PRO цвет. Том 1

1.3.2. ДАЛЬНОЗОРКОСТЬ

Дальнозоркость обуславливается слабой силой оптической системы глаза для определённой длины глазного яблока (либо «короткий» глаз при нормальной оптической силе, либо малая оптическая сила при нормальной длине). Поскольку дальнозоркий глаз обладает относительно слабой преломляющей способностью, чтобы сфокусировать изображение на сетчатке, увеличивается напряжение мышц, изменяющих кривизну хрусталика, то есть глазу приходится аккомодироваться. Но даже и этого бывает недостаточно, чтобы рассмотреть предметы вдали. При рассматривании близко расположенных предметов, напряжение ещё больше возрастает: чем ближе предметы к глазу, тем всё дальше за сетчатку уходит их изображение. Скорректировать дальнозоркость можно при помощи «положительных» очков, которые строят изображение бесконечно удалённой точки за глазом. У новорождённых глаз немного сдавлен в горизонтальном направлении, поэтому у младенцев обычно небольшая дальнозоркость, которая проходит по мере роста глазного яблока. При небольшой дальнозоркости зрение вдаль и вблизи хорошее, но могут быть жалобы на быструю утомляемость, головную боль при работе. При средней степени дальнозоркости зрение вдаль остаётся хорошим, а вблизи – ослаблено. При высокой дальнозоркости плохим становится зрение и вдаль, и вблизи, так как исчерпаны все возможности глаза фокусировать на сетчатке изображение даже далеко расположенных предметов.

1.3.3. АСТИГМАТИЗМ

Причина астигматизма лежит либо в неправильной, не сферичной форме роговицы (в разных сечениях глаза, проходящих через ось, радиусы кривизны неодинаковы), либо в нецентричном по отношению к оптической оси глаза положении хрусталика. Обе причины приводят к тому, что для различных сечений глаза фокусные расстояния оказываются неодинаковыми.

При астигматизме в одном глазу сочетаются эффекты близорукости, дальнозоркости и нормального зрения. Может, например, случиться, что для вертикального сечения фокусное расстояние равно нормальному, а для горизонтального – больше нормального. Тогда глаз окажется в горизонтальном сечении близоруким и не сможет видеть ясно горизонтальных линий на бесконечности, а вертикальные будет чётко различать. На близком расстоянии, благодаря аккомодации, глаз прекрасно различит вертикальные линии, а горизонтальные будут расплывчатыми. Астигматизм чаще всего является врождённым, но может развиться из-за операции или глазной травмы.

Кроме дефектов зрительного восприятия, астигматизм обычно сопровождается быстрой утомляемостью глаз, понижением зрения и головными болями. Исправление астигматизма возможно при помощи цилиндрических (собирательных или рассеивающих) линз. Астигматизм обычно сочетается с другими дефектами зрения – близорукостью или дальнозоркостью, поэтому астигматические очки наиболее часто содержат и сферические, и цилиндрические элементы.

1.3.4. АНОМАЛИИ ЦВЕТОВОГО ЗРЕНИЯ

Аномалии цветового зрения – это нарушение цветового восприятия человеческим глазом. Цветовые аномалии зрения бывают ярко выраженными, а могут быть практически незаметными и проявляться только в родственных пастельных оттенках или очень тёмных цветах. Существует два основных вида аномалии цветового зрения:

• дихромазия – аномалия, при которой в сетчатке глаза отсутствует один из трёх основных пигментов, то есть красный (протанопия), зелёный (дейтеранопия) или синий (тританопия);

• трихромазия (ахромазия) – аномалия, при которой глаз содержит все три вида пигментов, но один из них имеет пониженную чувствительность.

Резонным будет вопрос: а бывают ли случаи, когда человек плохо видит все три цвета? Люди с дефектом синего пигмента в колбочках встречаются крайне редко, так же, как и люди, у которых полностью отсутствует цветное зрение. Полная цветовая слепота проявляется как семейное отклонение с рецессивным типом наследования и встречается у одного человека из миллиона. Но в некоторых странах мира частота появления наследственных заболеваний бывает выше.

