Ľudské farebné videnie. odchýlky farebného videnia

farebné videnie

Ľudské oko obsahuje dva typy fotosenzitívne bunky(fotoreceptory): vysoko citlivé tyčinky a menej citlivé čapíky. Tyčinky fungujú v relatívne slabých svetelných podmienkach a sú zodpovedné za činnosť mechanizmu nočného videnia, no zároveň poskytujú len farebne neutrálne vnímanie reality, obmedzené na účasť bielej, šedej a čiernej farby. Kužele fungujú pri vyššej úrovni svetla ako tyče. Sú zodpovedné za mechanizmus denného videnia, charakteristický znakčo je schopnosť poskytnúť farebné videnie.

U primátov (vrátane ľudí) spôsobila mutácia objavenie sa ďalšieho tretieho typu čapíkov - farebných receptorov. Bolo to spôsobené rozšírením ekologickej niky cicavcov, prechodom niektorých druhov na denný životný štýl, a to aj na stromoch. Mutácia bola spôsobená objavením sa zmenenej kópie génu zodpovedného za vnímanie strednej, na zeleno citlivej oblasti spektra. Poskytoval lepšie rozpoznanie predmetov „denného sveta“ – plodov, kvetov, listov.

Viditeľné slnečné spektrum

V sietnici človeka existujú tri typy čapíkov, ktorých maximá citlivosti pripadajú na červenú, zelenú a modrú časť spektra. Už v 70. rokoch sa ukázalo, že rozloženie typov čapíkov v sietnici je nerovnomerné: „modré“ čapíky sú bližšie k periférii, kým „červené“ a „zelené“ čapíky sú rozmiestnené náhodne, čo sa potvrdilo viac ako podrobné štúdie V začiatkom XXI storočí. Priradenie typov kužeľov k trom "primárnym" farbám umožňuje rozpoznanie tisícok farieb a odtieňov. Krivky spektrálnej citlivosti tri typy kužele sa čiastočne prekrývajú, čo prispieva k fenoménu metamerizmu. Veľmi silné svetlo vzrušuje všetky 3 typy receptorov, a preto je vnímané ako oslepujúce biele žiarenie (efekt metamérie). Rovnomerná stimulácia všetkých troch prvkov, zodpovedajúca váženému priemeru denného svetla, tiež spôsobuje pocit bielej.

Svetlo s rôznou vlnovou dĺžkou stimuluje rôzne odlišné typyšišky. Napríklad žltozelené svetlo stimuluje čapíky typu L a M rovnako, ale v menšej miere stimuluje čapíky typu S. Červené svetlo stimuluje čapíky typu L oveľa silnejšie ako čapíky typu M a čapíky typu S nestimulujú takmer vôbec; zeleno-modré svetlo stimuluje receptory typu M viac ako receptory typu L a receptory typu S o niečo viac; svetlo s touto vlnovou dĺžkou tiež stimuluje tyčinky najsilnejšie. Fialové svetlo stimuluje čapíky typu S takmer výlučne. Mozog vníma kombinované informácie z rôznych receptorov, ktoré poskytuje odlišné vnímanie svetlo s rôznymi vlnovými dĺžkami. Opsínové gény sú zodpovedné za farebné videnie u ľudí a opíc. Podľa zástancov trojzložkovej teórie stačí na vnímanie farieb prítomnosť troch rôznych proteínov, ktoré reagujú na rôzne vlnové dĺžky. Väčšina cicavcov má len dva z týchto génov, takže majú dvojfarebné videnie. V prípade, že má človek dva proteíny zakódované rôznymi génmi, ktoré sú si príliš podobné, alebo jeden z proteínov nie je syntetizovaný, vzniká farbosleposť. N. N. Miklukho-Maclay zistil, že Papuáncom z Novej Guiney, ktorí žijú v hustej zelenej džungli, chýba schopnosť rozlíšiť zelenú. Trojzložkovú teóriu farebného videnia prvýkrát vyjadril v roku 1756 M. V. Lomonosov, keď napísal „o troch záležitostiach spodnej časti oka“. O sto rokov neskôr ju vyvinul nemecký vedec G. Helmholtz, ktorý nespomína slávne Lomonosovovo dielo „O pôvode svetla“, hoci bolo publikované a krátko prezentované v nemčine Paralelne existovala oponentská teória farieb Ewalda Heringa. Vyvinuli ho David H. Hubel a Torsten N. Wiesel. Dostali nobelová cena 1981 za ich objav. Navrhli, že mozog vôbec nedostáva informácie o červenej (R), zelenej (G) a modrej (B) farbách (teória farieb Jung-Helmholtz). Mozog dostáva informácie o rozdiele jasu – o rozdiele medzi jasom bielej (Y max) a čiernej (Y min), o rozdiele medzi zelenou a červenou farbou (G – R), o rozdiele medzi modrou a žlté kvety(B - žltá) a žltá (žltá = R + G) je súčet červených a zelené kvety, kde R, G a B sú jas farebných zložiek - červená, R, zelená, G a modrá, B. Máme systém rovníc - K b-b \u003d Y max - Y min; K gr \u003d G - R; Kbrg = B - R - G, kde K b-w, Kgr, Kbrg - funkcie koeficientov vyváženia bielej pre akékoľvek osvetlenie. V praxi sa to prejavuje tým, že ľudia vnímajú farbu predmetov pri rôznych svetelných zdrojoch rovnako (prispôsobenie farieb). Oponentská teória vo všeobecnosti lepšie vysvetľuje skutočnosť, že ľudia vnímajú farbu predmetov rovnakým spôsobom pri extrémne odlišných svetelných zdrojoch (prispôsobenie farieb), vrátane rôznych farieb svetelných zdrojov v tej istej scéne. Tieto dve teórie nie sú úplne v súlade. Ale napriek tomu sa stále predpokladá, že teória troch stimulov funguje na úrovni sietnice, informácie sa však spracúvajú a mozog dostáva údaje, ktoré sú už v súlade s teóriou protivníka.

Toto je jeden z základné funkcie oko, ktoré poskytujú čapíky. Tyče nie sú schopné vnímať farby.

Celé spektrum farieb, ktoré existuje v prostredí, pozostáva zo 7 základných farieb: červená, oranžová, žltá, zelená, modrá, indigová a fialová.

Každá farba má nasledujúce vlastnosti:

1) odtieň je hlavnou kvalitou farby, ktorá je určená vlnovou dĺžkou. Toto nazývame „červená“, „zelená“ atď.;

2) sýtosť - charakterizovaná prítomnosťou nečistoty inej farby v hlavnej farbe;

3) jas – charakterizuje stupeň blízkosti danej farby k bielej. To je to, čo nazývame "svetlozelená", "tmavozelená" atď.

Celkovo je ľudské oko schopné vnímať až 13 000 farieb a ich odtieňov.

Schopnosť oka farebného videnia vysvetľuje Lomonosov-Jung-Helmholtzova teória, podľa ktorej všetky prírodné farby a ich odtiene sú výsledkom zmiešania troch základných farieb: červenej, zelenej a modrej. V súlade s tým sa predpokladá, že v oku sú tri typy farebne citlivých čapíkov: červené citlivé (v najviac podráždený červenými lúčmi, menej zelenými a ešte menej modrými), zelenými (najviac podráždenými zelenými, najmenej modrými) a modrými (najviac vzrušenými modrými, najmenej červenými). Z celkovej excitácie týchto troch typov kužeľov sa objavuje pocit jednej alebo druhej farby.

Na základe trojzložkovej teórie farebného videnia sa ľudia, ktorí správne rozlišujú tri základné farby (červená, zelená, modrá), nazývajú normálni trichromati.

Poruchy farebného videnia môžu byť vrodené alebo získané. Vrodené poruchy (vždy sú obojstranné) postihujú asi 8 % mužov a 0,5 % žien, ktorí sú najmä induktormi a vrodené poruchy prenášajú cez mužskú líniu. Pri ochoreniach sa vyskytujú získané poruchy (môžu byť jednostranné alebo obojstranné). optický nerv, chiasma, centrálna jamka sietnice.

Všetky poruchy farebného videnia sú zoskupené v klasifikácii Chris-Nagel-Rabkin, podľa ktorej sa rozlišujú:

1. monochromasia - videnie v jednej farbe: xanthopsia (žltá), chloropsia (zelená), erytropsia (červená), cyanopsia (modrá). Ten sa často vyskytuje po extrakcii katarakty a je prechodný.

2. dichromázia - úplné nevnímanie jednej z troch základných farieb: protanopsia (úplne mizne vnímanie červenej farby); deuteranopsia (úplne vypadne vnímanie zelenej farby, farbosleposť); tritanopsia (úplná modrá farbosleposť).

