Цветовосприятие и индивидуальные цветовые предпочтения

Цветовосприятие и индивидуальные цветовые предпочтения

Символика цвета имеет давнюю историю. Люди с незапамятных времен придавали особое значение чтению «языка красок», что нашло отражение в древних мифах, народных преданиях, сказках, различных религиозных и мистических учениях.

Наиболее «древними» цветами, первыми  появившимися в человеческой культуре, обычно считаются белый,  черный и красный.

Количество "основных" цветов в  разных культурах различно, Древний  Восток предполагал наличие 5-элементного  мира, в Европе фиксировал 3 основных цвета (сначала - красный, желтый, синий, а позже - красный, зеленый и синий), а со времен Ньютона часто говорят  о 7 цветах.

Практически невозможно отделить цветовую информацию от той, которая ее сопровождает, от контраста, в котором мы воспринимаем цвет.

Цвет оказывает колоссальное воздействие  на психику человека в целом и  на его ситуативное эмоциональное  состояние. В сочетании с направленным музыкальным воздействием цвет может  приводить к исцелению сложнейших заболеваний и речь идет не только об органических заболеваниях, но и о тяжелых психозах.

1.  Цветовое зрение

Цветовое зрение можно определить как способность живого организма 
различать спектральный состав излучений или узнавать окраску предметов. 
В обычных условиях в глаз попадают излучения с различными длинами волн. 
Ощущение цвета, возникающее в этом случае, зависит от способности видеть 
один результирующий цвет, определяемый согласно законам оптического 
смещения цветов. Эти законы выведены Грассманом, а экспериментальное 
подтверждение получили они в работах Максвелла и др. 
За счет различия в чувствительности рецепторов в различных участках 
спектра, создается возможность оценки распределения энергии в спектре, 
на основании чего и возникают различные цветовые ощущения. Понятно, что 
при такой системе цветоразличения существует большое количество 
излучений различного спектрального состава, которые являются визуально 
неразличимыми. 
Спектральная чувствительность глаза человека базируется на работе 
цветоприемников трех типов, имеющих максимумы на кривой спектральной 
чувствительности в красной, зеленой и синей областях спектра. В случаях 
нарушений цветового зрения у человека отсутствует один из 
цветоприемников, или же отдельные приемники имеют аномальные 
спектральные характеристики

Цветовое зрение свойственно многим видам животных. У позвоночных (обезьяны, многие виды рыб, земноводные), а из насекомых у пчёл и шмелей цветовое зрение трихроматическое, как и у  человека. У сусликов и многих видов  насекомых цветовое зрение дихроматическое, т. е. основано на работе двух типов  светоприёмников, у птиц и черепах, возможно, - четырёх. Для насекомых видимая область спектра смещена в сторону коротковолновых излучений и включает ультрафиолетовый диапазон. Поэтому мир красок насекомого существенно отличается от нашего.

Основное биологическое значение цветовое зрение для человека и животных, существующих в мире несамосветящихся объектов, - правильное узнавание их окраски, а не просто различение излучений. Спектральный состав отражённого света  зависит как от окраски предмета, так и от падающего света и  поэтому подвержен значительным изменениям при перемене условий  освещения. Способность зрительного  аппарата правильно узнавать (идентифицировать) окраску предметов по их отражательным  свойствам в меняющихся условиях освещения называются константностью восприятия окраски . Цветовое зрение - важный компонент зрительной ориентации животных. В ходе эволюции многие животные и растения приобрели разнообразные средства сигнализации, рассчитанные на способность животных-"наблюдателей" воспринимать цвета. Таковы ярко окрашенные венчики цветков растений, привлекающие насекомых и птиц - опылителей; яркая окраска плодов и ягод, привлекающая животных - распространителей семян; предупреждающая и отпугивающая окраска ядовитых животных и видов, им подражающих; "плакатная" раскраска многих тропических рыб и ящериц, имеющая сигнальное значение в территориальных взаимоотношениях; яркий брачный наряд, носящий сезонный или постоянный характер, свойственный множеству видов рыб, птиц, пресмыкающихся, насекомых; наконец, специальные средства сигнализации, облегчающие у рыб и птиц взаимоотношения между родителями и потомством.