Например, на небольшом острове Пингелап, население которого длительное время вело замкнутый образ жизни, среди 1600 жителей было зарегистрировано 23 больных с полной цветовой слепотой – что было результатом случайного размножения мутантного гена и частых родственных браков. Отклонения в цветовосприятии у человека не позволяют утверждать, что человек нездоров. Можно лишь с уверенностью сказать, что этот человек имеет своё собственное цветовосприятие окружающего его мира, отличное от цветовосприятия других людей. Вспомним хотя бы историю. Ведь практически все гениальные люди воспринимали мирозданье, природу и явления, не так, как все. Именно им человечество обязано новым открытиям и изобретениям.

Цветослепые на один цвет и люди с пониженным цветовым зрением воспринимают краски вокруг иначе, чем обычные люди, но часто не замечают своего отличия от других. Не замечают его иногда и окружающие. Происходит это потому, что люди с аномалиями цветового зрения с детства учатся называть цвета обыденных предметов общепринятыми обозначениями. Они слышат и запоминают, что трава – зелёная, небо – синее, кровь – красная. Кроме того, они сохраняют способность различать цвета по степени светлотности.

Протанопия (от греч. протос – первый, так как красный условно считается первым цветом) – нарушенная способность видеть красный. Такая генетическая мутация встречается чаще других. Люди с протанопией, глядя на красные предметы, видят их коричневыми, тёмно-серыми, чёрными, реже тёмно-зелёными. Зелёный же они воспринимают как светло-серый, жёлтый или светло-коричневый.

Дейтеранопия (от греч. дейтерос – второй) – патология в зелёной области спектра. Вместо зелёного человек с дейтеранопией видит светло-оранжевый или розовый, а красный воспринимает как коричневый.

Тританопия (от греч. тритос – третий) – позволяет видеть красный и зелёный со всеми их оттенками, которые замещают синюю часть спектра. Неспособность воспринимать синий и фиолетовый не единственный дефект при тританопии – патология затрагивает функционирование палочек и приводит к отсутствию сумеречного зрения.

Иногда природа компенсирует невозможность видеть один цвет более тонким восприятием другого. Например, люди с протанопией различают больше оттенков зелёного, чем это возможно для полноценного трихроматического зрения. По статистике самым распространённым дефектом является дефект красного пигмента в колбочках. Проблемы с красно-зелёным пигментом имеют только 8% белых мужчин и 0,5% белых женщин, три четверти из них – аномальные трихроматы.

Наличие и степень выраженности аномалии цветового зрения определяются при помощи специальных полихроматических таблиц Рабкина. Каждая таблица состоит из множества цветных кружков и точек, одинаковых по яркости, но несколько различных по цвету. Человеку с аномалией цветового зрения многие из этих таблиц будут казаться однородными, а человек с нормальным цветоощущением разглядит цифру или геометрическую фигуру, составленные из кружков одного цвета.

1.3.5. ЗРИТЕЛЬНЫЕ АГНОЗИИ

Зрительные агнозии – расстройства зрительного гнозиса, возникающие при поражении корковых структур задних отделов больших полушарий и протекающие при относительной сохранности элементарных зрительных функций (остроты зрения, полей зрения, цветоощущения).

Выделяют шесть основных форм нарушений зрительного гнозиса, а именно:

• предметная агнозия, когда больной, правильно оценивая отдельные элементы изображения, не может понять смысл изображения объекта;

• лицевая агнозия, когда больной не различает человеческие лица;

• оптико-пространственная агнозия, при которой больной плохо ориентируется в пространственных признаках изображения;

• буквенная агнозия, когда больной, правильно копируя буквы, не может их читать;

• цветовая агнозия, когда больной различает цвета, но не может сказать, какие предметы окрашены в данный цвет;

• симультанная агнозия, когда больной может воспринимать только отдельные фрагменты изображения, вследствие резкого сужения возможности видеть целое.

