Цветовое зрение – как это работает? Как мы воспринимаем цвета: интересные факты и тест! Сколько различает оттенков человек.

Глаз человека содержит две категории цветовосприимчивых рецепторов: первые ответственны за ночное зрение (помогают человеку различать цвета в сумерках), вторые – за цветное. Сетчатка человеческого глаза содержит три вида колбочек, которые позволяют различать цвета и оттенки. Обладая высокой чувствительностью, они отвечают за то, какие цвета . При этом максимальная чувствительность приходится на синий, зеленый и красный участки спектра. Именно поэтому эти цвета человек распознает лучше всего. Необходимо отметить, что диапазон спектральной чувствительности всех трех колбочек пересекается, поэтому при воздействии очень сильного светового излучения, человеческий глаз воспринимает это как слепяще-белый цвет. Благодаря светочувствительным рецепторам и колбочкам, человек способен различать не только 7 цветов радуги, а гораздо большее количество цветов и их оттенков.

Сколько цветов распознает человеческий глаз

С давних времен ученые определяли количество распознаваемых человеком цветов и оттенков по-разному. Сейчас они сходятся во мнении, что существует около 150000 цветовых тонов и оттенков. При этом человеческий глаз в обычных может различать порядка 100 оттенков по цветовому фону. Способность распознавать большее количество цветов можно натренировать. Художники, декораторы, дизайнеры и люди схожих профессий могут различать около 150 цветов по цветовым тонам, порядка 25 по насыщенности и до 64 по уровню света.

Приведенные цифры могут меняться в зависимости от степени натренированности человека, его физиологического состояния, а также условий освещенности. Например, при определенных условиях человек может различить порядка 500 оттенков серого цвета.

А если сравнить с фотоаппаратом

В эпоху цифровых фотоаппаратов и камер интересным будет сопоставление светочувствительных рецепторов сетчатки с мегапикселями фотокамер. Переведя цветовосприимчивость глаза человека на язык цифровых камер, можно сказать, что в каждом глазу будет примерно по 120-140 мегапикселей. У современных фотокамер среднее количество пикселей на порядок меньше, следовательно и плотность пикселей на миллиметр будет ниже. Именно поэтому угловое разрешение у глаза будет в несколько раз выше, чем у камеры с фокусным расстоянием объектива 23 мм (именно таким фокусным расстоянием обладает хрусталик глаза).

August 17th, 2015 , 09:25 am

Предлагаем вам узнать об удивительных свойствах нашего зрения - от способности видеть далекие галактики до возможности улавливать невидимые, казалось бы, световые волны.

Окиньте взглядом комнату, в которой находитесь – что вы видите? Стены, окна, разноцветные предметы – все это кажется таким привычным и само собой разумеющимся. Легко забыть о том, что мы видим окружающий нас мир лишь благодаря фотонам - световым частицам, отражающимся от объектов и попадающим на сетчатку глаза.

В сетчатке каждого из наших глаз расположено примерно 126 млн светочувствительных клеток. Мозг расшифровывает получаемую от этих клеток информацию о направлении и энергии попадающих на них фотонов и превращает ее в разнообразие форм, цветов и интенсивности освещения окружающих предметов.

У человеческого зрения есть свои пределы. Так, мы не способны ни увидеть радиоволны, излучаемые электронными устройствами, ни разглядеть невооруженным глазом мельчайшие бактерии.

Благодаря прогрессу в области физики и биологии можно определить границы естественного зрения. "У любых видимых нами объектов есть определенный "порог", ниже которого мы перестаем их различать", - говорит Майкл Лэнди, профессор психологии и нейробиологии в Нью-Йоркском университете.

Сперва рассмотрим этот порог с точки зрения нашей способности различать цвета - пожалуй, самой первой способности, которая приходит на ум применительно к зрению.

Наша способность отличать, например, фиолетовый цвет от пурпурного связана с длиной волны фотонов, попадающих на сетчатку глаза. В сетчатке имеются два типа светочувствительных клеток - палочки и колбочки. Колбочки отвечают за цветовосприятие (так называемое дневное зрение), а палочки позволяют нам видеть оттенки серого цвета при низком освещении - например, ночью (ночное зрение).