3. abnormálna trichromázia – keď nevypadne, ale je narušené len vnímanie jednej zo základných farieb. V tomto prípade pacient rozlišuje hlavnú farbu, ale zamieňa sa v odtieňoch: protanomália - vnímanie červenej je narušené; deuteranomália - vnímanie zelene je narušené; tritanomália - vnímanie modrej je narušené. Každý typ abnormálnej trichromázie je rozdelený do troch stupňov: A, B, C. Stupeň A je blízky dichromázii, stupeň C je normálny, stupeň B zaujíma medzipolohu.

4. achromázia - videnie v sivej a čiernej farbe.

Zo všetkých porúch farebného videnia je najbežnejšia anomálna trichromázia. Treba poznamenať, že porušenie farebného videnia nie je kontraindikáciou vojenskej služby, ale obmedzuje výber typu vojsk.

Diagnostika porúch farebného videnia sa vykonáva pomocou Rabkinových polychromatických tabuliek. Na pozadí kruhov rôznych farieb, ale rovnakého jasu, zobrazujú čísla a čísla, ktoré sú ľahko rozlíšiteľné bežnými trichromátmi, a skryté čísla a čísla, ktoré rozlišujú pacienti s jedným alebo iným typom poruchy, ale nerozlišujú medzi normálnymi trichromátmi.

Pre objektívny výskum farebné videnie, hlavne v expertnej praxi sa využívajú anomaloskopy.

Farebné videnie sa tvorí súbežne s tvorbou ostrosti
videnie a objaví sa v prvých 2 mesiacoch života a najprv sa objaví vnímanie dlhovlnnej časti spektra (červená), neskôr - stredná vlna (žlto-zelená) a krátkovlnná (modrá). Vo veku 4-5 rokov je farebné videnie už vyvinuté a ďalej sa zlepšuje.

Existujú zákony optického miešania farieb, ktoré sa v dizajne hojne využívajú: všetky farby, od červenej po modrú, so všetkými prechodnými odtieňmi, sa umiestňujú do tzv. Newtonov kruh. V súlade s prvým zákonom, ak zmiešate primárne a sekundárne farby (to sú farby, ktoré ležia na opačných koncoch Newtonovho farebného kolieska), získate pocit bielej. V súlade s druhým zákonom, ak zmiešate dve farby cez jednu, vytvorí sa farba nachádzajúca sa medzi nimi.

Vnímanie farieb, podobne ako zraková ostrosť, je funkciou kužeľového aparátu sietnice..

farebné videnie — je schopnosť oka vnímať svetelné vlny rôznych vlnových dĺžok, merané v nanometroch.

farebné videnie — je schopnosť vizuálny systém vnímať rôzne farby a ich odtiene. Pocit farby nastáva v oku, keď sú fotoreceptory sietnice vystavené elektromagnetickým osciláciám vo viditeľnej časti spektra.

Celá paleta farebných vnemov je tvorená posúvaním hlavných siedmich farieb spektra – červenej, oranžovej, žltej, zelenej, modrej, indigovej a fialovej. Expozícia jednotlivých monochromatických lúčov spektra do oka spôsobuje pocit jednej alebo druhej chromatickej farby.. Ľudské oko vníma oblasť spektra medzi lúčmi s vlnovou dĺžkou 383 až 770 nm. Lúče svetla s dlhou vlnovou dĺžkou spôsobujú pocit červenej, s krátkou vlnovou dĺžkou - modrej a fialovej farby. Vlnové dĺžky medzi nimi spôsobujú pocit oranžovej, žltej, zelenej a modré kvety.

Fyziológiu a patológiu vnímania farieb najviac vysvetľuje trojzložková teória farebného videnia Lomonosov-Jung-Helmholtz. Podľa tejto teórie existujú v sietnici človeka tri typy čapíkov, z ktorých každý vníma zodpovedajúcu primárnu farbu. Každý z týchto typov kužeľov obsahuje rôzne farebne citlivé vizuálne pigmenty – niektoré pre červenú, iné pre zelenú a ďalšie pre modrú. Pri plnej funkcii všetkých troch zložiek je zabezpečené normálne farebné videnie, nazývané normálne trichromázia, a ľudia, ktorí to majú — trichromacia.

Celú paletu zrakových vnemov možno rozdeliť do dvoch skupín:

• achromatické- vnímanie bielej, čiernej, sivé farby, od najsvetlejšej po najtmavšiu;
• chromatické- vnímanie všetkých tónov a odtieňov farebného spektra.

Chromatické farby sa vyznačujú odtieňom, svetlosťou alebo jasom a sýtosťou.

Farebný tón — je to znak každej farby, ktorý vám umožňuje priradiť túto farbu konkrétnej farbe. Svetlosť farby je charakterizovaná stupňom jej blízkosti biela farba.

Sýtosť farieb — stupeň odlišnosti od achromatického s rovnakou svetlosťou. Celá škála farebných odtieňov sa získa zmiešaním iba troch základných farieb: červenej, zelenej, modrej.

Zákony miešania farieb platia, ak sú obe oči podráždené rôzne farby. Preto sa binokulárne miešanie farieb nelíši od monokulárneho miešania farieb, čo naznačuje úlohu centrálneho nervového systému v tomto procese.

Rozlišovať získané a vrodené poruchy farebného videnia. Vrodené poruchy závisia od troch zložiek – takéto videnie sa nazýva — dichromázia. Keď chýbajú dve zložky, volá sa vízia — monochromatické.

Získané sú zriedkavé: pri ochoreniach zrakového nervu sietnice a centrálneho nervového systému.

Hodnotenie vnímania farieb sa vykonáva v súlade s klasifikáciou Chris-Nagel-Rabkin, ktorá stanovuje:

• normálna trichromázia- farebné videnie, v ktorom sú všetky tieto receptory vyvinuté a fungujú normálne;
• anomálna trichromázia- jeden z troch receptorov nefunguje správne. Delí sa na: protanomáliu, charakterizovanú anomáliou vo vývoji prvého (červeného) receptora; deuteranomália, charakterizovaná abnormálnym vývojom druhého (zeleného) receptora; - tritanomália, charakterizovaná anomáliou vo vývoji tretieho (modrého) receptora;
• dichromázia- farebné videnie, pri ktorom nefunguje jeden z troch receptorov. Dichrómia sa delí na:

• protanopia- slepota hlavne na červenú;
• deuteranopia- slepota hlavne na zelenú;
• tritanopia Slepota prevažne do modrej.

monochromasia alebo achromasia — úplná absencia farebné videnie.

Výraznejšie poruchy farebného videnia, označované ako čiastočné Farbosleposť, nastanú, keď sa úplne stratí vnímanie jednej farebnej zložky. Predpokladá sa, že ľudia trpiaci touto poruchou - dichrómany- môže byť protanopy keď padne červená deuteranopes- zelené a tritanopy- fialová zložka.

Pozri Funkcie vizuálny analyzátor a metódy ich výskumu

Saenko I. A.

1. Sprievodca ošetrovateľstvom / N. I. Belova, B. A. Berenbein, D. A. Velikoretsky a ďalší; Ed. N. R. Paleeva.- M.: Medicína, 1989.
2. Ruban E. D., Gainutdinov I. K. Ošetrovateľstvo v oftalmológii. - Rostov n / a: Phoenix, 2008.

farebné videnie

Fenomenológiu vnímania farieb popisujú zákony farebného videnia, odvodené z výsledkov psychofyzikálnych experimentov. Na základe týchto zákonov sa za obdobie viac ako 100 rokov vyvinulo niekoľko teórií farebného videnia. A až za posledných približne 25 rokov bolo možné priamo testovať tieto teórie elektrofyziologickými metódami zaznamenávaním elektrickej aktivity jednotlivých receptorov a neurónov zrakového systému.

Fenomenológia vnímania farieb

Farebné tóny tvoria „prirodzené“ kontinuum. Kvantitatívne ho možno zobraziť ako farebné koliesko, na ktorom je uvedená postupnosť vzhľadov: červená, žltá, zelená, azúrová, purpurová a opäť červená. Odtieň a sýtosť spolu definujú sýtosť alebo úroveň farby. Sýtosť sa vzťahuje na množstvo bielej alebo čiernej farby. Napríklad, ak zmiešate čistú červenú s bielou, získate ružový odtieň. Akákoľvek farba môže byť reprezentovaná bodom v trojrozmernom "farebnom tele". Jedným z prvých príkladov „farebného tela“ je farebná sféra nemeckého umelca F. Rungeho (1810). Každá farba tu zodpovedá konkrétnej oblasti umiestnenej na povrchu alebo vo vnútri gule. Toto znázornenie možno použiť na opis nasledujúcich najdôležitejších kvalitatívnych zákonov vnímania farieb.

