Природа и факторы визуальных ощущений

Общее впечатление о продукте создается обычно при внешнем осмотре, т.е. зрительном ощущении, называемым иначе визуальным (зрительный). Визуально определяют художественное оформление и качество упаковки, форму, цвет и консистенцию, прозрачность или мутность продукта и другие показатели.

При органолептическом анализе наилучшее освещение — естественное (солнечное) рассеянное. Для меньшей утомляемости рассматриваемый предмет должен находиться на расстоянии 25 см от глаз. Расстояние от лампы до исследуемого образца продукта около 0,6 м.

Солнечные лучи состоят из световых волн разной длины и проницаемости в различных средах. Для света характерна двойственная природа: волновая и корпускулярная. Свет проявляет свойства электромагнитных волн и состоит из потока частиц с разной энергией (квантов). Величина кванта энергии обратно пропорциональна длине волны.

Органы зрения (глаза) являются анализаторами, которые возбуждаются волнами световых лучей в видимой области спектра (от 380 до 760 нм). Электромагнитные волны короче 380 нм являются ультрафиолетовым излучением, невидимым для глаза человека. Излучения длиной волны (нм) 380 — 470 имеют фиолетовый и синий цвета, 480 — 500 — сине-зеленый, 510 — 550 — зеленый, 560 — 590 — желто-оранжевый, 600 — 760 — красный. Инфракрасное излучение с длиной волн более 760 нм невидимо для человеческого глаза.

Световые лучи беспрепятственно проходят через вещество, которое визуально не имеет цвета и прозрачное. Лучи света могут частично или полностью поглощаться молекулами или атомами вещества. В зависимости от свойств объекта возможно частичное или полное отражение световых лучей.

Визуальное ощущение цвета определяется свойствами объекта и зрительного анализатора. При избирательном поглощении и отражении отдельных участков светового спектра глазом воспринимаются разнообразные цвета и оттенки.

3рительное ощущение возникает при раздражении окончаний глазного нерва продуктами распада светочувствительного вещества, находящегося в сетчатке глаза. Если свет отражается не менее чем на 90 %, то пищевой продукт воспринимается белым или бесцветным, например сахар, соль. При поглощении объектом всех или почти всех лучей видимой части спектра возникает ощущение черного цвета (черный байховый или плиточный чай). Если вещество поглощает часть лучей, то его цвет воспринимается глазом по отраженной части лучей. Например, красное вино поглощает все лучи видимой части спектра, за исключением красных, которые оно отражает.

Практически нет природных веществ, которые бы отражали лишь один узкий участок спектра, поглощая остальные лучи. Для таких целей создают светофильтры, которыми можно пользоваться при органолептическом анализе, например, чтобы облегчить оценку цветовых различий в образцах однородной продукции.

Все цвета подразделяются на хроматические (окрашенные) и ахроматические (неокрашенные). К последним относится серый цвет, имеющий оттенки в диапазоне от белого до абсолютно черного. Серый цвет отсутствует в спектре и не может быть охарактеризован длиной волны электромагнитного спектра. Этот цвет определяется лишь показателем яркости.

Другие известные цвета относятся к хроматическим. На участке каждого спектрального цвета можно выделить несколько оттенков, которым соответствуют более узкие интервалы волн. Монохроматическому желтому цвету соответствует длина волны 579,6 нм, хромонохроматическому красному — 712,1 нм. Хроматический цвет можно получить также в результате композиции лучей трех спектральных цветов в определенных соотношениях. Например, лимон отражает одновременно зеленые, желтые и красные световые лучи, а глаз воспринимает лимон желтым. Смесь крайних цветов спектра — красного и фиолетового — в определенных соотношениях дает пурпурные цвета: малиновый, вишневый, лиловый, которые не являются цветами спектра, но имеют свои характеристики длины волны в интервале от 492 до 576 нм. Для характеристики воспринимаемого цвета используют следующие понятия: цветовой тон или оттенок, насыщенность, яркость или светлота.

