Зрительные ощущения

На рис. 1.6 можно видеть, как раздражитель - электромагнитные волны высокой частоты - через прозрачную роговицу 3, белковую оболочку 2, сосуди­стую оболочку 4, радужку 5 и хрусталик 7 воздей­ствует на сетчатку глаза 8. Последняя представляет собой совокупность нервных клеток (фоторецепто­ров) двух типов: колбочек и палочек. Собственно

ощущение цвета и формы предметов обеспечивается работой колбочек. Палочки же (более чувствитель­ные элементы) реагируют лишь на параметры ярко­сти света (черное - белое). Так, при достаточно вы­сокой освещенности объектов, когда имеется возмож­ность их рассмотреть, основная нагрузка ложится на колбочки. При сумеречной освещенности объектов «инициатива» переходит к палочкам, и человек по­лучает ощущение «серого» мира (как говорят, ночью все кошки серые).

Рис. 1.6. Упрощенная схема строения глаза

В чувствительных клетках сетчатки световая энер­гия преобразуется в энергию нервных импульсов. Эти сигналы по волокнам зрительного нерва 1 через струк­туры среднего и промежуточного мозга передаются в

затылочную область коры головного мозга. Здесь рас­положена зрительная сенсорная кора. Через средний мозг зрительная система взаимодействует с другими сенсорными системами и моторикой. Эти связи обеспечивают различные зрачковые рефлексы.

Считают, что через зрение человек получает око­ло 90% всей информации. Глаза - это окна психики. В онтогенезе человека они первыми прекращают свой рост (где-то в семилетнем возрасте). Зритель­ные ощущения - это прежде всего ощущения цвета, так как все, что окружает человека, отражается в его сознании различной цветовой гаммой.

Ощущениям того или иного цвета соответствуют волны различной длины.

Различают ахроматические (черный, белый, се­рый) и хроматические цвета (зеленый, синий и др.). Человеческий глаз различает до 300 оттенков ахро­матического цвета и десятки тысяч хроматических цветов в различных сочетаниях.

Установлено, что ахроматические цвета принад­лежат тем объектам, которые равномерно отражают волны различной длины. Хроматические появляются у тех объектов, которые отражают лишь волны опре­деленной длины, а остальные поглощают. В этой свя­зи недалеки от истины рассуждения тех, кто говорит, что окружающий нас материальный мир бесцветен. Собственно, цвет предмета обусловлен теми состав­ляющими волнового спектра, которые этот предмет отражает, поглощает или пропускает через себя. Если человек ощущает синий цвет предмета, то это значит, что данный предмет отражает только волны синего цвета.

В настоящее время существует две теории цве­тового зрения: трехцветовая и двухцветовая. Согласно трехцветовой теории, зрение обладает тремя типа­ми рецепторов: красноощущающих, зеленоощущаю-

щих и фиолетовоощущающих. Световой раздражи­тель той или иной длины волны одновременно воз­действует на все эти рецепторы, но в различной сте­пени. Это и создает все известные хроматические цвета. При одинаковой степени возбуждения всех рецепторов возникает ощущение белого цвета.

Сторонники двухцветовой теории говорят о на­личии в зрении только двух типов рецепторов с пар­ной оппонентной цветовой ориентацией: один тип реагирует на красный или зеленый цвет, другой - на синий или желтый. Все зависит от сбалансирован­ности светового раздражителя. Например, если обе пары цветов представлены в раздражителе в одина­ковой мере, то объект будет представляться человеку бесцветным, ахроматическим.

Попытки «примирить» данные теории привели к созданию компромиссной двухстадийной теории. Суть ее в следующем. Рецепторы красноощущающего, зеленоощущающего и фиолетовоощущающего типов служат источником информации для рецепторов с пар­ной оппонентной цветовой ориентацией. Эти структу­ры как бы образуют две стадии работы механизма цветового зрения.