1.

2.

3.

V moderných metrických farebných systémoch je vnímanie farieb opísané na základe troch premenných – odtieňa, sýtosti a svetlosti. O sa robí preto, aby sa vysvetlili zákony farebného posunu, o ktorých bude reč nižšie, a aby sa určili úrovne identického vnímania farieb. V metrických trojrozmerných systémoch sa z obyčajnej farebnej gule pomocou jej deformácie vytvorí nesférická farebná tuhá látka. Účelom vytvárania takýchto metrických farebných systémov (v Nemecku sa používa systém farieb DIN vyvinutý Richterom) nie je fyziologické vysvetlenie farebného videnia, ale skôr jednoznačný popis znakov vnímania farieb. Avšak, keď vyčerpávajúce fyziologická teória farebné videnie (zatiaľ takáto teória neexistuje), musí vedieť vysvetliť štruktúru farebného priestoru.

Teórie farebného videnia

Trojzložková teória farebného videnia

Farebné videnie je založené na troch nezávislých fyziologické procesy. Trojzložková teória farebného videnia (Jung, Maxwell, Helmholtz) predpokladá prítomnosť troch rôzne druhy kužele, ktoré fungujú ako nezávislé prijímače, keď je svetlo na fotopickej úrovni.

Kombinácie signálov prijatých z receptorov sa spracovávajú v neurónové systémy ah vnímanie jasu a farby. Správnosť tejto teórie potvrdzujú zákony miešania farieb, ako aj mnohé psychofyziologické faktory. Napríklad pri spodnej hranici fotopickej citlivosti sa môžu v spektre líšiť len tri zložky – červená, zelená a modrá.

Teória oponentných farieb

Ak jasne zelený krúžok obklopuje sivý kruh, potom tento získa červenú farbu v dôsledku súčasného farebného kontrastu. Fenomény simultánneho farebného kontrastu a sekvenčného farebného kontrastu slúžili ako základ pre teóriu oponentných farieb, navrhnutú v 19. storočí. Goering. Hering navrhol, že existujú štyri základné farby - červená, žltá, zelená a modrá - a že boli spárované v pároch prostredníctvom dvoch antagonistických mechanizmov - zeleno-červeného mechanizmu a žlto-modrého mechanizmu. Pre achromaticky komplementárne farby bielej a čiernej bol navrhnutý aj tretí mechanizmus protivníka. Vzhľadom na polárny charakter vnímania týchto farieb nazval Hering tieto farebné dvojice „farby protivníka“. Z jeho teórie vyplýva, že nemôžu existovať také farby ako „zeleno-červená“ a „modro-žltá“.

Teória zón

Poruchy farebného videnia

Rôzne patologické zmeny, porušujúce vnímanie farieb, sa môže vyskytnúť na úrovni zrakových pigmentov, na úrovni spracovania signálu vo fotoreceptoroch alebo vo vysokých častiach zrakového systému, ako aj v samotnom dioptrickom aparáte oka. Nižšie sú popísané poruchy farebného videnia, ktoré sú vrodené a takmer vždy postihujú obe oči. Prípady zhoršeného vnímania farieb iba jedným okom sú extrémne zriedkavé. V druhom prípade má pacient možnosť popísať subjektívne javy zhoršeného farebného videnia, pretože môže porovnať svoje pocity získané pomocou pravého a ľavého oka.

anomálie farebného videnia

Anomálie sa zvyčajne nazývajú tie alebo iné menšie porušenia vnímania farieb. Dedia sa ako X-viazaný recesívny znak. Jedince s farebnou anomáliou sú všetky trichromáty, t.j. oni, rovnako ako ľudia s normálnym farebným videním, potrebujú použiť tri základné farby na úplný opis viditeľnej farby. Anomálie sú však menej schopné rozlíšiť niektoré farby ako trichromáty s normálnym zrakom a pri testoch zhody farieb používajú červenú a zelenú v rôznych pomeroch. Testovanie na anomaloskope ukazuje, že ak má farebná zmes viac červenej ako normálne, a s deuteranomáliou, zmes má viac zelenej, ako je potrebné. IN zriedkavé prípady tritanomálie, práca žlto-modrého kanála je narušená.

Dichrómany

Rôzne formy dichromatopsie sa tiež dedia ako X-viazané recesívne znaky. Dichromáty dokážu opísať všetky farby, ktoré vidia, iba dvoma čistými farbami. Protanopy aj deuteranopy majú narušený červeno-zelený kanál. Protanopy si mýlia červenú s čiernou, tmavošedú, hnedú a v niektorých prípadoch, ako deuteranopy, so zelenou. určitú časť spektrum sa im zdá achromatické. Pre protanop je táto oblasť medzi 480 a 495 nm, pre deuteranope medzi 495 a 500 nm. Zriedkavo videné tritanopy si zamieňajú žltú a modrú. Modrofialový koniec spektra sa im zdá achromatický - ako prechod zo šedej do čiernej. Oblasť spektra medzi 565 a 575 nm je tritanopmi tiež vnímaná ako achromatická.

Úplná farbosleposť

Úplnou farbosleposťou trpí menej ako 0,01 % všetkých ľudí. Vidia monochromáty svet ako čiernobiely film, t.j. rozlišujú sa iba stupne šedej. Takéto monochromáty zvyčajne vykazujú porušenie adaptácie svetla na fotopickej úrovni osvetlenia. Vzhľadom na to, že oči monochromátov sú ľahko oslepené, pri dennom svetle zle rozlišujú tvar, čo spôsobuje svetloplachosť. Preto nosia tmavé Slnečné okuliare aj za normálneho denného svetla. V sietnici monochromátov histologické vyšetrenie zvyčajne sa nezistia žiadne anomálie. Predpokladá sa, že namiesto vizuálneho pigmentu ich kužele obsahujú rodopsín.

Poruchy tyčového aparátu

Diagnostika porúch farebného videnia

Keďže existuje celý riadok povolania, ktoré vyžadujú normálne farebné videnie (napríklad vodiči, piloti, strojníci, módni návrhári), by sa farebné videnie malo kontrolovať u všetkých detí, aby sa následne pri výbere povolania zohľadnila prítomnosť anomálií. V jednom z jednoduché testy Používajú sa „pseudoizochromatické“ Ishihara tabuľky. Tieto tablety sú označené škvrnami rôznych veľkostí a farieb, usporiadanými tak, aby tvorili písmená, znaky alebo čísla. Škvrny rôznych farieb majú rovnakú úroveň svetlosti. Osoby so zhoršeným farebným videním nie sú schopné vidieť niektoré symboly (závisí to od farby škvŕn, z ktorých sú tvorené). Použitím rôzne možnosti Ishihara stoly, je možné spoľahlivo odhaliť poruchy farebného videnia. Presná diagnóza možné pomocou testov miešania farieb.

Literatúra:
1. J. Dudel, M. Zimmerman, R. Schmidt, O. Grusser a kol., Human Physiology, 2. diel, preložené z angličtiny, Mir, 1985
2. Kap. Ed. B.V. Petrovský. Populárne lekárska encyklopédia, čl. "Vízia", ​​"Farebné videnie", "Sovietska encyklopédia", 1988
3. V. G.

farebné videnie

Eliseev, Yu, I. Afanasiev, N. A. Yurina. Histológia, "Medicína", 1983

zrakový vnem- individuálne vnímanie zrakového podnetu, ku ktorému dochádza, keď priame a odrazené lúče svetla dosiahnu určitú prahovú intenzitu. Reálny vizuálny objekt v zornom poli vyvoláva komplex vnemov, ktorých integrácia tvorí vnímanie objektu.

Vnímanie vizuálnych podnetov. Vnímanie svetla sa uskutočňuje za účasti fotoreceptorov alebo neurosenzorických buniek, ktoré sú sekundárnymi senzorickými receptormi. To znamená, že sú to špecializované bunky, ktoré prenášajú informácie o svetelných kvantách do neurónov sietnice, vrátane najprv bipolárnych neurónov, potom gangliových buniek, ktorých axóny tvoria vlákna zrakového nervu; informácie potom idú do subkortikálnych neurónov (talamus a predný colliculus) a kortikálne centrá(primárne projekčné pole 17, sekundárne projekčné pole 18 a 19) videnia. Okrem toho sa horizontálne a amakrinné bunky podieľajú aj na procesoch prenosu a spracovania informácií v sietnici. Všetky neuróny sietnice tvoria nervový aparát oka, ktorý nielen prenáša informácie do zrakových centier mozgu, ale podieľa sa aj na ich analýze a spracovaní. Preto sa sietnica nazýva časť mozgu, ktorá je umiestnená na periférii.

