Психофизика зрения Зрение у человека занимает ведущее место

Психофизика зрения Зрение у человека занимает ведущее место среди всех видов чувствительности. По мнению В. Д. Глезера, через зрительную систему поступает до 90% всей сенсорной информации

Зрение • первосигнальная второсигнальная роль

• Зрение представляет собой способность живых организмов воспринимать излучаемый или отражаемый свет

Физические характеристики света Солнце является фактически единственным (не считая звезд) естественным генератором того спектра электромагнитных излучений, который мы называем видимым светом.

Электромагнитные колебания могут быть охарактеризованы частотой (f) и длиной волны ( ). Соотношения между этими параметрами: f = v/ и = v/f, где v – скорость распространения колебаний (в данном случае v = 3 107 м/с).

Общий диапазон длин волн электромагнитных колебаний, излучаемых Солнцем, чрезвычайно велик. Однако зрительная система человека способна воспринимать электромагнитное излучение лишь в очень узком диапазоне. Электромагнитные колебания в этом диапазоне длин волн и называются видимым светом.

Свет: Ахроматический Хроматический Излучаемый Отражаемый

» Основной физической единицей является сила света (I), испускаемого точечным источником. Она определяется по соответствующему эталону и выражается в канделах. Канде ла (от лат. candela — свеча). Международное обозначение – cd, русское – кд

Для зрительного анализатора пороги составляют соответственно 10 -4 кд/м 2 и 104 кд/м 2. Иногда называют меньшее значение нижнего порога 10 -5 и даже 3· 10 -6 кд/м 2. Итак, отношение нижнего и верхнего абсолютных порогов превышает 108.

• Чрезвычайно широкий диапазон восприятия амплитудных характеристик света связан, • во-первых, с высокой адаптационной способностью зрительной системы, • во-вторых, с трансформацией физической шкалы интенсивности света на уровне сетчатки

Световая чувствительность • - способность зрительной системы воспринимать излучение света

• Закон Рико - Пайпера • (закон пространственной суммации) : I ∙ S = const, .

• Закон временной суммации • (закон Блоха - Шарпантье): I∙t = const, • причем эта закономерность справедлива лишь для коротких длительностей светового стимула (t < <100 мс).

Нарушение же формы адаптометрической кривой (ее уплощение, размывание границ между колбочковой и палочковой ветвью и пр. ) позволяет заподозрить патологические изменения в рецепторном аппарате сетчатки.

Контрастная чувствительность • - способность различать между собой участки зрительного изображения, незначительно отличающиеся по освещенности.

• Если тестирующий стимул (световое пятно определенной конфигурации), имеющий определенную яркость Е, находится на освещенном фоне меньшей яркости Еф, то разностный (дифференциальный) порог: • Е = Е − Еф, • а отношение Е/Eф – относительный дифференциальный порог, или пороговым контрастом. • Правило Бугера – Вебера устанавливает, что Е/Eф = const, т. е. разностный порог растет пропорционально яркости фона: E = k Eф.

• Фехнер и Гельмгольц предложили поправку к правилу Бугера – Вебера применительно к восприятию освещенности: • Е/(Еф + Е 0) = const, • где Е 0 - величина так называемого собственного света сетчатки • Согласно формуле Гельмгольца правило Бугера – Вебера выполняется только в том случае, когда Еф >> Е 0 и величиной Е 0 можно пренебречь. • Если же значения Еф и Е 0 сопоставимы, правило постоянства дифференциальных порогов нарушается.

Цветовое зрение • Ощущение цвета представляет собой субъективное качество, возникающее при воздействии на рецепторы сетчатки монохроматического света определенной длины волны.

• Исследование цветового зрения у человека проводят с помощью полихроматических таблиц или аномалоскопа

• Зрительная система человека способна воспринимать относительно узкий диапазон электромагнитных колебаний – приблизительно от 400 до 800 нм (длина волны), или от 3, 75 1014 до 7, 5 1014 Гц (частота колебаний). • Волны с длиной менее 400 нм относят к ультрафиолетовому диапазону, а более 800 нм – к инфракрасному участку спектра электромагнитных колебаний.

Соотношения длин волн соответствующих основным цветам видимого света

Модели цветового зрения • первая психофизическая модель, получившая название цветового круга Ньютона.

Достаточно близка к цветовому кругу Ньютона модель, называемая треугольником Юнга-Максвелла.

• Трехмерные модели, основными из которых являются цилиндр Манселла и конусы Оствальда

• Сферическая модель Соколова – Измайлова • Соколов Е. Н. , Измайлова Т. В. , Измайлов Ч. А. Сферическая модель восприятия светлоты и цвета // Актуальные проблемы современной психологии: Материалы международной конференции (Москва, МГУ, сентябрь 1982 г. ) / [Отв. ред. А. А. Бодалев]. — М. : Издательство Московского университета, 1983. — Разд. 3. — С. 114— 115.

• Евге ний Никола евич Соколо в (23 сентября 1920, Нижний Новгород — 14 мая 2008, Москва) — советский, российский учёный, специалист в области нейронаук (работы в области нейронных механизмов когнитивных процессов). Основоположник советской психофизиологии.

Измайлов Ч. А. Сферическая модель цветоразличения. М. : МГУ, 1980. — 171 с.

• Модель представляет собой сферическую поверхность в четырехмерном евклидовом пространстве. Множество цветов, определяемых базисными психофизическими характеристиками (цветовой тон, насыщенность, яркость-светлота) задаются точками на сферической поверхности так, что каждой психофизической характеристике соответствует одна из трех сферических (угловых) координат цветовой точки. В то же время четыре декартовы координаты цветовой точки представляют нейрофизиологические механизмы, кодирующие цветовую информацию в зрительной системе человека.

• Каналы сгруппированы попарно: два канала (красно-зеленый и сине-желтый) для передачи хроматической информации, которая получается в результате анализа спектрального состава светового излучения, и два (световой и темновой каналы) для передачи ахроматической информации, которая получается в результате анализа интенсивности излучения. Каждая пара каналов образует взаимосвязанную систему, так что увеличение активности нейронов одного канала всегда сопровождается угнетением активности нейронов второго канала, и наоборот.

• Такая пара нейрофизиологических каналов, взаимосвязанных по сферическому закону, представляет собой один из базисных механизмов зрительной системы, предназначенных для анализа не только светового излучения, но и для выделения конфигуративных характеристик изображения, для анализа ориентации сигнала во фронтальной плоскости.

Феномены цветового зрения • одновременного цветового контраста определенный цветовой фон искажает или изменяет восприятие изображения

Феномен последовательного контраста

Нарушения цветоощущения • Первичные изменения колбочкового аппарата носят название дальтонизма, или цветоаномалии и являются весьма распространенными (8 – 12% населения).

• три основные группы: 1) аномальную трихромазию, 2) дихромазию и 3) монохромазию.

• При аномальной трихромазии имеется значительное снижение чувствительности к одному из основных цветов – красному (протоаномалия), зеленому (дейтероаномалия) или синему (тританомалия), поскольку в значительной степени нарушена выработка одного из трех цветочувствительных пигментов.

• При дихромазии ощущение одного из цветов полностью подавлено, т. к. один из пигментов в организме полностью отсутствует. По виду цветовой слепоты при дихромазии различают протанопов, дейтеранопов и тританопов. • Наиболее редким случаем является монохромазия, или полная цветовая слепота.

• Конец • Спасибо за внимание