Emberi színlátás. színlátás eltérései

színlátás

Az emberi szemnek két típusa van fényérzékeny sejtek(fotoreceptorok): nagyon érzékeny rudak és kevésbé érzékeny kúpok. A rudak viszonylag gyenge fényviszonyok között működnek, és az éjjellátó mechanizmus működéséért felelősek, ugyanakkor csak színsemleges valóságérzékelést biztosítanak, a fehér, szürke és fekete színek részvételére korlátozva. A kúpok magasabb fényszinten működnek, mint a rudak. Ők felelősek a nappali látás mechanizmusáért, jellegzetes tulajdonsága amely az a képesség színlátás.

A főemlősökben (beleértve az embert is) a mutáció egy további, harmadik típusú kúpok - színreceptorok - megjelenését okozta. Ezt az emlősök ökológiai résének bővülése, egyes fajok napi életmódra való átállása okozta, így a fákon is. A mutációt a spektrum középső, zöldre érzékeny régiójának észleléséért felelős gén megváltozott másolatának megjelenése okozta. Jobb felismerést biztosított a "napvilág" tárgyairól - gyümölcsökről, virágokról, levelekről.

Látható napspektrum

Az emberi retinában háromféle kúp található, amelyek érzékenységi maximuma a spektrum vörös, zöld és kék részére esik. Már az 1970-es években kimutatták, hogy a kúptípusok eloszlása ​​a retinában egyenetlen: a "kék" kúpok közelebb vannak a perifériához, míg a "vörös" és "zöld" kúpok véletlenszerűen oszlanak el, amit több mint részletes tanulmányok ban ben eleje XXI század. A kúptípusoknak a három „elsődleges” színhez való illesztése több ezer szín és árnyalat felismerését teszi lehetővé. Spektrális érzékenységi görbék három fajta a kúpok részben átfedik egymást, ami hozzájárul a metamerizmus jelenségéhez. A nagyon erős fény mind a 3 típusú receptort gerjeszti, ezért vakítóan fehér sugárzásnak érzékeljük (a metamerizmus hatása). A súlyozott átlagos nappali fénynek megfelelő, mindhárom elem egyenletes stimulálása szintén fehér érzetet okoz.

A különböző hullámhosszú fény másképpen stimulál különböző típusok kúpok. Például a sárga-zöld fény egyformán stimulálja az L és M típusú kúpokat, de az S típusú kúpokat kevésbé. A vörös fény sokkal erősebben stimulálja az L-típusú kúpokat, mint az M-típusú kúpokat, az S-típusú kúpok pedig szinte egyáltalán nem stimulálnak; a zöld-kék fény jobban stimulálja az M-típusú receptorokat, mint az L-típusú, és az S-típusú receptorokat egy kicsit jobban; az ilyen hullámhosszú fény a rudakat is a legerősebben stimulálja. Az ibolya fény szinte kizárólag az S-típusú kúpokat stimulálja. Az agy különböző receptoroktól származó kombinált információkat észlel, ami biztosítja eltérő felfogás különböző hullámhosszú fény. Az Opsin gének felelősek az emberek és a majmok színlátásáért. A háromkomponensű elmélet támogatói szerint a színérzékeléshez elegendő három különböző, különböző hullámhosszra reagáló fehérje jelenléte. A legtöbb emlősben csak kettő van ebből a génből, tehát kétszínű látásuk van. Abban az esetben, ha egy személynek két különböző gének által kódolt fehérje van, amelyek túlságosan hasonlóak, vagy az egyik fehérje nem szintetizálódik, színvakság alakul ki. N. N. Miklukho-Maclay megállapította, hogy az új-guineai pápuák, akik a zöld dzsungel sűrűjében élnek, nem képesek megkülönböztetni a zöldet. A színlátás háromkomponensű elméletét először 1756-ban fejezte ki M. V. Lomonoszov, amikor "a szemfenék három anyagáról" írt. Száz évvel később G. Helmholtz német tudós dolgozta ki, aki nem említi Lomonoszov híres „A fény eredetéről” című munkáját, bár azt németül adták ki és röviden bemutatták, ezzel párhuzamosan létezett Ewald Hering ellenfele színelmélete is. David H. Hubel és Torsten N. Wiesel fejlesztette ki. Megkapták Nóbel díj 1981-ben a felfedezésükért. Azt javasolták, hogy az agy egyáltalán nem kap információt a vörös (R), zöld (G) és kék (B) színekről (Jung-Helmholtz színelmélet). Az agy információt kap a fényerő különbségéről - a fehér (Y max) és a fekete (Y min) fényereje közötti különbségről, a zöld és a piros színek közötti különbségről (G - R), a kék és a fekete közötti különbségről. sárga virágok(B - sárga), a sárga pedig (sárga = R + G) a piros és a színek összege zöld virágok, ahol R, G és B a színösszetevők fényereje - piros, R, zöld, G és kék, B. Van egy egyenletrendszerünk - K b-b \u003d Y max - Y min; K gr \u003d G - R; K brg = B - R - G, ahol K b-w, K gr , K brg - a fehéregyensúly-tényezők függvényei bármilyen világításhoz. A gyakorlatban ez abban fejeződik ki, hogy az emberek különböző fényforrások mellett egyformán érzékelik a tárgyak színét (színadaptáció). Az ellenfél elmélete általában jobban megmagyarázza azt a tényt, hogy az emberek egyformán érzékelik a tárgyak színét rendkívül eltérő fényforrások mellett (színadaptáció), beleértve a különböző színű fényforrásokat ugyanabban a jelenetben. Ez a két elmélet nincs teljesen összhangban egymással. De ennek ellenére továbbra is feltételezik, hogy a három inger elmélete a retina szintjén működik, azonban az információ feldolgozásra kerül, és az agy olyan adatokat kap, amelyek már összhangban vannak az ellenfél elméletével.

Ez az egyik alapvető funkciókat a szem, amit a kúpok biztosítanak. A rudak nem képesek érzékelni a színeket.

A környezetben létező színek teljes spektruma 7 alapszínből áll: piros, narancs, sárga, zöld, kék, indigó és lila.

Bármely szín a következő tulajdonságokkal rendelkezik:

1) Az árnyalat a szín fő minősége, amelyet a hullámhossz határoz meg. Ezt hívjuk "pirosnak", "zöldnek" stb.;

2) telítettség - azzal jellemezve, hogy a fő színben egy eltérő színű szennyeződés található;

3) fényerő - egy adott szín fehérhez való közelségének mértékét jellemzi. Ezt nevezzük "világoszöldnek", "sötétzöldnek" stb.

Összességében az emberi szem akár 13 000 színt és azok árnyalatait képes érzékelni.

A szem színlátásra való képességét a Lomonoszov-Jung-Helmholtz elmélet magyarázza, amely szerint minden természetes színekárnyalataik pedig a három alapszín: vörös, zöld és kék keveredéséből származnak. Ennek megfelelően feltételezzük, hogy háromféle színérzékeny kúp létezik a szemben: vörösre érzékeny (a a legtöbb vörös sugarak által irritált, kevésbé zöld és még kevésbé kék), zöldre érzékeny (leginkább a zöld sugarak irritálják, legkevésbé kék) és kékre érzékeny (leginkább a kék sugarak izgatják, a legkevésbé a vörös). Ennek a három kúptípusnak a teljes gerjesztéséből egy vagy másik szín érzése jelenik meg.

A színlátás háromkomponensű elmélete alapján a három alapszínt (piros, zöld, kék) helyesen megkülönböztető embereket normál trikromátoknak nevezzük.

A színlátás zavarai lehetnek veleszületettek vagy szerzettek. A veleszületett rendellenességek (mindig kétoldaliak) a férfiak körülbelül 8%-át és a nők 0,5%-át érintik, akik főként indukálók, és a veleszületett rendellenességeket a férfi vonalon keresztül továbbítják. A szerzett rendellenességek (lehet egy- vagy kétoldaliak) betegségekben fordulnak elő látóideg, chiasm, a retina központi ürege.

Minden színlátási rendellenesség a Chris-Nagel-Rabkin osztályozásban van csoportosítva, amely szerint a következőket különböztetik meg:

1. monochromasia - látás egy színben: xanthopsia (sárga), chloropsia (zöld), erythropsia (piros), cianopszia (kék). Ez utóbbi gyakran a szürkehályog eltávolítása után fordul elő, és átmeneti.

2. dichromasia - a három alapszín egyikének teljes nem észlelése: protanopsia (a vörös szín érzékelése teljesen eltűnik); deuteranopsia (a zöld szín érzékelése teljesen kiesik, színvakság); tritanopsia (teljes kék színvakság).