Pred viac ako 100 rokmi na základe morfologické znaky Max Schultze rozdelil fotoreceptory na dva typy - tyčinky (dlhé tenké bunky s valcovým vonkajším segmentom a vnútorným segmentom rovnakého priemeru) a kužele (s kratším a hrubším segmentom). domáci segment). Upozornil na skutočnosť, že nočné zvieratá ( netopier, sova, krtko, mačka, jež) v sietnici prevládali tyčinky, kým u denných zvierat (holuby, kurčatá, jašterice) dominovali šišky. Na základe týchto údajov Schultze navrhol teóriu duality videnia, podľa ktorej tyčinky poskytujú skotopické videnie, čiže videnie pri nízkej úrovni osvetlenia a čapíky realizujú fotopické videnie a pracujú v ostrejšom svetle. Malo by sa však poznamenať, že mačky počas dňa dokonale vidia a ježkovia chovaní v zajatí sa ľahko prispôsobia dennému životnému štýlu; hady, v sietnici ktorých sa nachádzajú najmä šišky, sa za súmraku dobre orientujú.

Morfologické znaky tyčiniek a čapíkov. V sietnici človeka obsahuje každé oko asi 110-123 miliónov tyčiniek a asi 6-7 miliónov čapíkov, t.j. 130 miliónov fotoreceptorov. V oblasti žltá škvrna tam sú hlavne kužele a na okraji - tyčinky.

Konštrukcia obrazu. Oko má niekoľko refrakčných médií: rohovku, tekutinu prednej a zadnej komory oka, kryštálovú tvár a sklovité telo. Konštrukcia obrazu v takomto systéme je veľmi ťažké, pretože každé refrakčné médium má svoj vlastný polomer zakrivenia a index lomu. Špeciálne výpočty ukázali, že je možné použiť zjednodušený model - zmenšené oko a zvážte, že existuje len jedna refrakčná plocha - rohovka a jedna uzlový bod(cez ňu lúč preletí bez lomu), nachádza sa vo vzdialenosti 17 mm pred sietnicou (obr. 60).

Ryža. Obr. 60. Umiestnenie uzlového bodu. 61. Konštrukcia obrazu a zadné ohnisko oka.

Na vytvorenie obrazu objektu AB z každého bodu sa odoberajú dva lúče, ktoré ho obmedzujú: po lomení jeden lúč prechádza ohniskom a druhý prechádza bez lomu uzlovým bodom (obr. 61). Bod konvergencie týchto lúčov dáva obraz bodov A A B- body A1 A B2 a podľa toho aj predmet A1B1. Obraz je skutočný, prevrátený a zmenšený. Poznanie vzdialenosti od objektu k oku OD, veľkosť objektu AB a vzdialenosť od uzlového bodu k sietnici (17 mm), možno vypočítať veľkosť obrazu. Ak to chcete urobiť, z podobnosti trojuholníkov AOB a L1B1O1, rovnosť pomerov je odvodená:

Refrakčná sila oka je vyjadrená ako dioptrie.Šošovka s ohniskovou vzdialenosťou 1 m má refrakčnú silu jednej dioptrie Na určenie refrakčnej sily šošovky v dioptriách treba jednu vydeliť ohniskovou vzdialenosťou v stredoch. Zamerajte sa- toto je bod zbiehania po lomu lúčov rovnobežných so šošovkou. ohnisková vzdialenosť nazývajte vzdialenosť od stredu šošovky (pre oko od uzlového bodu) ho ohnisko.

Ľudské oko je nastavené tak, aby sa pozeralo na vzdialené predmety: paralelné lúče prichádzajúce z veľmi vzdialeného svetelného bodu sa zbiehajú na sietnici, a preto je na ňu zaostrené. Preto vzdialenosť OF od sietnice po uzlový bod O je ohnisková vzdialenosť pre oko. Ak to vezmeme na 17 mm, potom sa refrakčná sila oka bude rovnať:

Farebné videnie. Väčšina ľudí je schopná rozlišovať medzi základnými farbami a ich mnohými odtieňmi. Je to spôsobené tým, že na fotoreceptory pôsobia elektromagnetické oscilácie rôznych vlnových dĺžok, vrátane tých, ktoré dávajú pocit fialovej (397-424 nm), modrej (435 nm), zelenej (546 nm), žltej (589 nm) a červenej ( 671-700 nm). Dnes už nikto nepochybuje o tom, že pre normálne farebné videnie človeka možno akýkoľvek daný farebný tón získať aditívnym zmiešaním 3 základných farebných tónov – červeného (700 nm), zeleného (546 nm) a modrého (435 nm) . Biela farba dáva zmes lúčov všetkých farieb, alebo zmes troch základných farieb (červená, zelená a modrá), alebo zmiešaním dvoch takzvaných párových doplnkových farieb: červenej a modrej, žltej a modrej.

Svetelné lúče s vlnovou dĺžkou 0,4 až 0,8 mikrónov, ktoré spôsobujú excitáciu v kužeľoch sietnice, spôsobujú vzhľad farby objektu. Pocit červenej farby vzniká pôsobením lúčov s najväčšou vlnovou dĺžkou, fialovej - s najmenšou.

V sietnici sú tri typy čapíkov, ktoré reagujú odlišne na červenú, zelenú a Fialová. Niektoré šišky reagujú hlavne na červenú, iné na zelenú a ďalšie na fialovú. Tieto tri farby sa nazývali primárne. Záznam akčných potenciálov z jednotlivých gangliových buniek sietnice ukázal, že keď je oko osvetlené lúčmi rôznych vlnových dĺžok, excitácia v niektorých bunkách - dominátorov- vyskytuje sa pôsobením akejkoľvek farby, v iných - modulátory- len pri určitej vlnovej dĺžke. V tomto prípade bolo identifikovaných 7 rôznych modulátorov, ktoré reagujú na vlnovú dĺžku od 0,4 do 0,6 μm.

Optickým zmiešaním základných farieb možno získať všetky ostatné farby spektra a všetky odtiene. Niekedy dochádza k porušeniam vnímania farieb, v súvislosti s ktorými človek nerozlišuje medzi určitými farbami. Takáto odchýlka je zaznamenaná u 8 % mužov a 0,5 % žien. Osoba nemusí rozlíšiť jednu, dve a vo vzácnejších prípadoch všetky tri základné farby, takže celok životné prostredie vnímané v šedých tónoch.

Adaptácia. Citlivosť fotoreceptorov sietnice na pôsobenie svetelných podnetov je mimoriadne vysoká. Jedna tyčinka sietnice môže byť vzrušená pôsobením 1-2 svetelných kvánt. Citlivosť sa môže meniť pri zmene svetla. V tme sa zvyšuje a na svetle klesá.

Tmavé prispôsobenie, t.j. výrazné zvýšenie citlivosti oka sa pozoruje pri prechode zo svetlej miestnosti do tmavej. V prvých desiatich minútach pobytu v tme sa citlivosť oka na svetlo zvyšuje desaťkrát a potom v priebehu hodiny - desaťtisíckrát. V jadre temná adaptácia existujú dva hlavné procesy - obnova vizuálnych pigmentov a zväčšenie plochy vnímavého poľa. Najprv sa obnovia zrakové pigmenty čapíkov, čo však nevedie k veľkým zmenám citlivosti oka, keďže absolútna citlivosť čapíkov je nízka. Na konci prvej hodiny pobytu v tme sa rodopsín tyčiniek obnoví, čo zvyšuje citlivosť tyčiniek na svetlo 100 000-200 000 krát (a následne zvyšuje periférne videnie). Okrem toho sa v tme v dôsledku oslabenia alebo odstránenia laterálnej inhibície (na tomto procese sa zúčastňujú neuróny subkortikálnych a kortikálnych centier videnia) zväčšuje plocha excitačného centra receptívneho poľa gangliovej bunky. významne (súčasne sa zvyšuje konvergencia fotoreceptorov na bipolárne neuróny a bipolárne neuróny - na gangliovej bunke). V dôsledku týchto udalostí v dôsledku priestorovej sumácie na periférii sietnice citlivosť na svetlo v tme sa zvyšuje, ale zároveň klesá zraková ostrosť. Aktivácia sympatického nervového systému a zvýšenie produkcie katecholamínov zvyšujú rýchlosť adaptácie na tmu.

Experimenty ukázali, že adaptácia závisí od vplyvov prichádzajúcich z centrálneho nervového systému. Osvetlenie jedného oka teda spôsobuje pokles citlivosti na svetlo druhého oka, ktoré nebolo vystavené osvetleniu.

farebné videnie a metódy jeho určovania

Predpokladá sa, že impulzy prichádzajúce z centrálneho nervového systému spôsobujú zmenu v počte fungujúcich horizontálnych buniek. S nárastom ich počtu sa zvyšuje počet fotoreceptorov pripojených k jednej gangliovej bunke, to znamená, že sa zvyšuje receptívne pole. To poskytuje reakciu pri nižšej intenzite svetelnej stimulácie. S nárastom osvetlenia klesá počet excitovaných horizontálnych buniek, čo je sprevádzané znížením citlivosti.

