Инерционность зрительного ощущения

При воздействии импульса света на глаз интенсивность ощущения нарастает и спадает не мгновенно. Продолжительность этих процессов зависит от яркости источников света, спектрального состава излучения, уровня адаптации глаза и т. д. Время нарастания интенсивности зрительного ощущения составляет примерно 0,1 с. Время спада больше. В начальный момент воздействия импульса света кажущаяся яркость может превосходить установившуюся в результате адаптации глаза в несколько раз. Наиболее быстро нарастают и затухают ощущения от красного цвета, затем от зеленого и синего.

Наличие инерционности зрения приводит к слитному восприятию (отсутствию мерцаний) серии световых импульсов, если их частота повторения выше некоторой критической. Критическая частота, при которой мерцания становятся незаметными, зависит от яркости и скважности импульсов и определяется эмпирическим уравнением f _кр a lg L = b ,

Где L— яркость в кд/м 2 ; a и b — параметры, зависящие от скважности импульсов. При скважности 0,5, например, а = 10, 6 = 30. С увеличением скважности значения коэффициентов а и Ъ возрастают, что приводит к увеличению f _кр

Ощущаемая яркость слитного света L _сл, согласно закону Тальбота, определяется средним значением яркости L_t прерывистого света за весь период наблюдения Т :

Восприятие цвета. Воздействие на глаз светового излучения определенной длины волны ощущается в виде цвета. Коротковолновой границе светового диапазона соответствует фиолетовый цвет, который с увеличением длины волны постепенно переходит в синий, затем голубой, зеленый, желтый, оранжевый и, наконец, красный, замыкающий длинноволновую границу светового диапазона.

Относительная спектральная чувствительность глаза (рис. 1.10) имеет максимум на волне 555 нм, соответствующей желто-зеленому цвету, и спадает при удалении от этого участка, практически достигая нуля при длинах волн 380 и 770—800 нм.

Субъективно цвет оценивается светлотой, цветовым тоном и насыщенностью цветового тона. Например, белый, светлосерый и темно-серый цвета отличаются светлотой, желтый и зеленый — цветовым тоном, красный и розовый — насыщенностью.

Субъективные характеристики дают лишь качественную оценку излучения. Для объективной характеристики цвета светлоту оценивают по яркости; цветовой тон — по доминирующей длине волны, т. е. по длине волны того спектрального цвета, который, будучи смешан в определенной пропорции с белым, обеспечивает зрительное тождество цвета смеси с цветом исследуемого излучения; насыщенность — по чистоте цвета р , под которой понимают долю спектрального цвета (для которого р = 1), обеспечивающую в смеси с белым (для которого р = 0) зрительное тождество с исследуемым излучением.

В зрительном аппарате наряду с яркостной адаптацией существует и цветовая адаптация. Она выражается в том, что цвет, на который адаптируется глаз, как бы выцветает. Это приводит к изменению цвета в результате предварительного воздействия на глаз других цветов (последовательный цветовой контраст) или к кажущемуся изменению цвета детали при изменении цвета фона (одновременный цветовой контраст). Например, серое на красном приобретает зеленоватый оттенок, а на синем — желтоватый, желтое на красном кажется зеленоватым, а на зеленом — оранжевым и т. д. Характерно и то, что в любых условиях освещения (свеча, лампа накаливания, дневной свет) белые детали всегда легко узнаются, так как они самые светлые, а уже по отношению к ним глаз оценивает все остальные цвета. Это явление называется константностью цвета, или поправкой на освещение, и играет важную роль в приспособлении зрения к различным условиям освещения.

Способность аппарата дневного зрения различать цвета объясняется наличием трех групп колбочек. Полагают, что одна из групп чувствительна к красному, другая — к синему, а третья — к зеленому цвету. Совокупность раздражения этих групп светочувствительных элементов создает впечатление данного цвета.

На основе этих представлений создана хорошо оправдавшая себя на практике трехкомпонентная теория цвета.