13-11-2013, 19:40

Описание

Для успешного лечения амблиопии необходимо определить ее вид и устранить основную причину развития заболевания Основная задача лечения амблиопии заключается в достижении остроты зрения не менее 0,4, при которой возможна нормальная совместная работа обоих глаз. В настоящее время широко применяют методику комплексного лечения амблиопии, которая включает оптическую коррекцию аметропии и различные воздействия на функцию амблиопичного глаза. Эта методика позволяет осуществлять их рациональную комбинацию и смену в процессе лечения.

Существование специфических независимых цветовых и световых каналов определяет необходимость проведения при амблиопии как их изолированной стимуляции, так и воздействия на зрительную систему в целом.

Входящие в комплексную методику способы лечения условно делятся на основные и вспомогательные. Первые направлены на исправление зрительной фиксации и повышение остроты зрения, вторые создают условия для применения основных способов лечения или улучшают и закрепляют его результаты. К основным способам лечения амблиопии относятся: прямая окклюзия, пенализация, лечение с использованием отрицательного последовательного образа, локальное «слепящее» раздражение сетчатки светом; к вспомогательным - обратная окклюзия, общее раздражение сетчатки светом, упражнения с использованием феномена Гандингера, тренировка зрения амблиопичного глаза по принципу подобия, упражнения по определению локализации и преодолению трудностей раздельного видения. В последние годы на основе новых данных о структурной и функциональной организации зрительной системы разработана серия способов лечения, оказывающих избирательное или комплексное воздействие на пространственную, контрастную и цветовую чувствительность.

Наиболее старым, но до сих пор не утратившим своего значения методом является прямая окклюзия. Еще в 1743 г. Вuffon предложил при косоглазии выключать лучше видящий глаз для улучшения зрения косящего глаза. Этот метод не получил тогда широкого распространения и прочно вошел в практику только с конца XIX в.

В литературе имеются сообщения об улучшении зрения амблиопичного глаза при потере зрения нормального глаза по разным причинам. Основной принцип прямой окклюзии - снижение форменного зрения лучше видящего глаза настолько, чтобы ведущим стал амблиопичный глаз, поэтому при прямой окклюзии нет необходимости в полном выключении лучше видящего глаза. Достаточно использовать фильтры различной плотности, в том числе поляроидные.

Результаты многочисленных исследований подтвердили высокую эффективность окклюзии. Прямую окклюзию проводят в индивидуальном режиме под контролем врача. Ведущий глаз выключают не менее чем на 4 мес. При проведении такого лечения предлагается комплекс игр-упражнений. После ТОГО как достигнута одинаковая острота зрения обоих глаз и монолатеральное косоглазие перешло в альтернирующее, для стабилизации достигнутого результата окклюзию проводят в течение 2-3 мес.

По мнению A.Bangerter и C.Ciippers, выключение ведущего глаза при амблиопии с неправильной фиксацией строго противопоказано, поскольку лишь способствует ее упрочению. Однако результаты исследований, проведенных Э.С.Авегисовым, опровергли это утверждение: прямая окклюзия у детей с неправильной фиксацией (до 7-летнего возраста) привела к повышению остроты зрения почти у половины из них. Аналогичные результаты были получены рядом других авторов.

Рассматривая прямую окклюзию как оптимальный метод лечения односторонний амблиопии нельзя не отметить возможность ухудшения зрительных функций лучше видящего глаза. В экспериментальных исследованиях доказано, что депривация вызывает выраженные морфофункциональные изменения зрительного анализатора у молодых животных. Чрезмерная односторонняя в раннем возрасте также приводит к депривационной амблиопии ведущего глаза. Наряду со снижением остроты зрения этого глаза обнаружены значительные изменения ЗВП, сходные с теми, которые наблюдались при исследовании парного амблиопичного глаза. Эти данные свидетельствуют о необходимости дозированной окклюзии здорового глаза в этот период и контроля за состоянием зрительных функций обоих глаз, а также активации лечения амблиопии на фоне прямой окклюзии с целью уменьшения продолжительности лечения методами плеоптики.

В 1958 г. E. Pfandl была предложена новая методика лечения амблиопии - пенализация, принцип которой заключается в создании искусственной анизометропии путем сочетания различных видов гипо- или гиперкоррекции обоих глаз, а также атропинизации ведущего глаза. При этом один глаз становится как бы пресбиопическим, а другой миопическим. Так, полная коррекция амблиопичного глаза и гиперкоррекция фиксирующего глаза, особенно на фоне его атропинизации, способствует повышению остроты зрения при амблиопии. В результате амблиопичный глаз подключается к активной деятельности и вместе с тем устраняется возможность снижения остроты зрения ведущего глаза, так как он также периодически принимает участие в акте зрения. Ведущий глаз, обладающий способностью правильно осуществлять пространственную локализацию, как бы обучает этому амблиопичный глаз.

Существуют различные виды пенализации: для близи, для дали, легкая, полная, альтернирующая и др. По наблюдениям Р.Роuliguen (1972), пенализация для близи повышает остроту зрения амблиопичного глаза, изменяет фиксацию на центральную, уменьшает или полностью устраняет девиацию.

В раннем детском возрасте пенализация может оказать существенное влияние не только на монокулярные, но и на бинокулярные функции, так как при ее проведении исключается или ослабляется конкурентное влияние одной монокулярной системы на другую, что в свою очередь препятствует постоянному торможению зрительных впечатлений косящего глаза. Таким образом, пенализацию (в частности, альтернирующую) можно рассматривать как важный компонент диплоптики.

Важным этапом в лечении амблиопии явилось создание плеоптики - системы аппаратного лечения амблиопии, которое связано с работами А.Ваngerter, С.Сuрреrs, Э.С.Авегисова, которые предложили использовать адекватные световые раздражения сетчатки амблиопичного глаза и сочетание зрительных воздействий с акустическими, тактильными и проприоцептивными раздражителями.

Для устранения неправильной фиксации А. Ваngerter рекомендовал осуществлять парацентральное «слепящее» раздражение сетчатки светом с последующим использованием света заниженной яркости, что, по мнению автора, «скотомизирует» функцию участка с неправильной фиксацией и стимулирует функцию центральной ямки. А. Ваngerter предложил ряд аппаратов, которые не утратили своего значения и в настоящее время: корректорлокализатор, сепаратор, предназначенный для преодоления трудностей раздельного видения.

С.Сuрреrs разработал метод лечения амблиопии с использованием отрицательного последовательного образа: освещая сетчатку заднего полюса глаза, одновременно прикрывают фовеолярную зону с помощью круглой маски. По мнению Э.САветисова, в этом случае проявляется реципрокная взаимно антагонистическая зависимость между центром и периферией, так как светлая зона последовательного образа соответствует процессу возбуждения, темная - процессу торможения. При наблюдении пациентом отрицательного последовательного образа (центральной светлой зоны на темном фоне) происходят повышение чувствительности центральной ямки (как следствие индуктивных взаимоотношений) и одновременное угнетение нефовеальных ретин окортикальных элементов (в том числе участка нецентральной фиксации).

Предложены различные модификации этого метода, недостатками которого являются высокие требования к интеллекту больных и трудности осуществления методики в тех случаях, когда фиксирующий участок сетчатки расположен рядом с центральной ямкой или имеется амблиопия с резко неустойчивой фиксацией.

Э.С. Аветисовым разработан принципиально новый метод лечения амблиопии на основе локального «слепящего» раздражения центральной ямки сетчатки светом. Он рассматривает дисбинокулярную амблиопию как следствие стойкого коркового торможения функции центрального зрения отклоненного глаза, поэтому считает целесообразным воздействовать на центральную ямку сетчатки, а через нее - на соответствующее корковое представительство адекватными раздражителями. В результате их действия на фовеальные кортикальные элементы, находящиеся в состоянии торможения, возникает растормаживающий эффект («торможение торможения» по И.П. Павлову), проявляющийся в повышении остроты зрения и исправлении зрительной фиксации амблиопичного глаза. В качестве такого адекватного раздражителя Э.С. Аветисов применил источник света большой яркости. Описанный метод получил широкое распространение в офтальмологической практике.

