Глава VII. Ощущение и восприятие.

Развитие сознания у ребёнка.


. . .

Зрительные ощущения.

Роль зрительных ощущений в познании мира особенно велика. Они доставляют человеку исключительно богатые и тонко дифференцированные данные, притом огромного диапазона. Зрение даёт нам наиболее совершенное, подлинное восприятие предметов. Зрительные ощущения наиболее отдифференцированы от аффективности, в них особенно силен момент чувственного созерцания. Зрительные восприятия - наиболее "опредмеченные", объективированные восприятия человека. Именно поэтому они имеют очень большое значение для познания и для практического действия.

Зрительные ощущения вызываются воздействием на глаз света, т. е., по воззрениям современной физики, электромагнитных волн, длиною от 390 до 780 нанометров (нм; нанометр - одна миллиардная доля метра).

Световые волны различаются, во-первых, длиною волны, или числом колебаний в секунду. Чем число колебаний больше, тем длина волны меньше, и, наоборот, чем меньше число колебаний, тем больше длина волны.

Если солнечный луч пропустить через призму, то он преломится на составляющие лучи, имеющие различную длину волны, и даст на экране, поставленном за призмой, спектр. В спектре различают семь цветов: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий и фиолетовый.

Наиболее длинные волны, с наименьшим числом колебаний в секунду, даёт красный цвет; наиболее короткие, с наибольшим числом колебаний, - фиолетовый цвет. Различные волны промежуточной длины дают ощущения различных цветов, а именно:

Длина волны, нм
Цвет
780-610
красный
610-590
оранжевый
590-575
жёлтый
575-560
жёлто-зелёный
560-510
зелёный
510-490
зелёно-голубой
490-480
голубо-зелёный
480-470
голубой
470-450
синий
450-380
фиолетовый

Таким образом, длина световой волны обусловливает цветовой тон.

Световые волны различаются, во-вторых, амплитудой их колебаний, т. е. их энергией. Она определяет яркость цвета.

Световые волны отличаются, в-третьих, формою световой волны, получающейся в результате смешения между собой световых волн различных длин. Форма световой волны обусловливает насыщенность цвета.

Предметы, не испускающие собственного света, отражают некоторую часть падающего на них света и поглощают остальную его часть. Если все световые лучи поглощаются в тех же отношениях, в каких они даны в спектре, то такое поглощение называется неизбирательным. Если световые лучи поглощаются в иных отношениях, чем они представлены в спектре, то такое поглощение называется избирательным.

Число, выражающее отношение количества поглощённых поверхностью световых лучей к количеству падающих на неё лучей, называется коэффициентом поглощения. Число, выражающее отношение количества отражённых поверхностью световых лучей к количеству падающих на неё лучей, называется коэффициентом отражения. Поверхность, почти не отражающая падающего на неё света, имеет чёрный цвет. Поверхность, почти целиком отражающая падающий на неё свет, имеет цвет белый. Цветная поверхность отражает волны различной длины. Поэтому каждая цветная поверхность имеет свой спектр отражения.

Строение и функция глаза

Органом зрения является глаз - рецептор световых раздражений. Глаз человека состоит из глазного яблока и отходящего от него глазного нерва. Стенку глазного яблока образуют три оболочки: наружная (белочная), сосудистая и сетчатая.

Схематический разрез глаза

Белочная оболочка в передней части глазного яблока переходит в прозрачную роговицу. Под белочной оболочкой находится сосудистая, переднюю часть которой образует радужная оболочка. Цвет радужной оболочки глаза зависит от количества пигментных клеток в ней: при большом количестве пигмента глаза имеют карий и даже чёрный цвет, при недостаточном его количестве - цвет глаза зелёно-серый и голубой. Голубые тона обусловлены главным образом просвечиванием чёрного пигмента сетчатой оболочки глаза на задней стороне радужной. Посреди радужной оболочки помещается зрачок - отверстие, через которое свет проникает в глаз. Благодаря работе мышц радужной оболочки зрачок может расширяться и суживаться, играя роль диафрагмы фотографического аппарата. Изменение величины отверстия зрачка совершается рефлекторно в зависимости от количества света, падающего на глаз, и называется зрачковым рефлексом. Зрачковый рефлекс представляет собой целесообразное биологическое приспособление, при помощи которого регулируется количество поступающего в глаз света. При слишком большом свете зрачок суживается, и уменьшается световой поток, при слабом свете зрачок расширяется, и увеличивается световой поток, падающий на сетчатую оболочку глаза.