Pri prechode z tmy do svetla dochádza k dočasnej slepote, potom sa citlivosť oka postupne znižuje, t.j. prebieha adaptácia na svetlo. Súvisí to hlavne so znížením plochy receptívnych polí sietnice.

Biofyzika farebného videnia FARBA A MERANIE FARBY Rôzne javy farebného videnia obzvlášť jasne ukazujú, že zrakové vnímanie závisí nielen od typu podnetov a práce receptorov, ale aj od charakteru spracovania signálu v nervový systém. Rôzne časti viditeľného spektra sa nám zdajú rôzne sfarbené a pri prechode z fialovej a modrej cez zelenú a žltú k červenej sa neustále menia vnemy. Môžeme však vnímať farby, ktoré nie sú v spektre, napríklad fialovú, ktorá sa získa zmiešaním červenej a modrej. Kompletne odlišný fyzické stavy vizuálna stimulácia môže viesť k rovnakému vnímaniu farieb. Napríklad monochromatickú žltú nemožno odlíšiť od špecifickej zmesi čistej zelenej a čistej červenej. Fenomenológiu vnímania farieb popisujú zákony farebného videnia, odvodené z výsledkov psychofyzikálnych experimentov. Na základe týchto zákonov sa za obdobie viac ako 100 rokov vyvinulo niekoľko teórií farebného videnia. A až za posledných približne 25 rokov bolo možné tieto teórie priamo testovať metódami elektrofyziológie – zaznamenávaním elektrickej aktivity jednotlivých receptorov a neurónov zrakového systému. Fenomenológia vnímania farieb Vizuálny svet človeka s normálnym farebným videním je mimoriadne nasýtený farebnými odtieňmi. Človek dokáže rozlíšiť približne 7 miliónov rôznych farebných odtieňov. Porovnaj - v sietnici je tiež asi 7 miliónov čapíkov. Dobrý monitor je však schopný zobraziť približne 17 miliónov farieb (presnejšie 16'777'216). Celý tento set možno rozdeliť do dvoch tried – chromatické a achromatické odtiene. Achromatické odtiene tvoria prirodzený postup od najjasnejšej bielej po najhlbšiu čiernu, čo zodpovedá pocitu čiernej vo fenoméne simultánneho kontrastu (sivá postava na bielom pozadí sa javí tmavšia ako tá istá postava na tmavom). Chromatické odtiene sú spojené s farbou povrchu predmetov a vyznačujú sa tromi fenomenologickými kvalitami: odtieň, sýtosť a svetlosť. V prípade svetelných svetelných podnetov (napríklad farebný svetelný zdroj) sa atribút „svetlosť“ nahrádza atribútom „osvetlenosť“ (jas). Monochromatické svetelné podnety s rovnakú energiu, ale rôzne vlnové dĺžky spôsobujú iný pocit jasu. Krivky spektrálneho jasu (alebo krivky spektrálnej citlivosti) pre fotopické aj skotopické videnie sú konštruované na základe systematické merania množstvo vyžiarenej energie potrebnej na svetelné stimuly s rôznymi vlnovými dĺžkami (monochromatické stimuly), aby sa vytvoril rovnaký subjektívny pocit jasu. Farebné tóny tvoria „prirodzené“ kontinuum. Kvantitatívne ho možno zobraziť ako farebné koliesko, na ktorom je uvedená postupnosť vzhľadov: červená, žltá, zelená, azúrová, purpurová a opäť červená. Odtieň a sýtosť spolu definujú sýtosť alebo úroveň farby. Sýtosť sa vzťahuje na množstvo bielej alebo čiernej farby. Napríklad, ak zmiešate čistú červenú s bielou, získate ružový odtieň. Akákoľvek farba môže byť reprezentovaná bodom v trojrozmernom "farebnom tele". Jedným z prvých príkladov „farebného tela“ je farebná sféra nemeckého umelca F. Rungeho (1810). Každá farba tu zodpovedá konkrétnej oblasti umiestnenej na povrchu alebo vo vnútri gule. Toto znázornenie možno použiť na opis nasledujúcich najdôležitejších kvalitatívnych zákonov vnímania farieb. Vnímané farby tvoria kontinuum; inými slovami, blízke farby prechádzajú jedna do druhej hladko, bez skoku. Každý bod vo farebnom tele môže byť presne definovaný tromi premennými. V štruktúre farebného tela sú pólové body - také doplnkové farby ako čierna a biela, zelená a červená, modrá a žltá, sú umiestnené na opačných stranách gule. V moderných metrických farebných systémoch je vnímanie farieb opísané na základe troch premenných – odtieňa, sýtosti a svetlosti. Toto sa robí s cieľom vysvetliť zákony posunu farieb, o ktorých sa bude diskutovať nižšie, a určiť úrovne identického vnímania farieb. V metrických trojrozmerných systémoch sa z obyčajnej farebnej gule pomocou jej deformácie vytvorí nesférická farebná tuhá látka. Účelom vytvárania takýchto metrických farebných systémov (v Nemecku sa používa systém farieb DIN vyvinutý Richterom) nie je fyziologické vysvetlenie farebného videnia, ale skôr jednoznačný popis znakov vnímania farieb. Keď sa však predloží komplexná fyziologická teória farebného videnia (zatiaľ taká teória neexistuje), musí byť schopná vysvetliť štruktúru farebného priestoru. miešanie farieb Aditívne miešanie farieb nastáva, keď svetelné lúče rôznych vlnových dĺžok dopadajú na ten istý bod na sietnici. Napríklad v anomaloskope, nástroji používanom na diagnostiku porúch farebného videnia, sa jeden svetelný stimul (napríklad čistá žltá s vlnovou dĺžkou 589 nm) premietne na jednu polovicu kruhu, zatiaľ čo nejaká zmes farieb (napr. čisto červená pri vlnovej dĺžke 671 nm a čistá zelená s vlnovou dĺžkou 546 nm) - na druhej polovici. Aditívnu spektrálnu zmes, ktorá dáva pocit identický s čistou farbou, možno nájsť z nasledujúcej „rovnice miešania farieb“: a (červená, 671) + b (zelená, 546) c (žltá, 589) (1) Symbol znamená vnemovú ekvivalenciu a nemá matematický význam, a, b a c sú koeficienty osvetlenia. Pre osobu s normálnym farebným videním pre červenú zložku by sa mal koeficient brať približne 40 a pre zelenú zložku - približne 33 relatívnych jednotiek (ak sa osvetlenie pre žltú zložku berie ako 100 jednotiek). Ak vezmeme dva monochromatické svetelné podnety, jeden v rozsahu od 430 do 555 nm a druhý v rozsahu od 492 do 660 nm a aditívne ich zmiešame, potom bude odtieň výslednej farebnej zmesi buď biely, alebo bude zodpovedať čistá farba s vlnovou dĺžkou medzi vlnovými dĺžkami zmiešaných farieb. Ak však vlnová dĺžka jedného z monochromatických stimulov presiahne 660 a druhý nedosiahne 430 nm, získajú sa fialové farebné tóny, ktoré nie sú v spektre. Biela farba. Pre každý farebný tón farebné koliesko je tam taký odlišný farebný tón, ktorý po zmiešaní dáva bielu farbu. Konštanty (vážiace faktory aab) zmiešavacie rovnice a(F1 ) + b (F2 )K (biela) (2) závisí od definície „bielej“.

Farba a videnie

Akýkoľvek pár odtieňov F1, F2, ktorý spĺňa rovnicu (2), sa nazýva doplnkové farby.

Subtraktívne miešanie farieb. Od aditívneho miešania farieb sa líši tým, že ide o čisto fyzikálny proces. Ak biela prejde cez dva širokopásmové filtre, najprv žltý a potom azúrový, výsledná subtraktívne zmes bude zelená, pretože cez oba filtre môže prechádzať iba zelené svetlo. Umelec miešajúci farbu vytvára subtraktívne miešanie farieb, pretože jednotlivé granule farby pôsobia ako farebné filtre so širokou šírkou pásma.

