Embedded Files
Кольоровідчуття в людини
Наші очі — це один із найдосконаліших приладів, який створила природа в процесі еволюції. Ви тільки вникніть у цю інформацію: очі людини мають можливість не тільки передавати все про навколишній світ, а й робити це також у кольорі. При цьому око людини може розрізняти кілька десятків основних кольорів та кілька тисяч відтінків та поєднань їх.
Одна з основних здібностей ока людини — це вміння розрізняти кольори та їхні відтінки. Але що таке колір? Кольори – це сприйняття оком електромагнітних хвиль різної частоти. Око сприймає різні електромагнітні хвилі та має здатність перетворювати їх на інші відтінки кольорів.
Теорією кольору протягом усієї історії людства займалось багато видатних учених.
Але переломним моментом стали дослідження Ісаака Ньютона наприкінці 17 століття. За допомогою пропускання сонячного світла крізь призму йому вдалося отримати 7 чітко виражених кольорів: червоний (довжина хвилі — 800—650 нм), помаранчевий (640 — 590 нм), жовтий (580 — 550 нм), зелений (530 — 490 нм), блакитний (480 — 460 нм), синій (450 — 440 нм) та фіолетовий (430 — 390 нм).
Після цього отриманий спектр він пропустив крізь збиральну лінзу і побачив, що поєднання всіх цих кольорів дає білий колір. У свою чергу, чорний колір – відсутність будь-якого кольору.
Як і в багатьох інших галузях науки, Ісаак Ньютон повністю перевернув традиційні теорії про поведінку світла, коли опублікував перше видання «Оптики» в 1704 році.
Ньютонівський колірний круг, заснований на музичній октаві
Ньютон також виявив, що якщо змішати перший колір видимого спектру (червоний) та останній (фіолетовий), можна отримати екстраспектральний пурпуровий колір, який ви не побачите у веселці. Змішання першого та останнього кольорів спонукало його розгорнути колірний спектр у коло, що започаткувало традицію використання фігур для демонстрації колірних моделей. Ньютону подобалося, що коло давало можливість легко передбачити результат змішування кольорів, просто вибираючи простір між ними. Розміри колірних сегментів Ньютон зробив пропорційними інтенсивності кожного кольору в спектрі, а кількість основних кольорів вибрав за аналогією з музичною октавою, що має сім інтервалів.
У той час, як Ньютон був зацікавлений у науковому поясненні кольору, німецький поет, мислитель і дослідник природи Вольфганг фон Гете присвятив свою книгу «Теорія кольору» (1810 р.) людиноорієнтованому аналізу сприйняття кольору. Провівши серію експериментів, у яких він вимірював реакцію ока на певні кольори, Гете створив, мабуть, найвідоміше колірне коло. На колі розташовані три основні кольори: пурпурний, жовтий і синій — з яких, як він вважав, можна отримати всі інші кольори.
Також Ньютон виявив, що такої характеристики як “колір” в усіх оточуючих предметів не існує. При освітленні конкретний предмет поглинає промені певної довжини хвилі, і ті промені, що відбились від його поверхні вже, проходячи крізь усю систему зорового аналізатора людини, дають суб’єктивне відчуття того чи іншого кольору.
На могилі Ньютона викарбувано епітафію, де є таке речення: “Він досліджував відмінність світлових променів, і з’являються при цьому різні властивості кольорів, чого раніше ніхто не підозрював. “
Нині існує багато підходів до систематизації кольорів та їх поєднання, та навіть ціла наука, що їх вивчає та складається із двох основних розділів — кольорознавства і колористики.
Вважається, що стандартна кількість кольорів, що розрізняє око звичайної людини, складається з таких головних відтінків: червоний, жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий.
Вище червоного кольору знаходиться інфрачервоний спектр, а нижче фіолетового ультрафіолетове випромінювання.
Усі кольори походять від змішування основних кольорів – червоного, синього та зеленого. Спеціальні рецептори, які розташовані в очах людини, здатні сприймати лише три ці головні кольори. При тому, що за сприйняття кожного кольору відповідає окремий рецептор. Саме від різного ступеня сприйняття та подразнення колірних рецепторів відбувається виникнення різних відтінків кольорів. Отже, колір оточуючих предметів залежить не тільки від їх фізичних характеристик, а й від зорового апарату люди.