В человеческом глазе есть три вида колбочек и соответствующее им число типов опсинов, каждый из которых отличается особой чувствительностью к фотонам с определенным диапазоном длин световых волн.

Колбочки S-типа чувствительны к фиолетово-синей, коротковолновой части видимого спектра; колбочки M-типа отвечают за зелено-желтую (средневолновую), а колбочки L-типа - за желто-красную (длинноволновую).

Все эти волны, а также их комбинации, позволяют нам видеть полный диапазон цветов радуги. "Все источники видимого человеком света, за исключением ряда искусственных (таких, как преломляющая призма или лазер), излучают смесь волн различной длины", - говорит Лэнди.

Из всех существующих в природе фотонов наши колбочки способны фиксировать лишь те, которые характеризуются длиной волн в весьма узком диапазоне (как правило, от 380 до 720 нанометров) – это и называется спектром видимого излучения. Ниже этого диапазона находятся инфракрасный и радиоспектры – длина волн низкоэнергетических фотонов последнего варьируется от миллиметров до нескольких километров.

По другую сторону видимого диапазона волн расположен ультрафиолетовый спектр, за которым следует рентгеновский, а затем - спектр гамма-излучения с фотонами, длина волн которых не превышает триллионные доли метра.

Хотя зрение большинства из нас ограничено видимым спектром, люди с афакией - отсутствием в глазу хрусталика (в результате хирургической операции при катаракте или, реже, вследствие врожденного дефекта) - способны видеть ультрафиолетовые волны.

В здоровом глазе хрусталик блокирует волны ультрафиолетового диапазона, но при его отсутствии человек способен воспринимать волны длиной примерно до 300 нанометров как бело-голубой цвет.

В исследовании 2014 г. отмечается, что в каком-то смысле мы все можем видеть и инфракрасные фотоны. Если два таких фотона практически одновременно попадут на одну и ту же клетку сетчатки, их энергия может суммироваться, превратив невидимые волны длиной, скажем, в 1000 нанометров в видимую волну длиной в 500 нанометров (большинство из нас воспринимает волны этой длины как холодный зеленый цвет).

Сколько цветов мы видим?

В глазе здорового человека три типа колбочек, каждый из которых способен различать около 100 различных цветовых оттенков. По этой причине большинство исследователей оценивает количество различаемых нами цветов примерно в миллион. Однако восприятие цвета очень субъективно и индивидуально.

Джемесон знает, о чем говорит. Она изучает зрение тетрахроматов – людей, обладающих поистине сверхчеловеческими способностями к различению цветов. Тетрахроматия встречается редко, в большинстве случаев у женщин. В результате генетической мутации у них имеется дополнительный, четвертый вид колбочек, что позволяет им, по грубым подсчетам, видеть до 100 млн цветов. (У людей, страдающих цветовой слепотой, или дихроматов, всего два типа колбочек - они различают не более 10 000 цветов.)

Сколько нам нужно фотонов, чтобы увидеть источник света?

Как правило, колбочкам для оптимального функционирования требуется гораздо больше света, чем палочкам. По этой причине при низком освещении наша способность различать цвета падает, а за работу принимаются палочки, обеспечивающие черно-белое зрение.

В идеальных лабораторных условиях на тех участках сетчатки, где палочки по большей части отсутствуют, колбочки могут активироваться при попадании на них всего нескольких фотонов. Однако палочки справляются с задачей регистрации даже самого тусклого света еще лучше.

Как показывают эксперименты, впервые проведенные в 1940-х гг., одного кванта света достаточно для того, чтобы наш глаз его увидел. "Человек способен увидеть один-единственный фотон, - говорит Брайан Уонделл, профессор психологии и электротехники в Стэнфордском университете. – В большей чувствительности сетчатки просто нет смысла".

В 1941 г. исследователи из Колумбийского университета провели эксперимент – испытуемых заводили в темную комнату и давали их глазам определенное время на адаптацию. Для достижения полной чувствительности палочкам требуется несколько минут; именно поэтому, когда мы выключаем в помещении свет, то на какое-то время теряем способность что-либо видеть.

Затем в лицо испытуемым направляли мигающий сине-зеленый свет. С вероятностью выше обычной случайности участники эксперимента регистрировали вспышку света при попадании на сетчатку всего 54 фотонов.

