Цвет и свет - Луизов А.В.
ISBN 5-283-04410-5
Скачать (прямая ссылка):
570 0,9569 0,9503 0,0021
* Яркостные коэффициенты Z.^0: Lqo : : :0,003,
Рис, 5.5. Характеристики спектральной чувствительности трех приемников глаза (по Е. Н, Юстовой)
43
Координаты цвета rj, gj и b[ вычисляются по формулам
го = \ РгГо W dX> ё'о = $ Р^о W
, (5.2)
Интегралы берутся в пределах всей видимой области спектра. Яркости единичных цветов характеризуются их яркостными коэффициентами LRc, Lgc и Lbc. Но абсолютные значения этих коэффициентов не определяются. Известно только их отношение друг к другу [63]
LRo : Leo: LBo = 1:0,655: 0,003. (5.3)
Однако в практике колориметрических измерений физиологическая система почти не применяется.
5.6. О ФОРМЕ КРИВЫХ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
При изучении строения и работы органов живых существ полезно бывает задаваться вопросом не только, как (как устроен, как работает), но и вопросами, отчего и для чего. Ведь живое существо устроено рационально, и каждый его орган должен наилучшим (или почти наилучшим) образом выполнять свое назначение.
Так вот, отчего кривые спектральной чувствительности цветовоспринимающих веществ сетчатки имеют такую форму? Для чего они пересекаются? Почему любое излучение, даже спектрально-чистое, возбуждает, как правило, два, а иногда и все три приемника? Какая форма кривых может показаться более рациональной? Что произойдет, если выбрать узкополосные, т. е. очень селективные, приемники вроде изображенных на рис. 5.6, а? Предположим в глаз попадет излучение, сосредоточенное в узкой полосе спектра вокруг X = 530 нм (штриховая кривая на рис. 5.6). Оно не возбудит ни одного приемника, никакого цвета мы не воспримем. В лучшем случае, если излучение попадет не в центр сетчатки, а в периферическую ее часть, где есть палочки, мы увидим более или менее светлое пятно. А если еще глаз адаптирован к достаточно высокой яркости, когда палочки заторможены, то и вообще ничего не увидим.
44
т 500 600 700 нм
Ъ0(Х) д0(?С)____________г0(Л)
500
600
Рис. 5.6. Гипотетические кривые спектральной чувствительности приемников глаза
Сделаем поправку. Поделим всю область видимого спектра на три равные части так, чтобы спектральные области были поровну поделены между тремя приемниками и чувствительность каждого в пределах его области была постоянной (рис. 5.6,6). Пусть на такую систему подействует такая же полоса спектра, какая изображена на рис. 5.6, а. На нее прореагирует приемник go(^). Все как будто хорошо. Но подействуем другим излучением — полосой спектра с центром X = 580 нм. Реагировать будет тот же приемник goW, и мы увидим тот же цвет. Между тем X — 530 нм соответствует зеленому, а == 580 им — желтому, т. е. цветам, которые глаз прекрасно различает.
Изменение формы каждой кривой, скажем, на колоколообразную при сохранении каждой из них в своей области спектра не улучшит цветоразличе-ния. Излучение К = 580 нм вызовет большее возбуждение, чем излучение X = 530 нм, но, поскольку возбужден будет тот же приемник go (А,), глаз воспримет только большую яркость излучения, а разницы в цветности не ощутит.
45
Теперь обратимся к реальной системе приемников, т. е. к рис. 5.5 и табл. 5.1. Сравним воздействие двух излучений на приемники глаза:
В первом случае больше всего возбужден зеленый приемник. Но возбуждены и другие. Во втором случае— больше всего красный опять-таки при возбуждении других. Сигналы от возбужденных колбочек идут в мозг и там определенным образом суммируются В зависимости от вклада в эту сумму каждого приемника, от соотношения между степенями возбуждения каждого мы определяем цвет и тонко отличаем друг от друга даже близкие цвета. Наименьшим, еще ощутимым цветовым различиям посвящена особая глава (14). Здесь мы хотим только указать, что именно наложение кривых трех приемников обеспечивает способность тонко различать цвета. Взглянув на рис. 5.5 и табл. 5.1, мы видим, что в крайней красной части спектра перекрытия уже нет: работает только приемник Го(Л). И действительно, после X — 720 нм до красного конца спектра излучения всех длин волн воспринимаются нами одинаково, так что, осветив одно поле фотометра светом с длиной волны 750 нм, а другое—с длиной волны, скажем, 730 нм и подобрав соответствующие яркости обоих полей, мы сможем сделать оба поля неразличимыми по цвету. Здесь наглядно обнаруживается недостаток изолированности отдельного приемника
и, следовательно, преимущество перекрытия кривых чувствительности приемников. Так мы находим ответ на вопрос, для чего сформировалась та система приемников, которая существует в действительности.
5.7. АНОМАЛИИ ЦВЕТОВОГО ЗРЕНИЯ
Спектральная чувствительность каждого из трех приемников глаза была получена на основе усреднения результатов измерений, проведенных с двадцатью двумя цветоаномалами. Из них было 10 протанопов (краснослеп?1х) и 12 дейтеранопов (зеленослепых). Следует помнить, что спектральная чувствительность каждого из приемников у любого человека отличает-
2
я
530 нм
580 нм
Го (Я) go (Я)
0,7057 1,1058
0,9408 0,7672
Бо (М
0,0422
0,0017
At
ся от усредненной кривой. В силу индивидуальных различий часто случается, что равенство по цвету двух полей колориметра, установленное одним нач блюдателем, не вполне удовлетворяет другого. Одч нако это не значит, что цветовое зрение одного из наблюдателей ненормально, что один из них цветоаномален. Но отличие цветового зрения от среднего можно считать нормальным только до известного предела, вне которого приходится констатировать аномалию цветового зрения.
