Чтобы видеть, необходим свет. Видимый свет – одна из разновидностей электромагнитного излучения. Он состоит из волн разной длины, распространяющихся в виде порций (фотонов), которые отражаются от видимых объектов. Человеческое зрение улавливает лишь небольшую часть спектра электромагнитных волн: от 380 (мы воспринимаем такой свет как темно-фиолетовый) до 780 нм (темно-красный). Этот диапазон называют видимой частью спектра (
Фотоны видимого света, отражаемые различными объектами, достигают хрусталика глаза, фокусирующего свет на сетчатке, где его поглощают фоторецепторы – особые нервные клетки. Фоторецепторы реагируют на световые волны определенным образом, зависящим от длины и направления распространения этих волн. Реагируя на свет, фоторецепторы генерируют последовательности электрических сигналов, в конфигурациях которых закодирована информация о нем. Сигналы фоторецепторов передаются на ганглионарные клетки сетчатки. Длинные отростки (аксоны) ганглионарных клеток сетчатки образуют оптический нерв, по которому зрительная информация направляется в первичную зрительную кору (
Рис. 15–2. Чувствительность трех типов колбочек.
В сетчатке есть фоторецепторы четырех типов: три типа
Рис. 15–3. Наружная оболочка глаза (склера) поддерживает его форму. Сквозь роговицу, прозрачную часть склеры, в глаз попадает свет. Цветную часть глаза называют радужной оболочкой. В ней имеется круглое отверстие – зрачок, расширение или сужение которого зависит от перемены яркости света. Свет, проходящий через зрачок, преломляется хрусталиком и фокусируется на сетчатке, выстилающей глаз изнутри.
Рис. 15–4. В центре сетчатки из фоторецепторов имеются лишь плотно упакованные колбочки. По направлению к периферии колбочки становятся крупнее и появляются палочки, и чем дальше, тем их становится больше.
Колбочки каждого из трех типов содержат свой пигмент и чувствительны к своему компоненту видимой части спектра: фиолетовому, зеленому или красному. Например, когда мы видим зеленый автомобиль, его поверхность отражает световые волны той длины, которая соответствует зеленой части спектра, а остальные поглощает. На отражаемый этой поверхностью свет реагируют колбочки соответствующего типа, и мозг воспринимает автомобиль как зеленый.
Цветовая чувствительность играет ключевую роль в нашей способности различать видимые объекты. Она позволяет замечать детали. Наряду с чувствительностью к яркости, цветовая чувствительность существенно увеличивает контраст между элементами зрительного образа. Но сами по себе цвета, без изменений яркости, на удивление мало позволяют сказать о подробностях пространственного расположения объектов (
Кроме того, цвет обогащает эмоциональную жизнь человека. В нашем восприятии цвета обладают эмоциональной окраской, и реакция на тот или иной цвет может меняться в зависимости от настроения. Для разных людей один и тот же цвет также означает разное. Художники, особенно модернисты, часто использовали неестественные цвета ради эмоционального эффекта, но сила и даже характер этого эффекта зависят от зрителя и контекста. Неоднозначное восприятие цветов может быть одной из причин того, что одна и та же картина нередко вызывает у зрителей разную реакцию, даже у одного зрителя в разное время.