3. rendellenes trichromacy - amikor nem esik ki, de csak az egyik alapszín érzékelése zavart. Ebben az esetben a beteg megkülönbözteti a fő színt, de összezavarodik az árnyalatokban: protanomalia - a vörös érzékelése zavart; deuteranomaly - a zöld érzékelése zavart; tritanomaly - a kék érzékelése zavart. Az abnormális trichromasia minden típusa három fokozatra oszlik: A, B, C. Az A fok közel áll a dichromasiahoz, a C fok a normál, a B fok egy köztes pozíciót foglal el.

4. achromasia - látás szürke és fekete színben.

Az összes színlátászavar közül a rendellenes trichromasia a leggyakoribb. Meg kell jegyezni, hogy a színlátás megsértése nem a katonai szolgálat ellenjavallata, hanem korlátozza a csapatok típusának megválasztását.

A színlátási zavarok diagnosztizálása Rabkin polikromatikus táblázatai segítségével történik. Különböző színű, de azonos fényerősségű körök hátterében olyan számok és ábrák láthatók, amelyek a normál trikromátokkal könnyen megkülönböztethetők, valamint rejtett számok és ábrák, amelyeket az egyik vagy másik típusú rendellenességben szenvedő betegek megkülönböztetnek, de nem tesznek különbséget. normál trikromátok között.

Mert objektív kutatás színlátás, főként a szakértői gyakorlatban anomaloszkópokat használnak.

A színlátás az élesség kialakulásával párhuzamosan alakul ki
látás és megjelenik az élet első 2 hónapjában, és először a spektrum hosszú hullámú részének (piros) érzékelése jelenik meg, később - a középhullámú (sárga-zöld) és a rövidhullámú (kék) része. 4-5 éves korban a színlátás már kialakult, és tovább fejlődik.

A színek optikai keverésének vannak a tervezésben elterjedt törvényei: a pirostól a kékig minden szín, minden átmeneti árnyalattal az ún. Newton köre. Az első törvénynek megfelelően, ha összekevered az elsődleges és a másodlagos színeket (ezek a színek, amelyek a Newton-féle színkör ellentétes végén helyezkednek el), akkor a fehér érzetét kapod. A második törvénynek megfelelően, ha két színt keverünk egybe, akkor a közöttük lévő szín alakul ki.

A színérzékelés a látásélességhez hasonlóan a retina kúpos apparátusának függvénye..

színlátás — a szem képessége különböző hullámhosszúságú, nanométerben mért fényhullámok érzékelésére.

színlátás — az a képesség vizuális rendszerérzékelni a különböző színeket és azok árnyalatait. A színérzékelés akkor lép fel a szemben, amikor a retina fotoreceptorait elektromágneses rezgések érik a spektrum látható részén.

A színérzékelések sokfélesége a spektrum hét fő színének – piros, narancs, sárga, zöld, kék, indigó és lila – eltolásával jön létre. A spektrum egyes monokromatikus sugarainak kitettsége a szemnek egyik vagy másik kromatikus szín érzetét okozza.. Az emberi szem a 383-770 nm hullámhosszú sugarak közötti spektrum tartományát érzékeli. A hosszú hullámhosszú fénysugarak vörös érzetet keltenek, rövid hullámhosszúak kék és lila színeket. A közöttük lévő hullámhosszok narancssárga, sárga, zöld és kék virágok.

A színérzékelés fiziológiáját és patológiáját a legteljesebben a színlátás háromkomponensű elmélete magyarázza meg, Lomonosov-Jung-Helmholtz. Ezen elmélet szerint az emberi retinában háromféle kúp található, amelyek mindegyike a megfelelő elsődleges színt érzékeli. Az ilyen típusú kúpok mindegyike különböző színérzékeny vizuális pigmenteket tartalmaz – egyesek a piroshoz, mások a zöldhez, mások pedig a kékhez. Mindhárom komponens teljes működése esetén a normál színlátás biztosított, amit normálnak nevezünk trichromasia, és az emberek, akiknek ez van — trikromácia.

A vizuális érzetek sokfélesége két csoportra osztható:

• akromatikus- fehér, fekete érzékelése, szürke színek, a legvilágosabbtól a legsötétebbig;
• kromatikus- a színspektrum összes tónusának és árnyalatának érzékelése.

A kromatikus színeket színárnyalat, világosság vagy fényerő, valamint telítettség különbözteti meg.

Színtónus — ez minden szín jele, amely lehetővé teszi, hogy ezt a színt egy adott színhez rendelje. Egy szín világosságát a közelségének mértéke jellemzi fehér szín.

Színtelítettség — az azonos világosságú akromatikustól való eltérés mértéke. A színárnyalatok teljes választéka három alapszín keverésével érhető el: piros, zöld, kék.

A színek keverésének törvényei érvényesek, ha mindkét szem irritált különböző színek. Ezért a binokuláris színkeverés nem különbözik a monokuláris színkeveréstől, ami a központi idegrendszer szerepét jelzi ebben a folyamatban.

Megkülönböztetni szerzett és veleszületett színlátás zavarai. A veleszületett rendellenességek három összetevőtől függenek - az ilyen látást — dichromasia. Ha két összetevő hiányzik, látást hívunk — egyszínű.

A megszerzett ritka: a retina és a központi idegrendszer látóidegének betegségeiben.

A színérzékelés értékelése a Chris-Nagel-Rabkin osztályozásnak megfelelően történik, amely:

• normál trichromasia- színlátás, amelyben ezek a receptorok fejlettek és normálisan működnek;
• rendellenes trichromasia- a három receptor egyike nem működik megfelelően. A következőkre oszlik: protanomaly, amelyet az első (vörös) receptor fejlődésének anomáliája jellemez; deuteranomaly, amelyet a második (zöld) receptor rendellenes fejlődése jellemez; - tritanomaly, amelyet a harmadik (kék) receptor fejlődésének rendellenessége jellemez;
• dichromasia- színlátás, amelyben a három receptor egyike nem működik. A dichromacy a következőkre oszlik:

• protanopia- vakság főként a vörösre;
• deuteranópia- vakság főként a zöldre;
• tritanópia Túlnyomóan kék vakság.

monochromasia vagy achromasia — teljes hiánya színlátás.

Jelentősebb színlátási zavarok, amelyeket részlegesnek neveznek színvakság, akkor fordulnak elő, ha az egyik színkomponens érzékelése teljesen elveszett. Úgy gondolják, hogy akik ebben a betegségben szenvednek - dikromátok- lehet protanópok amikor leesik a vörös deuteranopes- zöld és tritanópok- lila komponens.

Lásd: Jellemzők vizuális elemzőés kutatási módszereik

Saenko I. A.

1. Ápolási útmutató / N. I. Belova, B. A. Berenbein, D. A. Velikoretsky és mások; Szerk. N. R. Paleeva.- M.: Orvostudomány, 1989.
2. Ruban E. D., Gainutdinov I. K. Ápolás a szemészetben. - Rostov n / a: Főnix, 2008.

színlátás

A színérzékelés fenomenológiáját a színlátás törvényei írják le, amelyek pszichofizikai kísérletek eredményeiből származnak. Ezekre a törvényekre alapozva több mint 100 éves időszak alatt számos színlátás elméletet dolgoztak ki. És csak az elmúlt 25 évben vált lehetségessé ezen elméletek elektrofiziológiai módszerekkel történő közvetlen tesztelése a látórendszer egyes receptorainak és neuronjainak elektromos aktivitásának rögzítésével.

A színérzékelés fenomenológiája

A színtónusok „természetes” kontinuumot alkotnak. Mennyiségileg egy színkörként ábrázolható, amelyen a megjelenések sorozata adott: piros, sárga, zöld, cián, bíbor és ismét piros. A színárnyalat és a telítettség együtt határozzák meg a színárnyalatot vagy a szín szintjét. A telítettség azt jelenti, hogy egy színben mennyi fehér vagy fekete van. Például, ha a tiszta vöröset fehérrel keveri, rózsaszín árnyalatot kap. Egy háromdimenziós "színtestben" lévő ponttal bármilyen színt ábrázolhatunk. A „színtest” egyik első példája F. Runge német művész (1810) színgömbje. Itt minden szín egy adott területnek felel meg, amely a felszínen vagy a gömb belsejében található. Ez az ábrázolás a színérzékelés alábbi legfontosabb minőségi törvényeinek leírására használható.

1.

2.

3.