TRICHROMATICITA

Pre normálne farebné videnie je možné akýkoľvek daný farebný tón (F4) získať aditívnym zmiešaním troch definovaných farebných tónov F1-F3. Táto nevyhnutná a postačujúca podmienka je popísaná nasledujúca rovnica vnímanie farieb:

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

Podľa medzinárodnej konvencie sú čisté farby s vlnovými dĺžkami 700 nm (červená), 546 nm (zelená) a 435 nm (modrá) zvolené ako primárne (primárne) farby F1, F2, F3, ktoré možno použiť na vytvorenie modernej farby. systémy.). Aby sa získala biela farba zmiešaním aditív, musia byť hmotnostné koeficienty týchto základných farieb (a, b a c) spojené nasledujúcim vzťahom:

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

Výsledky fyziologických experimentov s vnímaním farieb, popísané rovnicami (1) - (4), je možné znázorniť vo forme chromatického diagramu („farebný trojuholník“), ktorý je príliš zložitý na to, aby bol v tejto práci znázornený. Takýto diagram sa líši od trojrozmerného znázornenia farieb tým, že tu chýba jeden parameter - „svetlosť“. Podľa tohto diagramu, keď sa zmiešajú dve farby, výsledná farba leží na priamke spájajúcej dve pôvodné farby. Na nájdenie párov doplnkových farieb z tohto diagramu je potrebné nakresliť priamku cez „biely bod“.

Farby používané vo farebnej televízii sa získavajú aditívnym zmiešaním troch farieb vybraných analogicky s rovnicou (3).

TEÓRIE FAREBNÉHO VIDENIA

Trojzložková teória farebného videnia

Z rovnice (3) a farebného diagramu vyplýva, že farebné videnie je založené na troch nezávislých fyziologických procesoch. Trojzložková teória farebného videnia (Jung, Maxwell, Helmholtz) predpokladá prítomnosť troch rôznych typov kužeľov, ktoré fungujú ako nezávislé prijímače, ak je osvetlenie fotopické. Kombinácie signálov prijatých z receptorov sa spracovávajú v nervových systémoch na vnímanie jasu a farby. Správnosť tejto teórie potvrdzujú zákony miešania farieb, ako aj mnohé psychofyziologické faktory. Napríklad pri spodnej hranici fotopickej citlivosti sa môžu v spektre líšiť len tri zložky – červená, zelená a modrá.

Prvé objektívne údaje podporujúce hypotézu o prítomnosti troch typov receptorov farebného videnia boli získané pomocou mikrospektrofotometrických meraní jednotlivých čapíkov, ako aj zaznamenávaním farebne špecifických potenciálov čapíkov v sietniciach zvierat s farebným videním.

Teória oponentných farieb

Ak jasne zelený krúžok obklopuje sivý kruh, potom tento získa červenú farbu v dôsledku súčasného farebného kontrastu. Fenomény simultánneho farebného kontrastu a sekvenčného farebného kontrastu slúžili ako základ pre teóriu oponentných farieb, navrhnutú v 19. storočí. Goering. Hering navrhol, že existujú štyri základné farby - červená, žltá, zelená a modrá - a že boli spárované v pároch prostredníctvom dvoch antagonistických mechanizmov - zeleno-červeného mechanizmu a žlto-modrého mechanizmu. Pre achromaticky komplementárne farby bol predpokladaný aj tretí oponentný mechanizmus – biela a čierna. Vzhľadom na polárny charakter vnímania týchto farieb nazval Hering tieto farebné dvojice „farby protivníka“. Z jeho teórie vyplýva, že nemôžu existovať také farby ako „zeleno-červená“ a „modro-žltá“.

Teória oponentných farieb teda predpokladá prítomnosť antagonistických farebne špecifických nervových mechanizmov. Napríklad, ak je takýto neurón excitovaný pôsobením stimulu zeleného svetla, potom červený stimul by mal spôsobiť jeho inhibíciu. Oponentné mechanizmy navrhnuté Goeringom získali čiastočnú podporu po tom, čo sa naučili registrovať aktivitu nervové bunky priamo spojené s receptormi. Takže u niektorých stavovcov s farebným videním sa našli „červeno-zelené“ a „žlto-modré“ horizontálne bunky. V bunkách „červeno-zeleného“ kanála sa pokojový membránový potenciál mení a bunka hyperpolarizuje, ak na jej receptívne pole dopadá svetlo spektra 400-600 nm, a depolarizuje sa, keď je aplikovaný stimul s vlnovou dĺžkou väčšou ako 600 nm. . Bunky "žlto-modrého" kanála sa pôsobením svetla s vlnovou dĺžkou menšou ako 530 nm hyperpolarizujú a depolarizujú v rozsahu 530-620 nm.

Na základe takýchto neurofyziologických údajov možno skonštruovať jednoduché neurónové siete, ktoré umožňujú vysvetliť, ako prepojiť tri nezávislé kužeľové systémy, aby sa vyvolala farebne špecifická odpoveď neurónov na vyšších úrovniach vizuálneho systému.

Teória zón

Svojho času prebiehali búrlivé debaty medzi zástancami každej z opísaných teórií. Tieto teórie však dnes možno považovať za doplnkové interpretácie farebného videnia. Crissova zonálna teória, navrhnutá pred 80 rokmi, sa pokúsila tieto dve konkurenčné teórie synteticky spojiť. Ukazuje, že trojzložková teória je vhodná na opísanie fungovania receptorovej úrovne a oponentská teória je vhodná na opísanie neuronálnych systémov. vysoký stupeň vizuálny systém.

PORUCHY FAREBNÉHO VIDENIA

Na úrovni zrakových pigmentov, na úrovni spracovania signálu vo fotoreceptoroch alebo vo vysokých častiach zrakového systému, ako aj v samotnom dioptrickom aparáte oka môžu nastať rôzne patologické zmeny, ktoré narušujú vnímanie farieb.

Nižšie sú popísané poruchy farebného videnia, ktoré sú vrodené a takmer vždy postihujú obe oči. Prípady zhoršeného vnímania farieb iba jedným okom sú extrémne zriedkavé. V druhom prípade má pacient možnosť popísať subjektívne javy zhoršeného farebného videnia, pretože môže porovnať svoje pocity získané pomocou pravého a ľavého oka.

anomálie farebného videnia

Anomálie sa zvyčajne nazývajú tie alebo iné menšie porušenia vnímania farieb. Dedia sa ako X-viazaný recesívny znak. Jedince s farebnou anomáliou sú všetky trichromáty, t.j. rovnako ako ľudia s normálnym farebným videním potrebujú na úplný opis viditeľnej farby použiť tri základné farby (Rov. 3).

Anomálie sú však menej schopné rozlíšiť niektoré farby ako trichromáty s normálnym zrakom a pri testoch zhody farieb používajú červenú a zelenú v rôznych pomeroch. Testovanie na anomaloskope ukazuje, že s protanomáliou v súlade s ur. (1) vo farebnej zmesi je viac červenej ako normálne a v deuteranomálii je v zmesi viac zelenej, ako je potrebné. V zriedkavých prípadoch tritanomálie je žlto-modrý kanál narušený.

Dichrómany

Rôzne formy dichromatopsie sa tiež dedia ako X-viazané recesívne znaky. Dichromáty môžu opísať všetky farby, ktoré vidia, iba dvoma čistými farbami (Rov. 3). Protanopy aj deuteranopy majú narušený červeno-zelený kanál. Protanopy si mýlia červenú s čiernou, tmavošedú, hnedú a v niektorých prípadoch, ako deuteranopy, so zelenou. Istá časť spektra sa im zdá achromatická. Pre protanop je táto oblasť medzi 480 a 495 nm, pre deuteranop medzi 495 a 500 nm. Zriedkavo videné tritanopy si zamieňajú žltú a modrú. Modrofialový koniec spektra sa im zdá achromatický - ako prechod zo šedej do čiernej. Oblasť spektra medzi 565 a 575 nm je tritanopmi tiež vnímaná ako achromatická.

Úplná farbosleposť

Úplnou farbosleposťou trpí menej ako 0,01 % všetkých ľudí. Títo monochromanti vidia svet okolo seba ako čiernobiely film, t.j. rozlišujú sa iba stupne šedej. Takéto monochromáty zvyčajne vykazujú porušenie adaptácie svetla na fotopickej úrovni osvetlenia. Vzhľadom na to, že oči monochromátov sú ľahko oslepené, pri dennom svetle zle rozlišujú tvar, čo spôsobuje svetloplachosť. Preto nosia tmavé slnečné okuliare aj pri bežnom dennom svetle. V sietnici monochromátov histologické vyšetrenie zvyčajne nezistí žiadne anomálie. Predpokladá sa, že namiesto vizuálneho pigmentu ich kužele obsahujú rodopsín.

Poruchy tyčového aparátu

Ľudia s tyčinkovými anomáliami vnímajú farbu normálne, ale majú výrazne zníženú schopnosť adaptácie na tmu. Príčinou takejto „nočnej slepoty“ alebo nyktalopie môže byť nedostatočný obsah vitamínu A1 v konzumovanej potrave, ktorý je východiskovým materiálom pre syntézu sietnice.