Сравнительный анализ эффективности лечения по Кюпперсу и Э.С. Аветисову показал преимущества метода, разработанного Э.С. Аветисовым, в частности при лечении больных с неправильной фиксацией. Техника проведения локального «слепящего» раздражения сетчатки проще, чем лечения с использованием отрицательного последовательного образа, поэтому такое лечение можно применять у детей с 3-4 –летнего возраста.

Е.И.Духанина и СВ. Варнаков (1964) доказали целесообразность сочетания метода локального «слепящего» раздражения центральной ямки сетчатки и прямой окклюзии. Комбинированное использование этих методов у детей в возрасте до 6 лет позволило повысить остроту зрения до 0,4 и выше у 57,7 % больных и исправить зрительную фиксацию у 59 % .

С целью совершенствования метода локального «слепящего» раздражения предложены его различные варианты. Так, для проведения такого раздражения при амблиопии с резко неустойчивой фиксацией предложено применять импульсный засвет. Разработан метол прерывистого раздражения центральной ямки сетчатки с изменением частоты и яркости световых импульсов, при этом возможен индивидуальный подбор этих параметров.

Установлено, что применение метода отрицательного последовательного образа в сочетании с методом локального «слепящего» раздражения светом центральной ямки сетчатки даст лучшие результаты, чем каждый из этих методов в отдельности. Суммарный эффект объясняется неодинаковым механизмом их лечебного действия при комбинированном применении этих методов.

Новым направлением в лечении амблиопии стало использование гелий-неонового лазера малой мощности для локального раздражения сетчатки, предложенное Э.С. Аветисовым и соавт. Это позволило более избирательно воздействовать на колбочковый аппарат глаза монохроматическим светом с длиной волны 620-650 нм, к которому колбочки наиболее чувствительны, а также обеспечить строго локальное раздражение фовеолы. Поскольку когерентный пучок света практически не дивергирует, устраняется необходимость в его фокусировке на сетчатке, что упрощает технику за- света. Кроме того, установлено, что низкоэнергетическое излучение лазера способствует повышению функциональных возможностей клеток, увеличивая жизнеспособность биологических тканей в целом.

Основываясь на современных данных о расширении колбочковых рецепивных полей и уменьшении их количества при амблиопии, полученых в психофизических и электрофизиологических исследованиях, С.Н.Федоров и соавт. (1995) рекомендовали воздействовать светом в пределах одного рецептивного поля центральной области сетчатки. Лазерная монохроматическая стимуляция с узким фокусом в импульсном режиме способствует, по их мнению, увеличению количества колбочковых рецептивных полей и упорядочению их работы. Авторами получены положительные результаты такого лечения у 73,9 % больных.

Не умоляя значения световых методов лечения амблиопии, следует, однако, отметить, что в последние годы получены данные, свидетельствующие о возможном побочном действии слепящего яркого света. Так, по сведениям Л.А. Дубовской, С.А. Татаринова, Е.И. Ковалевского, Л.Ф. Линник и соавт., у 8 % детей интенсивные засветы сетчатки могут провоцировать невротические реакции, головную боль, нарушения сна, непроизвольное мочеиспускание и в единичных случаях даже судороги. У некоторых пациентов с амблиопией наблюдается светобоязнь, которая проявляется во время попыток их светового лечения.

Имеются сообщения и о повреждающем действии видимого света на сетчатку животных и человека. В его основе, очевидно, лежит фотохимический процесс, связанный с абсорбцией света зрительным пигментом. И хотя в литературе мы не обнаружили данных о повреждающем воздействии на сетчатку различных видов засветов при амблиопии, такое влияние, учитывая указанные выше факты, нельзя полностью исключить при проведении слишком длительных и частых курсов интенсивной световой стимуляции. В связи с этим оправдана разработка дополнительных безопасных методов плеоптического лечения.

Известно, что торможение колбочкового аппарата сетчатки амблиопичного глаза вызывает не только снижение остроты зрения, но и нарушение его других функций, в частности спектральной чувствительности, поэтому объясним интерес, который в последние годы проявляют к применению в плеоптическом лечении хроматических, пространственно-частотных раздражителей, позволяющих стимулироватъ именно фовеолярную зону.

Установлено также, что разные участки сетчатки нормального глаза имеют неодинаковую чувствительность к свету с различной длиной волн. При умеренной яркости объектов наиболее узкие границы поля зрения обнаружены для зеленого и красного цветов, а самые широкие для желтого и синего. В фотопических и мезопических условиях для красного цвета пик чувствительности наблюдался в фовеа. К 10° и 20-40° к периферии чувствительность снижалась. Для зеленого и желтого цветов чувствительность в фовеа была низкой, повышалась к 10" , затем снова снижалась. Имеются данные о пониженной чувствительности центральной ямки к синему цвету. Спектральная чувствительность в области коротких волн существенно выше на периферии (45° ), чем в фовеа. В центральной области сетчатки высокая чувствительность к красному цвету и низкая - к зеленому и особенно синему коррелирует с распределением фоторецепторов: установлено, что красно-, зелено- и сине- чувствительные колбочки содержатся в пропорции 32: 16: 1.

Современные психофизические исследования позволили выдвинуть гипотезу о наличии в зрительной системе параллельных подсистем, или каналов, в каждом из которых перерабатывается информация о яркости, цвете, форме объекта, его пространственных характеристиках. Эти каналы, или подсистемы, рассматриваются как функциональные структуры нейронов разных уровней зрительного анализатора, с разной степенью чувствительности к действию того или иного свойства стимула.

Наличие каких-либо факторов, препятствующих получению четкого изображения зрительного стимула на сетчатке при амблиопии в раннем детском возрасте, приводит к стойким нарушениям развития рассматриваемых подсистем зрительного анализатора, в частности цветоощущения и контрастной чувствительности. Так, у больных с дисбинокулярной и обскурационной амблиопией установлено четкое повышение порогов цветоощущения, особенно к коротковолновой части видимого спектра, в частности к синему цвету. Получены данные, свидетельствующие о том. что при дисбинокулярной амблиопии порог чувствительности к синему цвету коррелирует со степенью амблиопии.

Каждый вид амблиопии характеризуется специфическими нарушениями цветоощущения. У детей с дисбинокулярной и анизометропической амблиопией восприятие зеленого цвета происходит при яркости стимула ниже, чем яркость фона с рефракционной амблиопией - при более высокой, чем яркость фона, по сравнению со здоровыми детьми. В отличие от контрольной группы у детей с дисбинокулярной амблиопией восприятие синего цвета происходит при более высокой яркости стимула, чем яркость фона, а с рефракционной и анизометропической амблиопией, наоборот, при меньшей яркости. Эти наблюдения подтверждают мнение тех авторов, которые говорят об особенностях нейрофизиологических механизмов возникновения различных видов амблиопии.

Рассматривая нарушения цветоощущения как симптом амблиопии, можно утверждать, что активное воздействие на него необходимо в комплексном лечении этого заболевания. Так, W.R.Brinker и S.L.Katz (1963) предложили при лечении амблиопии с эксцентричной фиксацией в качестве окклюдора применять красный фильтр, пропускающий лучи света с длиной волны 640 нм. Авторы исходили из того, что при этом раздражается только фовеолярная область, где рас- положены в основном колбочки, чувствительные к свету с данной длиной волны. Применение желтых фильтров при лечении «двусторонней амблиопии» рекомендуют M.S. Fowler, A.J,S.Mason и соавт. Они полагают, что очки с такими фильтрами способствуют улучшению зрительных функций детей, поскольку задерживают короткие и ультафиолетовые волны и уменьшают хроматическую аберрацию, однако сведения об эффективности таких очков разноречивы.