Фоторецептори сітківки ока людини
Мікрофотографія фоторецепторів
У сітківці ока людини є два основних типи світлочутливих клітин: колбочки і палички. Саме за колірний зір відповідають колбочки, яких існує три типи. Перші (S) відповідають за сприйняття променів короткої довжини хвилі, другі (M) — середньої довжини і треті (L) — довгої. Схема по перекриттю ними видимого спектру кольорів представлена нижче на зображенні.
Деякі люди можуть бачити в 10 разів більше кольорів. Це захворювання називається тетрахромністю. Тетрахромати здатні розрізняти сотні тисяч відтінків кольорів, які недоступні звичайному людському оку. Кончетта Антіко — сучасна художниця з Сан-Дієго, яка володіє подібною унікальною здатністю. Її картини соковиті, яскраві, багатоколірні — це справжня симфонія краси життя.
Учені встановили, що деякі люди наділені здатністю розрізняти більшу кількість відтінків кольору завдяки тому, що в них не три, що є нормою для людини, а чотири типи колбочок. Тоді як більшість із нас вловлює 1 млн відтінків, ці щасливчики бачать 99 мільйонів!
Вважається, що до 12 відсотків людей з XX хромосомою можуть бути тетрахромними. Однак не всі люди з цією генетичною мутацією зможуть відчути світ у таких яскравих кольорах. За даними клініки Клівленда, це залежатиме від того, чи має додаткова колбочка іншу частоту, ніж інші, і чи є четвертий колірний канал, який дозволяє мозку обробляти збільшену колірну інформацію.
Картини Кончетти Антіко
Порахуйте, скільки смужок бачите ви.
Менше 20 смужок: можливо, у вас 2 типи світлочутливих колбочок. Як і у 1/4 населення світу. Ви розрізняєте трохи менше кольорів, ніж більшість. Бачити повний спектр допоможуть спеціальні окуляри або додатки, розроблені для всіх видів дальтонізму.
Від 20 до 36 смужок: у вас, швидше за все, 3 типи світлочутливих колбочок. Ви, як і більшість людей, розрізняєте велику кількість колірних відтінків.
Більше 37 смужок: схоже, ви належите до тетрахроматів. У них відразу 4 типи світлочутливих колбочок. Такі люди розпізнають приблизно 100 млн кольорів, як бджоли, деякі птахи і художниця Кончетта Антико.
При сприйнятті кольору не тільки чутливість фотороцепторів грає роль, а ще й мозок людини визначає колір залежно від настрою, емоцій, спогадів і досвіду. Це добре демонструють оптичні ілюзії.
Подивіться на картинку і скажіть, якого кольору кола за смужками.
Справа в тому, що вони всі одного кольору. Це оптична ілюзія Манкер-Уайта. Через різнокольорові смужки на зображенні здається, що кола 4 різних відтінків. Думаєте, що тепер це легка задачка? Спробуйте точно відповісти, якого кольору серця за смужками.
Усі вони однакового кольору — жовтого.
Є ще дивовижний феномен сприйняття нашим мозком кольорів. Нейрологічний феномен синестезії. Люди-синестетики уявляють, що буква «Д» неодмінно, припустимо, синього кольору, а ім’я «Олексій» може викликати в них у роті гіркий присмак.
Синестезія — це феномен сприйняття, при якому стимуляція одного сенсорного або когнітивного шляху призводить до мимовільних переживань на другому сенсорному або когнітивному шляху. Люди з синестезією можуть відчувати кольори, коли слухають музику, бачити форми, відчуваючи певні аромати, або сприймати смаки, дивлячись на слова. Усвідомлення синестетичного сприйняття різниться від людини до людини, причому сприйняття синестезії відрізняється залежно від унікального життєвого досвіду її та конкретного типу синестезії. В одній з поширених форм синестезії, відомої як графемно-кольорова синестезія, букви чи цифри сприймаються як кольорові за своєю суттю.
Відомими синестетиками були Володимир Набоков, Ференц Ліст, Дюк Еллінгтон і Ван Гог.