Diagnostika porúch farebného videnia

Keďže poruchy farebného videnia sú zdedené ako X-viazaná vlastnosť, sú oveľa častejšie u mužov ako u žien. Frekvencia protanomálie u mužov je približne 0,9%, protanopia - 1,1%, deuteranomálie 3-4% a deuteranopia - 1,5%. Tritanomália a tritanopia sú extrémne zriedkavé. U žien sa deuteranomália vyskytuje s frekvenciou 0,3% a protanomália - 0,5%.

Keďže existuje množstvo profesií, ktoré vyžadujú normálne farebné videnie (napríklad vodiči, piloti, strojníci, módni návrhári), farebné videnie by sa malo kontrolovať u všetkých detí, aby sa následne zohľadnila prítomnosť anomálií pri výbere povolania. Jeden jednoduchý test používa „pseudo-izochromatické“ Ishiharove tabuľky. Tieto tablety sú označené škvrnami rôznych veľkostí a farieb, usporiadanými tak, aby tvorili písmená, znaky alebo čísla. Škvrny rôznych farieb majú rovnakú úroveň svetlosti. Osoby so zhoršeným farebným videním nie sú schopné vidieť niektoré symboly (závisí to od farby škvŕn, z ktorých sú tvorené). Pomocou rôznych verzií Ishiharových tabuliek je možné spoľahlivo odhaliť poruchy farebného videnia.Presná diagnostika je možná pomocou testov miešania farieb na základe rovníc (1) - (3).

Literatúra

J. Dudel, M. Zimmerman, R. Schmidt, O. Grusser a kol., Human Physiology, 2. diel, preložené z angličtiny, Mir, 1985

Ch. Ed. B.V. Petrovský. Populárna lekárska encyklopédia, st.. „Vision“ „Color vision“, „Soviet Encyclopedia“, 1988

V.G. Eliseev, Yu.I. Afanasiev, N.A. Yurina. Histology, "Medicine", 1983 Pridajte dokument na svoj blog alebo webovú stránku Vaše hodnotenie tohto dokumentu bude prvé. Vaša známka:

Vo vizuálnom analyzátore je povolená existencia hlavne troch typov prijímačov farieb alebo komponentov na snímanie farieb (obr. 35). Prvú (protos) najsilnejšie vzrušujú dlhé svetelné vlny, slabšie stredné vlny a ešte slabšie krátke. Druhý (deuteros) je silnejšie vzrušený strednými, slabšími - dlhými a krátkymi svetelnými vlnami. Tretia (tritos) je slabo vzrušená dlhými vlnami, silnejšia strednými vlnami a predovšetkým krátkymi vlnami. Svetlo akejkoľvek vlnovej dĺžky preto excituje všetky tri farebné prijímače, ale v rôznej miere.

Ryža. 35. Trojzložkové farebné videnie (schéma); písmená označujú farby spektra.

Farebné videnie sa bežne nazýva trichromatické, pretože na získanie viac ako 13 000 rôznych tónov a odtieňov sú potrebné iba 3 farby. Existujú náznaky štvorzložkového a polychromatického charakteru farebného videnia.

Poruchy farebného videnia môžu byť vrodené alebo získané.

Vrodené poruchy farebného videnia majú charakter dichromázie a závisia od oslabenia alebo úplnej straty funkcie jednej z troch zložiek (so stratou zložky, ktorá vníma červenú - protanopiu, zelenú - deuteranopiu a modrú - tritanopiu).

Väčšina spoločná forma dichromasia - zmes červenej a zelenej farby. Prvýkrát bola dvojfarebnosť opísaná Daltonom, a preto sa tento typ poruchy farebného videnia nazýva farbosleposť. Vrodená tritanopia (slepota na modrú farbu) sa takmer nikdy nenájde.

Zníženie vnímania farieb sa vyskytuje u mužov 100-krát častejšie ako u žien. Medzi chlapcami školského veku porucha farebného videnia sa nachádza asi v 5% a medzi dievčatami - iba v 0,5% prípadov. Poruchy farebného videnia sú dedičné.

Získané poruchy farebného videnia sú charakterizované videním všetkých predmetov v akejkoľvek jednej farbe. Táto patológia je vysvetlená rôzne dôvody. Takže erytropsia (vidieť všetko v červenom svetle) nastáva po oslepení očí svetlom so zväčšenou zrenicou. Cyanopsia (modré videnie) sa rozvinie po extrakcii šedého zákalu, keď sa do oka dostane veľa krátkovlnných svetelných lúčov v dôsledku odstránenia šošovky, ktorá ich oneskoruje.

Chloropsia (videnie v zelenej farbe) a xanthopsia (videnie v žltá) vznikajú v dôsledku sfarbenia priehľadného média oka žltačkou, otravy chinakrínom, santonínom, kyselina nikotínová atď. Porušenie farebného videnia je možné pri vlastnej zápalovej a dystrofickej patológii cievnatka a sietnice. Zvláštnosťou získaných porúch vnímania farieb je predovšetkým to, že citlivosť oka je znížená vo vzťahu ku všetkým základným farbám, keďže táto citlivosť je premenlivá, labilná.

Farebné videnie sa najčastejšie študuje pomocou Rabkinových špeciálnych polychromatických tabuliek (metóda samohlásky).

Existujú aj tiché metódy na určenie farebného videnia. Pre chlapcov je lepšie ponúknuť výber mozaík rovnakého tónu a pre dievčatá - výber vlákien.

Využitie tabuliek je obzvlášť cenné v detskej praxi, keď mnohé subjektívny výskum z dôvodu nízkeho veku pacientov nie je možné. Čísla v tabuľkách sú k dispozícii a pre mladší vek môžeme sa obmedziť na to, že dieťa vedie kefku ukazovateľom po čísle, ktoré síce rozlišuje, ale nevie ho nazvať.

Je potrebné pamätať na to, že vývoj vnímania farieb sa oneskorí, ak je novorodenec držaný v miestnosti so slabým osvetlením. Okrem toho je tvorba farebného videnia spôsobená vývojom podmienených reflexných spojení. Preto pre správny vývoj farebného videnia je potrebné vytvárať deťom podmienky s dobrým osvetlením a s nízky vek upozorniť ich na svetlé hračky umiestnením týchto hračiek do značnej vzdialenosti od očí (50 cm alebo viac) a zmenou ich farieb. Pri výbere hračiek myslite na to fovea najcitlivejšie na žltozelenú a oranžovú časť spektra a menej citlivé na modrú. Pri zvýšenom osvetlení sú všetky farby okrem modrej, modrozelenej, žltej a fialovo-karmínovej vnímané ako žlto-biele farby v dôsledku zmeny jasu.

Detské girlandy by mali mať v strede žlté, oranžové, červené a zelené gule a na okrajoch musia byť umiestnené gule s prímesou modrej, modrej, bielej, tmavej.

Funkcia rozlišovania farieb ľudského vizuálneho analyzátora podlieha denný biorytmus s maximálnou citlivosťou po 13-15 hodinách v červenej, žltej, zelenej a modrej časti spektra.

Kovalevsky E.I.

Schopnosť človeka rozlišovať farby je dôležitá pre mnohé aspekty jeho života, často to dáva emocionálne sfarbenie. Goethe napísal: „Žltá farba lahodí oku, rozširuje srdce, povzbudzuje ducha a hneď cítime teplo. Modrá farba, naopak, predstavuje všetko smutným spôsobom. Rozjímanie o rozmanitosti farieb prírody, maľby veľkých umelcov, farebné fotografie a umelecké farebné filmy, farebná televízia dávajú človeku estetické potešenie.

Veliko praktickú hodnotu farebné videnie. Rozlišovanie farieb vám umožní lepšie spoznať svet okolo vás, vytvoriť tú najjemnejšiu farbu chemické reakcie, spravovať vesmírne lode, pohyb železničnej, cestnej a leteckej dopravy, diagnostikovať zmeny farby kože, slizníc, fundusu, zápalových či nádorových ložísk a pod.. Bez farebného videnia je práca dermatológov, pediatrov, očných lekárov a iných, ktorí majú zaoberať sa rôznymi farbami predmetov. Aj výkon človeka závisí od farby a osvetlenia miestnosti, v ktorej pracuje. Napríklad ružovkastá a zelená farba okolitých stien a predmetov upokojuje, žltkastá, oranžová - oživuje, čierna, červená, modrá - pneumatiky atď. Berúc do úvahy vplyv farieb na psycho-emocionálny stav problematika maľovania stien a stropov v miestnostiach na rôzne účely (spálňa, jedáleň a pod.), hračky, oblečenie a pod.