Внедрение компьютеров в медицинскую практику позволило использовать их для проведения плеоптических упражнений с использованием различных движущихся цветных и контрастно-частотных стимулов. Тест-объекты, предъявляемые на гомогенном фоне или на фоне синусоидальных решеток, оказывают воздействие на центральные и периферические зоны сетчатки - парво- и магносистемы.

Комплексное и избирательное воздействие на функцию макулярной зоны оказывают динамические цветовые и контрастно-частотные стимулы на основе интерференции поляризованного света. В отличие от слепящих засветов, влияющих на процессы фототрансдукции и каналы световой чувствительности, хроматические контрастно-частотные стимулы оказывают комплексное воздействие на разные каналы зрительной системы, способствуя восстановлению зрительной фиксации и повышая остроту зрения даже в случаях безуспешности лечения традиционными методами слепящих засветов.

В исследовании по методу, предложенному А.Е.Вакуриной и соавт. (1996), белый пучок света при прохождении через поляризатор, прозрачную бесцветную пленку, обладающую свойством оптической анизотропии, и через второй поляроидный фильтр превращается в цветной с различной длиной волны, изменяющийся в зависимости от направления плоскости поляроида и скорости его вращения. При прохождении же цветного пучка света через контуры различных тестов (фигурок, решеток, шахматный паттерн) цветной поляризованный свет превращается в контурированный. Авторы предполагают, что ритмическая смена цветов, возможность предъявления объектов с разными яркостными, пространственно-частотными и контрастными характеристиками позволяют воздействовать на различные каналы зрительной системы. Они использовали также разнообразие форм (контуров) предметов и активацию внимания при наблюдении за перемещающимися красочными тест-объектами. С помощью этого метода удается повысить остроту зрения, улучшить частотно- контрастные характеристики, исправить зрительную фиксацию благодаря избирательной цветовой стимуляции соответствующих фоторецепторов сетчатки. При лечении не требуется офтальмоскопический контроль, как при использовании методов Кюпперса и Э.С. Аветисова, его можно проводить изолированно или в сочетании с традиционной плеоптикой. Метод прост и может быть использован при лечении маленьких детей и групповой терапии.

В последние годы в клиническую практику внедрено большое количество новых методов с использованием биологической обратной связи, которые применяют для лечения ряда заболеваний внутренних органов и нервной системы. Один из методов «когнетивной модуляции остроты зрения» реализован в приборе «Амблиокор». Метод основан на условно-рефлекторной системе обратной связи и саморегуляции, осуществляемой в процессе зрительной стимуляции при просмотре мультипликационного фильма. При этом осуществляется контроль нейрофизиологических процессов путем регистрации и математического анализа ЭЭГ при включении и выключении мультипликационного фильма на определенных фазах пониженной или повышенной возбудимости центральной нервной системы. При проведении лечения данным методом используют стимулы для всех специфических и неспецифических нейронов. Движение образов на сетчатке играет большую роль при тренировке фиксационных рефлексов. Метод может быть применен самостоятельно, в сочетании с другими методами лечения, а также в тех случаях, когда исключена возможность использования световых методов лечения.

Таким образом, амблиопия представляет собой сложное нарушение нейрональных взаимодействий как на уровне сенсорной сетчатки, так и в центральных отделах зрительной системы - в наружных коленчатых телах и зрительной коре. Функциональные расстройства определяются нарушением функций парвоцеллюлярной системы и проявляются в нарушении цветоощущения, в основном на зеленый и красный цвет, контрастной и пространственной контрастной чувствительности. Нельзя исключить нарушения межрецепторных колбочково-палочковых взаимодействий на уровне сетчатки. Лечебные мероприятия, направленные на восстановление зрительных функций, должны включать, помимо применения корригирующих стекол, выполнения окклюзии и пенализации, воздействие на различные каналы зрительной системы, определяющие дисфункцию, а также на сохранившие свою функцию нейроны магноцеллюлярной системы на уровне как сетчатки, так и зрительных центров. Возможно, при этом главную роль могут играть стимулы различной пространственной частоты (синусоидальные решетки) и стимулы, действующие на детекторы движения, внимание и фиксацию.

Опыт изолированного воздействия на каналы зрительной системы или группу нейронов свидетельствует о возможности восстановления зрительных Г функций при правильном установление диагноза амблиопии и начале лечения в ранних стадиях заболевания. При этом нельзя исключить, что более быстрого и хорошего результата можно добиться при комбинированном воздействии на различные каналы зрительной системы разных стимулов: вращающихся, движущихся, реверсивных, цветных и контрастных, временных и пространственных. Это позволит восстановить нарушенные межрезепторные и межнейрональные связи. Воздействия на зрительный анализатор при амблиопии могут быть осуществлены с использованием различных физических, методических и технических приемов с учетом необходимости пространственной фиксации и внимания. Успех лечения может быть обеспечен лишь при правильном установлении диагноза амблиопии, которая все еще остается загадкой.

В процессе исторического развития животных организмов выработалась способность с помощью зрения воспринимать направление, форму, движение, цвет предметов и их удаленность от глаза. Бинокулярное зрение (двумя глазами) позволяет определять расстояние до предметов и видеть предметы не в плоскости, а в пространстве (стереоскопически). Зрение для человека является наиболее важным из основных пяти чувств. Известно, что через глаза мы воспринимаем около 80 % всей информации о внешнем мире.

Цвет – это ощущение, которое возникает в органах зрения человека при воздействии на них света. Органы зрения имеют сложную анатомическую систему и включают не только сами глаза, но и зрительный центр головного мозга. Таким образом, процесс восприятия цвета имеет не только физиологическую, но и психическую природу.

4.1. Анатомия и физиология органов зрения

Органы зрения

В процессе зрительного восприятия участвуют: глаз, зрительный нерв и зрительный центр головного мозга. Подобно фотокамере, глаз отображает предметы. Зрительный центр мозга воспринимает это отображение. Более чем любое другое чувство, зрение помогает нам ориентироваться, быстро получать информацию об окружающей нас обстановке. Участие в процессе зрения трех органов свидетельствует о тесной связи физиологических и психических процессов при любом цветовом восприятии.

Наиболее важными для нашего рассмотрения частями глаза являются: роговица, радужная оболочка, хрусталик, сетчатка со светочувствительными зрительными клетками, периферические концы которых называются палочками и колбочками, и, наконец, зрительный нерв, идущий к зрительным центрам полушарий головного мозга.

Роговица прозрачна и пропускает свет во внутреннее ядро глаза.

Радужная оболочка играет роль диафрагмы, регулирующей количество света, поступающего в глаз, благодаря чему зрачок (круглое отверстие в радужной оболочке) при сильном свете суживается, а при слабом расширяется. Но радужная оболочка реагирует не только на различия в яркости.

Хрусталик является светопреломляющей средой глазного яблока. Он отбрасывает на сетчатую оболочку обратное, уменьшенное изображение поля обзора.

В сетчатой оболочке , или сетчатке, находятся мельчайшие окончания волокон зрительного нерва, светочувствительные зрительные клетки, палочки и колбочки, расположенные очень близко друг от друга.

Зрение, которое осуществляется в основном или исключительно при помощи палочек, называется сумеречным зрением . Оно не позволяет различать хроматические цвета, а различает лишь оттенки серого. Зрение, в котором участвуют в основном или исключительно колбочки, называется дневным зрением . Дневное зрение дает возможность видеть все цвета. Колбочки и палочки содержат в себе некую жидкость, так называемый зрительный пурпур. По выходе из глаза пучки нервных волокон формируются в зрительный нерв, по которому световые раздражения передаются в зрительный центр головного мозга. В центральной части сетчатой оболочки находится так называемое желтое пятно . Это место наибольшей остроты зрения и восприимчивости к цвету. В месте выхода зрительного нерва из сетчатки светочувствительные элементы отсутствуют, вследствие чего это место не дает зрительного ощущения и поэтому называется слепым пятном .