Форма нарушения зрительного гнозиса связана как со стороной поражения мозга, так и с локализацией поражения внутри «широкой зрительной сферы» конвекситальной коры затылочных и теменных отделов мозга. Цветовая агнозия также представляет собой самостоятельный тип зрительных гностических расстройств. Различают собственно цветовую агнозию и нарушение распознавания цветов как таковых (цветовая слепота или дефекты цветоощущений). Цветовая слепота и нарушение цветоощущения могут иметь как периферическое, так и центральное происхождение, то есть быть связанными с поражением как сетчатки, так и подкорковых и корковых звеньев зрительной системы. Известны нарушения цветоразличения, связанные с поражением НКТ и затылочной коры (17-го поля), что указывает на существование в зрительной системе специального канала (или каналов), предназначенного для проведения информации о цвете объекта.

Цветовая агнозия, в отличие от нарушений цветоразличения, является нарушением высших зрительных функций. В исследованиях описаны нарушения цветового гнозиса, которые наблюдаются на фоне сохранного цветоощущения. Такие больные правильно различают отдельные цвета и правильно их называют. Однако им трудно, например, соотнести цвет с определённым предметом и наоборот; они не могут вспомнить, каков цвет апельсина, моркови, ёлки и т. д. Больные не могут назвать предметы определённого конкретного цвета. У них отсутствует обобщённое представление о цвете, и поэтому они не в состоянии выполнить процедуру классификации цветов, что связано не с трудностями различения цветов, а с трудностями их категоризации.

Известно, что человек воспринимает огромное количество оттенков цветов, но названий цветов (категорий) сравнительно мало. Поэтому в обычной жизни здоровый человек постоянно решает задачу на категоризацию цвета. Именно эта категоризация цветовых ощущений затруднена у больных с цветовой агнозией.

1.4. ВОСПРИЯТИЕ МОЗГА

Как вы уже знаете, после того, как принятая зрительная информация поступает в мозг, он начинает её сортировку, обработку и анализ, а также формирует цельное изображение из отдельных данных. Конечно же, о работе человеческого мозга ещё многое неизвестно, однако даже того, что научный мир может предоставить сегодня, вполне достаточно, чтобы поразиться.

Два глаза формируют две «картинки» мира, который окружает человека: по одной на каждую сетчатку. Обе «картинки» передаются в мозг, и в действительности человек видит два изображения одновременно.

Точка сетчатки одного глаза точно соответствует точке сетчатки другого, а это говорит о том, чтоб оба изображения, попадая в мозг, могут накладываться друг на друга и сочетаться вместе для получения единого изображения. Информация, полученная фоторецепторами каждого глаза, сходится в зрительной коре головного мозга, где и появляется единое изображение.

Так как у двух глаз может быть разная проекция, могут наблюдаться и некоторые несоответствия, однако мозг сопоставляет и соединяет изображения таким образом, что человек никаких несоответствий не ощущает. Мало того – эти несоответствия могут быть использованы с целью получения чувства пространственной глубины.

Как известно, из-за преломления света зрительные образы, поступающие в мозг, изначально являются очень маленькими и перевёрнутыми, однако «на выходе» мы получаем то изображение, которое привыкли видеть.

Помимо этого в сетчатке изображение делится мозгом по вертикали надвое – через линию, которая проходит через ямку сетчатки. Левые части изображений, полученные глазами синхронно, перенаправляются в правое полушарие, а правые части – в левое. Так, каждое из полушарий смотрящего человека получает данные только от одной части того, что он видит. И снова – «на выходе» мы получаем цельное изображение без каких бы то ни было следов соединения.

Разделение изображений и крайне сложные оптические пути способствуют тому, что мозг видит отдельно левым и правым полушарием, используя соответствующий зрительный орган. Это позволяет ускорить обработку потока входящей информации, а также обеспечивает зрение одним глазом, если вдруг человек по какой-либо причине перестаёт видеть другим.