A modern metrikus színrendszerekben a színérzékelést három változó – színárnyalat, telítettség és világosság – alapján írják le. Az alábbiakban tárgyalandó színeltolódás törvényeinek magyarázata és az azonos színérzékelés szintjei meghatározására szolgál. A metrikus háromdimenziós rendszerekben egy közönséges színgömbből annak deformációja révén nem gömb alakú színes szilárd test keletkezik. Az ilyen metrikus színrendszerek létrehozásának célja (Németországban a Richter által kifejlesztett DIN színrendszert használják) nem a színlátás fiziológiai magyarázata, sokkal inkább a színérzékelés sajátosságainak egyértelmű leírása. Amikor azonban egy kimerítő élettani elmélet színlátás (eddig nincs ilyen elmélet), képesnek kell lennie megmagyarázni a színtér szerkezetét.

A színlátás elméletei

A színlátás háromkomponensű elmélete

A színlátás három független élettani folyamatok. A színlátás háromkomponensű elmélete (Jung, Maxwell, Helmholtz) három komponens jelenlétét feltételezi. különféle típusok kúpok, amelyek független vevőként működnek, amikor a fény fotopikus szinten van.

A receptoroktól kapott jelek kombinációit dolgozzák fel idegrendszerek ah a fényerő és a szín érzékelése. Ennek az elméletnek a helyességét a színkeverés törvényei, valamint számos pszichofiziológiai tényező igazolja. Például a fotopikus érzékenység alsó határán csak három komponens különbözhet a spektrumban - vörös, zöld és kék.

Ellenfél színelmélete

Ha egy szürke kört élénkzöld gyűrű vesz körül, akkor az utóbbi piros színt kap az egyidejű színkontraszt eredményeként. Az egyidejű színkontraszt és a szekvenciális színkontraszt jelenségei szolgáltak alapul a 19. században javasolt ellenfélszínek elméletéhez. Göring. Hering azt javasolta, hogy négy alapszín létezik – piros, sárga, zöld és kék –, és ezek párban párosultak két antagonisztikus mechanizmus – a zöld-piros és a sárga-kék – révén. Egy harmadik ellenfél mechanizmust is feltételeztek a fehér és fekete akromatikusan komplementer színekre. E színek érzékelésének poláris jellege miatt Hering ezeket a színpárokat „ellenfél színeknek” nevezte. Elméletéből az következik, hogy nem létezhetnek olyan színek, mint a "zöldes-piros" és a "kékes-sárga".

Zóna elmélet

Színlátás zavarai

Különféle kóros elváltozások, sérti a színérzékelést, előfordulhat a vizuális pigmentek szintjén, a jelfeldolgozás szintjén a fotoreceptorokban vagy a látórendszer magas részein, valamint magának a szemnek a dioptriás apparátusában. Az alábbiakban olyan színlátási rendellenességeket ismertetünk, amelyek veleszületettek, és szinte mindig mindkét szemet érintik. Rendkívül ritkák az olyan esetek, amikor csak az egyik szem színérzékelése romlik. Ez utóbbi esetben a betegnek lehetősége van a károsodott színlátás szubjektív jelenségeinek leírására, hiszen össze tudja hasonlítani a jobb és a bal szem segítségével szerzett érzeteit.

színlátás anomáliák

Az anomáliákat általában ezeknek vagy a színérzékelés más kisebb megsértésének nevezik. X-hez kötött recesszív tulajdonságként öröklődnek. A színanomáliával rendelkező egyedek mind trikromaták, i.e. nekik, mint a normál színlátású embereknek, a három alapszínt kell használniuk a látható szín teljes leírására. Az anomáliák azonban kevésbé képesek megkülönböztetni egyes színeket, mint a normál látó trikromaták, és a színegyeztetési tesztekben eltérő arányban használják a vöröset és a zöldet. Az anomaloszkópon végzett tesztelés azt mutatja, hogy ha a színkeverékben a normálnál több a vörös, és deuteranomáliával, akkor a keverékben több a zöld a szükségesnél. NÁL NÉL ritka esetek tritanomaly, a sárga-kék csatorna munkája megszakad.

Dikromátok

A dichromatopsia különböző formái X-hez kötött recesszív tulajdonságokként is öröklődnek. A dikromaták az összes általuk látott színt két tiszta színnel le tudják írni. Mind a protanópoknak, mind a deuteranopoknak van egy megszakadt vörös-zöld csatornája. A protanópok összekeverik a vöröset a feketével, a sötétszürkét, a barnát, és bizonyos esetekben, mint a deuteranopus, a zölddel. bizonyos részét a spektrum akromatikusnak tűnik számukra. A protanópnál ez a tartomány 480 és 495 nm között van, deuteranópnál 495 és 500 nm között van. A ritkán látható tritanópok összekeverik a sárgát és a kéket. A spektrum kékes-lila vége akromatikusnak tűnik számukra - mint egy átmenet a szürkéből a feketébe. A spektrum 565 és 575 nm közötti tartományát a tritanópok is akromatikusnak érzékelik.

Teljes színvakság

Az összes ember kevesebb mint 0,01%-a szenved teljes színvakságban. Monokromátokat látnak a világ mint egy fekete-fehér film, i.e. csak a szürke árnyalatai különböztethetők meg. Az ilyen monokromátok általában a fényadaptáció megsértését mutatják a megvilágítás fotopikus szintjén. Annak a ténynek köszönhetően, hogy a monokromaták szeme könnyen elvakodik, rosszul megkülönböztetik az alakot nappali fényben, ami fotofóbiát okoz. Ezért viselnek sötétet Napszemüveg még normál nappali fényben is. A monokromaták retinájában szövettani vizsgálatáltalában nem találnak anomáliákat. Úgy gondolják, hogy a vizuális pigment helyett a kúpjaik rodopszint tartalmaznak.

A rúdkészülék rendellenességei

A színlátás zavarainak diagnosztizálása

Mivel van egész sor normál színlátást igénylő szakmáknál (például sofőrök, pilóták, gépészek, divattervezők) minden gyermeknél ellenőrizni kell a színlátást, hogy a későbbiekben figyelembe lehessen venni az anomáliák jelenlétét a szakmaválasztás során. Az egyikben egyszerű tesztek„pszeudo-izokromatikus” Ishihara táblázatokat használnak. Ezek a tabletták különböző méretű és színű foltokkal vannak megjelölve, amelyek betűket, jeleket vagy számokat alkotnak. A különböző színű foltok ugyanolyan világosságúak. A károsodott színlátással rendelkező személyek nem látnak bizonyos szimbólumokat (ez attól függ, hogy milyen foltok színéből alakultak ki). Használata különféle lehetőségeket Az Ishihara táblázatok segítségével megbízhatóan kimutatható a színlátás megsértése. Pontos diagnózis színkeverési tesztekkel lehetséges.

Irodalom:
1. J. Dudel, M. Zimmerman, R. Schmidt, O. Grusser és munkatársai: Human Physiology, 2 kötet, angol nyelvű fordítás, Mir, 1985
2. Fejezet Szerk. B. V. Petrovszkij. Népszerű orvosi enciklopédia, Művészet. „Jövőkép”, „Színes látás”, „Szovjet Enciklopédia”, 1988
3. V. G.

színlátás

Eliszejev, Yu. I. Afanasiev, N. A. Jurina. Szövettan, "Orvostudomány", 1983

vizuális érzés- egy vizuális inger egyéni észlelése, amely akkor következik be, amikor a közvetlen és a tárgyakról visszaverődő fénysugarak elérnek egy bizonyos küszöbintenzitást. A látómezőben lévő valódi vizuális objektum érzetek komplexumát idézi elő, amelyek integrálása alkotja a tárgy észlelését.

Vizuális ingerek észlelése. A fény érzékelését fotoreceptorok vagy neuroszenzoros sejtek részvételével végzik, amelyek másodlagos szenzoros receptorok. Ez azt jelenti, hogy speciális sejtek, amelyek a fénykvantumokról információt továbbítanak a retina neuronjainak, beleértve először a bipoláris neuronokat, majd a ganglionsejteket, amelyek axonjai a látóideg rostjait alkotják; az információ ezután a kéreg alatti neuronokhoz (thalamus és anterior colliculus) és kérgi központok(elsődleges vetítési mező 17, másodlagos vetítési mező 18 és 19) a látás. Emellett a horizontális és amakrin sejtek is részt vesznek a retinában lévő információátviteli és -feldolgozási folyamatokban. A retina összes neuronja alkotja a szem idegrendszerét, amely nemcsak információt továbbít az agy látóközpontjaiba, hanem részt vesz annak elemzésében és feldolgozásában is. Ezért a retinát az agy perifériára helyezett részének nevezik.

alapján több mint 100 évvel ezelőtt morfológiai jellemzők Max Schultze a fotoreceptorokat két típusra osztotta: rúdra (hosszú vékony cellák hengeres külső szegmenssel és egy belső átmérőjűvel) és kúpokra (rövidebb és vastagabbak). hazai szegmens). Felhívta a figyelmet arra, hogy az éjszakai állatok ( denevér, bagoly, vakond, macska, sündisznó) rudak domináltak a retinában, míg a tobozok a nappali állatokban (galambok, csirkék, gyíkok) domináltak. Schultze ezekre az adatokra alapozva javasolta a látás kettősségének elméletét, amely szerint a rudak scotopikus látást, vagy alacsony megvilágítás melletti látást biztosítanak, a kúpok pedig fotopikus látást valósítanak meg, és erősebb fényben dolgoznak. Meg kell azonban jegyezni, hogy a macskák nappal tökéletesen látnak, a fogságban tartott sünök pedig könnyen alkalmazkodnak a nappali életmódhoz; a kígyók, amelyek retinájában főleg kúpok találhatók, alkonyatkor jól tájékozódnak.

