Интересные факты о глазах. Сколько цветов различает человеческий глаз? Какой самый редкий цвет глаз в мире

Особенности цветового зрения человека

Одной из удивительных особенностей человека является способность различать цвета. Существует мнение, что она появилась у наших далеких предков, чтобы облегчить поиск спелых плодов и растений. С точки зрения физиологии люди являются трихроматами, поскольку для полного восприятия цвета используют три части спектра (красный, зеленый и синий).

В сетчатке человеческого глаза содержатся специальные клетки — колбочки, которые чувствительны к длине световых волн от 370 до 710 нанометров. Это диапазон видимого излучения. Ниже данных показателей находится радиоспектр и инфракрасное излучение, а выше — ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучение. Наш глаз не воспринимает такие световые волны, поскольку они находятся за границами воспринимаемого спектра.

Интересно, что с точки зрения физики цвета не существует. Синие, зеленые и красные объекты отражают свет с различной длиной волны, а колбочки улавливают их и преобразует фотоны в нервные импульсы за счет выделения особых пигментов. Далее они интерпретируются мозгом, что позволяет воспринимать цветное изображение.

Кроме колбочек, на поверхности сетчатки расположены палочки, которые чувствительны к низкому уровню освещения. Благодаря наличию этих клеток человек может различать объекты в сумерках и темноте. Палочки обеспечивают черно-белое видение, а также отвечают за восприятие волны сине-зеленой части спектра.

Особенности цветового зрения:

  • Человек является трихроматом. Для полного различения цвета он использует три части спектра;
  • За преобразование фотонов (частиц света) в нервные импульсы отвечают колбочки, расположенные на сетчатке.
  • Колбочки чувствительны к красному, зеленому и синему спектру световых волн;
  • Глаза человека с нормальным цветовосприятием имеют около 6-7 млн колбочек;
  • Палочки, расположенные на сетчатке, отвечают за черно-белое видение (ночное зрение);
  • Человеческий глаз воспринимает световые волны длиной от 370 до 710 нанометров (видимый спектр).

В настоящее время исследование цветового зрения осуществляется врачом-офтальмологом с помощью специальных приборов или таблиц. В России наиболее популярны таблицы Рабкина. Они позволяют достаточно быстро (всего за пару минут) определить различные формы и степени нарушения цветовосприятия. Принцип тестирования заключается в том, что человек должен увидеть определенные фигуры или цифры, контрастирующие с общим фоновым изображением.

Особенности проверки цветовосприятия с помощью таблиц Рабкина:

  • Тест проводится при нормальном самочувствии пациента;
  • Человеку нужно расслабиться и расположить картинку на одном уровне с глазами;
  • На просмотр одной картинки отводится не более 10 секунд, после чего нужно дать ответ.

При исследовании цветового зрения могут быть выявлены такие аномалии, как цветослабость, дихромазия или полная цветовая слепота. Первая патология встречается наиболее часто. Она связана с затруднением восприятия определенных оттенков. Человек может либо полностью их не различать, либо тратить на это больше времени.

Если Вы пользуетесь контактными линзами, рекомендуем ознакомиться с широким ассортиментом продукции на сайте Очков.Нет. У нас Вы сможете заказать средства контактной коррекции от мировых производителей всего в несколько кликов. Мы гарантируем высокое качество товаров и оперативную доставку по всей территории России.

Сколько цветов различает человеческий глаз?

В теории каждый индивид способен распознавать порядка десятка миллионов оттенков. Однако в реальности подобное наблюдается редко, причем среди людей творческих профессий. Речь идет о дизайнерах, фотографах, художниках, представителях других сфер деятельности, чья повседневная работа связана с цветом.

В некоторых случаях возникает нарушение восприятия оттенков. Например, дальтоники не различают зеленого и красного. Таких людей в клинической практике называют дихроматами. Интересным фактом о глазах является то, что аналогичный тип зрения характерен для большинства животных, которые относятся к категории млекопитающих.

Здоровый человеческий глаз имеет три типа колбочек, каждый из которых может различать порядка 100 разных цветовых оттенков, поэтому большинство исследователей сходятся во мнении, что наши глаза в общем могут различить примерно миллион оттенков. Тем не менее восприятие цвета — это довольно субъективная способность, которая варьируется от человека к человеку, поэтому определить точные цифры довольно сложно.

Джеймисон знает, о чем говорит, поскольку работает с «тетрахроматами» — людьми, обладающими «сверхчеловеческим» зрением. Эти редкие индивиды, в основном женщины, обладают генетической мутацией, которая подарила им дополнительные четвертые колбочки. Грубо говоря, благодаря четвертому набору колбочек, тетрахроматы могут разглядеть 100 миллионов цветов. (Люди с цветовой слепотой, дихроматы, имеют только два вида колбочек и видят примерно 10 000 цветов).