Можно заключить, что мозг в процессе обработки зрительной информации убирает «слепые» пятна, искажения из-за микродвижений глаз, морганий, угла зрения и т. п., предлагая нам адекватное целостное изображение наблюдаемого.

2. Свет и его воздействие на цвет

2.1. ПРИРОДА СВЕТА

Не было бы света – не было бы и цвета. Чтобы понять цвет, необходимо понять его природу и начало. Исторически сложилось так, что параллельно существовали два взгляда на природу света, и поэтому параллельно развивались две теории. Корпускулярная теория утверждает: свет представляет собой поток частиц (фотоны). С точки зрения волновой теории: свет – электромагнитная волна.

Начало корпускулярной теории света было положено Пифагором, который предположил, что мы видим окружающие нас предметы потому, что они испускают мельчайшие частицы. Развил эту теорию И. Ньютон в своих трудах «Лекции по оптике», «Оптика или трактат об отражениях, преломлениях, изгибаниях и цветах света». Например, прямолинейное распространение света И. Ньютон объяснил законом инерции. Если на частицу (корпускулу) во время движения не действуют силы или действие сил скомпенсировано, то она сохраняет свою скорость. Причина разнообразия цветов, с точки зрения И. Ньютона, в неодинаковой величине световых корпускул, а именно в том, что наиболее крупные корпускулы вызывают ощущение красного света, а наименьшие – фиолетового. Отражение света объясняется упругим ударом световых частиц об упругую поверхность. Преломление света происходит оттого, что при переходе из менее преломляющей среды в более преломляющую частицам света сообщается ускорение из-за притяжения их второй средой. При этом скорость света в веществе должна быть больше скорости света в вакууме.

Сторонниками волновой теории света были Х. Гюйгенс, Р. Декарт, Ф. Гримальди. Эту теорию развивали в своих трудах Т. Юнг, О. Френель и др. Волновая теория света смогла строго доказать законы отражения и преломления света, обосновала такие явления, как интерференция, дифракция, поляризация света. С точки зрения волновой теории скорость света в веществе должна была быть меньше скорости света в вакууме. Именно этот факт вступал в противоречие с корпускулярной теорией.

Опыты Фуко по определению скорости света в воде (1950 г.) подтвердили предположения сторонников волновой теории. Благодаря этому волновая теория получила признание.

Однако в начале XX века было доказано, что свет – поток частиц – фотонов. Но этот факт уже не вступает в противоречие с волновой теорией света. Оба взгляда на природу света дополняют друг друга. Дуализм света подтверждается формулой Планка ? = h?. Эта формула связывает энергию фотона, которая является квантовой характеристикой, и частоту колебаний, являющуюся волновой характеристикой.

В зависимости от длины волн, световой спектр луча делится на видимую и невидимую части, как было показано ранее на схеме. Видимую часть спектра составляет тот самый белый свет, которому человек обязан цветами и формами. Сам по себе белый световой луч невидим для человеческого глаза. Видимым он становится только при столкновении с внешним предметом. И в данном случае с лучом света происходит одно из четырёх действий: отражение, преломление, отклонение или поглощение.

Сам по себе свет не так однороден, как его видит человек. Это определение вывел великий учёный И. Ньютон, преломив световой луч через призму. Он доказал, что свет содержит всю спектральную палитру цветов, кроме пурпурных оттенков. При этом порядок расположения цветов будет следующим: тёмно-красный, красный, красно-оранжевый, оранжевый, оранжево-жёлтый, жёлтый, жёлто-зелёный, зелёный, сине-зелёный, голубой, синий, сине-фиолетовый, фиолетовый. Это явление имеет актуальное название – дисперсия света.

Дисперсия происходит в различных проявлениях в нашей жизни. Чаще всего мы её можем наблюдать, когда:

• видим красный закат – один из результатов разложения света в атмосфере Земли, причиной которого является зависимость показателя преломления газов, составляющих земную атмосферу, от длины волны света;