Теории цветового зрения:

Основоположником современной  теории света является Ньютон, который  в1672 году опубликовал свои соображения  о природе белого и окрашенного 
света. Среди других ученых, внесших вклад в формирование наших взглядов 
на природу света следует называть Гюйгенса, Юнга, Френеля, Гельмгольца, 
Максвелла, Герца и многих других. В работах этих исследователей была 
выяснена физическая природа света, показано, что белый свет представляет 
собой смесь излучений, имеющих разную длину волны. Участок длин волн от 400 до 700нм является составными частями спектра, который дают призмы и дифракционные решетки. Практически человеческий глаз способен различать цвета излучений с длиной волны от 396 нм (глубокий фиолетовый) до 760 нм (крайний красный).

1. Трехкомпонентная теория

Основы современных  представлений о Цветовое зрение человека разработаны в XIXв. английским физиком Т. Юнгом и немецким учёным Г. Гельмгольцем в виде так называемой трёхкомпонентной, или трихроматической, теории цветовосприятия.

Согласно этой теории, в сетчатке глаза человека имеются три типа фоторецепторов (колбочковых клеток), чувствительных в разной степени к красному, зелёному и синему свету. Однако физиологический механизм цветовосприятия позволяет различать не все излучения. Так, смеси красного и зелёного в определённых соотношениях неотличимы от жёлто-зелёного, жёлтого и оранжевого излучений; смеси синего с оранжевым могут быть уравнены со смесями красного с голубым или с сине-зелёным. У некоторых людей наследственно отсутствует один  или два светоприёмника из трёх, в последнем случае цветовое зрение отсутствует.

Правильность данной теории подтверждается законами смешения цветов, а также  многими психофизиологическими  факторами. Например, на нижней границе  фотопической чувствительности в спектре могут различаться только три составляющие - красный, зеленый и синий.

2. Теория оппонентных цветов

Если яркое зеленое кольцо окружает серый круг, то последний в результате одновременного цветового контраста  приобретает красный цвет. Явления  одновременного цветового контраста  и последовательного цветового  контраста послужили основой  для теории оппонентных цветов, предложенной в XIX в. Герингом.

Геринг говорил о том, что  любой цвет можно однозначно описать, указав его положение на двух шкалах - «синий-желтый», «красный-зеленый». Цвета, лежащие на полюсах этих шкал, называют оппонентными. Эта теория подтверждается тем, что в сетчатке, латеральном коленчатом теле (ЛКТ) и коре существуют нейроны, которые активируются, если их рецептивное поле освещают красным светом и тормозятся, если свет зеленый. Другие нейроны возбуждаются при действии желтого цвета и тормозятся при действии синего. Предполагается, что сравнивая степень возбуждения нейронов «красно-зеленой» и «желто-синей» системы, зрительная сенсорная система может вычислить цветовые характеристики света.

Из теории Геринга следует, что  не может быть таких цветов, как  “зеленовато-красный” и “синевато - желтый”.

Таким образом, теория оппонентных цветов постулирует наличие антагонистических цветоспецифических нейронных механизмов. Например, если такой нейрон возбуждается под действием зеленого светового стимула, то красный стимул должен вызывать его торможение. Предложенные Герингом оппонентные механизмы получили частичную поддержку после того, как научились регистрировать активность нервных клеток, непосредственно связанных с рецепторами. Так, у некоторых позвоночных, обладающих цветовым зрением, были обнаружены “красно-зеленые” и “желто-синие” горизонтальные клетки. У клеток “красно-зеленого” канала мембранный потенциал покоя изменяется и клетка гиперполяризуется, если на ее рецептивное поле падает свет спектра 400-600 нм, и деполяризуется при подаче стимула с длиной волны больше 600 нм. Клетки “желто-синего” канала гиперполяризуются при действии света с длиной волны меньше 530 нм и деполяризуются в интервале 530-620 нм.