Идея двухстадийности появилась с открытием цветооппонентных нейронов, расположенных в тала­мусе. Активность этих клеток зависит от диапазона длин волн, в котором работает в текущий момент зри­тельная система. Например, скорость возбуждения не­которых нейронов увеличивается при раздражении сетчатки глаза синим цветом и уменьшается при ре­акции на желтый цвет.

Процессы зрительных ощущений характеризуют­ся чувствительностью (порогами ощущений), остро­той зрения, латентным периодом зрительной реакции, критической частотой мелькания, инерцией зрения.

Чувствительность глаза к волнам различной длины различна (рис. 1.7).

Рис. 1.7. Кривая цветовой чувствительности глаза

Самыми «ощущаемыми» субъективно кажутся зе­леный и желтый цвета. Цветовая чувствительность под­вержена суточным колебаниям: максимум приходит­ся на 13.00 - 15.00 ч, минимум - на 23.00 - 3.00 ч.

Острота зрения (пространственный порог зре­ния) характеризует способность глаза различать мел­кие детали объектов. Это то минимальное расстоя­ние между двумя объектами, с которого данные объек­ты не сливаются в один. Этот параметр может изме­няться у человека в течение суток. Так, при нормальной освещенности аудитории острота зрения увеличива­ется в течение первой пары занятий, а затем начинает снижаться до 80% от максимального уровня.

Латентный период зрительной реакции - про­межуток времени от момента подачи сигнала до мо­мента возникновения ощущения. Этот параметр за­висит от интенсивности сигнала, его значимости, воз­раста индивида. В среднем латентный период равен 160-240 мс.

Критическая частота мелькания (КЧМ) - ми­нимальная частота дискретно появляющихся свето­вых сигналов («проблесков»), при которой возника­ет ощущение их слитности. Этот параметр определя­ется яркостью сигнала, размером источника света и его конфигурацией. Обычно КЧМ равна 15-25 Гц.

Инерция зрения характеризуется тем, что зритель­ные ощущения не прекращаются с прекращением дей­ствия светового раздражителя. Если имеется необхо­димость в реагировании человека на дискретно по­являющиеся сигналы, то период их следования дол­жен быть не меньше времени сохранения ощущения, равного 0,2-0,5 с.

Следует отметить важность микродвижений глаз для процессов возникновения зрительных ощущений. Если стабилизировать положение какого-то объекта на сетчатке глаза, то уже после 2-3 с человек переста­ет видеть этот объект. И все же основную информа­цию глаз получает во время фиксации, т.е. во время относительно неподвижного положения глаза, ори­ентированного на объект.

Вот тогда говорят о так называемом боковом зре­нии. В условиях хорошей дневной видимости пред­меты и их части отражаются на сетчатке лучше, если человек смотрит на них прямо. Это связано с тем, что изображения предмета проецируются в центр сетчат­ки, где расположены преимущественно колбочки. При сумеречном освещении на эти предметы лучше смот­реть несколько искоса. Дело в том, что к периферии сетчатки увеличивается количество палочек, обеспе­чивающих зрительные ощущения при слабом свете. В этих условиях наиболее чувствительная область к свету смещена на 10-12 градусов относительно центра.

Качество зрительных ощущений обеспечивает мало осознаваемая процедура моргания глаз каждые 5-8 с (в спокойном психическом состоянии человека). В мо­мент закрытия век начинают работу специальные

железы, выделяющие влагу и поддерживающие по­верхность оболочки глаза во влажном состоянии. При волнении частота морганий увеличивается.

Существует гипотеза, что система зрения челове­ка не всегда была парной. Предполагают, что человек обладал третьим глазом, расположенным на затылке. В доказательство приводят, во-первых, наличие ма­ленького отверстия в черепе (а ведь природа ничего лишнего, бесполезного не создает) и, во-вторых, про­являющуюся иногда способность человека чувство­вать упорно сверлящий чужой взгляд сзади.