Сетчатая оболочка, или сетчатка (ретина), самая внутренняя из трёх оболочек глазного яблока, является разветвлением по дну глаза концевых аппаратов зрительного нерва. .

Нервные волокна зрительного нерва заключают в себе три пучка: а) от височной половины сетчатки, б) от носовой и в) от центральной её области. В месте перекрёста зрительных нервов (хиазма) зрительные пучки частично пересекаются: нервные волокна от височных половин сетчатки идут в соответственные стороны головного мозга, волокна же от носовой части идут в противоположные части полушария, волокна центральной части идут и в соответственные и в противоположные части полушарий. Проходя сначала в промежуточные зрительные центры, находящиеся у основания мозговых полушарий (в заднюю часть зрительного бугра, переднее четырёххолмие и наружное коленчатое тело), они направляются в высшие центры зрения в затылочных долях коры головного мозга.

Схема зрительных путей и центров

Строение сетчатки очень сложно: под микроскопом в ней можно увидеть десять слоев (см. рис. ниже). В состав этих слоёв входят нервные элементы, обусловливающие зрительную функцию ретины. Периферические концы светочувствительных зрительных клеток подразделяются на палочки и колбочки. В сетчатке человеческого глаза находится около 130 миллионов палочек и около 7 миллионов колбочек; в середине сетчатки преобладают колбочки, на периферии - палочки.

Строение сетчатки глаза.

I, II, III - первый, второй и третий невроны: I - пигментный слой, прилежащий к сетчатке; 2 - слой палочек и колбочек; 3 - наружная пограничная перепонка; 4 - внешний зернистый слой; 5 - внешний межзернистый слой; 6 - внутренний зернистый слой; 7 - внутренний межзернистый слой; 8 - ганглиозные клетки зрительного нерва; 9 - волокна зрительного нерва; 10 - внутренняя пограничная перепонка. Справа изображено опорное волокно Мюллера

Палочки содержат так называемый зрительный пурпур, который под действием света обесцвечивается, а в темноте регенерирует. В колбочках зрительного пурпура не найдено.

Согласно теории Шульца, развитой Крисом, колбочки являются аппаратом дневного зрения, а палочки - аппаратом сумеречного зрения. Между дневным и сумеречным зрением существует антагонистическая иннервация. Раздражение центральной части сетчатки угнетающе действует на чувствительность периферической части - и обратно.

В месте выхода зрительного нерва из глазного яблока нет ни палочек, ни колбочек; раздражение, падающее на это место, ощущений не вызывает. Это место называется слепым пятном. Вследствие существования слепого пятна в поле нашего зрения всегда имеется некоторая "дыра". О величине этой "дыры" можно судить по тому, что на расстоянии 1 м её диаметр равен 11 см, а на расстоянии 10 м - 1,1 м.

Однако "дыры" в поле своего зрения человек не замечает. Происходит это по нескольким причинам: 1) хорошо видны лишь объекты, изображение которых падает на жёлтое пятно сетчатки, всё остальное видно неясно, и впечатление от объектов, находящихся в стороне от зрительной оси, значительно более слабое; и 2) при бинокулярном зрении тот объект, изображение которого на сетчатке одного глаза приходится на слепое пятно, представлен на сетчатке другого глаза изображением на видящем её участке.

Наиболее важным местом сетчатой оболочки глаза является жёлтое пятно, заполненное главным образом колбочками. В середине жёлтого пятна находится центральная ямка (fovea centrails) - место наиболее ясного видения.

Для ясного видения необходимо, чтобы на сетчатке получилось отчётливое изображение рассматриваемого предмета. Отчётливость изображения обусловлена функцией расположенного за зрачковым отверстием хрусталика - прозрачной и двояковыпуклой линзы, выполняющей в глазу роль объектива в фотографической камере. Прозрачные среды хрусталика (и роговицы), преломляя падающий через зрачковое отверстие свет, отбрасывают на сетчатку изображение - обратное и уменьшенное - того, что находится перед глазом.

Так как расстояние от хрусталика до сетчатой оболочки глаза остаётся неизменным, то для получения чёткого изображения на сетчатке изменяется кривизна хрусталика: при приближении предмета кривизна увеличивается, а при отдалении его уменьшается. Изменение кривизны хрусталика осуществляется рефлекторным сокращением ресничной (аккомодационной) мышцы и называется аккомодацией глаза. Нормальному глазу аккомодационные движения требуются только для получения чёткого изображения близких предметов; изображения удалённых предметов падают на сетчатку без специальной аккомодации.