3. Зонная теория

На основании таких нейрофизиологических данных можно составить несложные  нейронные сети, которые позволяют  объяснить, как осуществить взаимную связь между тремя независимыми системами колбочек, чтобы вызвать  цветоспецифическую реакцию нейронов на более высоких уровнях зрительной системы. 
В свое время между сторонниками каждой из описанных теорий велись 
жаркие споры. Однако сейчас эти теории можно считать взаимно 
дополняющими интерпретациями цветового зрения. В зонной теории Крисса, 
предложенной 80 лет назад, была сделана попытка синтетического 
объединения этих двух конкурирующих теорий. Она показывает, что 
трехкомпонентная теория пригодна для описания функционирования уровня 
рецепторов, а оппонентная теория - для описания нейронных систем более 
высокого уровня зрительной системы..

Законы аддитивного  смешения цветов

Законы  аддитивного смешения цветов –  это правила, сформулированные первоначально И. Ньютоном, получения определенных цветов за счет их смешения.

1. Для любого цвета с определенным цветовым тоном существует цвет с другим , причем единственным тоном, такой, что при смешении этих двух цветов получается ахроматический (белый, серый) цвет. Цвета связанные таким образом называются дополнительными по цветовому тону.
2. При смешении 2 цветов результирующая смесь по хроматичности всегда есть цвет промежуточный между исходными, так что при новом смешении результирующего цвета с одним из исходных невозможно получить другой исходный цвет.
3. Два одинаковых по хроматичности цвета при смешении дадут тот же самый цвет, независимо от спектрального состава исходных цветов.
4. При смешении двух цветов результирующий цвет всегда будет иметь насыщенность меньшую, чем хотя бы один из исходных.

Говоря  о смешении цветов, разумеют прежде всего оптическое смешение, возникающее в результате того, что различные цветовые раздражители одновременно или в очень быстрой последовательности раздражают один и тот же участок сетчатки.

Помимо  этого надо учесть еще пространственное смешение цветов, которое получается при восприятии различных цветов не во временной, а в пространственной смежности. Если посмотреть на небольшие, соприкасающиеся друг с другом цветные  пятна, то эти пятна сольются в  одно пятно, которое будет иметь  цвет, получившийся от смешения этих малых  цветовых пятен.

Причиной  слияния цветов является светорассеяние и другие явления, возникающие вследствие несовершенства оптической системы  человеческого глаза. Из-за этого  несовершенства границы цветных  пятен размываются, и 2 и более  пятна раздражают одно нервное окончание  сетчатки.

2. Нарушения цветового зрения

Аномалиями обычно называют те или  иные незначительные нарушения 
цветовосприятия. Они передаются по наследству как рецессивный признак, 
сцепленный с X-хромосомой.

3 Основные характеристики  цвета

Соотношение между тремя первичными цветами красным, зеленым и синим  и тремя первичными цветами голубым, пурпурным и желтым наглядно демонстрирует цветовой круг

Характеристики  цвета: яркость, насыщенность, светлота, цветовой тон:

Любой цвет при максимальном снижении яркости становится черным

Насыщенность – это присутствия  темно-серого и черного тонов

Степень близости цвета к белому называют светлотой.

При изменении тона, к примеру, синего цвета в красную сторону спектра  он сменяется голубым, в обратную — фиолетовым.

Иногда изменение цветового  тона соотносят с «теплотой» цвета. Так, красные, оранжевые и жёлтые оттенки, как соответствующие огню и вызывающие соответсвующие психофизиологические реакции, называют тёплыми тонами, голубые, синие и фиолетовые, как цвет воды и льда — холодыми. Следует учесть, что восприятие «теплоты» цвета зависит как от субъективных психических и физиологических факторов (индивидуальные предпочтения, состояние наблюдателя, адаптация и др.), так и от объективных (наличие цветового фона и др.).