ДЕННЕ ТА ВЕЧІРНЄ БАЧЕННЯ

Природа наділила людину дуже складною системою органів почуттів. Найрозвинітішою частиною цієї системи є зір. За його допомогою людина отримує значну частину інформації (до 90%). Надзвичайною особливістю зору є здатність добре відрізняти кольори та їх відтінки, здатність сприймати ясної ночі полум`я свічки на відстані до 48 км від ока — такий великий поріг чутливості воно має. У процесі зорового сприйняття оточуючого нас світу бере участь око, його зоровий нерв та зоровий центр головного мозку. Доказом про участь головного мозку у цьому процесі буде той факт, що ми можемо "бачити" у сні чи просто з заплющеними очима, або мислено уявляти собі будь-які "картинки".
Сучасна наука визначає колір як відчуття, яке виникає у людини в органі зору під впливом на нього світла, тобто світло виявляє колір об`єктів. Світло — це електромагнітний хвильовий рух, який око сприймає як світловий потік. Отже, колір може бути тільки там, де є світло. Око реагує на цей вплив, викликають кольорові відчуття та пов`язані з ними емоції. Якщо відчуття кольору можна розуміти як найпростіший фізіологічний акт, а сприйняття кольору — як більш складний процес, обумовлений рядом закономірностей психологічного порядку, то почуття кольору вже відноситься до емоційної та естетичної сфери.

На сітківці існує два шари нервових клітин і шар численних світлочутливих рецепторних клітин: колбочок трьох різновидів і паличок. Колбочки чуттєві до колірних відтінків, а палички — до змін тональності. Поглинання світла рецепторними клітинами призводить до складного процесу утворення електричних імпульсів, що у кінцевому рахунку кодуються в колірні сигнали і в сигнал "світло-тінь". Існування в сітківці 2-х видів фоторецепторів — паличок і колбочок, що відрізняються і морфологічно (тобто за будовою), і функціонально, є засобом, що забезпечує здатність ока працювати як при низьких, так і при високих ступенях освітлення. При слабкому освітленні функціонують палички і дозволяють сприймати тільки відтінки сірого кольору, в умовах денного світла функціонують колбочки і забезпечують колірні (хроматичні) відчуття. Ультрафіолетове та інфрачервоне випромінювання також діє на зір, але не викликає зорових відчуттів. Це "невидимий" колір. Сірий колір незвичний для природних об`єктів. Більшість з них — кольорові, а сірі тони, котрі ми можемо бачити — суміш нескінченої кількості відтінків. Чорне та біле — це не властивості натури, а властивості нашого сприйняття натури, наш сенсорний відклик на визначений осяйний діапазон. Колірний зір служить нам основним засобом розпізнання об`єктів реального середовища.

Наш зір має й межі — мозок не здатний розширити діапазон кольорів, які ми бачимо в райдузі. Межа наших можливостей на фіолетовому кінці спектру визначається фільтруючою дією жовтавого кришталика, який поглинає ультрафіолет. З віком кришталик ще більше жовтіє та відфільтровує ще більше фіолетових променів. Старі художники майже зовсім не бачать фіолетовий колір, в їх картинах рідко зустрічаються справжні фіолетові тони.

З фізіологічної точки зору сітківка є периферичною частиною зорового аналізатора, рецептори якого (палички та колбочки) саме і сприймають світлові образи. Основна маса колбочок знаходиться в центральній частині сітківки, утворюючи так звану жовту пляму. Жовта пляма є місцем найкращого бачення при денному освітленні і забезпечує центральний зір, а також сприйняття світлових хвиль різної довжини, що є основою виділення (розпізнавання) кольорів. Решта сітківки в основному представлена паличками і здатна сприймати тільки чорно-білі образи (у тому числі в умовах недостатнього освітлення), а також обумовлює периферичний зір. З віддаленням від центру ока кількість колбочок зменшується, а паличок збільшується. Місце, де від сітківки відходить зоровий нерв не містить фоторецепторів, а тому й не сприймає світла і називається сліпою плямою.

