Трехкомпонентная теория цветового зрения

Первая теория трихроматичности предложена в 1802 году английским физиком Томасом Юнгом (1773-1829). По Юнгу в каждой точке сетчатки глаза существуют по меньшей мере три структуры, чувствительные к красному, зеленому и фиолетовому. Эта поразительная догадка была подтверждена экспериментально лишь в 1959 году.

Правда, собственные цвета входящих в состав колбочек красителей оказались несколько иными. Кроме того, выяснилось, что каждая колбочка содержит краситель только одного вида.

Сетчатка состоит из рецепторов четырех типов: палочек и трех видов колбочек (рис. 6.1). Палочки отвечают за способность видеть при слабом свете и не различают цвета. Палочковый пигмент родопсин представляет собой большую молекулу белка, содержащую группу, называемую ретиненом, которая может отщепляться при поглощении света. Человек не может целиком синтезировать ретинен в собственных клетках, и поэтому должен получать очень похожее вещество с пищей. Это - витамин А, недостаток которого вызывает куриную слепоту, т.е. почти полную потерю способности видеть в темное время суток.

Палочки отличаются от колбочек строением, формой и меньшими размерами. В палочках может содержаться только один пигмент, а в колбочках - один из трех различных пигментов, в соответствии с которыми колбочки условно называют “синие”, “зеленые” или “красные”. На самом деле (рис. 6.1), монохроматический свет с длинами волн, равными максимумам чувствительности разных колбочек будет: фиолетовым (430 нм), бирюзовым (530 нм) и желто-зеленым (560 нм). Однако терминология сложилась раньше, чем удалось исследовать колбочковые пигменты. Поскольку воспроизведение любого цвета в принципе возможно путем сложения трех достаточно отстоящих друг от друга в видимом спектре цветов, не так уж важно, какие именно цвета выбраны.

Теперь мы можем лучше понять, почему палочки не участвуют в восприятии цвета. При промежуточных уровнях освещенности могут функционировать и палочки, и колбочки. Но нервная система не занимается вычитанием палочковых реакций из колбочковых. Колбочки сопоставляются друг с другом, а палочки работают сами по себе. Например, в лунную ночь форму предметов мы будем видеть очень хорошо, но цвета будут полностью отсутствовать. Мы помним, что предметы, которые мы узнаем по очертаниям, при лучшем освещении имели бы такой-то цвет. Нам кажется, что мы видим цвет знакомых предметов, только сильно затемненным. Хотя на самом деле мы не видим, а знаем, какого они цвета. И только то, что нам не удается опознать, действительно воспринимается бесцветным.

Итак, увидим мы объект белым или цветным, определяется тем, какие из трех типов колбочек активизируются. На физиологическом уровне цвет - это результат неодинаковой стимуляции колбочек разного типа. Цвет с широким спектральным распределением будет стимулировать колбочки всех типов, и тогда ощущение окажется белым (рис.6.2).