A rudak és kúpok morfológiai jellemzői. Az emberi retinában minden szem körülbelül 110-123 millió rudat és körülbelül 6-7 millió kúpot tartalmaz, i.e. 130 millió fotoreceptor. Valaminek a területén sárga folt főleg kúpok vannak, a periférián pedig rudak.

Képalkotás. A szemnek számos fénytörő közege van: a szaruhártya, a szem elülső és hátsó kamrájának folyadéka, a kristálylap és üveges test. Képalkotás egy ilyen rendszerben nagyon nehéz, mert minden törésközegnek megvan a maga görbületi sugara és törésmutatója. Speciális számítások kimutatták, hogy lehetséges egy egyszerűsített modell használata - csökkent szemés vegyük figyelembe, hogy csak egy törőfelület van – a szaruhártya és egy csomópont(rajta keresztül a nyaláb törés nélkül fog repülni), a retina előtt 17 mm távolságra helyezkedik el (60. ábra).

Rizs. 60. ábra Csomópont helye. 61. Képalkotás, és a szem hátsó fókusza.

Egy tárgy képének felépítése AB minden azt korlátozó pontból két-két sugarat veszünk: megtörés után az egyik sugár áthalad a fókuszon, a másik pedig törés nélkül a csomóponton (61. ábra). Ezen sugarak konvergenciapontja adja a pontok képét DEés B- pontok A1és B2és ennek megfelelően az alany A1B1. A kép valódi, fordított és kicsinyített. A tárgy és a szem távolságának ismerete OD, a téma nagyságát ABés a csomópont és a retina távolsága (17 mm), a képméret kiszámítható. Ehhez a háromszögek hasonlóságából AOBés L1B1O1, az arányok egyenlősége a következő:

A szem törőképességét úgy fejezzük ki dioptria. Egy 1 m-es gyújtótávolságú lencse törőereje egy dioptria A lencse dioptriában mért törőerejének meghatározásához el kell osztani a középpontokban lévő gyújtótávolsággal. Fókusz- ez a konvergencia pontja a lencsével párhuzamos sugarak törése után. gyújtótávolság a lencse középpontjától való távolságot (a szemnél a csomóponttól) ho fókusznak nevezzük.

Az emberi szem úgy van beállítva, hogy távoli tárgyakat nézzen: a nagyon távoli fénypontból érkező párhuzamos sugarak a retinán konvergálnak, és ezért arra fókuszálnak. Ezért a távolság NAK,-NEK a retinától a csomópontig O a szem fókusztávolsága. Ha 17 mm-nek vesszük, akkor a szem törőereje egyenlő lesz:

Színlátás. A legtöbb ember képes különbséget tenni az alapszínek és a sok árnyalat között. Ennek oka a különböző hullámhosszú elektromágneses oszcillációk fotoreceptorokra gyakorolt ​​hatása, beleértve azokat is, amelyek lila (397-424 nm), kék (435 nm), zöld (546 nm), sárga (589 nm) és vörös ( 671-700 nm). Ma már senki sem vonja kétségbe, hogy a normál emberi színlátáshoz bármely színtónus elérhető 3 alapszíntónus - vörös (700 nm), zöld (546 nm) és kék (435 nm) - additív keverésével. A fehér szín minden színű sugarak keverékét adja, vagy három alapszín (piros, zöld és kék) keverékét, vagy két úgynevezett páros kiegészítő színt: vörös és kék, sárga és kék keverésével.

A 0,4-0,8 mikron hullámhosszú fénysugarak, amelyek gerjesztést okoznak a retina kúpjaiban, a tárgy színének érzetét idézik elő. A vörös szín érzése a legnagyobb hullámhosszú, az ibolya - a legkisebb hullámhosszú sugarak hatására jön létre.

A retinában háromféle kúp található, amelyek eltérően reagálnak a vörösre, zöldre és lila. Egyes kúpok elsősorban a vörösre, mások a zöldre, mások a lilára reagálnak. Ezt a három színt nevezték elsődlegesnek. Egyetlen retina ganglion sejtekből származó akciós potenciálok rögzítése azt mutatta, hogy amikor a szemet különböző hullámhosszú sugarakkal világítják meg, egyes sejtekben gerjesztés lép fel. uralkodók- bármely szín hatására előfordul, másoknál - modulátorok- csak egy bizonyos hullámhosszon. Ebben az esetben 7 különböző modulátort azonosítottak, amelyek 0,4 és 0,6 μm közötti hullámhosszra reagáltak.

Az alapszínek optikai keverésével a spektrum összes többi színe és minden árnyalata elérhető. Néha előfordul a színérzékelés megsértése, amellyel kapcsolatban az ember nem tesz különbséget bizonyos színek között. Ilyen eltérést a férfiak 8% -ánál és a nők 0,5% -ánál figyeltek meg. Előfordulhat, hogy egy személy nem különböztet meg egy, kettő és ritkább esetben mindhárom alapszínt, így az egész környezet szürke tónusokban érzékelik.

Alkalmazkodás. A retina fotoreceptorainak érzékenysége a fényingerekre rendkívül magas. A retina egyik rúdja 1-2 fénykvantum hatására gerjeszthető. Az érzékenység a fény változásával változhat. Sötétben növekszik, világosban pedig csökken.

Sötét adaptáció, i.e. a szem érzékenységének jelentős növekedése figyelhető meg, amikor világos helyiségből sötétbe lépünk. A sötétben tartózkodás első tíz percében a szem fényérzékenysége tízszeresére, majd egy órán belül több tízezerszeresére nő. A magban alkalmazkodás a sötéthez két fő folyamat van - a vizuális pigmentek helyreállítása és a receptív mező területének növelése. Eleinte a kúpok vizuális pigmentjei helyreállnak, ami azonban nem vezet nagy változásokhoz a szem érzékenységében, mivel a kúpkészülék abszolút érzékenysége alacsony. A sötét jegyben való tartózkodás első órájának végére helyreáll a rudak rodopszinja, ami 100 000-200 000-szeresére növeli a rudak fényérzékenységét (és ennek következtében megnő). perifériás látás). Ezenkívül sötétben az oldalirányú gátlás gyengülése vagy megszüntetése miatt (ebben a folyamatban a szubkortikális és kortikális látóközpontok neuronjai vesznek részt) megnő a ganglionsejt receptív mezőjének gerjesztő központjának területe. jelentősen (ugyanakkor a fotoreceptorok konvergenciája a bipoláris neuronokhoz nő, a bipoláris neuronok pedig a ganglionsejten). Ezen események eredményeként a retina perifériáján kialakuló térbeli összegzés következtében fényérzékenység sötétben növekszik, ugyanakkor a látásélesség csökken. A szimpatikus idegrendszer aktiválása és a katekolaminok termelésének fokozódása növeli a sötét adaptáció sebességét.

Kísérletek kimutatták, hogy az alkalmazkodás a központi idegrendszerből érkező hatásoktól függ. Így az egyik szem megvilágítása a második szem fényérzékenységének csökkenését okozza, amely nem volt megvilágításnak kitéve.

színlátás és annak meghatározásának módszerei

Feltételezik, hogy a központi idegrendszerből érkező impulzusok változást okoznak a működő horizontális sejtek számában. Számuk növekedésével nő az egy ganglionsejthez kapcsolódó fotoreceptorok száma, azaz nő a receptív mező. Ez alacsonyabb intenzitású fénystimulációnál eredményez reakciót. A megvilágítás növekedésével a gerjesztett vízszintes cellák száma csökken, ami az érzékenység csökkenésével jár.