Цветовой тон определяется длиной волны видимой части спектра. Насыщенность, или чистота цвета, описывается терминами слабый, сильный, бледный, тусклый, насыщенный и др.

При смешивании хроматического и ахроматического цветов цветовой тон или оттенок определяется хроматическим цветом, а насыщенность — ахроматическим. Серые тона различаются лишь по светлоте. Яркость цвета характеризуют терминами темный, светлый, яркий, при этом имеется в виду его густота, не меняющая оттенка. Впечатление яркости зависит также от того, на каком фоне рассматривается объект.

Яркость освещения влияет на ощущение цвета. Например, при уменьшении освещенности желтый цвет может восприниматься как коричневый.

При хорошей тренированности глаза человека различают по цветовому тону от 100 до 200 цветов, по насыщенности — до 25, по яркости — до 65. При недостаточном освещении способность глаза различать цвета резко снижается.

Цветовое ощущение зависит от спектрального состава излучения: визуально воспринимаемые различия цветов могут либо усиливаться, либо ослабевать. При желтоватом освещении лампами накаливания, например, синие и зеленые цветовые тона труднее различить, чем красные и оранжевые.

При проведении визуальных оценок продуктов следует учитывать влияние источника освещения на восприятие цветовых ощущений глаз. Искусственные источники света бедны коротковолновыми лучами. Например, при солнечном освещении объект воспринимается, синим, а в свете от лампы накаливания кажется почти черным.

Существует понятие константности восприятия, которое характеризует способность глаз правильно определять цвет независимо от меняющихся условий освещения. Поправка на освещенность проводится бессознательно. Цвет главным образом определяется природой вещества и в меньшей степени — спектральным составом света.

Восприятие цвета зависит от субъективных факторов: физиологических особенностей дегустатора, возраста, квалификации, нарушения цветового зрения, цели дегустаций. Если в сетчатке глаза имеются генетические отклонения, например, отсутствуют фоторецепторы определенных участков спектра, то они не различают соответствующие цвета.

Примерно 10% людей имеют аномалии цветового зрения; среди них чаще встречаются люди, не различающие зеленый цвет, реже — красный, еще реже — синий цвет. Крайне редки случаи полной цветовой слепоты, когда объекты воспринимаются ахроматическими. Среди дальтоников преобладают мужчины.

Цветовосприятие осуществляется в сетчатке, расположенной на внутренней поверхности глазного яблока. В сетчатке имеются фоторецепторы — клетки в форме колбочек (около 130 млн) и палочек (около 7 млн). Сигналы от светочувствительных элементов поступают в центральную нервную систему. Колбочковидные клетки дифференцированы в отношении спектральной чувствительности. Максимум чувствительности для глаза человека обнаружен в фиолетовой, зеленой и желтой областях спектра. Согласно теории трихроматического цветового зрения (Т. Юнг и Г.Гельмгольц) все цвета и оттенки, воспринимаемые глазом, получаются за счет смешивания в разных соотношениях трех основных цветовых компонентов, к которым чувствительны три вида колбочковых фоторецепторов. Синие колбочковидные клетки возбуждаются при освещении монохроматическим светом длиной волны 445 — 450 нм, соответствующей сине-фиолетовому цвету; зеленые колбочки чувствительны при длине волны 525 — 535 нм, что соответствует зеленому цвету; желтые фоторецепторы возбуждаются лучами длиной волны 555 — 570 нм, характерной для оранжевого цвета.

Колбочковидные фоторецепторы обладают большой разрешающей способностью, они чувствительны к цвету, значительно слабее чувствительны к свету. Для их нормального функционирования требуется хорошее освещение, предпочтительно естественное. Палочковидные клетки имеют небольшую разрешающую способность, нечувствительны к цвету, но очень чувствительны к свету. При слабом освещении функционирует лишь палочковый тип зрения, а цветовое зрение практически отсутствует.