Зрительные нервы – это пучки волокон, служащих для передачи раздражений.

Световые раздражения, падающие на рецептор, заложенный в сетчатке, превращаются в нервные импульсы, которые благодаря слабым биоэлектрическим токам проходят по проводящим путям от рецептора света до коры головного мозга, где воспринимаются в виде зрительных ощущений.

Зрительный центр головного мозга: головной мозг состоит из двух полушарий и из целого ряда полей, выполняющих определенные функции. То, что мы видим или слышим, может удерживаться зрительной или слуховой памятью.

Процесс зрительного восприятия: зрительное восприятие (видение) является функцией нашего зрения. Благодаря цветовой дифференциации поля зрения мы различаем окружающие нас предметы, воспринимаем их расположение в пространстве, их облик и форму.

О разделе

Этот раздел содержит статьи, посвященные феноменам или версиям, которые так или иначе могут быть интересны или полезны исследователям необъясненного.
Статьи разделены по категориям:
Информационные. Содержат полезную для исследователей информацию из различных областей знаний.
Аналитические. Включают аналитику накопленной информации о версиях или феноменах, а также описания результатов проведенных экспериментов.
Технические. Аккумулируют информацию о технических решениях, которые могут найти применение в сфере изучения необъясненных фактов.
Методики. Содержат описания методик, применяемых участниками группы при расследовании фактов и исследовании феноменов.
Медиа. Содержат информацию об отражении феноменов в индустрии развлечений: фильмах, мультфильмах, играх и т.п.
Известные заблуждения. Разоблачения известных необъясненных фактов, собранные в том числе из сторонних источников.

Тип статьи:

Информационные

Особенности восприятия человека. Зрение

Человек не может видеть в полной темноте. Для того, чтобы человек увидел предмет, необходимо, чтобы свет отразился от предмета и попал на сетчатку глаза. Источники света могут быть естественные (огонь, Солнце) и искусственные (различные лампы). Но что представляет собой свет?

Согласно современным научным представлениям, свет представляет собой электромагнитные волны определенного (достаточно высокого) диапазона частот. Эта теория берет свое начало от Гюйгенса и подтверждается многими опытами (в частности, опытом Т. Юнга). При этом в природе света в полной мере проявляется карпускулярно-волновой дуализм , что во многом определяет его свойства: при распространении свет ведет себя как волна, при излучении или поглощении – как частица (фотон). Таким образом, световые эффекты, происходящие при распространении света (интерференция , дифракция и т.п.), описываются уравнениями Максвелла , а эффекты, проявляющиеся при его поглощении и излучении (фотоэффект , эффект Комптона) – уравнениями квантовой теории поля .

Упрощенно, глаз человека представляет собой радиоприемник, способный принимать электромагнитные волны определенного (оптического) диапазона частот. Первичными источниками этих волн являются тела, их излучающие (солнце, лампы и т.п.), вторичными – тела, отражающие волны первичных источников. Свет от источников попадает в глаз и делает их видимыми человеку. Таким образом, если тело является прозрачным для волн видимого диапазона частот (воздух, вода, стекло и т.п.), то оно не может быть зарегистрировано глазом. При этом глаз, как и любой другой радиоприемник, «настроен» на определенный диапазон радиочастот (в случае глаза это диапазон от 400 до 790 терагерц), и не воспринимает волны, имеющие более высокие (ультрафиолетовые) или низкие (инфракрасные) частоты. Эта «настройка» проявляется во всем строении глаза – начиная от хрусталика и стекловидного тела, прозрачных именно в этом диапазоне частот, и заканчивая величиной фоторецепторов, которые в данной аналогии подобны антеннам радиоприемников и имеют размеры, обеспечивающие максимально эффективный прием радиоволн именно этого диапазона.

Все это в совокупности определяет диапазон частот, в котором видит человек. Он называется диапазоном видимого излучения.

Видимое излучение - электромагнитные волны, воспринимаемые человеческим глазом, которые занимают участок спектра с длиной волны приблизительно от 380 (фиолетовый) до 740 нм (красный). Такие волны занимают частотный диапазон от 400 до 790 терагерц. Электромагнитное излучение с такими частотами также называется видимым светом, или просто светом (в узком смысле этого слова). Наибольшую чувствительность к свету человеческий глаз имеет в области 555 нм (540 ТГц), в зелёной части спектра.

Белый свет, разделённый призмой на цвета спектра

При разложении луча белого цвета в призме образуется спектр, в котором излучения разных длин волн преломляются под разным углом. Цвета, входящие в спектр, то есть такие цвета, которые могут быть получены световыми волнами одной длины (или очень узким диапазоном), называются спектральными цветами. Основные спектральные цвета (имеющие собственное название), а также характеристики излучения этих цветов, представлены в таблице:

Чем человек видит

Благодаря зрению мы получаем 90% информации об окружающем мире, поэтому глаз - один из важнейших органов чувств.
Глаз можно назвать сложным оптическим прибором. Его основная задача - "передать" правильное изображение зрительному нерву.

Строение глаза человека

Роговица - прозрачная оболочка, покрывающая переднюю часть глаза. В ней отсутствуют кровеносные сосуды, она имеет большую преломляющую силу. Входит в оптическую систему глаза. Роговица граничит с непрозрачной внешней оболочкой глаза - склерой.

Передняя камера глаза - это пространство между роговицей и радужкой. Она заполнена внутриглазной жидкостью.

Радужка - по форме похожа на круг с отверстием внутри (зрачком). Радужка состоит из мышц, при сокращении и расслаблении которых размеры зрачка меняются. Она входит в сосудистую оболочку глаза. Радужка отвечает за цвет глаз (если он голубой - значит, в ней мало пигментных клеток, если карий - много). Выполняет ту же функцию, что диафрагма в фотоаппарате, регулируя светопоток.

Зрачок - отверстие в радужке. Его размеры обычно зависят от уровня освещенности. Чем больше света, тем меньше зрачок.

Хрусталик - "естественная линза" глаза. Он прозрачен, эластичен - может менять свою форму, почти мгновенно "наводя фокус", за счет чего человек видит хорошо и вблизи, и вдали. Располагается в капсуле, удерживается ресничным пояском. Хрусталик, как и роговица, входит в оптическую систему глаза. Прозрачность хрусталика глаза человека превосходна - пропускается большая часть света с длинами волн между 450 и 1400 нм. Свет с длиной волны выше720 нм не воспринимается. Хрусталик глаза человека почти бесцветен при рождении, но приобретает желтоватый цвет с возрастом. Это предохраняет сетчатку глаза от воздействия ультрафиолетовых лучей.

Стекловидное тело - гелеобразная прозрачная субстанция, расположенная в заднем отделе глаза. Стекловидное тело поддерживает форму глазного яблока, участвует во внутриглазном обмене веществ. Входит в оптическую систему глаза.

Сетчатка - состоит из фоторецепторов (они чувствительны к свету) и нервных клеток. Клетки-рецепторы, расположенные в сетчатке, делятся на два вида: колбочки и палочки. В этих клетках, вырабатывающих фермент родопсин, происходит преобразование энергии света (фотонов) в электрическую энергию нервной ткани, т.е. фотохимическая реакция.

Склера - непрозрачная внешняя оболочка глазного яблока, переходящая в передней части глазного яблока в прозрачную роговицу. К склере крепятся 6 глазодвигательных мышц. В ней находится небольшое количество нервных окончаний и сосудов.

Сосудистая оболочка - выстилает задний отдел склеры, к ней прилегает сетчатка, с которой она тесно связана. Сосудистая оболочка ответственна за кровоснабжение внутриглазных структур. При заболеваниях сетчатки очень часто вовлекается в патологический процесс. В сосудистой оболочке нет нервных окончаний, поэтому при ее заболевании не возникают боли, обычно сигнализирующие о каких-либо неполадках.