Интересные факты о цветном зрении

Интересно, что цветное зрение начинает формироваться не сразу после рождения, а только на шестом месяце жизни. Научно доказано, что все дети появляются на свет с цветовой слепотой. Это не является патологией, если цветовосприятие нормализуется через полгода. При этом, по статистике, у каждой 255 девочки и у каждого 12-го мальчика наблюдается дальтонизм (невозможность различать цвета).

Интересные факты о глазах. Сколько цветов различает человеческий глаз? Какой самый редкий цвет глаз в мире

С точки зрения физики, всего три цвета являются основными: красный, зеленый и синий, а остальные являются результатом их сочетания в той или иной последовательности. Считается, что глаз человека воспринимает всего семь основных цветов: синий, красный, оранжевый, зеленый, желтый, фиолетовый и голубой. При этом мы видим до 10 млн различных оттенков, среди которых только 500 вариаций серого.

Ученые доказали, что наша сетчатка не способна различать красный цвет, несмотря на наличие колбочек, отвечающих за восприятие этого спектра. Данные рецепторы улавливают только желто-зеленую и сине-зеленую гаммы. Затем головной мозг объединяет эти сигналы и превращает их в красный цвет.

Зрение у женщин и мужчин значительно отличается. Доказано, что прекрасная половина человечества способна распознавать намного больше различных оттенков, в то время как представители сильного пола могут более длительное время концентрироваться на конкретном объекте и лучше распознавать движущиеся предметы.

Кроме человека, хорошим цветовым зрением обладают рептилии и птицы. При проведении исследований в их сетчатке было обнаружено не три, а целых четыре типа колбочек, поэтому большая часть этих животных являются тетрахроматами, способными различать миллионы оттенков. В отличие от нас, птицы воспринимают ультрафиолетовый цвет.

С детства мы привыкли думать, что солнце желтое. Однако в процессе исследований было доказано, что оно является космическим объектом черного цвета. Все дело в том, что человек различает не только волновой спектр, но и температуру света: чем светлее объект, тем более теплым является его спектр излучения. Мы видим солнце желтым, поскольку эта звезда поглощает окружающие лучи света и при этом не отражает их от своей поверхности.

Ученые доказали, что с возрастом мир человека частично тускнеет и окрашивается в желтые тона, что связано с изменением оптических свойств глаза, из-за которых колбочки начинают хуже воспринимать синий цвет. Это явление легко можно заметить, если изучить картины художников, которые были написаны в молодости и более зрелом возрасте.

Интересные факты о зрении цветовом человека:

  • Дети появляются на свет с цветовой слепотой. Цветовосприятие нормализуется только спустя полгода;
  • У каждой 255 девочки и у каждого 12-го мальчика наблюдается дальтонизм;
  • Цветовое зрение у женщин и мужчин значительно отличается (женщины воспринимают больше оттенков);
  • Сетчатка человеческого глаза не способна различать красный цвет;
  • С физической точки зрения, всего 3 оттенка являются основными: красный, зеленый, синий;
  • Кроме человека, хорошим цветовым зрением обладают рептилии и птицы;
  • Солнце — космический объект черного цвета. Мы видим его желтым из-за того, что звезда поглощает окружающие лучи света;
  • С возрастом мир человека частично тускнеет и окрашивается в желтый цвет из-за изменения оптических свойств глаза.

Сколько минимум фотонов нам нужно видеть?

Для того чтобы цветное зрение работало, колбочкам, как правило, нужно намного больше света, чем их коллегам-палочкам. Поэтому в условиях низкой освещенности цвет «гаснет», поскольку на передний план выходят монохроматические палочки.

В идеальных лабораторных условиях и в местах сетчатки, где палочки по большей части отсутствуют, колбочки могут быть активированы лишь горсткой фотонов. И все же палочки лучше справляются в условиях рассеянного света. Как показали эксперименты 40-х годов, одного кванта света достаточно, чтобы привлечь наше внимание.

Интересные факты о глазах. Сколько цветов различает человеческий глаз? Какой самый редкий цвет глаз в мире

В 1941 году исследователи Колумбийского университета усадили людей в темную комнату и дали их глазам приспособиться. Палочкам потребовалось несколько минут, чтобы достичь полной чувствительности — вот почему у нас возникают проблемы со зрением, когда внезапно гаснет свет.

Затем ученые зажгли сине-зеленый свет перед лицами испытуемых. На уровне, превышающем статистическую случайность, участники смогли зафиксировать свет, когда первые 54 фотона достигли их глаз.

После компенсации потери фотонов через всасывание другими компонентами глаза, ученые обнаружили, что уже пять фотонов активируют пять отдельных палочек, которые дают ощущение света участникам.

Иллюзии цветового зрения

Существует ряд ситуаций, при которых человек сталкивается с ошибками зрения (иллюзиями), в процессе рассматривания цветных объектов. Например, в сумерках появляется так называемый эффект Пуркинье. Это явление заключается в том, что при низком уровне освещения глаз человека снижает чувствительность к восприятию красного и оранжевого (длинноволнового) участка видимого спектра, но при этом улучшает восприятие его коротковолновой части (синий, фиолетовый).