Не все фотоны, достигающие сетчатки, регистрируются светочувствительными клетками. Учитывая это обстоятельство, ученые пришли к выводу, что всего пяти фотонов, активирующих пять разных палочек в сетчатке, достаточно, чтобы человек увидел вспышку.

Самый маленький и самый удаленный видимые объекты

Следующий факт может вас удивить: наша способность увидеть объект зависит вовсе не от его физических размеров или удаления, а от того, попадут ли хотя бы несколько излучаемых им фотонов на нашу сетчатку.

"Единственное, что нужно глазу, чтобы что-то увидеть, - это определенное количество света, излученного или отраженного на него объектом, - говорит Лэнди. – Все сводится к числу достигших сетчатки фотонов. Каким бы миниатюрным ни был источник света, пусть даже он просуществует доли секунды, мы все равно способны его увидеть, если он излучает достаточное количество фотонов".

В учебниках по психологии часто встречается утверждение о том, что в безоблачную темную ночь пламя свечи можно заметить с расстояния до 48 км. В реальности же наша сетчатка постоянно бомбардируется фотонами, так что один-единственный квант света, излученный с большого расстояния, просто затеряется на их фоне.

Чтобы представить себе, насколько далеко мы способны видеть, взглянем на ночное небо, усеянное звездами. Размеры звезд огромны; многие из тех, что мы наблюдаем невооруженным взглядом, достигают миллионов км в диаметре.

Однако даже самые близкие к нам звезды расположены на расстоянии свыше 38 триллионов километров от Земли, поэтому их видимые размеры настолько малы, что наш глаз не способен их различить.

С другой стороны, мы все равно наблюдаем звезды в виде ярких точечных источников света, поскольку испускаемые ими фотоны преодолевают разделяющие нас гигантские расстояния и попадают на нашу сетчатку.

Все отдельные видимые звезды на ночном небосклоне находятся в нашей галактике – Млечном Пути. Самый удаленный от нас объект, который человек в состоянии разглядеть невооруженным глазом, расположен за пределами Млечного Пути и сам представляет собой звездное скопление – это Туманность Андромеды, находящаяся на расстоянии в 2,5 млн световых лет, или 37 квинтильонов км, от Солнца. (Некоторые люди утверждают, что особо темными ночами острое зрение позволяет им увидеть Галактику Треугольника, расположенную на удалении около 3 млн световых лет, но пусть это утверждение останется на их совести.)

Туманность Андромеды насчитывает один триллион звезд. Из-за большой удаленности все эти светила сливаются для нас в едва различимое пятнышко света. При этом размеры Туманности Андромеды колоссальны. Даже на таком гигантском расстоянии ее угловой размер в шесть раз превышает диаметр полной Луны. Однако до нас долетает настолько мало фотонов из этой галактики, что она едва различима на ночном небе.

Предел остроты зрения

Почему же мы не способны разглядеть отдельные звезды в Туманности Андромеды? Дело в том, что у разрешающей способности, или остроты, зрения есть свои ограничения. (Под остротой зрения подразумевается способность различать такие элементы, как точка или линия, как отдельные объекты, не сливающиеся с соседними объектами или с фоном.)

Фактически остроту зрения можно описывать так же, как и разрешение компьютерного монитора - в минимальном размере пикселей, которые мы еще способны различать как отдельные точки.

Ограничения остроты зрения зависят от нескольких факторов - таких как расстояние между отдельными колбочками и палочками сетчатки глаза. Не менее важную роль играют и оптические характеристики самого глазного яблока, из-за которых далеко не каждый фотон попадает на светочувствительную клетку.

В теории, как показывают исследования, острота нашего зрения ограничивается способностью различать около 120 пикселей на угловой градус (единицу углового измерения).

Практической иллюстрацией пределов остроты человеческого зрения может являться расположенный на расстоянии вытянутой руки объект площадью с ноготь, с нанесенными на нем 60 горизонтальными и 60 вертикальными линиями попеременно белого и черного цветов, образующими подобие шахматной доски. "По всей видимости, это самый мелкий рисунок, который еще в состоянии различить человеческий глаз", - говорит Лэнди.