Зрительный нерв - при помощи зрительного нерва сигналы от нервных окончаний передаются в головной мозг.

Человек не рождается с уже развитым органом зрения: в первые месяцы жизни происходит формирование мозга и зрения, и примерно к 9 месяцам они способны почти моментально обрабатывать поступающую зрительную информацию. Для того чтобы видеть, необходим свет.

Световая чувствительность человеческого глаза

Способность глаза воспринимать свет и распознавать различной степени его яркости называется светоощущением, а способность приспосабливаться к разной яркости освещения - адаптацией глаза; световая чувствительность оценивается величиной порога светового раздражителя.
Человек с хорошим зрением способен разглядеть ночью свет от свечи на расстоянии нескольких километров. Максимальная световая чувствительность достигается после достаточно длительной темновой адаптации. Её определяют под действием светового потока в телесном угле 50° при длине волны 500 нм (максимум чувствительности глаза). В этих условиях пороговая энергия света около 10−9 эрг/с, что эквивалентно потоку нескольких квантов оптического диапазона в секунду через зрачок.
Вклад зрачка в регулировку чувствительности глаза крайне незначителен. Весь диапазон яркостей, которые наш зрительный механизм способен воспринять, огромен: от 10−6 кд м² для глаза, полностью адаптированного к темноте, до 106 кд м² для глаза, полностью адаптированного к свету Механизм такого широкого диапазона чувствительности кроется в разложении и восстановлении фоточувствительных пигментов в фоторецепторах сетчатки - колбочках и палочках.
В глазу человека содержатся два типа светочувствительных клеток (рецепторов): высоко чувствительные палочки, отвечающие за сумеречное (ночное) зрение, и менее чувствительные колбочки, отвечающие за цветное зрение.

Нормализованные графики светочувствительности колбочек человеческого глаза S, M, L. Пунктиром показана сумеречная, «чёрно-белая» восприимчивость палочек.

В сетчатке глаза человека есть три вида колбочек, максимумы чувствительности которых приходятся на красный, зелёный и синий участки спектра. Распределение типов колбочек в сетчатке неравномерно: «синие» колбочки находятся ближе к периферии, в то время как «красные» и «зеленые» распределены случайным образом. Соответствие типов колбочек трём «основным» цветам обеспечивает распознавание тысяч цветов и оттенков. Кривые спектральной чувствительности трёх видов колбочек частично перекрываются, что способствует явлению метамерии. Очень сильный свет возбуждает все 3 типа рецепторов, и потому воспринимается, как излучение слепяще-белого цвета.

Равномерное раздражение всех трёх элементов, соответствующее средневзвешенному дневному свету, также вызывает ощущение белого цвета.

За цветовое зрение человека отвечают гены, кодирующие светочувствительные белки опсины. По мнению сторонников трёхкомпонентной теории, наличие трёх разных белков, реагирующих на разные длины волн, является достаточным для цветового восприятия.

У большинства млекопитающих таких генов только два, поэтому они имеют черно-белое зрение.

Чувствительный к красному свету опсин кодируется у человека геном OPN1LW.
Другие опсины человека кодируют гены OPN1MW, OPN1MW2 и OPN1SW, первые два из них кодируют белки, чувствительные к свету со средними длинами волны, а третий отвечает за опсин, чувствительный к коротковолновой части спектра.

Поле зрения

Поле зрения - пространство, одновременно воспринимаемое глазом при неподвижном взоре и фиксированном положении головы. Оно имеет определенные границы, соответствующие переходу оптически деятельной части сетчатки в оптически слепую.
Поле зрения искусственно ограничивается выступающими частями лица - спинкой носа, верхним краем глазницы. Кроме того, его границы зависят от положения глазного яблока в глазнице. Кроме этого, в каждом глазу здорового человека существует область сетчатки, не чувствительная к свету, которая называется слепым пятном. Нервные волокна от рецепторов к слепому пятну идут поверх сетчатки и собираются в зрительный нерв, который проходит сквозь сетчатку на другую её сторону. Таким образом, в этом месте отсутствуют световые рецепторы.

На этом конфокальном микроснимке диск зрительного нерва показан черным, клетки, выстилающие кровеносные сосуды - красным, а содержимое сосудов - зеленым. Клетки сетчатки отобразились синими пятнами.

Слепые пятна в двух глазах находятся в разных местах (симметрично). Этот факт, а так же то, что мозг корректирует воспринимаемое изображение, объясняет почему при нормальном использовании обоих глаз они незаметны.

Чтобы наблюдать у себя слепое пятно, закройте правый глаз и левым глазом посмотрите на правый крестик, который обведён кружочком. Держите лицо и монитор вертикально. Не сводя взгляда с правого крестика, приближайте (или отдаляйте) лицо от монитора и одновременно следите за левым крестиком (не переводя на него взгляд). В определённый момент он исчезнет.

Этим способом можно также оценить приблизительный угловой размер слепого пятна.

Прием для обнаружения слепого пятна

Выделяют также парацентральные отделы поля зрения. В зависимости от участия в зрении одного или обоих глаз, различают монокулярное и бинокулярное поле зрения. В клинической практике обычно исследуют монокулярное поле зрения.

Бинокулярное и Стереоскопическое зрение

Зрительный анализатор человека в нормальных условиях обеспечивает бинокулярное зрение, то есть зрение двумя глазами с единым зрительным восприятием. Основным рефлекторным механизмом бинокулярного зрения является рефлекс слияния изображения - фузионный рефлекс (фузия), возникающий при одновременном раздражении функционально неодинаковых нервных элементов сетчатки обоих глаз. Вследствие этого возникает физиологическое двоение предметов, находящихся ближе или дальше фиксируемой точки (бинокулярная фокусировка). Физиологичное двоение (фокус) помогает оценивать удалённость предмета от глаз и создает ощущение рельефности, или стереоскопичности, зрения.

При зрении одним глазом восприятие глубины (рельефной удалённости) осуществляется гл. обр. благодаря вторичным вспомогательным признакам удаленности (видимая величина предмета, линейная и воздушная перспективы, загораживание одних предметов другими, аккомодация глаза и т. д..).

Проводящие пути зрительного анализатора
1 - Левая половина зрительного поля, 2 - Правая половина зрительного поля, 3 - Глаз, 4 - Сетчатка, 5 - Зрительные нервы, 6 - Глазодвигательный нерв, 7 - Хиазма, 8 - Зрительный тракт, 9 - Латеральное коленчатое тело, 10 - Верхние бугры четверохолмия, 11 - Неспецифический зрительный путь, 12 - Зрительная кора головного мозга.

Человек видит не глазами, а посредством глаз, откуда информация передается через зрительный нерв, хиазму, зрительные тракты в определенные области затылочных долей коры головного мозга, где формируется та картина внешнего мира, которую мы видим. Все эти органы и составляют наш зрительный анализатор или зрительную систему.

Изменение зрения с возрастом

Элементы сетчатки начинают формироваться на 6–10 неделе внутриутробного развития, окончательное морфологическое созревание происходит к 10–12 годам. В процессе развития организма существенно меняются цветоощущения ребенка. У новорожденного в сетчатке функционируют только палочки, обеспечивающие черно-белое зрение. Количество колбочек невелико и они еще не зрелы. Распознавание цветов в раннем возрасте зависит от яркости, а не от спектральной характеристики цвета. По мере созревания колбочек дети сначала различают желтый, потом зеленый, а затем красный цвета (уже с 3 месяцев удавалось выработать условные рефлексы на эти цвета). Полноценно колбочки начинают функционировать к концу 3 года жизни. В школьном возрасте различительная цветовая чувствительность глаза повышается. Максимального развития ощущение цвета достигает к 30 годам и затем постепенно снижается.