Бачити світ у кольорі — це щастя для кожного з нас! Колір оточував людину та впливав на неї з незапам’ятних часів. І порівняно нещодавно людство навчилося відтворювати та широко використовувати кольори в усіх сферах життя. Різні барви здійснюють великий вплив на нашу психіку, на сприйняття навколишнього світу.
Кольори можуть покращити чи погіршити настрій, здатні зачарувати нас і навіть можуть маніпулювати нашою свідомістю та поведінкою. Наприклад, настрій одразу покращується, коли в хмарний день раптом з’являється сонце і забарвлює все навколо в золотистий колір. А які тривожні думки може викликати криваво-червоний захід сонця чи сірі, майже чорні, грозові хмари. І перша яскраво-зелена трава навесні завжди дарує відчуття радості й надії...
Жила Ілля, 8А
Сигнальні кольори в охороні праці та правилах дорожного руху
Ніколенко Денис, 9А
Дальтоніки. Окуляри для дальтоників
Усе навколо має колір. І більшість людей розрізняють їх приблизно однаково. Однак бувають випадки, коли людина бачить світ в особливому кольоровому спектрі. Таких людей називають дальтоніками, а хворобу — дальтонізмом, на честь лікаря, який описав цей стан.
Англійський учений Джон Дальтон (1766—1844) був протанопом (не розрізняв червоний колір), але не знав про свою колірну сліпоту до 26 років. У нього були три брати та сестра, і у двох з братів була кольоросліпота на червоний колір.
Тільки після того, як у 1790 році Дальтон захопився ботанікою, і виявилося, що йому важко розбиратися, коли йшлося про пурпурові, рожеві або темно-червоні кольори, що були подібні до синіх. Дальтон детально описав свій родинний дефект зору в невеликій книзі. Сам Дальтон, порівнюючи своє кольоросприйняття з баченням квітів друзями та знайомими, вирішив, що в його очах є якийсь синій світлофільтр і наказав своєму лаборанту після смерті витягти його очі й перевірити, чи не забарвлене в блакитний колір склоподібне тіло очного яблука. Лаборант виконав заповіт ученого і не знайшов у його очах нічого особливого.
Очі Дальтона збереглися в банці зі спиртом у Манчестерському літературно-філософському товаристві. І вже в 1995 році генетики виділили й дослідили ДНК із сітківки. У ній виявили гени дальтонізму. Завдяки публікації вченого з'явилося слово «дальтонізм», яке на довгі роки стало синонімом не тільки описаної ним аномалії зору в червоній області спектру, але і будь-якого порушення колірного зору.
Джон Дальтон
Дальтонізм обумовлений порушеннями роботи конусів — спеціальних фоточутливих клітин, розташованих на сітківці ока.
Відповідальні за сприйняття кольору фоторецептори працюють на основі трьох типів — чутливих до довгих (червоних), середніх (зелених) та коротких (синіх) хвиль світла. Кожна колбочка має в складі певний пігмент (білок). Він реагує на певні кольори, які разом і дозволяють оку розрізняти кольорову картинку. У людей з дальтонізмом один або кілька типів колбочок функціонують неправильно або взагалі відсутні, що призводить до порушення сприйняття кольору.
Найчастіше у вроджених дальтоніків проблема криється в генах. Неможливість сприймати кольори колбочками “записується” на генному рівні та передається від батьків до дітей. У результаті неправильного формування білків колбочки не сприймають певний спектр хвиль і не дозволяють бачити колір і його відтінки.
Очевидно, що люди з дефектом кольорового зору не бачать деякі кольори. Однак існує кілька симптомів, які вказують на стан дальтонізму. До них відносять:
труднощі в розрізненні деяких кольорів (синього і жовтого, червоного і зеленого);
замість одного кольору пацієнт бачить інший;
у дуже рідкісних випадках дальтоніки бачать світ у сірих відтінках;
кольори можуть мати вигляд “розмитих”.
Усі дефекти колірного зору умовно поділяють за кількостями кольорів, які може або не може сприймати око. “Вимикання” хоча б одного кольору змінює сприйняття кольору всієї картинки, і одні кольори можуть здаватися іншими.
Отже, за видами дефектів колірного зору виділяють:
Монохромазію — коли око може сприймати якийсь один колір і не сприймає два інших.
