Зрительное восприятие

Для объяснения явлений одновременного контраста  существовали две теории – Г.Гельмгольца  и Э.Геринга.

Гельмгольц  считал, что явления одновременного контраста могут быть частично сведены  к процессу адаптации, возникающему вследствие нестрогой фиксации глаз. В тех же случаях, когда условия фиксации глаз строго соблюдались, Гельмгольц объясняет явления одновременного контраста ошибочными суждениями.

С точки  зрения, которую защищал Геринг, одновременный контраст является результатом взаимодействия раздраженных мест сетчатой оболочки глаза.

Против  теории Гельмгольца говорят следующие  эксперименты Геринга: если смотреть через  красное стекло одним глазом, а  через синее стекло другим глазом на серую полосу, изображенную на белом фоне, и фиксировать взгляд на точке, лежащей несколько ближе к наблюдателю, чтобы увидеть серую полосу раздвоенной, то наблюдатель увидит на фиолетовом фоне голубо-зеленую и оранжевую полосы. В данном случае воспринимается фон одного цвета, но вследствие влияния красного и синего цвета одна и та же серая полоса правым и левым глазом воспринимается по-разному – контрастно к цвету стекла.

Против  теории Гельмгольца говорят и эксперименты, в которых цвета одновременного контраста смешивались со смежными цветами, как и объективно существующие цвета, подчиняясь в этом случае законам смешения цветов. Изменения в контрастном цвете в этих экспериментах возникали не к воспринимаемому цвету, а к цветному свету, о присутствии которого испытуемые даже не подозревали. Следовательно, ни о каком влиянии "суждений" в данных экспериментах не могло быть и речи. Объяснение цветного контраста, по данным этих исследований, заключается в том, что на каждый цвет накладывается контрастный к нему цвет. Однако в некоторых случаях явления одновременного контраста усиливаются и ослабляются вследствие влияния центральных факторов. Так, одновременный контраст зависит в определенной мере от разделения формы на части; одновременный контраст распространяется на всю воспринимаемую фигуру, как бы "разливаясь" по ней, если она не расчленена. Но достаточно разбить эту фигуру на какие-либо две части, чтобы линия, разделяющая фигуру на две, явилась преградой для распространения контраста. Целый ряд опытов подтверждает это положение.

Когда индуцируемое поле является частью какой-либо цельной фигуры, контраст возрастает. Напротив, обособленность полей уменьшает  действие контраста.

Чем ближе  расположены друг от друга две поверхности, имеющие различные цвета, тем сильнее их влияние друг на друга. Особенно сильное влияние одновременного контраста возникает на границе сопротивляющихся полей (так называемый краевой контраст).

Изменение цвета вызывается не только контрастным воздействием другого цвета, но и рядом других факторов. В частности, цвета изменяют свой цветной тон, светлоту и яркость на расстоянии в зависимости от величины угла, под которым воспринимается данная цветовая поверхность. Это изменение зависит от фона, на котором цвета воспринимаются, причем изменение цветов возникает не только на цветных фонах, но также на черном и белом. Эксперименты показали, что для каждого фона имеется своя кривая изменения цвета, воспринимаемого под малым углом зрения.

Так, на белом фоне под малым углом  зрения все цвета имеют тенденцию  сдвигаться по направлению к двум "положительным критическим точкам", одна из которых находится в крайней  видимой красной части спектра, а другая – между зеленым и  голубым цветами спектра. Вследствие этого на белом фоне желтые, оранжевые, пурпуровые и фиолетовые цвета краснеют, а желто-зеленые, зеленые и синие – голубеют. Вместе с тем синие, а также фиолетовые и голубые цвета заметно темнеют на белом фоне.⁸⁴

Еще тысячу лет назад великие мастера  живописи, создавая произведения искусства, интуитивно учитывали изменения  цвета на расстоянии и добивались замечательных эффектов. Например, основной желто-зеленый тон некоторых византийских мозаик, выполненных более тысячи лет назад, при рассмотрении вблизи кажется условным, а мозаики неприятно схематичными, но при восприятии на расстоянии они превращаются в образцы реалистического искусства. Мастера Средней Азии создали в IV в. н.э. цветные орнаменты, которые вовсе не меняют на расстоянии свой цвет. Из более близких нам мастеров X.Рембрандт пользовался в своих картинах аналогичными эффектами.

Раскрытие закономерностей изменения цветовых систем на расстоянии приобретает особенно большое значение для монументальной живописи, которая при архитектурных сооружениях крупных масштабов должна быть рассчитана на восприятие на больших расстояниях.