У новорожденного диаметр глазного яблока составляет 16 мм, а его масса – 3,0 г. Рост глазного яблока продолжается после рождения. Интенсивнее всего оно растет первые 5 лет жизни, менее интенсивно – до 9-12 лет. У новорожденных форма глазного яблока более шаровидная, чем у взрослых, в результате в 90 % случаев у них отмечается дальнозоркая рефракция.

Зрачок у новорожденных узкий. Из-за преобладания тонуса симпатических нервов, иннервирующих мышцы радужной оболочки, в 6–8 лет зрачки становятся широкими, что увеличивает риск солнечных ожогов сетчатки. В 8–10 лет зрачок сужается. В 12–13 лет быстрота и интенсивность зрачковой реакции на свет становятся такими же, как у взрослого человека.

У новорожденных и детей дошкольного возраста хрусталик более выпуклый и более эластичный, чем у взрослого, его преломляющая способность выше. Это позволяет ребенку четко видеть предмет на меньшем расстоянии от глаза, чем взрослому. И если у младенца он прозрачный и бесцветный, то у взрослого человека хрусталик имеет легкий желтоватый оттенок, интенсивность которого с возрастом может усиливаться. Это не отражается на остроте зрения, но может повлиять на восприятие синего и фиолетового цветов.

Сенсорные и моторные функции зрения развиваются одновременно. В первые дни после рождения движения глаз несинхронны, при неподвижности одного глаза можно наблюдать движение другого. Способность фиксировать взглядом предмет формируется в возрасте от 5 дней до 3–5 месяцев.

Реакция на форму предмета отмечается уже у 5-месячного ребенка. У дошкольников первую реакцию вызывает форма предмета, затем его размеры и уже в последнюю очередь – цвет.
Острота зрения с возрастом повышается, улучшается и стереоскопическое зрение. Стереоскопическое зрение к 17–22 годам достигает своего оптимального уровня, причем с 6 лет у девочек острота стереоскопического зрения выше, чем у мальчиков. Поле зрения интенсивно увеличивается. К 7 годам его размер составляет приблизительно 80 % от размера поля зрения взрослого.

После 40 лет наблюдается падение уровня периферического зрения, то есть происходит сужение поля зрения и ухудшение бокового обзора.
Примерно после 50 лет сокращается выработка слезной жидкости, поэтому глаза увлажняются хуже, чем в более молодом возрасте. Чрезмерная сухость может выражаться в покраснении глаз, рези, слезотечении под действием ветра или яркого света. Это может не зависеть от обычных факторов (частые напряжения глаз или загрязненность воздуха).

С возрастом человеческий глаз начинает воспринимать окружающее более тускло, с понижением контрастности и яркости. Также может ухудшиться способность распознавать цветовые оттенки, особенно близкие в цветовой гамме. Это напрямую связано с сокращением количества клеток сетчатой оболочки, воспринимающих оттенки цвета, контрастность, яркость.

Некоторые возрастные нарушения зрения обусловлены пресбиопией, которая проявляется нечеткостью, размытостью картинки при попытке рассмотреть предметы, расположенные близко от глаз. Возможность фокусировки зрения на небольших предметах требует аккомодацию около 20 диоптрий (фокусировка на объекте в 50 мм от наблюдателя) у детей, до 10 диоптрий в возрасте 25 лет (100 мм) и уровни от 0,5 до 1 диоптрии в возрасте 60 лет (возможность фокусировки на предмете в 1-2 метрах). Считается, что это связано с ослаблением мышц, которые регулируют зрачок, при этом так же ухудшается реакция зрачков на попадающий в глаз световой поток. Поэтому возникают трудности с чтением при тусклом свете и увеличивается время адаптации при перепадах освещенности.

Так же с возрастом начинает быстрее возникать зрительное утомление и даже головные боли.

Восприятие цвета

Психология восприятия цвета - способность человека воспринимать, идентифицировать и называть цвета.

Ощущение цвета зависит от комплекса физиологических, психологических и культурно-социальных факторов. Первоначально исследования восприятия цвета проводились в рамках цветоведения; позже к проблеме подключились этнографы, социологи и психологи.

Зрительные рецепторы по праву считаются «частью мозга, вынесенной на поверхность тела». Неосознаваемая обработка и коррекция зрительного восприятия обеспечивает «правильность» зрения, и она же является причиной «ошибок» при оценке цвета в определенных условиях. Так, устранение «фоновой» засветки глаза (например, при разглядывании удаленных предметов через узкую трубку) существенно меняет восприятие цвета этих предметов.

Одновременное рассматривание одних и тех же несамосветящихся предметов или источников света несколькими наблюдателями с нормальным цветовым зрением, в одинаковых условиях рассматривания, позволяет установить однозначное соответствие между спектральным составом сравниваемых излучений и вызываемыми ими цветовыми ощущениями. На этом основаны цветовые измерения (колориметрия). Такое соответствие однозначно, но не взаимно-однозначно: одинаковые цветовые ощущения могут вызывать потоки излучений различного спектрального состава (метамерия).

Определений цвета, как физической величины, существует много. Но даже в лучших из них с колориметрической точки зрения часто опускается упоминание о том, что указанная (не взаимная) однозначность достигается лишь в стандартизованных условиях наблюдения, освещения и т. д., не учитывается изменение восприятия цвета при изменении интенсивности излучения того же спектрального состава (явление Бецольда - Брюкке), не принимается во внимание т. н. цветовая адаптация глаза и др. Поэтому многообразие цветовых ощущений, возникающих при реальных условиях освещения, вариациях угловых размеров сравниваемых по цвету элементов, их фиксации на разных участках сетчатки, разных психофизиологических состояниях наблюдателя и т. д., всегда богаче колориметрического цветового многообразия.

Например, в колориметрии одинаково определяются некоторые цвета (такие, как оранжевый или жёлтый), которые в повседневной жизни воспринимаются (в зависимости от светлоты) как бурый, «каштановый», коричневый, «шоколадный», «оливковый» и т. д. В одной из лучших попыток определения понятия Цвет, принадлежащей Эрвину Шрёдингеру, трудности снимаются простым отсутствием указаний на зависимость цветовых ощущений от многочисленных конкретных условий наблюдения. По Шредингеру, Цвет есть свойство спектрального состава излучений, общее всем излучениям, визуально не различимым для человека.

В силу природы глаза, свет, вызывающий ощущение одного и того же цвета (например белого), то есть одну и ту же степень возбуждения трёх зрительных рецепторов, может иметь разный спектральный состав. Человек в большинстве случаев не замечает данного эффекта, как бы «домысливая» цвет. Это происходит потому, что хотя цветовая температура разного освещения может совпадать, спектры отражённого одним и тем же пигментом естественного и искусственного света могут существенно отличаться и вызывать разное цветовое ощущение.

Человеческий глаз воспринимает множество различных оттенков, однако есть «запрещенные» цвета, недоступные для него. В качестве примера можно привести цвет, играющий и желтыми, и синими тонами одновременно. Так происходит потому, что восприятие цвета в глазе человека, как и многое другое в нашем организме, построено на принципе оппонентности. Сетчатка глаза имеет особые нейроны-оппоненты: некоторые из них активизируются, когда мы видим красный цвет, и они же подавляются зеленым цветом. То же самое происходит и с парой желтый-синий. Таким образом, цвета в парах красный-зеленый и синий-желтый оказывают противоположное воздействие на одни и те же нейроны. Когда источник излучает оба цвета из пары, их воздействие на нейрон компенсируется, и человек не может увидеть ни один из этих цветов. Мало того, человек не только не способен увидеть эти цвета в нормальных обстоятельствах, но и представить их.

Увидеть такие цвета можно только в рамках научного эксперимента. Например, ученые Хьюитт Крэйн и Томас Пьянтанида из Стенфордского института в Калифорнии создали специальные зрительные модели, в которых чередовались полосы «спорящих» оттенков, быстро сменяющих друг друга. Эти изображения, зафиксированные специальным прибором на уровне глаз человека, показывались десяткам добровольцев. После эксперимента люди утверждали, что в определенный момент границы между оттенками исчезали, сливаясь в один цвет, с которым раньше им никогда не приходилось сталкиваться.