Дихромазію — коли людина розрізняє два з трьох кольорів, а третій заповнюють відтінки інших спектрів кольору. При цьому дихромазію поділяють на:
дейтеранопію — несприйняття зеленого спектра, інші кольори здаються більш тьмяними;
протанопію — неможливість сприйняття всіх червоних відтінків, а червоний має вигляд, як відтінок коричневого, зелений схожий на сірий, а жовтий на світло-коричневий;
тританопію — неможливість сприймати відтінки синього кольору, у такому випадку пацієнт бачить зображення в зелено-червоному спектрі.
Для діагностики захворювання часто використовуються такі тести:
Ішихара — це набір картинок з кольоровими точками, на яких намальовані цифри/патерни. Для людей з нормальним сприйняттям кольору зображення яскраве і чітке, а для дальтоніків — утруднене через обмежену здатність бачити кольори. Метод дозволяє визначати різні типи дальтонізму.
Фарнсворта (Таблиці Д15 і D100) — це набір таблиць з різними відтінками, які потрібно впорядкувати або класифікувати за кольорами. Дальтонікам важко виконати це завдання.
Нагеля — використовується для визначення типу дихромазії. Метод заснований на принципі сприйняття кольору та порівняння різних відтінків.
Колірна сліпота немає прямого ефективного лікування, що дозволяє повністю відновити нормальне колірне сприйняття. Проте є компенсаційні методи, які допоможуть дальтонікам адаптуватися.
Ось найпоширеніші з них:
оптична корекція зору — здійснюється спеціальними окулярами та контактними лінзами з кольоровими фільтрами, які роблять кольори більш контрастними; допомагають визначати деякі відтінки, але не здатні повністю відновити колірний зір;
навчання та адаптація — розвиток компенсаторних стратегій допомагає дальтонікам успішно орієнтуватися за іншими характеристиками об’єктів (яскравість, насиченість, порядок);
використання спеціалізованих технологій — існують додатки для мобільних пристроїв, що допомагають дальтонікам у розпізнаванні відтінків кольорів, деякі з них забезпечують альтернативні способи візуалізації інформації;
Учені розробили окуляри для дальтоніків!
Тривалий час медичні експерименти в цій галузі були спрямовані на можливість корекції генного апарата, але рішення досі немає, незважаючи на незначні досягнення.
Технологія, яка допомагає дальтонікам побачити кольори, з'явилася випадково. Дослідники займалися розробкою спеціальних лікарських окулярів для лазерної хірургії. Полімер, з якого збиралися зробити цей прилад, мав відсікати частини хвиль видимого спектру. Коли розробник, що страждав на дальтонізм, одягнув один з тестових зразків, він помітив значне поліпшення колірного зору.
Дослідників зацікавив цей ефект, і вони зосередили увагу на розрахунку фізичних параметрів лінз, що поліпшують сприйняття кольорів у дальтоніків.
Кожного разі=у лінза набирається з шарів, які можуть частково виправити це порушення зору.
Незважаючи на особливості колірного сприйняття, дальтоніки найчастіше успішно адаптуються та ведуть повноцінне життя. Завдяки сучасним технологіям вони можуть успішно навчатися та працювати в різних сферах, обирати професії та освітні програми, які краще відповідають їхнім здібностям та уподобанням.
Денисюк Артур, 8Б
Психофізіологія кольору
Колір — це властивість світла, яке відбивається від предметів і сприймається органами зору.
Це не лише те, що ми бачимо. Вони впливають на нашу свідомість, емоції та навіть фізичний стан. Наукові дослідження показують, що різні кольори здатні стимулювати або заспокоювати, формувати асоціації, а також упливати на наші рішення. У маркетингу кольори стали потужним інструментом для створення впізнаваності брендів і впливу на поведінку споживачів.
Дослідники з Національного інституту очей США провели дослідження, яке розкриває, як мозок обробляє кольорову інформацію та розпізнає кольори в навколишньому середовищі. Використовуючи магнітоенцефалографію (МЕГ), вони виявили, що кожен колір викликає унікальні патерни мозкової активності, що дозволяє визначити, який колір бачить людина, аналізуючи її мозкову діяльність.