A sötétségből a fénybe való átmenet során átmeneti vakság lép fel, majd a szem érzékenysége fokozatosan csökken, i.e. fényadaptáció történik. Főleg a retina receptív mezőinek csökkenésével jár.

A színlátás biofizikája SZÍN ÉS SZÍNMÉRÉS A színlátás különböző jelenségei különösen jól mutatják, hogy a vizuális észlelés nemcsak az ingerek típusától és a receptorok munkájától függ, hanem a jelfeldolgozás természetétől is. idegrendszer. A látható spektrum különböző részei eltérő színűnek tűnnek számunkra, és az ibolya és kék színről a zölden és sárgán át a vörösbe való átmenet során az érzetek folyamatosan változnak. Érzékelhetünk azonban olyan színeket, amelyek nem szerepelnek a spektrumban, mint például a lila, amelyet a vörös és a kék keverésével kapunk. Teljesen különböző fizikai feltételek a vizuális stimuláció azonos színérzékeléshez vezethet. Például a monokromatikus sárga színt nem lehet megkülönböztetni a tiszta zöld és a tiszta vörös specifikus keverékétől. A színérzékelés fenomenológiáját a színlátás törvényei írják le, amelyek pszichofizikai kísérletek eredményeiből származnak. Ezekre a törvényekre alapozva több mint 100 éves időszak alatt számos színlátás elméletet dolgoztak ki. És csak az elmúlt 25 évben vált lehetővé ezen elméletek közvetlen tesztelése elektrofiziológiai módszerekkel - a látórendszer egyes receptorainak és neuronjainak elektromos aktivitásának rögzítésével. A színérzékelés fenomenológiája A normál színlátású ember vizuális világa rendkívül telített színárnyalatokkal. Egy személy körülbelül 7 millió különböző színárnyalatot tud megkülönböztetni. Hasonlítsa össze - a retinában is körülbelül 7 millió kúp található. Egy jó monitor azonban körülbelül 17 millió szín (pontosabban 16'777'216) megjelenítésére képes. Ez az egész készlet két osztályra osztható - kromatikus és akromatikus árnyalatokra. Az akromatikus árnyalatok a legfényesebb fehértől a legmélyebb feketéig természetes folyamatot alkotnak, ami megfelel a fekete érzetének az egyidejű kontraszt jelenségében (egy fehér alapon szürke alak sötétebbnek tűnik, mint ugyanaz az alak a sötéten). A kromatikus árnyalatok az objektumok felületének színéhez kapcsolódnak, és három fenomenológiai tulajdonság jellemzi őket: színárnyalat, telítettség és világosság. Világító fényingerek (például színes fényforrás) esetén a „világosság” attribútumot a „megvilágítás” (fényerő) attribútum helyettesíti. Monokromatikus fényingerek ugyanaz az energia, de a különböző hullámhosszak eltérő fényérzetet okoznak. A spektrális fényességgörbéket (vagy spektrális érzékenységi görbéket) mind a fotopikus, mind a scotopikus látáshoz a következők alapján készítik el. szisztematikus mérések a kisugárzott energia mennyisége, amely a különböző hullámhosszú fényingerekhez (monokromatikus ingerekhez) szükséges, hogy azonos szubjektív fényérzetet keltsen. A színtónusok „természetes” kontinuumot alkotnak. Mennyiségileg egy színkörként ábrázolható, amelyen a megjelenések sorozata adott: piros, sárga, zöld, cián, bíbor és ismét piros. A színárnyalat és a telítettség együtt határozzák meg a színárnyalatot vagy a szín szintjét. A telítettség azt jelenti, hogy egy színben mennyi fehér vagy fekete van. Például, ha a tiszta vöröset fehérrel keveri, rózsaszín árnyalatot kap. Egy háromdimenziós "színtestben" lévő ponttal bármilyen színt ábrázolhatunk. A „színtest” egyik első példája F. Runge német művész (1810) színgömbje. Itt minden szín egy adott területnek felel meg, amely a felszínen vagy a gömb belsejében található. Ez az ábrázolás a színérzékelés alábbi legfontosabb minőségi törvényeinek leírására használható. Az észlelt színek kontinuumot alkotnak; más szóval a közeli színek simán, ugrás nélkül átadják egymást. A színtest minden pontja pontosan meghatározható három változóval. A színtest szerkezetében póluspontok vannak - olyan kiegészítő színek, mint a fekete-fehér, zöld és piros, kék és sárga, a gömb ellentétes oldalán helyezkednek el. A modern metrikus színrendszerekben a színérzékelést három változó – színárnyalat, telítettség és világosság – alapján írják le. Ez azért történik, hogy megmagyarázzuk a színeltolódás törvényeit, amelyeket alább tárgyalunk, és hogy meghatározzuk az azonos színérzékelés szintjeit. A metrikus háromdimenziós rendszerekben egy közönséges színgömbből annak deformációja révén nem gömb alakú színes szilárd test keletkezik. Az ilyen metrikus színrendszerek létrehozásának célja (Németországban a Richter által kifejlesztett DIN színrendszert használják) nem a színlátás fiziológiai magyarázata, sokkal inkább a színérzékelés sajátosságainak egyértelmű leírása. Ha azonban a színlátás átfogó fiziológiai elméletét terjesztik elő (még nincs ilyen elmélet), annak képesnek kell lennie megmagyarázni a színtér szerkezetét. színkeverés Additív színkeveredés akkor következik be, amikor különböző hullámhosszú fénysugarak a retina ugyanazon pontjára esnek. Például egy anomaloszkópban, egy színlátási zavarok diagnosztizálására használt műszerben egy fényingert (például tiszta sárga 589 nm hullámhosszon) vetítenek a kör egyik felére, míg valamilyen színkeveréket (pl. tiszta vörös 671 nm hullámhosszon és tiszta zöld 546 nm hullámhosszon) - a másik felén. A tiszta színnel azonos érzetet keltő additív spektrális keverék megtalálható a következő „színkeverési egyenletből”: a (piros, 671) + b (zöld, 546) c (sárga, 589) (1) A szimbólum érzékelési ekvivalenciát jelent, és nincs matematikai jelentése, a, b és c megvilágítási együtthatók. Normál színlátással rendelkező személy esetében a piros komponens esetében az együtthatót körülbelül 40-nek kell venni, a zöld komponens esetében pedig körülbelül 33 relatív egységet (ha a sárga komponens megvilágítását 100 egységnek vesszük). Ha veszünk két monokromatikus fényingert, az egyik a 430-555 nm-es, a másik a 492-660 nm-es tartományban, és összekeverjük őket, akkor a kapott színkeverék árnyalata vagy fehér lesz, vagy megfelel tiszta szín, amelynek hullámhossza vegyes színek hullámhosszai között van. Ha azonban az egyik monokromatikus inger hullámhossza meghaladja a 660-at, a másiké pedig nem éri el a 430 nm-t, akkor lila színtónusokat kapunk, amelyek nem szerepelnek a spektrumban. Fehér szín. Minden színtónushoz színkerék van egy olyan eltérő színtónus, hogy összekeverve fehér színt ad. Állandók (a és b súlyozó tényezők) keverési egyenletek a(F1 ) + b (F2 )K (fehér) (2) a "fehér" definíciójától függ.

Szín és látás

Minden olyan F1, F2 árnyalatpárt, amely kielégíti a (2) egyenletet, komplementer színeknek nevezzük.

Kivonó színkeverés. Abban különbözik az additív színkeveréstől, hogy ez egy tisztán fizikai folyamat. Ha fehéret engedünk át két széles sávszélességű szűrőn, először sárgán, majd ciánon, a kapott kivonó keverék zöld lesz, mivel mindkét szűrőn csak zöld fény tud áthaladni. A festéket keverő művész kivonó színkeverést eredményez, mivel az egyes festékszemcsék széles sávszélességű színszűrőként működnek.

TRICHROMATICITÁS

Normál színlátáshoz bármely adott színtónus (F4) elérhető három meghatározott F1-F3 színtónus additív keverésével. Ez a szükséges és elégséges feltétel le van írva következő egyenlet színérzékelés:

a(F1 ) + b (F2 ) + c (F3 ) d (F4 } (3)

A nemzetközi egyezmény szerint a 700 nm-es (piros), 546 nm-es (zöld) és 435 nm-es (kék) hullámhosszú tiszta színeket választják elsődleges (elsődleges) F1, F2, F3 színnek, amelyekkel modern színt lehet építeni. rendszerek. ). Ahhoz, hogy adalékos keveréssel fehér színt kapjunk, ezen alapszínek (a, b és c) tömegegyütthatóit a következő összefüggéssel kell összevetni:

a + b + c + d = 1 (4)

A színérzékeléssel kapcsolatos élettani kísérletek eredményei, amelyeket az (1) - (4) egyenletek írnak le, színdiagram (“színháromszög”) formájában ábrázolhatók, ami túl bonyolult ahhoz, hogy ebben a munkában ábrázoljuk. Egy ilyen diagram abban különbözik a színek háromdimenziós ábrázolásától, hogy itt hiányzik egy paraméter - a „világosság”. Ezen diagram szerint, ha két színt keverünk, a kapott szín a két eredeti színt összekötő egyenes vonalon fekszik. Ahhoz, hogy ezen az ábrán komplementer színpárokat találjunk, egyenes vonalat kell húzni a „fehér ponton”.