Если лучи, идущие в глаз от отдалённого предмета, собираются в фокус не на сетчатке, а впереди или позади неё, то нормальное зрение нарушается. Глаз, в котором вследствие чрезмерной преломляющей силы глаза или большой длины глазного яблока параллельные лучи, идущие в глаз от удалённого предмета, собираются перед сетчаткой, называется близоруким. Глаз, в котором вследствие ослабленной преломляющей силы глаза или малой длины глазного яблока параллельные лучи, идущие в глаз от удалённого предмета, собираются за сетчаткой, называется дальнозорким.

Вследствие относительно значительной величины зрачкового отверстия через него проходят лучи не только близкие к оптической оси, но и сравнительно от неё отдалённые; это вызывает явление сферической аберрации. Оно выражается в том, что точечное раздражение даёт на сетчатой оболочке глаза некоторый круг светорассеяния. Поэтому границы изображений на сетчатой оболочке глаза никогда не бывают абсолютно резкими. Помимо сферической, существует хроматическая аберрация. Она вызывается тем, что параллельный пучок белого света, проходя через хрусталик и другие преломляющие среды глаза, даёт различные углы преломления, а именно - лучи с короткой волной преломляются сильнее, чем лучи с длинной волной. Вследствие этого точечное изображение даёт на сетчатой оболочке глаза цветной круг светорассеяния.

Сферическая и хроматическая аберрации глаза являются, по мнению Гельмгольца, причиной иррадиации, вследствие которой белые предметы кажутся преувеличенными из-за кругов светорассеяния.

Степень чёткости восприятия границ предметов называется остротой зрения. Острота зрения определяется тем минимальным промежутком между двумя точками, который ещё замечается. За единицу остроты зрения принимают величину промежутка в одну угловую минуту.

Это не значит, конечно, что у всех людей минимальный угол зрения равен всегда одной угловой минуте. Многие люди видят раздельно две точки даже тогда, когда они видимы под углом зрения в 20 и даже 10 угловых секунд. Яркие точки, например звёзды, видны под ещё меньшим углом зрения.

По сути дела следует различать 3 вида остроты зрения: 1) когда глаз видит нерасчленённое пятно (minimum visibile), 2) когда глаз ясно видит промежуток между двумя точками (minimum separabile) и 3) когда предмет делается узнаваемым (minimum cognoscibile).

Зрительное ощущение, возникающее в результате воздействия на глаз света, всегда обладает тем или иным цветовым качеством. Но обычно нами воспринимается не цвет "вообще", а цвет определённых предметов. Предметы эти находятся от нас на определённом расстоянии, имеют ту или иную форму, величину и т. д. Зрение даёт нам отражение всех этих многообразных свойств объективной действительности. Но отражение предметов в их пространственных и иных свойствах относится уже к области восприятия (см. дальше), в основе которого частично лежат также специфические зрительные ощущения.

Ощущение цвета

Все воспринимаемые глазом цвета могут быть подразделены на две группы: ахроматические и хроматические. Ахроматическими цветами называется белый, чёрный и все располагающиеся между ними оттенки серого цвета; они отличаются друг от друга только светлотой. Все остальные цвета - хроматические; они отличаются друг от друга цветовым тоном, светлотой и насыщенностью.

Цветовой тон - это то специфическое качество, которым один цвет, например красный, отличается от любого другого - синего, зелёного и т. д. при равной светлоте и насыщенности. Цветовой тон зависит от длины воздействующей на глаз световой волны.

Светлота - это степень отличия данного цвета от чёрного. Наименьшей светлотой обладает чёрный, наибольшей - белый цвет. Светлота зависит от коэффициента отражения. Коэффициент отражения равен единице минус коэффициент поглощения. (Например, поверхность чёрного бархата поглощает 0,98 световых лучей и отражает 0,02 световых лучей.) Чем больше коэффициент поглощения световых лучей какой-нибудь поверхностью и чем соответственно меньше свойственный ей коэффициент отражения, тем ближе её цвет к чёрному; чем меньше коэффициент поглощения какой-нибудь поверхности и соответственно больше свойственный ей коэффициент отражения, тем ближе её цвет к белому.