Цікаво, що мозок по-різному обробляє теплі та холодні відтінки: активність більше змінюється між світлими та темними теплими кольорами, ніж між холодними. Це може пояснювати, чому в різних культурах існує більше назв для теплих кольорів. Результати дослідження можуть бути корисними для розробки машинно-мозкових інтерфейсів та зорових протезів.
Червоний колір
Червоний — це колір пристрасті, енергії та агресії. Він пробуджує сильні емоції, такі як любов, гнів, азарт. Він стимулює вироблення адреналіну та дофаміну. Червоний впливає на лімбічну систему — емоційний центр мозку, особливо на амідалу, яка відповідає за реакції страху, збудження та уваги; активує симпатичну нервову систему, підвищує частоту серцевих скорочень, рівень адреналіну, стимулюючи реакцію "боротьби або втечі". Колір сигналізував про небезпеку чи ресурс (зрілі плоди), що пояснює його миттєвий вплив на підсвідомість. Червоний сприяє збільшенню кровотоку, викликаючи прилив енергії.
Наукові дані:
Дослідження Еліота та Мейєра (2007) показало, що червоний колір може підвищувати рівень збудження і продуктивності в завданнях, пов'язаних з фізичною активністю. Водночас, у когнітивних завданнях він може знижувати ефективність через підвищення тривожності.
Експеримент:
Учасники, яким показували червоний перед виконанням тестів, частіше помилялися в порівнянні з тими, хто бачив зелений чи синій.
Жовтий колір
Жовтий є найяскравішим і найбільш стимулюючим для мозку, тому його вплив глибоко пов’язаний із психологічними реакціями людини. Він асоціюється з радістю, оптимізмом та енергією, сприяючи виробленню серотоніну, що покращує настрій і підвищує мотивацію. Жовтий стимулює когнітивну активність, підсилює увагу і здатність до творчості, але в надмірній кількості може викликати перевантаження нервової системи, дратівливість і навіть тривогу. На підсвідомому рівні він асоціюється з сонцем та безпекою, хоча яскравий жовтий у природі також сигналізує про обережність (отруйні тварини чи рослини).
Наукові дані:
У дослідженні Пантоне (2014) жовтий було визнано найбільш помітним кольором завдяки його високій яскравості. Це робить його ефективним у рекламних кампаніях, особливо в комбінації з контрастними кольорами, як-от чорний (знаки попередження, логотипи).
Експеримент:
Учасники експерименту в жовтому середовищі демонстрували кращі результати у вирішенні завдань, які вимагали концентрації.
Синій колір
Синій колір має глибокий вплив на психіку людини, викликаючи відчуття спокою, довіри та стабільності. Він асоціюється з порядком, професійністю і логікою, активуючи лімбічну систему мозку, особливо гіпокамп, який відповідає за регуляцію емоцій і пам’ять. Синій допомагає знижувати тривожність, сприяє емоційній стійкості та стимулює раціональне мислення, тому він часто використовується в середовищах, де потрібна концентрація і чіткість. На фізіологічному рівні синій стимулює парасимпатичну нервову систему, сприяючи уповільненню серцевого ритму, нормалізації кров’яного тиску та зниженню рівня кортизолу — гормону стресу. Ця здатність синього створювати баланс між емоційною стабільністю і фізичною релаксацією робить його незамінним у терапії, роботі та дизайні, спрямованому на заспокоєння і концентрацію.
Наукові дані:
Дослідження Вілсон та Брауна (2013) виявило, що синє освітлення у вечірній час стимулює вироблення мелатоніну — гормону, який регулює цикл сну. Люди, які спали в кімнатах із синім освітленням, засинали швидше і мали глибший сон.
Експеримент:
Експеримент Спенсера (2010) показав, що синє середовище знижує рівень кортизолу — гормону стресу, що сприяє емоційному розслабленню. Учасники, які перебували в синіх кімнатах, відзначали зменшення тривожності порівняно з червоним середовищем, яке підвищувало збудження.