На этом принципе основаны таблицы , используемые окулистами для проверки остроты зрения. Наиболее известная в России таблица Сивцева представляет собой ряды черных заглавных букв на белом фоне, размер шрифта которых с каждым рядом становится все меньше.

Острота зрения человека определяется по тому, на каком размере шрифта он перестает четко видеть контуры букв и начинает их путать.

Именно пределом остроты зрения объясняется тот факт, что мы не способны разглядеть невооруженным глазом биологическую клетку, размеры которой составляют всего несколько микрометров.

Но не стоит горевать по этому поводу. Способность различать миллион цветов, улавливать одиночные фотоны и видеть галактики на удалении в несколько квинтильонов километров – весьма неплохой результат, если учесть, что наше зрение обеспечивается парой желеобразных шариков в глазницах, соединенных с полуторакилограммовой пористой массой в черепной коробке.

Спонсор публикации статьи: сайт YogaDoors.ru предлагает открыть для себя удивительный мир Йоги. Большое количество статей и обзоров помогут подобрать свой комплекс упражнений и диету, расскажут про правильное выполнение асан и многое другое. Если Вас интересуют упражнения для начинающих, и Вы хотите заниматься йогой самостоятельно, то для Вас есть статьи, которые расскажут про то, с чего стоит начать заниматься хатха-йогой и айенгар-йогой, и йога дома станет доступной для Вас. Изменить свой образ жизни и достичь гармонии с собой и окружающим миром теперь можно и без посещений центров занятия йогой, сайт YogaDoors.ru позволит Вам самостоятельно ознакомиться с этой древней индийской философией.

Т.Д. ТРОЦЕНКО

Биология в вопросах и ответах

Ученые новосибирского Академгородка отвечают на вопросы старшеклассников

Сколько цветов, учитывая оттенки, различает человеческий глаз и почему?

В литературе отсутствует однозначный ответ на вопрос, сколько оттенков цвета различает человеческий глаз. Приведем несколько ссылок.
В книге «Физиология человека» под ред. Р.Шмидта и Г.Тевса в 1-м томе (М.: Мир, 1996) на с. 269 написано:

«Цветовое пространство» нормального человека содержит примерно 7 млн различных валентностей, включая небольшую категорию ахроматических (серых, бесцветных) и весьма обширный класс хроматических. Хроматические валентности поверхностной окраски объекта характеризуются тремя феноменологическими качествами: тоном, насыщенностью и светлотой. В случае светящихся цветовых стимулов (например, цветного источника света) «светлота» заменяется «яркостью». В идеале цветовые тона – это «чистые» цвета. Тон может быть смешан с ахроматической валентностью, что дает различные оттенки цвета. Насыщенность оттенка – это мера относительного содержания в нем хроматических и ахроматических компонентов, а светлота определяется положением ахроматического компонента на шкале серого».

В книге В.В. Мешкова и А.Б. Матвеева «Основы светотехники» (М.: Энергоатомиздат, 1989) на с.100 написано:

«Исследования показали, что на видимом участке спектра глаз человека способен различать при благоприятных условиях около 100 оттенков по цветовому фону. По всему спектру, дополненному чистыми пурпурными цветами, в условиях достаточной для цветоразличения яркости (>10 кд/м) число различаемых оттенков по цветовому тону достигает 150».

В книге Б.И. Степанова «Введение в современную оптику» (Минск: Наука и техника, 1989) на с. 93 написано:

«Эмпирически установлено, что глаз воспринимает не только семь основных цветов, но и огромное множество промежуточных оттенков цвета и цветов, полученных от смешения света разных длин волн. Всего насчитывается до 15 000 цветовых тонов и оттенков».

В «Физической энциклопедии» под ред. А.М. Прохорова в 5-м томе (М.: Большая Российская энциклопедия, 1998) на с. 420 написано:

«Наблюдатель с нормальным цветовым зрением при сопоставлении различно окрашенных предметов или разных источников света может различать большое количество цветов. Натренированный наблюдатель различает по цветовым тонам около 150 цветов, по насыщенности – около 25, по светлоте – от 64 при высокой освещенности до 20 при пониженной».