Відчуття світла є процесом формування суб'єктивних образів, що виникають в результаті дії електромагнітних світлових хвиль довжиною від 390 до 760 нм на рецепторні структури зорового аналізатора. З цього випливає, що першим етапом у формуванні світловідчуття є трансформація енергії подразника в процес нервового збудження. Це й відбувається в сітчастій оболонці ока.

Кожен фоторецептор складається з двох сегментів: зовнішнього та внутрішнього. У паличках міститься пігмент пурпурного кольору (родопсин), а в колбочках пігмент фіолетового кольору (йодопсин). У темряві обидва пігменти перебувають у неактивній формі. Під дією квантів світла пігменти миттєво розпадаються ("вицвітають") і переходять в активну іонну форму. Внаслідок фотохімічних процесів у фоторецепторах ока при дії світла виникає рецепторний потенціал. Амплітуда зорового рецепторного потенціалу збільшується при збільшенні інтенсивності світлового стимулу. Так, при дії червоних кольорів рецепторний потенціал більше виражений у фоторецепторах центральної частини сітківки, а синього — у периферичній.

Периферія сітківки відрізняється великою чутливістю до недостатнього світла.

У сітківці, крім вертикальних, існують також латеральні нейронні зв'язки. Латеральна взаємодія рецепторів здійснюється горизонтальними клітинами. Горизонтальні клітини сітківки забезпечують регуляцію передачі імпульсів між фоторецепторами і біполярними нейронами, регулюючи цим сприйняття кольорів, а також адаптацію ока до різного рівня освітленості.

По характеру сприйняття світлових подразнень горизонтальні клітини поділяються на два типи: 1 — тип, у якому потенціал виникає при дії будь-якої хвилі спектру світла, що сприймає око; 2 —тип (колірний), у якому знак потенціалу залежить від довжини хвилі.

Колбочкова і паличкова світло-сприймаючі системи ока мають неоднакову і спектральну чутливість. Колбочки ока, наприклад, найбільш чутливі до випромінювання з довжиною хвилі 554 нм, а палички — 513 нм. Це проявляється у зміні чутливості ока в денний і сутінковий або нічний час. Наприклад, в день у саду найяскравішими здаються плоди, що мають жовте, оранжеве або червоне забарвлення, тоді як уночі більш розрізняються зелені плоди.

За теорією кольорового зору, яку вперше запропонував М.В.Ломоносов (1756), у сітківці ока міститься 3види колбочок, у кожній з яких є особлива речовина, що чутлива до хвиль світлових променів певної довжини: одним з них властива чутливість до червоного кольору, другим до зеленого, третім — до фіолетового. В зоровому нерві є відповідні 3 особливі групи нервових волокон, кожні з яких проводять аферентні імпульси від однієї із вказаних груп колбочок. В звичайних умовах промені діють не на одну групу колбочок, а одночасно на 2 або З групи, при цьому хвилі різної довжини збуджують їх різною мірою, що обумовлює сприйняття кольорових відтінків. Первинне розрізнення кольорів відбувається у сітківці, але остаточно відчуття сприйнятого кольору формується у вищих зорових центрах.

Інколи у людини частково або повністю порушується сприйняття кольору, що обумовлює кольорову сліпоту. При повній колірній сліпоті людина бачить всі предмети забарвленими у сірий колір. Часткове порушення колірного зору дістало назву дальтонізму за ім'ям англійського хіміка Джон Дальтон, вірніше Джон Долгой (1766-1844), який мав таке функціональне відхилення у стані свого зору і перший його описав. Дальтоніки, як правило, не розрізняють червоні та зелені кольори. Дальтонізм є спадковою хворобою і частіше порушення кольорового зору спостерігається у чоловіків (6-8 %), тоді як серед жінок це буває всього у 0,4-0,5 % випадків.