Различия зрения человека и животных. Метамерия в фотографии

Человеческое зрение является трёхстимульным анализатором, то есть спектральные характеристики цвета выражаются всего в трех значениях. Если сравниваемые потоки излучения с разным спектральным составом производят на колбочки одинаковое действие, цвета воспринимаются как одинаковые.

В животном мире существуют четырёх- и даже пятистимульные цветовые анализаторы, поэтому цвета, воспринимаемые человеком одинаковыми, животным могут казаться разными. В частности, хищные птицы видят следы грызунов на тропинках к норам исключительно благодаря ультрафиолетовой люминесценции компонентов их мочи.
Похожая ситуация складывается и с системами регистрации изображений, как цифровыми, так и аналоговыми. Хотя в большинстве своём они являются трёхстимульными (три слоя эмульсии фотоплёнки, три типа ячеек матрицы цифрового фотоаппарата или сканера), их метамерия отлична от метамерии человеческого зрения. Поэтому цвета, воспринимаемые глазом как одинаковые, на фотографии могут получаться разными, и наоборот.

Источники

О. А. Антонова, Возрастная анатомия и физиология, Изд.: Высшее образование, 2006 г.

Лысова Н. Ф. Возрастная анатомия, физиология и школьная гигиена. Учеб. пособие / Н. Ф. Лысова, Р. И. Айзман, Я. Л. Завьялова, В.

Погодина А.Б., Газимов А.Х., Основы геронтологии и гериатрии. Учеб. Пособие, Ростов-на-Дону, Изд. Феникс, 2007 – 253 с.

15. Светопреломляющие среды глаза. Роль сетчатой оболочки глаза в процессах восприятия световых и цветовых раздражителей.

Световые лучи, прежде чем попасть на фоторецепторные кл., проходят ч/з сложную оптическую сист. прозрачных сред. Роговица – это часть белой наружной оболочки глаза – склеры. Роговица напоминает выпуклое часовое стекло; в отличии от склеры она лишена кров. сосудов и совершенно прозрачна. Пройдя ч/з роговицу, луч света попадает в переднюю камеру глаза – в пространство между роговицей и хрусталиком. Оно заполнено жид., наз. камерной или водянистой влагой. К вн. части склеры прилегает вторая оболочка – сосудистая, богатая артериальными и кровеносными сосудами. В передней части глаза сосудистая оболочка переходит в радужную, содержащий пигмент, придающий цвет глазу. Она регулирует кол. света, попадающего в глаз. В середине этой оболочки находится зрачок, сквозь который луч света проникает в заднюю часть глаза в хрусталик – прозрачное тело, похожее на маленькое, двояковыпуклое увел. стекло. Пройдя ч/з хрусталик, световой луч попадает в стекловидное тело глаза, которое в основном заполняет глазное яблоко, оно прозрачное, обр. тончайшими волокнами сост. его остов, между которыми наход. жид. К стекловидному телу прилегает 3 оболочка – сетчатая, в которой расположены фоторецепторы – палочки и колбочки. Наружный слой сетчатки содержит пигмент фусцин, который препятсвует отражению и рассеиванию световых лучей. Палочки и колбочки сост. из двух члеников – наружного и внутреннего. Наружный членик содержит зрительный пигмент, чувствительный к действию света, а вн. имеет ядро и митохондрии, обеспечивающий эн. процессы в кл. Светочувствительные членики фоторецепторов обращены в сторону, противоположную свету. Он представляет собой стопку тонких дисков и пластинок. Каждый диск – это двойная мембрана, сост. из двух мономолекулярных слоев липидов, помещающихся между двумя слоями молекул белка. С этими молекулами белка связан ретинен, воход. в сост зрительного пигмента – родопсина, или зрительного пурпура. Возбуждение от фоторецепторов передается на волокна зрительного нерва ч/з два слоя нервных кл. – биополярных и ганглиозных, контактирующих при + синапсов. Передача импульса с кл. одного слоя на другой совершается посредством выделения ацетилхолина, а механизм передачи возбуждения с фоторецептора на биополярную кл. выяснен пока недостаточно. Иначе происходит преадча импульсов в мозг с колбочек. Каждая колбочка передает сигнал биполярной кл., связанной только с ней одной. Следовательно, если импульс от рядом наход. палочек сливаются, то сигналы от двух рядом расположенных колбочек передаются отдельно.

Человек обладает способностью видеть окружающий мир во всем многообразии цветов и оттенков. Он может любоваться закатом, изумрудной зеленью, бездонным синим небом и другими красотами природы. О восприятии цвета и его воздействии на психику и физическое состояние человека пойдет речь в этой статье.

Что такое цвет

Цветом называют субъективное восприятие мозгом человека видимого света, отличий в его спектральной структуре, ощущаемых глазом. У людей способность различать цвета развита лучше, чем у остальных млекопитающих.

Свет воздействует на фоточувствительные рецепторы глазной сетчатки, а те потом вырабатывают сигнал, передаваемый в мозг. Получается, что восприятие цвета формируется сложным образом в цепочке: глаз (нейронные сети сетчатки и экстерорецепторы) - зрительные образы головного мозга.

Таким образом, цвет - это интерпретация окружающего мира в сознании человека, возникающая в результате обработки сигналов, поступающих от светочувствительных клеток глаза - колбочек и палочек. При этом первые отвечают за восприятие цвета, а вторые - за остроту сумеречного зрения.

"Цветовые расстройства"

Глаз реагирует на три первичных тона: синий, зеленый и красный. А мозг воспринимает цвета как комбинацию этих трех основных красок. Если сетчатка теряет способность различать какой-либо цвет, то и человек утрачивает ее. Например, бывают люди, которые не в состоянии отличить от красного. У 7% мужчин и 0,5% женщин встречаются такие особенности. Крайне редко люди вообще не видят красок вокруг, это значит, что рецепторные клетки в их сетчатке не функционируют. Некоторые страдают слабым сумеречным зрением - это значит, что у них слабочувствительные палочки. Такие проблемы возникают по разным причинам: вследствие дефицита витамина А или наследственных факторов. Однако человек может приспособиться к "цветовым расстройствам", поэтому без специального обследования их почти невозможно обнаружить. Люди с нормальным зрением в состоянии различить до тысячи оттенков. Восприятие цвета человеком меняется в зависимости от условий окружающего мира. Один и тот же тон выглядит по-разному при свете свечей или при солнечном освещении. Но человеческое зрение быстро адаптируется к этим изменениям и идентифицирует знакомый цвет.

Восприятие формы

Познавая природу, человек все время открывал для себя новые принципы устройства мира - симметрию, ритм, контраст, пропорции. Этими впечатлениями он руководствовался, преобразуя окружающую среду, создавая свой собственный уникальный мир. В дальнейшем объекты действительности породили в сознании человека стабильные образы, сопровождаемые четкими эмоциями. Восприятие формы, величины, цвета связаны у индивида с символическими ассоциативными значениями геометрических фигур и линий. Например, при отсутствии членений, вертикаль воспринимается человеком как нечто бесконечное, несоизмеримое, устремленное ввысь, легкое. Утолщение в нижней части или горизонтальное основание делает ее в глазах индивида более устойчивой. А вот диагональ символизирует движение и динамику. Получается, что композиция, основывающаяся на четких вертикалях и горизонталях, тяготеет к торжественности, статичности, устойчивости, а изображение, базирующееся на диагоналях - к изменчивости, нестабильности и движению.