Теория  цветоощущения

Для объяснения цветового зрения, истинная природа  которого экспериментально изучена плохо, имеется несколько теорий. Основными из них являются теория Юнга-Гельмгольца⁸⁵ и теория Э.Геринга.

Согласно  теории Юнга-Гельмгольца, зрительное ощущение возникает вследствие некоторого фотохимического процесса, выражающегося в распаде трех гипотетических светочувствительных веществ, каждое из которых обладает своим спектром поглощения. Распад молекул освобождает ионы, которые при известных условиях стимулируют нервное возбуждение.

Гельмгольц  допускает существование в зрительном аппарате трех типов нервных волокон. Отдельные возбуждения этих волокон  дают ощущения максимально насыщенных красного, зеленого и фиолетового  цветов. Обычно свет действует не на одно, а на все три нервных волокна. Различию нервных волокон соответствует различие в мозговых центрах и различие в воспринимающих аппаратах. В случае палочкового зрения возникает фотохимический процесс выцветания зрительного пурпура. В случае колбочкового зрения предполагается, что возникает аналогичный процесс, хотя экспериментально существование трех светочувствительных веществ еще не установлено. Каждый монохроматический цвет возбуждает два или большей частью три цветочувствительных вещества.

Ощущение  красного цвета вызывается возбуждением красного и отчасти зеленого вещества и т.д.

Чем сильнее  возбуждение одного из цветочувствительных  веществ по отношению к возбуждению  двух других цветочувствительных веществ, тем сильнее насыщенность цвета. Чем слабее различие по интенсивности между всеми тремя возбуждениями, тем менее насыщенным является цвет. При уменьшении интенсивности всех трех возбуждений уменьшается светлота цвета. При каждом изменении в соотношениях интенсивности возбуждения цветочувствительных веществ возникает новое качество ощущения. Благодаря этому при наличии всего трех основных возбуждений человеческий глаз различает несколько сот тысяч цветов, отличающихся по цветному тону, светлоте и насыщенности. Ощущение черного цвета возникает, когда ни одно из цветоощущающих веществ не возбуждается вовсе.

Дополнительными являются цвета, которые при своем  смешении вызывают равное возбуждение  всех трех веществ, т.е. вызывают ощущение белого цвета.

При утомлении  глаза каким-либо цветом изменяются соответствия в силе каждого из трех процессов, вызывающих ощущение цвета. Благодаря этому изменяется чувствительность глаза к световым волнам различной длины. Этим, по теории Юнга-Гельмгольца, объясняется явление адаптации и последовательного контраста.

Э.Геринг предложил другую теорию цветоощущения. Он считает, что в глазу имеются  три цветочувствительных вещества – бело-черное, красно-зеленое и  желто-синее. Диссоциация веществ  вызывает ощущения белого, красного и  желтого, а ассимиляция вызывает ощущения черного, зеленого и синего.

Помимо  теорий Юнга-Гельмгольца и Геринга  существуют еще и другие многоступенные теории зрения, построенные на учете  не только периферических, но и центральных  процессов. По Г.Э.Мюллеру, существуют первичные процессы Р₁, Р₂ и Р₃. Первичные процессы соответствуют трем основным возбуждениям теории Гельмгольца. Вторичные хроматические процессы имеют промежуточный характер и протекают также в сетчатой оболочке глаза, причем эти вторичные процессы, в соответствии с теорией Геринга, попарно связаны между собой. Центральных возбуждений, по Мюллеру, шесть: красное, желтое, зеленое, синее, белое и черное. Аналогичную схему предлагает также и Т.Шьелдерупп-Эббе.

Согласно  теории X.Лэдд-Франклин, на первой стадии филогенетического развития зрение было ахроматическим, затем произошла дифференциация и зрение стало дихроматическим, т.е. наш глаз стал различать синие и желтые цвета. На последней, третьей, стадии развития дихроматическое зрение сделалось трихроматическим, т.е. глаз стал различать вместо желтого два цвета – красный и зеленый. С этой точки зрения, явление цветослепоты есть возврат ко второй стадии развития глаза, когда орган зрения был дихроматическим.