От светлоты предметов следует отличать их яркость, которая зависит от энергии световой волны, или амплитуды её колебаний. Яркость характеризуется произведением освещённости на коэффициент отражения. Освещённость же предметов характеризуется количеством лучистой энергии, падающей в течение одной секунды на единицу поверхности. Светлота - цветовое свойство поверхности, яркость же характеризуется количеством лучистой энергии, отражаемой от данной поверхности. Это количество лучистой энергии зависит от двух причин: с одной стороны, от коэффициента отражения от данной поверхности, а с другой - от количества лучистой энергии, падающей на данную поверхность. Поэтому яркость сильно освещённого чёрного бархата может быть больше яркости белой бумаги, находящейся в тени.

Насыщенность - это степень отличия данного цвета от серого цвета, одинакового с ним по светлоте, или, как говорят, степень его выраженности. Насыщенность цвета зависит от отношения, в котором находится количество световых лучей, характеризующих цвет данной поверхности, к общему световому потоку, ею отражаемому. Насыщенность цвета зависит от формы световой волны.

Глаз чувствителен к ничтожным количествам лучистой энергии. Так, например, при достаточной темновой адаптации глаз видит (аппаратом палочек) на расстоянии 1 км свет, сила которого может быть выражена тысячными долями свечи74 при полной прозрачности атмосферы (нижний порог). Чувствительность аппарата колбочек меньше.


74 С. В. Кравков, Глаз и его работа, М. 1936.


Верхним порогом цветоощущения является та яркость света, которая "ослепляет" глаз. Эта величина в значительной мере зависит от степени адаптации глаза, от размера слепящего пятна и т. д. Слепящая яркость при размере слепящего поля в 4° равна 22,5 стильба.75


75 Данные Неттинга, обработанные Кравковым. Стильб - единица яркости, равная международной свече в 1 кв. см.


Побочные раздражители в некоторых случаях изменяют характер зрительной чувствительности. Согласно экспериментальным данным С. В. Кравкова, звук повышает чувствительность глаза к зелёным и синим лучам и понижает чувствительность глаза к оранжевым и красным лучам.

Чувствительность глаза к световым волнам различной длины не одинакова. Наиболее яркими кажутся человеческому глазу лучи, длины волн которых соответствуют желто-зелёной части спектра (556 нм). В сумерки наиболее ярким кажется не желто-зелёный цвет, а зелёный цвет, имеющий длину волны 510 нм. С наступлением темноты красно-фиолетовые цвета темнеют, а зелёно-голубые цвета светлеют. Это явление носит название явления Пуркинье.

Общее количество различаемых глазом цветных тонов максимальной насыщенности доходит до 150.

Смешение цветов

Воспринимаемые нами в природе цвета получаются обычно в результате воздействия на наш глаз волн различной, а не одной какой-нибудь длины. Эти различные волны, совместно воздействуя на глаз, и порождают тот или иной видимый нами цвет. Видимые нами в естественных условиях цвета являются, таким образом, результатом смешения цветов.

На основе работ И. Ньютона Г. Грассманом были выведены следующие основные законы смешения цветов:

Первый закон. Для каждого хроматического цвета имеется другой цвет, от смешения с которым получается ахроматический цвет. Такие пары цветов называются дополнительными. Дополнительными цветами являются: красный и голубо-зелёный; оранжевый и голубой; жёлтый и индиго-синий; жёлто-зелёный и фиолетовый; зелёный и пурпуровый.

Второй закон. Смешивая два цвета, лежащие ближе друг к другу, чем дополнительные, можно получить любой цвет, находящийся в спектре между данными двумя цветами.

Третий закон. Две пары одинаково выглядящих цветов дают при смешении одинаково выглядящий цвет, независимо от различий в физическом составе смешиваемых цветов. Так, серый цвет, полученный от смешения одной пары дополнительных цветов, ничем не отличается от серого цвета, полученного от любой другой пары.

Говоря о смешении цветов, разумеют прежде всего оптическое смешение, возникающее в результате того, что различные цветовые раздражители одновременно или в очень быстрой последовательности раздражают один и тот же участок сетчатки.

Помимо этого смешения цветов, надо учесть ещё пространственное смешение цветов, которое получается при восприятии различных цветов не во временной, а в пространственной смежности.