Vývoj farebného videnia ide paralelne s vývojom zrakovej ostrosti, no o jeho prítomnosti je možné usudzovať oveľa neskôr. Prvá viac či menej zreteľná reakcia na jasne červenú, žltú a zelenú farbu sa u dieťaťa objavuje v prvých šiestich mesiacoch jeho života. Normálna tvorba farebného videnia závisí od intenzity svetla.

Bolo dokázané, že svetlo sa šíri vo forme vĺn rôznych vlnových dĺžok, meraných v nanometroch (nm). Okom viditeľná časť spektra leží medzi lúčmi s vlnovými dĺžkami od 393 do 759 nm. Toto viditeľné spektrum možno rozdeliť do sekcií s rôznou farebnosťou. Lúče svetla s dlhou vlnovou dĺžkou spôsobujú pocit červenej, s malou vlnovou dĺžkou - modrej a fialovej. Lúče svetla, ktorých dĺžka leží v medzere medzi nimi, spôsobujú pocit oranžovej, žltej, zelenej a modrej farby (tabuľka 4).

Všetky farby sú rozdelené na achromatické (biela, čierna a všetko medzi tým, sivá) a chromatické (ostatné). Chromatické farby sa od seba líšia tromi hlavnými spôsobmi: odtieň, svetlosť a sýtosť.
Odtieň je hlavné množstvo každej chromatickej farby, znak, ktorý vám umožňuje priradiť danú farbu podobnosťou určitej farbe spektra (achromatické farby nemajú odtieň). Ľudské oko dokáže rozlíšiť až 180 farebných tónov.
Svetlosť alebo jas farby je charakterizovaný stupňom jej blízkosti k bielej. Jas je najjednoduchší subjektívny pocit intenzity svetla dopadajúceho do oka. ľudské oko dokáže rozlíšiť až 600 gradácií každého farebného tónu svojou svetlosťou, jasom.

Sýtosť chromatickej farby je miera, do akej sa líši od achromatickej farby rovnakej svetlosti. To je, ako to bolo, "hustota" hlavného farebného tónu a rôznych nečistôt k nemu. Ľudské oko dokáže rozlíšiť približne 10 stupňov rôznej sýtosti farebných tónov.

Ak znásobíme počet rozlíšiteľných gradácií farebných tónov, svetlosť a sýtosť chromatických farieb (180x600x10 "1 080 000)", potom nám vyjde, že ľudské oko dokáže rozlíšiť cez milión farebných odtieňov. V skutočnosti ľudské oko rozlišuje len asi 13 000 farebných odtieňov.

Ľudský vizuálny analyzátor má syntetickú schopnosť, ktorá spočíva v optickom miešaní farieb. Prejavuje sa to napríklad tým, že komplexné denné svetlo je vnímané ako biele. Optické miešanie farieb je spôsobené súčasnou excitáciou oka rôznymi farbami a namiesto niekoľkých zložkových farieb sa získa jedna výsledná farba.

Zmes farieb sa získa nielen vtedy, keď sa obe farby posielajú do jedného oka, ale aj vtedy, keď monochromatické svetlo jedného tónu smeruje do jedného oka a druhého do druhého. Takéto binokulárne miešanie farieb naznačuje, že hlavnú úlohu pri jeho realizácii zohrávajú centrálne (v mozgu), a nie periférne (v sietnici) procesy.

M. V. Lomonosov v roku 1757 prvýkrát ukázal, že ak sú 3 farby považované za primárne vo farebnom kruhu, potom ich zmiešaním v pároch (3 páry) môžete vytvoriť akékoľvek ďalšie (stredné v týchto pároch vo farebnom kruhu). Potvrdil to Thomas Jung v Anglicku (1802), neskôr Helmholtz v Nemecku. Tak boli položené základy trojzložkovej teórie farebného videnia, ktorá je schematicky nasledovná.
Vo vizuálnom analyzátore je povolená existencia hlavne troch typov prijímačov farieb alebo komponentov na snímanie farieb (obr. 35). Prvú (protos) najsilnejšie vzrušujú dlhé svetelné vlny, slabšie stredné vlny a ešte slabšie krátke. Druhý (deuteros) je silnejšie vzrušený strednými, slabšími - dlhými a krátkymi svetelnými vlnami. Tretia (tritos) je slabo vzrušená dlhými vlnami, silnejšia strednými vlnami a predovšetkým krátkymi vlnami. Svetlo akejkoľvek vlnovej dĺžky preto excituje všetky tri farebné prijímače, ale v rôznej miere.

Farebné videnie sa bežne nazýva trichromatické, pretože na získanie viac ako 13 000 rôznych tónov a odtieňov sú potrebné iba 3 farby. Existujú náznaky štvorzložkového a polychromatického charakteru farebného videnia.
Poruchy farebného videnia môžu byť vrodené alebo získané.

Vrodené farebné videnie majú charakter dichromázie a závisia od oslabenia alebo úplnej straty funkcie jednej z troch zložiek (so stratou zložky, ktorá vníma červenú - protanopiu, zelenú - deuteranopiu a modrú - tritanopiu). Najbežnejšou formou dichrómie je zmes červenej a zelenej. Prvýkrát bola dvojfarebnosť opísaná Daltonom, a preto sa tento typ poruchy farebného videnia nazýva farbosleposť. Vrodená pai tritanopia (slepota na modrú farbu) sa takmer nikdy nenachádza.

Zníženie vnímania farieb sa vyskytuje u mužov 100-krát častejšie ako u žien. Medzi chlapcami v školskom veku je porucha farebného videnia zistená asi v 5% a medzi dievčatami - iba v 0,5% prípadov. Poruchy farebného videnia sú dedičné.
Získané poruchy farebného videnia sú charakterizované videním všetkých predmetov v akejkoľvek jednej farbe. Táto patológia je spôsobená rôznymi dôvodmi. Takže erytropsia (vidieť všetko v červenom svetle) nastáva po oslepení očí svetlom so zväčšenou zrenicou. Cyanopsia (modré videnie) sa rozvinie po extrakcii šedého zákalu, keď do oka vstupuje veľa krátkovlnných svetelných lúčov v dôsledku odstránenia šošovky, ktorá ich oneskoruje. Chloropsia (videnie na zeleno) a xanthopsia (videnie na žlto) sa vyskytuje v dôsledku sfarbenia priehľadného média oka žltačkou, otravou chinakrínom, santonínom, kyselinou nikotínovou atď. Poruchy farebného videnia sú možné pri zápalovej a degeneratívnej patológii cievnatka a vlastná sietnica. Zvláštnosťou získaných porúch vnímania farieb je predovšetkým to, že citlivosť oka je znížená vo vzťahu ku všetkým základným farbám, keďže táto citlivosť je premenlivá, labilná.

Farebné videnie sa najčastejšie študuje pomocou Rabkinových špeciálnych polychromatických tabuliek (metóda samohlásky).
Existujú aj tiché metódy na určenie farebného videnia. Pre chlapcov je lepšie ponúknuť výber mozaík rovnakého tónu a pre dievčatá - výber vlákien.

Využitie tabuliek je cenné najmä v pediatrickej praxi, kedy mnohé subjektívne štúdie nie sú realizovateľné pre nízky vek pacientov. Čísla na tabuľkách sú dostupné a pre najmenší vek sa môžete obmedziť na to, že ich dieťa vedie štetcom s ukazovátkom po čísle, ktoré rozlišuje, no nevie ho nazvať.

Je potrebné pamätať na to, že vývoj vnímania farieb sa oneskorí, ak je novorodenec držaný v miestnosti so slabým osvetlením. Okrem toho je tvorba farebného videnia spôsobená vývojom podmienených reflexných spojení. Pre správny vývoj farebného videnia je preto potrebné vytvoriť deťom dobré svetelné podmienky a už od útleho veku ich upozorňovať na svetlé hračky, pričom tieto hračky umiestnite do značnej vzdialenosti od očí (50 cm a viac). a meniť ich farby. Pri výbere hračiek treba mať na pamäti, že fovea je najcitlivejšia na žltozelenú a oranžovú časť spektra a nie je veľmi citlivá na modrú. So zvyšujúcim sa osvetlením sú všetky farby okrem modrej, modrozelenej, žltej a fialovo-karmínovej vnímané ako žlto-biele farby v dôsledku zmeny jasu.
Detské girlandy by mali mať v strede žlté, oranžové, červené a zelené gule a na okrajoch musia byť umiestnené gule s prímesou modrej, modrej, bielej, tmavej.

Funkcia rozlišovania farieb ľudského vizuálneho analyzátora podlieha dennému biorytmu s maximálnou citlivosťou 13-15 hodín v červenej, žltej, zelenej a modrej časti spektra.