Зелений колір
Зелений колір впливає на психіку та фізіологію людини завдяки своїй здатності гармонізувати емоційний стан і стимулювати відновлення організму. На психологічному рівні зелений активізує лімбічну систему мозку, знижуючи збудження амігдали, що відповідає за тривогу і страх, та стимулює гіпоталамус, сприяючи почуттю безпеки і спокою. Його вплив на парасимпатичну нервову систему знижує частоту серцевого ритму, нормалізує дихання та сприяє зменшенню рівня кортизолу — гормону стресу. Також зелений полегшує напруження очей, адже він розташований у центрі видимого спектра світла, що робить його фізіологічно комфортним для сприйняття. Завдяки своїй здатності відновлювати баланс між емоційним та фізіологічним станом, зелений активно використовується в терапії, дизайні інтер’єрів і природних середовищах для покращення загального самопочуття.
Наукові дані:
Дослідження Пратта і Франзена (2014) показало, що зелений колір знижує рівень кортизолу — гормону стресу. Це дозволяє організму переходити в стан релаксації та відновлення. Згідно з дослідженням Лі (2015) зелений сприяє зниженню артеріального тиску і частоти серцевих скорочень, активуючи парасимпатичну нервову систему.
Експеримент:
Дослідження Лі (2015) показало, що пацієнти в лікарняних палатах із зеленими акцентами швидше одужували після хірургічних втручань. Ці пацієнти мали нижчий рівень стресу, нормальний артеріальний тиск і сповільнений серцевий ритм у порівнянні з тими, хто перебував у білих нейтральних кімнатах.
Білий колір
На психологічному рівні білий колір асоціюється зі спокоєм, порядком і чистотою. У культурному контексті білий часто використовується як символ свіжого початку чи оновлення, що створює відчуття можливості "почати з чистого аркуша". Проте надлишок білого може викликати протилежний ефект. Психологи відзначають, що занадто багато білого може створювати почуття ізоляції, пустоти або навіть холодності. Це пов’язано з відсутністю яскравих стимулів для мозку, які надають інші кольори. Білий активізує парасимпатичну нервову систему, допомагаючи організму розслабитися. Він не стимулює сильних емоційних реакцій, що робить його ідеальним для середовищ, де потрібна нейтральність, наприклад, у лікарнях чи навчальних аудиторіях.
Наукові дані:
Згідно з роботою Гаррета (2017) білий колір допомагає зменшити візуальну напругу, оскільки рівномірно відбиває світло і не перевантажує зорові рецептори. Це робить його ідеальним для середовищ, де потрібний зоровий комфорт, наприклад, офісів чи навчальних аудиторій.
Експеримент:
Пацієнти перебували в палатах з білими стінами та палатах із пастельними акцентами. Їхній стан оцінювали за рівнем тривожності та швидкістю відновлення. У білих палатах пацієнти частіше асоціювали простір із стерильністю, що знижувало тривожність, проте занадто білий інтер’єр іноді викликав дискомфорт через відчуття " холодності"
Чорний колір
Чорний колір має сильний вплив на людину, викликаючи глибокі емоційні реакції та фізіологічні зміни. Психологічно він асоціюється із силою, владою, захистом і таємничістю. Чорний створює відчуття авторитету і впевненості, тому його часто використовують у моді, брендингу та офіційному одязі, щоб підкреслити серйозність і статус. На фізіологічному рівні чорний впливає на зорову систему, оскільки він поглинає світло і не відбиває його. Це змушує очі працювати з підвищеним навантаженням, що може викликати втому, особливо у приміщеннях із недостатнім освітленням. Чорний колір також сприяє зниженню активності у ділянках мозку, які відповідають за емоційне збудження, що створює ефект концентрації.
Наукові дані:
Дослідження Гаррета (2017) показало, що чорний колір знижує активність мозкових ділянок, пов’язаних з емоційним збудженням, що сприяє концентрації. Проте тривале перебування в оточенні чорного може викликати втому та зниження настрою через відсутність стимуляції.
Експеримент:
Було проаналізовано результати матчів команд у чорній формі та їхній рівень порушень правил порівняно з командами в інших кольорах. Команди в чорній формі частіше демонстрували агресивну поведінку та мали більше фолів. Також глядачі сприймали гравців у чорному як більш агресивних.
Логачова Софія, 10Ал
Page updated
Google Sites
Report abuse