По-видимому, разночтение справочных данных связано с тем, что восприятие цвета может частично меняться в зависимости от психофизиологического состояния наблюдателя, степени его тренированности, условий освещения и т.п.

Подробнее в книге

Физическая энциклопедия /А.М. Прохорова, т. 5. – М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. с. 418–420.

Раньше говорили, что нервные клетки не восстанавливаются, а теперь вроде говорят, что это не совсем так. Так как же?

Нервные клетки, или нейроны, состоят из так называемого тела, в котором находится ядро, и отростков – аксона и дендритов. Нервные волокна – это отростки нейронов, покрытые глиальными клетками. Нейроны являются несменяемой клеточной популяцией, которая образуется в процессе эмбрионального развития. Затем они теряют способность делиться, но могут увеличиваться в размерах и давать новые отростки, через которые передаются нервные импульсы. Исключением являются рецепторные обонятельные клетки, которые обновляются каждые 30 суток.
Говорить о том, что «нервные клетки не восстанавливаются», не совсем корректно: для всех нейронов характерен высокий уровень обмена веществ, особенно синтеза белков и РНК, то есть идет постоянная смена клеточных органелл. Интенсивный белковый синтез необходим для обновления структурных и метаболических белков цитоплазмы нейрона и его отростков. Отростки нейронов и периферические нервы способны к регенерации, или восстановлению, в случае их повреждения.

Н.Г. Колосова

Литература

Физиология человека /Р.Шмидта. т. 1, 2. – М.: Мир, 1985.

Быков. Цитология и общая гистология. – СПб.: Сотис, 1998.

Гистология /Ю.И. Афанасьев, Н.А. Юрина. – М.: Медицина, 1989.

Почему возникает икота?

Икота – непроизвольный, обычно стереотипно повторяющийся короткий интенсивный рефлекторный вдох при закрытой или резко суженной голосовой щели, обусловленный внезапным сокращением диафрагмы (при одновременном сокращении мышц гортани). Каждый акт икоты сопровождается толчкообразным выпячиванием живота и характерным звуком (если голосовая щель не полностью закрыта).
Икота возникает в результате спазматического сокращения диафрагмы легкого. Такие сокращения у нормального человека могут появиться по нескольким причинам:

– переполнение желудка – переполненный едой желудок начинает давить на диафрагму, в результате чего она начинает судорожно сокращаться;
– переохлаждение легких и нервов – если в легкие поступает чересчур холодный воздух, начинается его судорожное выталкивание наружу, т.е. икота;
– нервный стресс – иногда икота возникает в результате нарушения вегетативной регуляции, которая сопровождает стрессорное перевозбуждение мозга.

Икота может быть симптомом различных заболеваний и изредка является проявлением временных функциональных расстройств у здоровых лиц во время употребления сухой и твердой пищи, при переохлаждении, после приема алкоголя, а иногда и без видимой причины.
Икота связана с нарушением проведения нервных импульсов, с возникновением патологических импульсов в двигательных волокнах диафрагмального нерва (то есть нерва, по которому к мышцам диафрагмы приходит сигнал сокращаться). Эти волокна входят в состав эфферентного (двигательного) звена сложной рефлекторной дуги.
Афферентное (чувствительное) звено этой рефлекторной дуги представлено чувствительными окончаниями и волокнами диафрагмального и блуждающего нервов (то есть чувствительными окончаниями в диафрагме и по всему организму). В шейном отделе спинного мозга существует так называемый центр икоты. Существует связь и с высшими отделами мозга, в том числе с некоторыми участками коры головного мозга.
То есть рефлекторную дугу, связанную с икотой, можно описать так: в центр икоты по разным путям приходят сигналы при каких-то определенных изменениях в организме. Из центра икоты на диафрагму посылается импульс, вызывающий икоту.

Источник

Большая медицинская энциклопедия. Т. 9. – М.: Советская энциклопедия, 1989, с. 68.

Почему только растения способны к вегетативному размножению?