A színes televíziózásban használt színeket a (3) egyenlettel analóg módon kiválasztott három szín additív keverésével kapják.

A SZÍNLÁTÁS ELMÉLETEI

A színlátás háromkomponensű elmélete

A (3) egyenletből és a színdiagramból az következik, hogy a színlátás három független élettani folyamaton alapul. A színlátás háromkomponensű elmélete (Jung, Maxwell, Helmholtz) három különböző típusú kúp jelenlétét feltételezi, amelyek független vevőként működnek, ha a megvilágítás fotopikus. A receptoroktól kapott jelek kombinációit neurális rendszerek dolgozzák fel a fényerő és a szín érzékelése érdekében. Ennek az elméletnek a helyességét a színkeverés törvényei, valamint számos pszichofiziológiai tényező igazolja. Például a fotopikus érzékenység alsó határán csak három komponens különbözhet a spektrumban - vörös, zöld és kék.

Az első objektív adatok, amelyek alátámasztják a háromféle színlátó receptor jelenlétének hipotézisét, egyedi kúpok mikrospektrofotometriás mérésével, valamint a színlátással rendelkező állatok retinájában a színspecifikus kúpreceptor potenciálok rögzítésével születtek.

Ellenfél színelmélete

Ha egy szürke kört élénkzöld gyűrű vesz körül, akkor az utóbbi piros színt kap az egyidejű színkontraszt eredményeként. Az egyidejű színkontraszt és a szekvenciális színkontraszt jelenségei szolgáltak alapul a 19. században javasolt ellenfélszínek elméletéhez. Göring. Hering azt javasolta, hogy négy alapszín létezik – piros, sárga, zöld és kék –, és ezek párban párosultak két antagonisztikus mechanizmus – a zöld-piros és a sárga-kék – révén. Egy harmadik ellenfél-mechanizmust is feltételeztek az akromatikusan komplementer színekre - fehérre és feketére. E színek érzékelésének poláris jellege miatt Hering ezeket a színpárokat „ellenfél színeknek” nevezte. Elméletéből az következik, hogy nem létezhetnek olyan színek, mint a "zöldes-piros" és a "kékes-sárga".

Így az ellenfél színeinek elmélete antagonista szín-specifikus idegi mechanizmusok jelenlétét feltételezi. Például, ha egy ilyen neuront zöld fény inger hatására gerjesztik, akkor a vörös ingernek kell gátlását okoznia. A Goering által javasolt ellenzéki mechanizmusok részleges támogatást kaptak, miután megtanulták, hogyan kell regisztrálni a tevékenységet idegsejtek közvetlenül kapcsolódik a receptorokhoz. Így egyes színlátású gerinceseknél „vörös-zöld” és „sárga-kék” vízszintes sejteket találtak. A „vörös-zöld” csatorna sejtjeiben a nyugalmi membránpotenciál megváltozik, a sejt hiperpolarizálódik, ha a 400-600 nm-es spektrumú fény a befogadó mezőjére esik, és depolarizálódik, ha 600 nm-nél nagyobb hullámhosszú ingert alkalmazunk. . A "sárga-kék" csatorna sejtjei 530 nm-nél kisebb hullámhosszú fény hatására hiperpolarizálódnak, és 530-620 nm tartományban depolarizálódnak.

Az ilyen neurofiziológiai adatok alapján egyszerű neurális hálózatok konstruálhatók, amelyek lehetővé teszik három független kúprendszer összekapcsolásának megmagyarázását annak érdekében, hogy a látórendszer magasabb szintjein lévő neuronok szín-specifikus válaszát váltsák ki.

Zóna elmélet

Egy időben heves viták alakultak ki az egyes leírt elméletek támogatói között. Ezeket az elméleteket azonban ma már a színlátás kiegészítő értelmezéseinek tekinthetjük. Criss 80 évvel ezelőtt javasolt zónaelmélete megpróbálta szintetikusan kombinálni ezt a két versengő elméletet. Megmutatja, hogy a háromkomponensű elmélet alkalmas a receptorszint működésének leírására, az opponens elmélet pedig a neuronális rendszerek részletesebb leírására. magas szint vizuális rendszer.

SZÍNLÁTÁS ZAVAROK

Különféle kóros elváltozások léphetnek fel, amelyek megzavarják a színérzékelést a vizuális pigmentek szintjén, a jelfeldolgozás szintjén a fotoreceptorokban vagy a látórendszer magas részein, valamint magának a szemnek a dioptria berendezésében.

Az alábbiakban olyan színlátási rendellenességeket ismertetünk, amelyek veleszületettek, és szinte mindig mindkét szemet érintik. Rendkívül ritkák az olyan esetek, amikor csak az egyik szem színérzékelése romlik. Ez utóbbi esetben a betegnek lehetősége van a károsodott színlátás szubjektív jelenségeinek leírására, hiszen össze tudja hasonlítani a jobb és a bal szem segítségével szerzett érzeteit.

színlátás anomáliák

Az anomáliákat általában ezeknek vagy a színérzékelés más kisebb megsértésének nevezik. X-hez kötött recesszív tulajdonságként öröklődnek. A színanomáliával rendelkező egyedek mind trikromaták, i.e. nekik, mint a normál színlátású embereknek, három alapszínt kell használniuk a látható szín teljes leírásához (3. egyenlet).

Az anomáliák azonban kevésbé képesek megkülönböztetni egyes színeket, mint a normál látó trikromaták, és a színegyeztetési tesztekben eltérő arányban használják a vöröset és a zöldet. Az anomaloszkópon végzett vizsgálat azt mutatja, hogy az ur szerinti protanomáliával. (1) a színkeverékben a normálnál több vörös, deuteranomália esetén pedig a szükségesnél több zöld van a keverékben. A tritanomalia ritka esetekben a sárga-kék csatorna megszakad.

Dikromátok

A dichromatopsia különböző formái X-hez kötött recesszív tulajdonságokként is öröklődnek. A dikromaták az összes általuk látott színt csak két tiszta színnel tudják leírni (3. egyenlet). Mind a protanópoknak, mind a deuteranopoknak van egy megszakadt vörös-zöld csatornája. A protanópok összekeverik a vöröset a feketével, a sötétszürkét, a barnát, és bizonyos esetekben, mint a deuteranopus, a zölddel. A spektrum egy bizonyos része akromatikusnak tűnik számukra. A protanóp esetében ez a tartomány 480 és 495 nm között van, deuteranópnál 495 és 500 nm között. A ritkán látható tritanópok összekeverik a sárgát és a kéket. A spektrum kékes-lila vége akromatikusnak tűnik számukra - mint egy átmenet a szürkéből a feketébe. A spektrum 565 és 575 nm közötti tartományát a tritanópok is akromatikusnak érzékelik.

Teljes színvakság

Az összes ember kevesebb mint 0,01%-a szenved teljes színvakságban. Ezek a monokromaták fekete-fehér filmként látják az őket körülvevő világot, i.e. csak a szürke árnyalatai különböztethetők meg. Az ilyen monokromátok általában a fényadaptáció megsértését mutatják a megvilágítás fotopikus szintjén. Annak a ténynek köszönhetően, hogy a monokromaták szeme könnyen elvakodik, rosszul megkülönböztetik az alakot nappali fényben, ami fotofóbiát okoz. Ezért még normál nappali fényben is sötét napszemüveget viselnek. A monokromaták retinájában a szövettani vizsgálat általában nem talál semmilyen rendellenességet. Úgy gondolják, hogy a vizuális pigment helyett a kúpjaik rodopszint tartalmaznak.

A rúdkészülék rendellenességei

A rúd-rendellenességekben szenvedők normálisan érzékelik a színeket, de jelentősen csökkent a sötéthez való alkalmazkodási képességük. Az ilyen „éjszakai vakság” vagy nyctalopia oka az elfogyasztott táplálék elégtelen A1-vitamin-tartalma lehet, amely a retina szintézisének kiindulási anyaga.

