obr. 1-2). Ishiharovy mapy slouží ke stejnému účelu a odhalují červenou a zelenou barevnou slepotu..

Subtilnější metodou pro diagnostiku poruch barevného vidění je anomaloskopie - studie využívající speciální zařízení - anomaloskop. V SSSR je sériově vyráběným nástrojem anomaloskop AN-59 (obr.). V zahraničí je pro studium barevného vidění široce používán Nagelův anomaloskop..

Princip fungování zařízení je založen na třísložkovém barevném vidění. Podstata metody spočívá v barevné rovnici dvoubarevných testovacích polí, z nichž jedno je osvětleno monochromatickou žlutou barvou a druhé, osvětlené červenou a zelenou barvou, může měnit barvu z čistě červené na čistě zelenou. Vyšetřovaný musí vybrat optickým smícháním červené a zelené žluté barvy odpovídající kontrole (Rayleighova rovnice). Osoba s normálním barevným viděním správně vybere barevný pár smícháním červené a zelené. Osoba s postižením barevného vidění se s tímto úkolem nedokáže vyrovnat. Metoda anomaloskopie vám umožňuje určit prahovou hodnotu (ostrost) barevného vidění samostatně pro červené, zelené, modré, identifikovat poruchy barevného vidění, diagnostikovat anomálie barev.

Stupeň narušení barevného vidění je vyjádřen anomálním koeficientem, který ukazuje poměr zelené a červené barvy, když je kontrolní pole zařízení stejné jako testované. U normálních trichromatů se koeficient abnormality pohybuje od 0,7 do 1,3, s protanomálií je to méně než 0,7, s deuteranomálií - více než 1,3.

Rabkinův spektrální anomaloskop umožňuje zkoumat barevné vidění ve všech částech viditelného spektra. Pomocí zařízení je možné určit jak vrozené, tak získané poruchy barevného vidění, prahové hodnoty barevné diskriminace a stupeň funkční stability barevného vidění.

K diagnostice poruch barevného vidění se používá také stínový test Farnsworth-Menzell. Test je založen na špatné diskriminaci barev protanopy, deuteranopy a tritanopy v určitých oblastech barevného kola. Subjekt je povinen uspořádat v pořadí odstínů několik kusů lepenky různých barev ve formě barevného kruhu; pokud je zhoršeno barevné vidění, kousky lepenky jsou umístěny nesprávně, to znamená ne v pořadí, v jakém by měly na sebe navazovat. Test je vysoce citlivý a poskytuje informace o typu poruchy barevného vidění. Používá se také zjednodušený Farnsworthov test, který se skládá z 15 barevných testovacích objektů..

Bibliografie: Kravkov S. V. Color vision, M., 1951, bibliogr.; Víceobjemový průvodce očními chorobami, ed. V.N. Arkhangelsky, t. 1, kniha. 1, s. 425, M., 1962; Padham C. a Saunders J. Vnímání světla a barev, trans. z angličtiny., M., 1978; Sensory Systems, Vision, ed. G.V. Gershuni a další, str. 156, L., 1982; Sokolov E. N. a Izmailov Ch. A. Barevné vidění, M., 1984, bibliogr.; Adlerova fyziologie oka, ed. autor: R. A. Moses, str. 545, St Louis a. o., 1981; Hurvich L. M. Barevné vidění, Sunderland, 1981; Systém oftalmologie, ed. autor: S. Duke-Elder, v. 4, s. 617, L. * 1968.