Вопрос задан не совсем корректно: животные, способные размножаться вегетативно, есть. Такой способностью среди многоклеточных животных обладают губки, кишечнополостные, плоские черви, мшанки, некоторые кольчатые черви, из хордовых – оболочники – животные низкого уровня организации.
Вегетативное размножение – образование новой особи из части родительской, один из способов бесполого размножения, свойственный многоклеточным организмам. Как и любое бесполое размножение, приводит к образованию генетически однородных групп особей.
У животных вегетативное размножение осуществляется либо путем деления – обособления частей тела, принадлежащих ранее единому индивидууму, причем каждая часть дополняет себя до состояния целого индивидуума, либо посредством почкования.
Почему высшие животные утратили способность к вегетативному размножению, тогда как высшие растения достигли здесь совершенства? Вспомним растение, которое портит жизнь каждому огороднику, – пырей ползучий, способный за одно лето дать до миллиона потомков при помощи своих подземных корней. При этом он успешно размножается и семенами.
Дело в том, что эволюция животных и растений шла в разных направлениях. Если животные могут убежать, переместиться в более благоприятные условия, то растения, чтобы выжить, используют два варианта размножения. Кроме того, у животных каждый орган, каждая часть тела, а у некоторых насекомых даже каждая клетка находится на строго определенном месте и выполняет строго определенные функции, которые за них другой орган выполнить не сможет. Люди, например, по общему строению одинаковы, а отличить друг от друга воробьев на улице практически невозможно. Но двух одинаковых деревьев вы не найдете: у одного веток больше, чем у другого, а те два отличаются количеством стволов. Каждый ствол со своими ветками, листьями и корнями несет в себе все свойства целого дерева, все необходимые органы. Если один ствол срубят, второй может продолжать жить.
Чтобы организм, животный или растительный, мог вегетативно размножаться, его отдельные клетки или фрагменты должны быть способны развиться до целого организма – кусочек корня пырея дает новые растения со всеми присущими ему органами – листьями, колосьями и т.д., если дождевого червя разрезать пополам лопатой, то задняя половинка восстановит себе переднюю, а передняя – заднюю. Морская звезда может из одного лучика восстановиться до целой звезды. Можно привести еще много подобных примеров, но очевидно, что человека нельзя восстановить из кусочка, например из ноги. Однако если человеческий зародыш, когда он состоит всего из двух клеток, разделится пополам, каждая клетка развивается в целый организм, рождаются однояйцевые близнецы, и это тоже можно назвать вегетативным размножением. На более поздних этапах развития клетки животных приобретают специализацию, и чем дальше она зашла, тем меньше способность клетки изменить направление своего развития. Окончательно специализировавшиеся клетки уже не обладают способностью делиться. Связано это с тем, что происходят необратимые изменения в ДНК.
Можно отметить и такой аспект: размножение семенами занимает много времени – потомство появится в лучшем случае через месяцы. Скорость вегетативного размножения может быть огромной (вспомним пырей). Такое преимущество полезно организмам, потомки которых имеют каждый в отдельности низкие шансы на выживание. Решая эту проблему, они идут по пути увеличения количества потомков.
Высшие животные пошли по другому пути – количество детенышей мало, а жизненная энергия тратится на повышение шансов на выживание каждого из них: длительное внутриутробное развитие, высиживание, выкармливание, воспитание и т.д.
Еще один важный момент. В развитии зародыша млекопитающих (и многих других животных) большое участие принимает материнский организм. Развитие плода в значительной степени направляется гормонами матери. Создание таких условий для потомка при вегетативном размножении в природе возможно только на самых ранних этапах развития – вспомним близнецов. В научных экспериментах можно искусственно поместить на место обычного зародыша клетку взрослого организма и посмотреть, будет ли из нее развиваться нормальный организм – вы слышали про клонирование овечки Долли и шум вокруг возможности клонирования человека. Клонирование – получение особей, генетически полностью идентичных родительской. То есть получение клонированной овечки из клетки вымени матери можно в некоторой степени считать вегетативным размножением. Однако подобные результаты получаются крайне редко – для млекопитающих в единичных случаях. Для мышей показано, что клетки зародыша, находящегося на стадии более четырех клеток, уже полностью теряют способность развиться в нормальный организм. Объясняется это тем, что происходят необратимые изменения в ДНК, связанные со специализацией клеток.
Клетки же растений не теряют способности развиваться в полноценный организм – если создать им соответствующие условия, можно практически из любой клетки, любого фрагмента растения получить новое растение.