A színlátás zavarainak diagnosztizálása

Mivel a színlátászavarok X-hez kötött tulajdonságként öröklődnek, sokkal gyakoribbak férfiaknál, mint nőknél. A férfiaknál a protanópia gyakorisága körülbelül 0,9%, a protanopia - 1,1%, a deuteranomalia 3-4% és a deuteranópia - 1,5%. A tritanomaly és a tritanopia rendkívül ritka. A nőknél a deuteranomaly 0,3%, a protanomaly pedig 0,5% gyakorisággal fordul elő.

Mivel számos olyan szakma létezik, amelyek normál színlátást igényelnek (például sofőrök, pilóták, gépészek, divattervezők), ezért minden gyermeknél ellenőrizni kell a színlátást, hogy a későbbiekben figyelembe lehessen venni az anomáliák jelenlétét a szakmaválasztás során. Egy egyszerű teszt "pszeudoizokromatikus" Ishihara táblázatokat használ. Ezek a tabletták különböző méretű és színű foltokkal vannak megjelölve, amelyek betűket, jeleket vagy számokat alkotnak. A különböző színű foltok ugyanolyan világosságúak. A károsodott színlátással rendelkező személyek nem látnak bizonyos szimbólumokat (ez attól függ, hogy milyen foltok színéből alakultak ki). Az Ishihara táblázatok különböző változatai segítségével megbízhatóan kimutatható a színlátás zavara Pontos diagnózis az (1) - (3) egyenletek alapján végzett színkeverési tesztekkel lehetséges.

Irodalom

J. Dudel, M. Zimmerman, R. Schmidt, O. Grusser és munkatársai: Human Physiology, 2. kötet, angol nyelvű fordítás, Mir, 1985

Ch. Szerk. B.V. Petrovszkij. Népszerű orvosi enciklopédia, st.. „Vision” „Color vision”, „Soviet Encyclopedia”, 1988

V.G. Eliseev, Yu.I. Afanasjev, N.A. Yurina. Szövettan, "Gyógyászat", 1983 Dokumentum hozzáadása blogjához vagy webhelyéhez Ennek a dokumentumnak az Ön értékelése lesz az első. A jeled:

A vizuális analizátorban főleg háromféle színvevő, vagy színérzékelő komponens megléte megengedett (35. ábra). Az elsőt (protos) a legerősebben a hosszú fényhullámok, gyengébbeket a közepes hullámok, még gyengébbeket a rövidek gerjesztik. A másodikat (deuterost) erősebben gerjesztik a közepes, gyengébbet - a hosszú és rövid fényhullámok. A harmadikat (tritosz) a hosszú hullámok gyengén gerjesztik, a közepes hullámok erősebbek, és leginkább a rövid hullámok. Ezért bármilyen hullámhosszú fény gerjeszti mindhárom színvevőt, de eltérő mértékben.

Rizs. 35. Háromkomponensű színlátás (séma); a betűk a spektrum színeit jelzik.

A színlátást általában trikromatikusnak nevezik, mivel több mint 13 000 különböző tónus és árnyalat eléréséhez mindössze 3 színre van szükség. Vannak jelek a színlátás négykomponensű és polikromatikus jellegére.

A színlátás zavarai lehetnek veleszületettek vagy szerzettek.

A veleszületett színlátási rendellenességek a dichromasia természetéből adódnak, és a három összetevő valamelyikének funkciójának gyengülésétől vagy teljes elvesztésétől függenek (egy olyan komponens elvesztésével, amely érzékeli a vöröset - protanopia, zöld - deuteranopia és kék - tritanopia).

A legtöbb közös forma dichromasia - vörös és zöld színek keveréke. Először Dalton írta le a dikromáciát, ezért ezt a fajta színlátászavart színvakságnak nevezik. A veleszületett tritanopia (a kék színre való vakság) szinte soha nem található.

A színérzékelés csökkenése férfiaknál 100-szor gyakrabban fordul elő, mint a nőknél. A fiúk között iskolás korú A színlátászavar körülbelül 5%, a lányok körében pedig csak az esetek 0,5% -ában fordul elő. A színlátási zavarok öröklődnek.

A szerzett színlátási zavarokat az jellemzi, hogy minden tárgyat egy színben látnak. Ezt a patológiát megmagyarázzák különböző okok miatt. Tehát az erythropsia (mindent vörös fényben lát) a szem megnagyobbodott pupillával történő megvakítása után következik be. A cianopszia (kéklátás) a szürkehályog eltávolítása után alakul ki, amikor az azt késleltető lencse eltávolítása miatt sok rövid hullámhosszú fénysugár kerül a szembe.

Chloropsia (látás zöldben) és xanthopsia (látás in sárga) a szem átlátszó közegének sárgasággal, quinakrinnal, szantoninnal történő mérgezése miatt alakulnak ki, nikotinsav stb. A színlátás megsértése gyulladásos és disztrófiás patológia esetén lehetséges érhártyaés retina. A szerzett színérzékelési zavarok sajátossága elsősorban az, hogy a szem érzékenysége minden alapszínhez képest csökken, mivel ez az érzékenység változékony, labilis.

A színlátást leggyakrabban Rabkin speciális polikromatikus tábláival (magánhangzó módszer) tanulmányozzák.

Vannak csendes módszerek is a színlátás meghatározására. Jobb, ha a fiúk azonos tónusú mozaikokat kínálnak, a lányoknak pedig a szálakat.

A táblázatok használata különösen értékes a gyermekek gyakorlatában, amikor sok szubjektív kutatás a betegek kis életkora miatt nem kivitelezhető. A táblázatokon szereplő számok elérhetők, és a fiatalabb kor korlátozhatjuk magunkat arra, hogy a gyerek egy mutatóval az ecsetet a szám mentén vezeti, amit megkülönböztet, de nem tudja, hogyan kell hívni.

Emlékeztetni kell arra, hogy a színérzékelés fejlődése késik, ha az újszülöttet rossz megvilágítású szobában tartják. Ezenkívül a színlátás kialakulása a kondicionált reflexkapcsolatok kialakulásának köszönhető. Ezért a megfelelő fejlődés színlátás, szükséges feltételeket teremteni a gyermekek számára jó világítással és fiatalon hívja fel figyelmüket a fényes játékokra úgy, hogy ezeket a játékokat a szemüktől jelentős távolságra (50 cm vagy annál nagyobb) helyezi, és megváltoztatja a színüket. A játékok kiválasztásakor ne feledje, hogy fovea legérzékenyebb a spektrum sárga-zöld és narancssárga részeire, és kevésbé érzékeny a kékre. Növekvő megvilágítással a kék, kék-zöld, sárga és lila-bíbor kivételével minden szín sárga-fehér színként érzékelhető a fényerő változása miatt.

A gyermekfüzérek közepén sárga, narancssárga, piros és zöld golyókat kell helyezni, a szélére pedig kék, kék, fehér, sötét színű golyókat kell elhelyezni.

Az emberi vizuális analizátor színmegkülönböztető funkciója függ napi bioritmus maximális érzékenységgel 13-15 óránál a spektrum vörös, sárga, zöld és kék részein.

Kovalevsky E.I.

Az embernek az a képessége, hogy meg tudja különböztetni a színeket, élete számos területén fontos, gyakran megadja azt érzelmi színezés. Goethe ezt írta: „A sárga szín gyönyörködteti a szemet, kitágítja a szívet, élénkíti a lelket, és azonnal melegséget érzünk. A kék szín éppen ellenkezőleg, mindent szomorú módon ábrázol. A természet színeinek sokszínűségéről való elmélkedés, nagy művészek festményei, színes fényképek és művészi színes filmek, színes televízió esztétikai élvezetet nyújt az embernek.

Veliko gyakorlati érték színlátás. A színek megkülönböztetése lehetővé teszi, hogy jobban megismerd a körülötted lévő világot, és a legfinomabb színeket állítsd elő kémiai reakciók, uralkodni űrhajók, a vasúti, közúti és légi közlekedés mozgását, a bőr, nyálkahártya, szemfenék, gyulladásos vagy daganatos gócok stb. színváltozásainak diagnosztizálására. Színlátás nélkül bőrgyógyászok, gyermekorvosok, szemorvosok és mások munkája hogy különböző színű tárgyakkal foglalkozzon. Még az ember teljesítménye is függ annak a helyiségnek a színétől és megvilágításától, amelyben dolgozik. Például a környező falak és tárgyak rózsaszínes és zöld színe nyugtat, sárgás, narancssárga - élénkít, fekete, piros, kék - abroncsok stb. A színek hatását figyelembe véve pszicho-érzelmi állapot falak és mennyezetek festése különböző célú helyiségekben (hálószoba, étkező stb.), játékok, ruhák stb.