Двоякое воздействие

Общепризнанным является факт, что восприятие цвета сопровождается сильнейшим эмоциональным воздействием. Эта проблема подробно изучалась живописцами. В. В. Кандинский отмечал, что цвет двояко влияет на человека. Сначала индивид испытывает физическое воздействие, когда глаз либо очарован цветом, либо раздражен им. Это впечатление мимолетно, если речь идет о привычных предметах. Однако в необычном контексте (картине художника, например) цвет может вызвать сильнейшее эмоциональное переживание. В этом случае можно говорить о втором виде влияния цвета на индивида.

Физическое воздействие цвета

Многочисленные эксперименты психологов и физиологов подтверждают способность цвета влиять на физическое состояние человека. Доктор Подольский описывал зрительное восприятие цвета человеком следующим образом.

• Голубой цвет - обладает антисептическим эффектом. На него полезно смотреть при нагноениях и воспалениях. Чувствительному индивиду помогает лучше, чем зеленый. Но «передозировка» этого цвета вызывает некоторую угнетенность и усталость.
• Зеленый цвет - гипнотический и болеутоляющий. Он положительно воздействует на нервную систему, снимает раздражительность, усталость и бессонницу, а также поднимает тонус и крови.
• Желтый цвет - стимулирует мозг, поэтому помогает при умственной недостаточности.
• Оранжевый цвет - оказывает возбуждающее действие и ускоряет пульс, не поднимая при этом кровяное давление. Он улучшает жизненный тонус, но со временем может утомить.
• Фиолетовый цвет - воздействует на легкие, сердце и увеличивает выносливость тканей организма.
• Красный цвет - оказывает согревающее действие. Он стимулирует деятельность мозга, устраняет меланхолию, но в больших дозах раздражает.

Виды цвета

По-разному можно классифицировать влияние цвета на восприятие. Существует теория, согласно которой, все тона можно разделить на стимулирующие (теплые), дезинтегрирующие (холодные), пастельные, статичные, глухие, теплые темные и холодные темные.

Стимулирующие (теплые) цвета способствуют возбуждению и действуют как раздражители:

• красный - жизнеутверждающий, волевой;
• оранжевый - уютный, теплый;
• желтый - лучезарный, контактирующий.

Дезинтегрирующие (холодные) тона приглушают возбуждение:

• фиолетовый - тяжелый, углубленный;
• синий - подчеркивающий дистанцию;
• светло-синий - направляющий, уводящий в пространство;
• сине-зеленый - изменчивый, подчеркивающий движение.

Приглушают воздействие чистых цветов:

• розовый - таинственный и нежный;
• лиловый - изолированный и замкнутый;
• пастельно-зеленый - мягкий, ласковый;
• серо-голубой - сдержанный.

Статичные цвета могут уравновесить и отвлечь от возбуждающих красок:

• чисто-зеленый - освежающий, требовательный;
• оливковый - смягчающий, успокаивающий;
• желто-зеленый - раскрепощающий, обновляющий;
• пурпурный - претенциозный, изысканный.

Глухие тона способствуют концентрации (черный); не вызывают возбуждения (серый); гасят раздражение (белый).

Теплые темные цвета (коричневые) вызывают вялость, инертность:

• охра - смягчает рост возбуждения;
• землисто-коричневый - стабилизирует;
• темно-коричневый - снижает возбудимость.

Темные холодные тона подавляют и изолируют раздражение.

Цвет и личность

Восприятие цвета во многом зависит и от личностных характеристик человека. Этот факт доказал в своих работах об индивидуальном восприятии цветовых композиций немецкий психолог М. Люшер. Согласно его теории, пребывающий в различном эмоциональном и умственном состоянии индивид может по-разному отреагировать на один и тот же цвет. При этом особенности восприятия цвета зависят от степени развития личности. Но даже при слабой душевной восприимчивости краски окружающей действительности воспринимается неоднозначно. Теплые и светлые тона притягивают глаз больше, чем темные. И в то же время ясные, но ядовитые цвета вызывают беспокойство, и зрение человека невольно ищет холодный зеленый или синий оттенок, чтобы отдохнуть.

Цвет в рекламе

В рекламном обращении выбор цвета не может зависеть только от вкуса дизайнера. Ведь яркие тона могут как привлечь внимание потенциального клиента, так и затруднить получение необходимой информации. Поэтому восприятие формы и цвета индивида должно обязательно учитываться при создании рекламы. Решения могут быть самыми неожиданными: например, на пестром фоне ярких картинок непроизвольное внимание человека скорее привлечет строгое черно-белое объявление, а не красочная надпись.

Дети и цвета

Восприятие цвета детьми складывается постепенно. Сначала они различают только теплые тона: красный, оранжевый и желтый. Затем развитие психических реакций приводит к тому, что ребенок начинает воспринимать голубой, фиолетовый, синий и зеленый цвета. И только с возрастом малышу становится доступно все многообразие цветовых тонов и оттенков. В три года ребятишки, как правило, называют два-три цвета, а узнают около пяти. Причем некоторые дети с трудом различают основные тона даже в четырехлетнем возрасте. Они слабо дифференцируют цвета, с трудом запоминают их названия, заменяют промежуточные оттенки спектра основными и так далее. Для того чтобы ребенок научился адекватно воспринимать окружающий мир, нужно учить его правильно различать цвета.

Развитие восприятия цвета

С самого раннего возраста нужно учить цветовосприятию. Малыш от природы очень любознателен и нуждается в разнообразной информации, но вводить ее нужно постепенно, чтобы не раздражать чувствительную психику ребенка. В раннем возрасте дети обычно связывают цвет с образом какого-нибудь предмета. Например, зеленый - елочка, желтый - цыпленок, синий - небо и так далее. Воспитателю нужно воспользоваться этим моментом и развивать цветовосприятие, используя естественные формы.

Цвет, в отличие от размера и формы, можно только увидеть. Поэтому при определении тона большая роль отводится сопоставлению путем наложения. Если два цвета поместить рядом, каждый ребенок поймет, одинаковые они или разные. При этом ему еще не нужно знать название окраски, достаточно уметь выполнять задания типа «Посади каждую бабочку на цветок такого же цвета». После того как ребенок научится зрительно различать и сопоставлять цвета, имеет смысл приступать к выбору по образцу, то есть к действительному развитию цветовосприятия. Для этого можно использовать книгу Г. С. Швайко под названием «Игры и игровые упражнения для развития речи». Знакомство с красками окружающего мира помогает ребятишкам тоньше и полнее чувствовать действительность, развивает мышление, наблюдательность, обогащает речь.

Визуальный цвет

Интереснейший эксперимент над собой поставил один житель Британии - Нил Харбиссон. Он с детства не умел различать цвета. Врачи нашли у него редчайший дефект зрения - ахроматопсию. Парень видел окружающую действительность словно в черно-белом кино и считал себя социально отрезанным человеком. Однажды Нил согласился на эксперимент и позволил вживить себе в голову специальный кибернетический инструмент, который позволяет ему видеть мир во всем его красочном многообразии. Оказывается, восприятие глазом цвета вовсе не обязательно. В затылок Нила имплантировали чип и антенну с датчиком, которые улавливают вибрацию и преобразуют ее в звук. При этом каждой ноте соответствует определенный цвет: фа - красный, ля - зеленый, до - синий и так далее. Теперь для Харбиссона визит в супермаркет сродни посещению ночного клуба, а картинная галерея напоминает ему поход в филармонию. Технология подарила Нилу доселе невиданное в природе ощущение: визуальный звук. Мужчина ставит интересные эксперименты со своим новым чувством, например, подходит вплотную к разным людям, изучает их лица и сочиняет музыку портретов.

Заключение

О восприятии цвета можно говорить бесконечно. Эксперимент с Нилом Харбиссоном, например, говорит о том, что психика человека очень пластична и может приспособиться к самым необычным условиям. Кроме того, очевидно, что в людях заложено стремление к прекрасному, выражающееся во внутренней потребности видеть мир цветным, а не монохромным. Зрение - уникальный и хрупкий инструмент, изучение которого займет еще немало времени. Узнать о нем как можно больше будет полезно каждому.