Существуют и другие иллюзии цветового зрения. Иногда о насыщенности цвета объекта человек судит по яркости близлежащих предметов или фона, на котором он находится. В данном случае действует определенная закономерность контраста: цвет воспринимается более светлым, чем в реальности, если объект расположен на темном фоне, и наоборот — более темным на светлом фоне.

Наши органы зрения наиболее приспособлены к восприятию белого солнечного света. С этим связана еще одна интересная оптическая иллюзия. Если длительное время (в течение 5-10 секунд) неподвижно смотреть на пятно красного цвета, а затем перевести взгляд на бумагу белого цвета, человек увидит на ней зеленое пятно. В свою очередь, при длительном рассматривании желтого кружка на бумаге появится синее пятно, и наоборот.

Интересно, что человек воспринимает некоторые цвета как «выступающие», а другие — как «отступающие». Рассматривая фигуру, состоящую из большого желтого и малого красного квадратов, мы представляем пирамиду, которая обращена к нам вершиной. Смотря на фигуру, состоящую из малого синего и большого зеленого квадрата, мы видим туннель с выходным отверстием вдали.

Интересные факты о глазах. Сколько цветов различает человеческий глаз? Какой самый редкий цвет глаз в мире

Существуют и другие иллюзии цветового зрения. В настоящее время исследования в этой области активно продолжаются.

Каков предел самого мелкого и дальнего, что мы можем увидеть?

Этот факт может вас удивить: нет никакого внутреннего ограничения мельчайшей или самой далекой вещи, которую мы можем увидеть. Пока объекты любого размера, на любом расстоянии передают фотоны клеткам сетчатки, мы можем их видеть.

К примеру, расхожее мнение гласит, что темной ясной ночью мы можем разглядеть огонек свечи с расстояния 48 километров. На практике, конечно, наши глаза будут просто купаться в фотонах, поэтому блуждающие кванты света с больших расстояний просто потеряются в этой мешанине. «Когда вы увеличиваете интенсивность фона, количество света, которое вам необходимо, чтобы что-то разглядеть, увеличивается», — говорит Лэнди.

Ночное небо с темным фоном, усеянным звездами, являет собой поразительный пример дальности нашего зрения. Звезды огромны; многие из тех, что мы видим в ночном небе, составляют миллионы километров в диаметре. Но даже ближайшие звезды находятся минимум в 24 триллионах километров от нас, а потому настолько малы для нашего глаза, что их не разберешь. И все же мы их видим как мощные излучающие точки света, поскольку фотоны пересекают космические расстояния и попадают в наши глаза.

Все отдельные звезды, которые мы видим в ночном небе, находятся в нашей галактике — Млечный Путь. Самый далекий объект, который мы можем разглядеть невооруженным глазом, находится за пределами нашей галактики: это галактика Андромеды, расположенная в 2,5 миллионах световых лет от нас. (Хотя это спорно, некоторые индивиды заявляют, что могут разглядеть галактику Треугольника в чрезвычайно темном ночном небе, а она находится в трех миллионах световых лет от нас, только придется поверить им на слово).

Триллион звезд в галактике Андромеды, учитывая расстояние до нее, расплываются в смутный светящийся клочок неба. И все же ее размеры колоссальны. С точки зрения видимого размера, даже будучи в квинтиллионах километрах от нас, эта галактика в шесть раз шире полной Луны. Однако наших глаз достигает так мало фотонов, что этот небесный монстр почти незаметен.

Насколько острым может быть зрение?

Почему мы не различаем отдельных звезд в галактике Андромеды? Пределы нашего визуального разрешения, или остроты зрения, накладывают свои ограничения. Острота зрения — это возможность различать такие детали, как точки или линии, отдельно друг от друга, чтобы те не сливались воедино. Таким образом, можно считать пределы зрения числом «точек», которые мы можем различить.

Границы остроты зрения устанавливают несколько факторов, например, расстояния между колбочками и палочками, упакованными в сетчатке. Также важна оптика самого глазного яблока, которое, как мы уже говорили, предотвращает проникновение всех возможных фотонов к светочувствительным клеткам.

Теоретически, как показали исследования, лучшее, что мы можем разглядеть, это примерно 120 пикселей на градус дуги, единицу углового измерения. Можете представить это как черно-белую шахматную доску 60 на 60 клеток, которая умещается на ногте вытянутой руки. «Это самый четкий паттерн, который вы можете разглядеть», — говорит Лэнди.

Проверка зрения, вроде таблицы с мелкими буквами, руководствуется теми же принципами. Эти же пределы остроты объясняют, почему мы не может различить и сосредоточиться на одной тусклой биологической клетке шириной в несколько микрометров.

Но не списывайте себя со счетов. Миллион цветов, одиночные фотоны, галактические миры за квантиллионы километров от нас — не так уж и плохо для пузырька желе в наших глазницах, подключенных к 1,4-килограммовой губке в наших черепах.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Медицинская энциклопедия