Рассказывает об удивительных свойствах нашего зрения - от способности видеть далекие галактики до возможности улавливать невидимые, казалось бы, световые волны.

У человеческого зрения есть свои пределы. Так, мы не способны ни увидеть радиоволны, излучаемые электронными устройствами, ни разглядеть невооруженным глазом мельчайшие бактерии.

Правообладатель иллюстрации SPL Image caption Колбочки отвечают за цветовосприятие, а палочки помогают нам видеть оттенки серого цвета при низком освещении

Правообладатель иллюстрации Thinkstock Image caption Не весь спектр полезен для наших глаз...

Сколько цветов мы видим?

Сколько нам нужно фотонов, чтобы увидеть источник света?

Правообладатель иллюстрации SPL Image caption После операции на глазе некоторые люди приобретают способность видеть ультрафиолетовое излучение

Самый маленький и самый удаленный видимые объекты

Правообладатель иллюстрации Thinkstock Image caption Глазу достаточно небольшого количества фотонов, чтобы увидеть свет

Правообладатель иллюстрации Thinkstock Image caption Острота зрения снижается по мере увеличения расстояния до объекта

Предел остроты зрения

Правообладатель иллюстрации SPL Image caption Достаточно яркие объекты можно разглядеть на расстоянии в несколько световых лет

На этом принципе основаны таблицы, используемые окулистами для проверки остроты зрения. Наиболее известная в России таблица Сивцева представляет собой ряды черных заглавных букв на белом фоне, размер шрифта которых с каждым рядом становится все меньше.

Правообладатель иллюстрации Thinkstock Image caption В таблицах для проверки остроты зрения используются черные буквы на белом фоне

Цветовосприятие всегда волновало ученых, заставляло искать механизмы его возникновения. Человеческий глаз различает около 10 млн цветов, включая все оттенки и 7 основных. Это умение появилось в процессе эволюции человека, и существует благодаря наличию сетчатки и специфических клеток - колбочек. Эти клеточные структуры содержат пигмент йодопсин, подразделяющийся на виды, улавливающие цвета желтого-зеленого и желтого-красного спектра. У 8% мужчин и 0,5% женщин есть наследственное нарушение цветовосприятия - дальтонизм.

Нормы зрения

Глаз человека распознает несколько миллионов цветов и оттенков. Основными являются желтый, красный, синий и зеленый. Все остальные цвета возникают при слиянии этих 4. Восприятие оттенков зависит от культурологических особенностей. Например, в диких племенах люди различают большее количество зеленых цветов, поскольку для них жизненно необходимо знать отличия между растениями. Существует индивиды, которые видят больше оттенков, чем другие. Это считается вариантом нормы и обусловлено тем, что в их сетчатке находится большее количество колбочкообразных клеток, или сами клеточные структуры содержат больше йодопсина.

Сколько цветов различает глаз?

Человеческое глазное яблоко воспринимает 7 основных цветов, без учета ахроматических. К последним относятся белый, черный и серый. Каждый луч света выражен в разной степени. Это и обуславливает разнообразие оттенков. Орган зрения может различать приблизительно 10 миллионов цветов. Что же касается ахроматических оттенков, человек воспринимает около 300 оттенков серого. Важно помнить, что глазное яблоко у людей способно видеть световые волны длиной от 320 до 760 нм. Но инфракороткие (инфракрасные) и ультрадлинные (ультрафиолетовые) цвета человеческий орган зрения различить неспособен.

Какие цвета видит человек?

Ребенок различает только основные цвета и разделять их на оттенки начинает по мере взросления.

У ребенка видимый спектр несколько сужен. Он воспринимает только основные цвета - желтый, красный, синий и зеленый. Это является возрастной и физиологической нормой. По мере взросления человек начинает различать большее количество оттенков. И все они различаются по длине волны:

Длинноволновые. К ним относятся красный и оранжевый оттенки.
Средневолновые. К этой группе принадлежат желтый и зеленый цвета.
Коротковолновые. Среди них выделяют голубой, синий и фиолетовый.

В рамках зеленого спектра здоровый человек видит салатовый, изумрудный, цвет морской волны и многие другие