A színlátás fejlődése párhuzamosan zajlik a látásélesség fejlődésével, de jelenléte sokkal később is megítélhető. Az élénkvörös, sárga és zöld színekre az első többé-kevésbé határozott reakció a gyermekben élete első hat hónapjában jelentkezik. A színlátás normális kialakulása a fény intenzitásától függ.

Bebizonyosodott, hogy a fény különböző hullámhosszúságú, nanométerben (nm) mért hullámok formájában terjed. A spektrum szemmel látható része 393-759 nm hullámhosszú sugarak között helyezkedik el. Ez a látható spektrum különböző színárnyalatú szakaszokra osztható. A hosszú hullámhosszú fénysugarak vörös érzetet keltenek, kis hullámhosszúak - kék és lila. A fénysugarak, amelyek hossza a köztük lévő résben van, narancssárga, sárga, zöld és kék színek érzetét okozzák (4. táblázat).

Minden szín fel van osztva akromatikusra (fehér, fekete és minden, ami a kettő között van, szürke) és kromatikusra (egyéb). A kromatikus színek három fő módon különböznek egymástól: árnyalat, világosság és telítettség.
A színárnyalat az egyes kromatikus színek fő mennyisége, egy jel, amely lehetővé teszi, hogy egy adott színt a spektrum egy bizonyos színéhez való hasonlóság alapján tulajdonítson (az akromatikus színeknek nincs árnyalata). Az emberi szem akár 180 színtónust is képes megkülönböztetni.
Egy szín világosságát vagy fényességét a fehérhez való közelségének mértéke jellemzi. A fényerő a szemet érő fény intenzitásának legegyszerűbb szubjektív érzékelése. emberi szem minden színtónusnak akár 600 árnyalatát is megkülönböztetheti világossága, fényereje alapján.

Egy kromatikus szín telítettsége az, hogy mennyire különbözik az azonos világosságú akromatikus színektől. Ez mintegy a fő színtónus "sűrűsége" és a különféle szennyeződések. Az emberi szem körülbelül 10 különböző telítettségű színárnyalatot képes megkülönböztetni.

Ha megszorozzuk a színárnyalatok megkülönböztethető gradációinak számát, a kromatikus színek világosságát és telítettségét (180x600x10 "1 080 000)", akkor kiderül, hogy az emberi szem több mint millió színárnyalatot képes megkülönböztetni. A valóságban az emberi szem csak körülbelül 13 000-et különböztet meg színárnyalatok.

Az emberi vizuális analizátor szintetikus képességgel rendelkezik, amely a színek optikai keveréséből áll. Ez például abban nyilvánul meg, hogy a komplex nappali fényt fehérnek érzékelik. Az optikai színkeverést a szem különböző színekkel történő egyidejű gerjesztése okozza, és több színkomponens helyett egy színt kapunk.

A színek keveréke nem csak akkor jön létre, ha mindkét színt az egyik szemre küldjük, hanem akkor is, ha az egyik tónusú monokróm fényt az egyik szemébe, a másikat a másikba irányítjuk. Az ilyen binokuláris színkeverés azt sugallja, hogy megvalósításában a fő szerepet a központi (az agyban), és nem a perifériás (a retinában) folyamatok játsszák.

M. V. Lomonoszov 1757-ben mutatta be először, hogy ha 3 színt tekintünk elsődlegesnek a színkörben, akkor párban (3 pár) összekeverve bármilyen mást is létrehozhatunk (ezekben a párokban köztes a színkörben). Ezt erősítette meg Thomas Jung Angliában (1802), majd később Helmholtz Németországban. Így lefektették a színlátás háromkomponensű elméletének alapjait, amely sematikusan a következő.
A vizuális analizátorban főleg háromféle színvevő, vagy színérzékelő komponens megléte megengedett (35. ábra). Az elsőt (protos) a legerősebben a hosszú fényhullámok, gyengébbeket a közepes hullámok, még gyengébbeket a rövidek gerjesztik. A másodikat (deuterost) erősebben gerjesztik a közepes, gyengébbet - a hosszú és rövid fényhullámok. A harmadikat (tritosz) a hosszú hullámok gyengén gerjesztik, a közepes hullámok erősebbek, és leginkább a rövid hullámok. Ezért bármilyen hullámhosszú fény gerjeszti mindhárom színvevőt, de eltérő mértékben.

A színlátást általában trikromatikusnak nevezik, mivel több mint 13 000 különböző tónus és árnyalat eléréséhez mindössze 3 színre van szükség. Vannak jelek a színlátás négykomponensű és polikromatikus jellegére.
A színlátás zavarai lehetnek veleszületettek vagy szerzettek.

A veleszületett színlátás a dichromasia természetéből adódóan a három komponens egyikének funkciójának gyengülésétől vagy teljes elvesztésétől függ (egy olyan komponens elvesztésével, amely érzékeli a vöröset - protanopia, zöld - deuteranopia és kék - tritanopia). A kétszínűség leggyakoribb formája a vörös és a zöld keveréke. Először Dalton írta le a dikromáciát, ezért ezt a fajta színlátászavart színvakságnak nevezik. A veleszületett pai tritanopia (a kék színre való vakság) szinte soha nem található.

A színérzékelés csökkenése férfiaknál 100-szor gyakrabban fordul elő, mint a nőknél. Az iskoláskorú fiúk körében a színlátászavar körülbelül 5%, a lányok körében pedig csak az esetek 0,5% -ában fordul elő. A színlátási zavarok öröklődnek.
A szerzett színlátási zavarokat az jellemzi, hogy minden tárgyat egy színben látnak. Ez a patológia különböző okok miatt alakul ki. Tehát az erythropsia (mindent vörös fényben lát) a szem megnagyobbodott pupillával történő megvakítása után következik be. A cianopszia (kéklátás) a szürkehályog eltávolítása után alakul ki, amikor az azt késleltető lencse eltávolítása miatt sok rövid hullámhosszú fénysugár kerül a szembe. A chloropsia (zöld látás) és a xanthopsia (sárgával) a szem átlátszó közegének elszíneződése miatt fordul elő sárgasággal, quinakrinnal, santoninnal, nikotinsavval stb. történő mérgezés következtében. az érhártya és a retina. A szerzett színérzékelési zavarok sajátossága elsősorban az, hogy a szem érzékenysége minden alapszínhez képest csökken, mivel ez az érzékenység változékony, labilis.

A színlátást leggyakrabban Rabkin speciális polikromatikus tábláival (magánhangzó módszer) tanulmányozzák.
Vannak csendes módszerek is a színlátás meghatározására. Jobb, ha a fiúk azonos tónusú mozaikokat kínálnak, a lányoknak pedig a szálakat.

A táblázatok használata különösen értékes a gyermekgyógyászati ​​gyakorlatban, ahol sok szubjektív vizsgálat nem kivitelezhető a betegek kis életkora miatt. A táblázatokon található számok rendelkezésre állnak, és a legfiatalabb korosztály számára korlátozhatja magát, hogy a gyermek egy ecsettel, mutatóval vezesse őket azon a számon, amelyet megkülönböztet, de nem tudja, hogyan kell hívni.

Emlékeztetni kell arra, hogy a színérzékelés fejlődése késik, ha az újszülöttet rossz megvilágítású szobában tartják. Ezenkívül a színlátás kialakulása a kondicionált reflexkapcsolatok kialakulásának köszönhető. Ezért a színlátás helyes fejlődéséhez jó fényviszonyokat kell teremteni a gyermekek számára, és korai életkortól kezdve fel kell hívni a figyelmüket a fényes játékokra, ezeket a játékokat a szemüktől jelentős távolságra (50 cm vagy annál nagyobb) kell elhelyezni. és megváltoztatják a színüket. A játékok kiválasztásakor figyelembe kell venni, hogy a fovea a spektrum sárgászöld és narancssárga részére a legérzékenyebb, a kékre pedig nem túl érzékeny. Növekvő megvilágítással a kék, kék-zöld, sárga és lila-bíbor kivételével minden szín sárga-fehér színként érzékelhető a fényerő változása miatt.
A gyermekfüzérek közepén sárga, narancssárga, piros és zöld golyókat kell helyezni, a szélére pedig kék, kék, fehér, sötét színű golyókat kell elhelyezni.

Az emberi vizuális analizátor színmegkülönböztető funkciója napi bioritmusnak van kitéve, amelynek maximális érzékenysége 13-15 óra között van a spektrum vörös, sárga, zöld és kék részein.