Если посмотреть на определённом расстоянии на небольшие, соприкасающиеся друг с другом цветные пятна, то эти пятна сольются в одно пятно, которое будет иметь цвет, получившийся от смешения этих малых цветовых пятен. Причиною слияния цветов является светорассеяние и другие явления, возникающие вследствие несовершенства оптической системы человеческого глаза. Вследствие этого несовершенства границы цветных пятен размываются, и два или более цветных пятна раздражают одно и то же нервное окончание сетчатой оболочки. В силу этого, когда мы смотрим, например, на какую-нибудь ткань в мелких цветных полосках или крапинках, она нам кажется одноцветной, окрашенной в цвет, получающийся в результате смешения различных представленных в ней цветов. На этом пространственном смешении цветов основывается впечатление, которое производят ткани, сплетённые из разноцветных нитей. На этом же пространственном смешении цветов основывается и эффект, которым пользуются художники пуантеллисты (от слова point - точка) и импрессионисты, когда они дают цвет поверхностей посредством цветных точек или пятен.

Эксперименты Б. М. Теплова показали, что законы этого пространственного смешения цветов, имеющего большое применение в живописи и в ткацком деле, те же, что и законы оптического смешения цветов.

Существенный интерес представляет и так называемое бинокулярное смешение цветов.

Бинокулярным смешением цветов называется получение некоторого третьего цвета в результате раздражения каждого из глаз различными цветами. Если смотреть одним глазом на один цвет, а другим глазом на другой цвет, то мы увидим некоторый третий цвет, получившийся от бинокулярного смешения обоих цветов. Однако если оба цвета весьма несходны друг с другом (в особенности по светлоте), то бинокулярного смешения цветов не возникает, а получается своеобразная игра, в которой оба цвета воспринимаются поочерёдно. Это последнее явление называется борьбой полей зрения.

Если поверхность не является абсолютно гладкой, то её микрорельеф можно рассматривать как большое число плоскостей, повёрнутых к наблюдателю под разными углами. Так как для правого и левого глаза углы различны и так как под разными углами зрения цвет поверхности изменяется, то возникает "бинокулярное смешение цветов" или же борьба полей зрения, создающая специфическое ощущение мерцания, блеска и колебания цвета в зависимости от микрорельефа поверхности. Восприятие фактуры обусловлено в значительной степени именно описанными явлениями. Фактура тканей - бархата, шёлка, полотна, шерсти - воспринимается в специфическом качестве, представляющем комплекс ощущений, возникающих вследствие бинокулярного смешения цветов и борьбы полей зрения в каждой отдельной точке воспринимаемой поверхности. Восприятие природы насыщено этими ощущениями, которые придают особую динамичность, игру и живость нашим зрительным образам.

Психо-физиологические закономерности

В зрительных ощущениях отчётливо сказываются все основные психо-физиологические закономерности рецепторной деятельности - адаптация, контрастность, последействие, так же как и взаимодействие.

Адаптация глаза заключается в приспособлении глаза к воздействию световых раздражителей. Различают темновую адаптацию (адаптацию к темноте), светловую (адаптацию к свету) и цветовую (адаптацию к цвету).

Темновая адаптация возникает вследствие того, что в темноте возрастает концентрация зрительного пурпура. Это влечёт за собой повышение чувствительности глаза к световым раздражениям. Чувствительность глаза может быть увеличена благодаря темновой адаптации более чем в 200 000 раз (после одного часа пребывания в темноте). Увеличение чувствительности глаза продолжается в течение 24 часов пребывания в темноте, однако темновую адаптацию можно считать установившейся уже после 60-80 минут пребывания в ней. После длительного пребывания в темноте при переходе на свет опять-таки яркий свет сначала слепит глаз, и мы плохо видим окружающее. Затем, в результате адаптации глаза к свету, мы начинаем видеть нормально.

Интересно отметить, что - как показали исследования лаборатории психофизиологии Института психологии - слабое раздражение органов чувств способно сократить весьма значительно длительность процесса темновой адаптации. Этот процесс, связанный с восстановлением зрительного пурпура - родопсина - в палочках глазной сетчатки, ускоряется под влиянием раздражений других органов чувств (рецепторов холода, вкуса и т. д.) с 30-45 минут до 4-5 минут. Это обстоятельство особенно важно для лиц тех специальностей, которым приходится быстро переходить от света к темноте, например для пилотов ночных истребителей. Одновременно с чувствительностью ночного зрения улучшается и точность глубинного зрения (Кекчеев).