Как показали опыты Л.А.Шварц, предварительное  слабое раздражение глаза тем  или иным цветом может повлечь за собой повышение чувствительности к другому цвету в 2-3 раза на срок до получаса. Ею было установлено, что подобная сенсибилизация имеет место только для дополнительных цветов: красный – зеленый и желтый – синий, причем красный и желтый цвета оказывают значительно более сильное сенсибилизирующее действие, чем зеленый и синий. Сенсибилизация имеет место и при воздействии красным и желтым цветом на другой глаз и при мысленном воспроизведении этих цветов, в то время как зеленый и синий такого эффекта не дают. Это, по-видимому, связано с различной локализацией цветов и филогенетическим возрастом соответствующих участков мозга.

Частичная цветовая слепота была описана в  конце XVIII в. Д. Дальтоном, который сам  страдал ею. Поэтому аномалию цветовосприятия обозначили термином "дальтонизм". Дальтонизм встречается у 8% мужчин; его связывают с отсутствием определённых генов в определяющей пол непарной у мужчин X-хромосоме. Для диагностики дальтонизма, важной при профессиональном отборе, используют полихроматические таблицы. Люди, страдающие им, не могут быть полноценными водителями транспорта, так как они могут не различать цвет огней светофоров и дорожных знаков. Существуют три разновидности частичной цветовой слепоты: протанопия, дейтеранопия и тританопия. Каждая из них характеризуется отсутствием восприятия одного из трёх основных цветов. Люди, страдающие протанопией ("краснослепые"), не воспринимают красного цвета, сине-голубые лучи кажутся им бесцветными. Лица, страдающие дейтеранопией ("зеленослепые"), не отличают зеленые цвета от тёмно-красных и голубых. При тританопии (редко встречающейся аномалии цветового зрения) не воспринимаются лучи синего и фиолетового цвета. Все перечисленные виды частичной цветовой слепоты хорошо объясняются трёхкомпонентной теорией. Каждый из них является результатом отсутствия одного из трёх колбочковых цветовоспринимающих веществ.

Психофизическое действие цветов

Каждый  цвет определенным образом воздействует на человека. Действие цветов обусловлено, с одной стороны, непосредственным физиологическим влиянием их на организм, а с другой – ассоциациями, которые цвета вызывают на основе предшествовавшего опыта. Некоторые цвета возбуждают, другие, напротив, успокаивают нервную систему.

Еще И.-В.Гёте отмечал действие цветов на настроение и делил с этой точки зрения цвета на: а) возбуждающие, оживляющие, бодрящие и б) порождающие печально-беспокойное настроение. К первым он относил красно-желтые, ко вторым – сине-фиолетовые. Промежуточное место он отводил зеленому цвету, который способствует, по мнению Гете, состоянию спокойной умиротворенности. Известную роль в этом эмоциональном воздействии цветов играют, по-видимому, и ассоциации: голубой цвет ассоциируется с цветом голубого неба, зеленый – с зеленью, голубо-зеленый – с водою, оранжевый – с пламенем и т.д. Цвета производят определенное физиологическое воздействие на человеческий организм. Французский невропатолог Ч.Фере отметил, что показания динамометра, определяющего сжатием руки мускульную силу, изменяются при различных условиях освещения. При кратковременной работе производительность труда увеличивается при красном цвете и уменьшается при синем; при длительной работе производительность труда увеличивается при зеленом цвете и снижается при синем и фиолетовом. Экспериментальные исследования В.М.Бехтерева, И.Н.Спиртова и других установили возбуждающее и угнетающее действие различных цветов, в связи с чем Бехтеревым была поставлена задача использования терапевтического эмоционального воздействия цветов на психическое состояние душевнобольных.

Ф.Стефанеску-Гоанга установил, что при действии пурпурного, красного, оранжевого, желтого цветов учащаются и углубляются дыхание  и пульс, а при действии зеленого, голубого, синего и фиолетового цветов возникает обратное действие. Следовательно, первая группа цветов является возбуждающей, а вторая – успокаивающей.

По замечаниям художников и искусствоведов, красный  цвет – возбуждающий, согревающий, оживляющий, активный, энергичный, очень  богат ассоциациями; оранжевый –  веселый, жизнерадостный, пламенный, соединяющий радостность желтого с возбуждением красного; желтый – теплый, бодрящий, веселый, привлекательный, несколько кокетливый; зеленый – спокойный, создает приятное (уютное) настроение, очень богат ассоциациями; синий – спокойный, серьезный, нежный, печальный, тоскливый, мирный, сентиментальный; фиолетовый цвет соединяет эмоциональный эффект красного и синего цветов – одновременно притягивающий и отталкивающий, полный жизни и возбуждающий тоску и грусть.