При дневной достаточной интенсивности света максимальная чувствительность глаз находится в желто-красной области спектра, воспринимаемой желтыми колбочковидными фоторецепторами. При низкой интенсивности света глаза более чувствительны к зеленой области спектра.

Зависимость цветового зрения от освещенности впервые была открыта Я.Э.Пуркинье и сформулирована следующим образом: для различно окрашенных объектов соотношение их кажущейся яркости меняется в зависимости от освещенности. По мере ослабевания света голубые, синие и фиолетовые цвета кажутся ярче по сравнению с красными, оранжевыми и желтыми. Эффект Пуркинье объясняется смещением максимума чувствительности глаз из зоны 556 нм с дневным освещением в зону 510 нм со слабым освещением. При ярком освещении функционируют колбочковидные фоторецепторы, при слабом свете — палочковидные клетки.

Влияние различных факторов на зрительные восприятия необходимо учитывать при организации дегустационного контроля качества продуктов. Помещение для дегустаций рекомендуется располагать в северной стороне здания. Оптимальная площадь окон должна составлять около 35% поверхности пола. Помещение должно быть хорошо освещено, предпочтительно рассеянным дневным светом без проникновения прямых солнечных лучей. Освещенность рабочих мест должна быть равномерной и составлять не менее 500 лк. Из искусственных источников света предпочтительны люминесцентные лампы. Общее потолочное и индивидуальное освещение для дегустаторов должно обеспечивать достаточную интенсивность света. Кроме того, в каждой кабине дегустатора необходимо иметь лампу накаливания средней мощности, снабженную фильтрами из цветного стекла. Стены лаборатории следует окрашивать в белый, кремовый или светло-серый цвет, мебель должна быть белого цвета.

Дегустатору для точного описания визуальных ощущений необходимо владеть номенклатурой цветов. Разработаны разные варианты систематики цветов. В системе Ньютона цвета расположены аналогично радуге. Первые классификации цветов сделаны во Франции — альбом цветов, в Англии — словарь цветов, содержащий около 380 цветов и оттенков.

Полагают, что существует от 7 до 10 млн цветовых различий. Словарный запас содержит несколько тысяч наименований, но лишь несколько десятков из них можно выразить отдельными словами, например красный, синий, зеленый, коричневый, вишневый и др. Несколько сотен названий цветов представляют собой словосочетания цвета, оттенка, насыщенности, яркости, например светло-зеленый, ярко-синий и т.д.

Для обозначения цвета используются либо специальные термины, например черный, белый, желтый, синий, либо ассоциируемые со знакомыми объектами: морковный, малиновый, розовый, изумрудный, золотистый, серебристый и др.

Цвета, создаваемые смешиванием пигментов, называют, комбинируя соответствующие термины: желто-коричневый, оранжево-желтый, желто-зеленый. В ряде случаев для характеристики соответствующего оттенка применяют названия знакомых предметов: соломенно-желтый, золотисто-желтый, медово-желтый, оливково-зеленый, изумрудно-зеленый, яблочно-зеленый.

Некоторые цвета обозначают словами иностранного происхождения. Например, термин оранжевый происходит от французского слова оранж, означающего апельсин, фиолетовый — от слова виолет (фиалка), лиловый — от лила (сирень).

Для стандартизации цветов обычно используют эталонные образцы. Но нередко проводились попытки замены этой системы шифрами или кодами с цифровым или буквенно-цифровым обозначением. Цветовые же различия продуктов целесообразно характеризовать описательным методом.

Цвет и его оттенки, насыщенность и яркость зависят также от поверхности объекта, которая может быть блестящей, гладкой, глянцевой, ровной или пористой, тусклой, матовой, шероховатой, что связано с равномерным или неравномерным рассеянием световых лучей поверхностью продукта.