Световая адаптация заключается в понижении чувствительности глаза под влиянием света.

Цветовая адаптация, или цветовое приспособление, выражается в понижении чувствительности глаза к определённому цветному раздражителю вследствие продолжительности его действия. Она не бывает столь значительна, как световая, но зато увеличивается скорее. Согласно данным С. В. Кравкова, наиболее адаптирующим глаз является сине-фиолетовый цвет, средним - красный цвет и наименее адаптирующим глаз - зелёный цвет.

Как возникновение ощущения, так и его исчезновение не происходит внезапно и одновременно с окончанием действия раздражителя. Необходимо некоторое время на соответствующий фотохимический процесс. Поэтому после прекращения действия раздражителя в глазу остаётся "след", или последействие, раздражения, которое даёт "последовательный образ". Когда этот след соответствует по светлоте и цветовому тону первоначальному ощущению, он называется положительным последовательным образом, когда же он изменяется в обратных отношениях, он называется отрицательным последовательным образом.

Вследствие различного характера адаптации отдельных участков сетчатой оболочки глаза возникает явление последовательного контраста.

Под последовательным контрастом разумеются временные изменения в цветовом ощущении, которые возникают вследствие предварительного действия на определённые участки глаза световых раздражителей. Последовательный контраст представляет собой по существу отрицательный последовательный образ. Последовательный контраст может быть световым.

Контрастные цвета близки к дополнительным цветам, однако от них отличаются.

Согласно экспериментальным данным Боненбергера, наблюдаются следующие отличия цветов последовательного контраста от дополнительных:

Основной
Цвет последовательного контраста
Дополнительный цвет
оранжево-жёлтыйультрамарин синийголубовато-синий
оранжевыйсинийголубой
кобальтово-синийкрасновато-оранжевыйоранжево-жёлтый
голубовато-зелёныйоранжево-красныйоранжеватый, с меньшей примесью красного

Весьма существенное отличие контрастных цветов от дополнительных проявляется в том, что дополнительные цвета взаимны. Это значит, что если цвет "а" есть дополнительный к цвету "б", то и цвет "б" есть дополнительный к цвету "а". Контрастные цвета не взаимны: например, к жёлтому цвету контрастным цветом является фиолетовый, а к фиолетовому контрастным цветом является не жёлтый, а зеленовато-жёлтый цвет. Причины отличия контрастных цветов от дополнительных окончательно не выявлены.

Контрастные цвета возникают не только на белом фоне, но и на всяком другом. Если контрастные цвета проецируются на цветную поверхность, то возникает сложение данного контрастного цвета с цветом поверхности, на которую контрастный цвет проецируется. Под одновременным контрастом разумеется изменение в цвете, вызванное его соседством с другим цветом. Этот соседний цвет индуцирует на данном поле контрастный цвет. В условиях одновременного контраста одно из полей является индуцирующим, а другое индуцируемым.

Так как цвета влияют друг на друга взаимно, то каждое поле одновременно влияет на другое и подвергается само влиянию этого соседнего поля.

Подобно последовательному контрасту, одновременный контраст может быть световым и цветовым. Серые квадраты на белом фоне кажутся темнее, чем те же серые квадраты на чёрном фоне. На красном фоне серый квадрат кажется зелёно-голубым, тот же серый квадрат на синем фоне кажется оранжевым.

Новейшие исследования показали, что одновременный контраст объясняется явлением автоконтраста или автоиндукции.76 Это явление заключается в том, что при возбуждении сетчатки глаза светом, одновременно с прямым процессом, стимулирующим ощущение данного цвета, возникает "обратный" процесс, стимулирующий ощущение цвета, контрастного данному: на каждый цвет накладывается контрастный к нему цвет. При этом автоконтраст от цвета освещения значительно сильнее, чем от "собственного цвета" поверхности. Явление одновременного контраста объясняется распространением (иррадиацией) "обратного процесса" на смежные участки сетчатки, не раздражённые данным световым потоком. В том случае, когда одновременный контраст возникает к цвету фона, он объясняется явлением автоконтраста к цвету фона. В том случае, когда цветная поверхность освещена одним и тем же цветным светом, один и тот же контрастный цвет может быть вызван каким угодно воспринимаемым цветом поверхности. С другой стороны, одинаково выглядящие цвета при освещении различными источниками света вызывают различные контрастные цвета, обусловленные цветным светом, освещающим экран. Следовательно, одинаково выглядящие цвета могут вызвать контрастный цвет, имеющий любой тон спектра.


76 См. "Учёные записки Гос. Пед. института им. Герцена", кафедра психологии, т. XXXIV, Л. 1940, стр. 20 и дальше.


Таким образом, одинаково выглядящие цвета, освещённые различными источниками света, вызывают неодинаково выглядящие контрастные цвета, обусловленные в основном не воспринимаемым цветом поверхности, а цветным светом, освещающим данную поверхность.

Из этого положения следует, что глаз является анализатором, дифференцирующим свет, падающий на данную поверхность, и свет, отражённый данной поверхностью. Таким образом, одновременный контраст возникает на основе индукции от света.

Аналогичные явления возникают при восприятии природы в естественных условиях. Отражения цветного света от зелёной листвы, от цветной поверхности и т. д. вызывают резко выраженные контрастные цвета, которые несравнимо сильнее, чем контрасты от самих окрашенных поверхностей.

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

Г. 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, Г. Гельмгольц объясняет явления одновременного контраста ошибочными суждениями.

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

Против теории Г. Гельмгольца говорят следующие эксперименты Э. Геринга: если смотреть через красное стекло одним глазом, а через синее стекло другим глазом на серую полосу, изображённую 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-зелёную 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 Г. Гельмгольца говорят и вышеприведённые эксперименты, в которых цвета одновременного контраста смешивались со смежными цветами, как и объективно существующие цвета, подчиняясь в этом случае общим 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, например, одновременный контраст зависит в частности 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 фигуры, 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. Так, 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, причём изменение цветов возникает не только на цветных фонах, но также на чёрном и белом. Эксперименты показали, что для каждого фона имеется своя кривая изменения цвета, воспринимаемого под малым углом зрения.

Так, например, 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 зелёным и голубым цветами спектра. Вследствие этого на белом фоне жёлтые, оранжевые, пурпуровые и фиолетовые цвета краснеют, а жёлто-зелёные, зелёные и синие - голубеют. Вместе с тем синие, а также фиолетовые и голубые цвета очень темнеют на белом фоне.77


77 "Труды Государственного института по изучению мозга им. Бехтерева", т. IX, Л. 1938, стр. 15-59.


Ещё тысячу лет назад некоторые великие старые мастера живописи, создавая произведения искусства, интуитивно знали и практически учитывали изменения цвета на расстоянии и добивались этим замечательных эффектов. Так, например, некоторые византийские мозаики, выполненные более тысячи лет назад, имеют вблизи основной жёлто-зелёный тон и кажутся условными и неприятно схематичными. При восприятии же их на расстоянии, они превращаются в непревзойдённые образцы реалистического искусства. Мастера Средней Азии IV в. создавали цветные орнаменты, которые вовсе не изменялись на расстоянии. Из более близких нам мастеров - Х. Рембрандт пользовался в своих картинах теми же эффектами.

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

Теория цветоощущения

Для объяснения цветного зрения, истинная природа которого до сих пор экспериментально не изучена, имеется несколько теорий. Основными из них являются теория Юнга-Гельмгольца78 и теория Э. Геринга.


78 Разработанная Г. Гельмгольцем теория была впервые предложена Т. Юнгом в 1802 г. и получила дальнейшее своё развитие на основе современной ионной теории (П. П. Лазарев).


Согласно теории Юнга-Гельмгольца, зрительное ощущение возникает вследствие некоторого фотохимического процесса, выражающегося в распаде трёх 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 трёх типов нервных волокон. Отдельные возбуждения этих волокон дают ощущения максимально насыщенных красного, зелёного 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 экспериментальное существование трёх светочувствительных веществ ещё не установлено. Каждый монохроматический цвет возбуждает два или большей частью три цветочувствительных вещества.

Схематическое изображение теории Г. Гельмгольца

Ощущение красного цвета вызывается возбуждением красного и отчасти зелёного вещества. Ощущение жёлтого цвета вызывается возбуждением красного и зелёного веществ. Ощущение зелёного цвета вызывается возбуждением зелёного и отчасти красного и фиолетового веществ. Ощущение синего цвета вызывается возбуждением фиолетового и отчасти зелёного и красного веществ. При возбуждении в равной степени всех трёх цветоощущающих веществ возникает ощущение белого цвета.

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

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

При утомлении глаза каким-либо цветом изменяются соответствия в силе каждого из трёх процессов, вызывающих ощущение света. 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 имеется три цветоощущающих вещества - бело-чёрное, красно-зелёное и жёлто-синее. Диссоциация веществ вызывает ощущения белого, красного и жёлтого, а ассимиляция вызывает ощущения чёрного, зелёного и синего.

Помимо теорий Юнга-Гельмгольца и Геринга существуют ещё и другие многоступенные теории зрения, построенные на учёте не только периферических, но и центральных процессов. По И. Мюллеру, существуют первичные процессы Р1, Р2 и Р3. Первичные процессы соответствуют трём основным возбуждениям теории Г. Гельмгольца. Вторичные хроматические процессы имеют промежуточный характер и протекают также в сетчатой оболочке глаза, причём эти вторичные процессы, в соответствии с теорией Э. Геринга, попарно связаны между собой. Центральных возбуждений, по И. Мюллеру, шесть - красное, жёлтое, зелёное, синее, белое и чёрное. Аналогичную схему предлагает также и Т. Шьелдерупп.

Согласно теории Х. 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 жёлтые цвета. На последней, третьей, стадии развития дихроматическое зрение сделалось трихроматическим, т. е. глаз стал различать вместо жёлтого два цвета - красный и зелёный. С этой точки зрения, явление цветослепоты есть возврат ко второй стадии развития глаза, когда орган зрения был дихроматическим.

Как показали недавние опыты Л. А. Шварц (Гос. институт психологии), 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-зелёный и жёлтый-синий, причём красный и жёлтый цвета оказывают значительно более сильное сенсибилизирующее действие, чем зелёный и синий. Сенсибилизация имеет место и при воздействии красным и жёлтым цветом на другой глаз и при представлении этих цветов, в то время как зелёный и синий такого эффекта не дают. Это, по-видимому, стоит в связи с различной локализацией цветов и филогенетическим возрастом соответствующих участков мозга.

Психофизическое действие цветов

Каждый цвет определённым 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.

Ещё 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-жёлтые, ко вторым - сине-фиолетовые. Промежуточное место он отводил зелёному цвету, который способствует, по мнению Гёте, состоянию спокойной умиротворённости. Известную роль в этом эмоциональном воздействии цветов играют, по-видимому, и ассоциации: голубой цвет ассоциируется с цветом голубого неба, зелёный - с зеленью, голубо-зелёный - с водою, оранжевый - с пламенем и т. д. Цвета производят определённое 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 свете и уменьшается при синем; при длительной работе производительность труда увеличивается при зелёном цвете и снижается при синем и фиолетовом. Экспериментальные исследования В. М. Бехтерева, И. Н. Спиртова и др. установили возбуждающее и угнетающее действие различных цветов, в связи с чем В. М. Бехтеревым была поставлена задача использования эмоционального действия цветов на психическое состояние душевнобольных с терапевтической целью.

Ф. Стефанеску-Гоанга установил, что при действии пурпурного, красного, оранжевого, жёлтого цветов учащается и углубляется дыхание и пульс, а при действии зелёного, голубого, синего и фиолетового цветов возникает обратное действие. Следовательно, первая группа цветов является возбуждающей, а вторая - успокаивающей.

По показаниям ряда художников и искусствоведов: красный цвет - возбуждающий, согревающий, оживляющий, активный, энергичный, очень богат ассоциациями; оранжевый цвет - весёлый, жизнерадостный, пламенный, соединяющий радостность жёлтого с возбуждением красного; жёлтый цвет - тёплый, бодрящий, весёлый, привлекательный, несколько кокетливый; зелёный цвет - спокойный, создаёт приятное (уютное) настроение, очень богат ассоциациями; синий цвет - спокойный, серьёзный, нежный, печальный, тоскливый, мирный, сентиментальный79; фиолетовый цвет соединяет эмоциональный эффект красного и синего цветов: одновременно притягивающий и отталкивающий, полный жизни и возбуждающий тоску и грусть.


79 В ряде языков синий и голубой цвета обозначаются одним и тем же термином. В характеристике синего цвета можно заметить, что одни из эпитетов относятся к синему цвету, другие же - к голубому.


Цветам свойственна определённая выраженность. Выраженность цвета не есть результат ассоциации и не перенос символики цвета, а качество, принадлежащее самому цвету. Выраженность в значительной степени зависит от установки испытуемых.