Пуркинье эффект. Дневное и ночное зрение

Установлено, что при яркости более 0,1 нт (яркость белой освещенной поверхности при полной луне 0,07 нт, днем в комнате 3-100 нт) распад родопсина в палочках идет настолько интенсивно, что восстановление все время отстает от распада и концентрация его резко снижается. В результате — палочки "слепнут". При этом в процессе зрения участвуют почти исключительно колбочки, и такое состояние называют дневным зрением. Вместе с тем колбочки менее чувствительны, чем палочки. При яркости менее нескольких сотых нит колбочки практически выключаются из процесса зрения. В этом случае в зрении участвуют только палочки, и оно называется ночным .

Как уже отмечалось, палочки и различные типы колбочек обладают различной спектральной чувствительностью. При этом суммарные относительные чувствительности трех видов колбочек к однородным излучениям определяют спектральную чувствительность глаза при дневном зрении, которая приведена на рисунке ниже, точнее сказать приведен ее стандартный вариант — согласно ГОСТ 11093-64 .

Относительные чувствительности палочек определяют спектральную чувствительность глаза при ночном зрении. Эта кривая на рисунке не приведена — она подобна по форме, но ее максимум смещен в коротковолновую область (~510 нм).

Палочки в целом более чувствительны к коротковолновым излучениям, чем колбочки. Поэтому в сумерках синие предметы кажутся более светлыми, а красные более темными, чем при дневном свете. Еще Леонардо да Винчи (1452-1519, итальянский живописец, скульптор, архитектор, ученый, инженер, и т.д., и т.п.) отмечал, что "зеленый и голубой усиливают свой цвет в полутени, а красный и желтый выигрывают в цвете в своих освещенных частях, и то же самое делает белый".

Обратите внимание днем на контраст между пламенно алой геранью в бордюре газона и фоном из темно-зеленых листьев. В сумерки и поздно вечером этот контраст совершенно противоположен: цветы кажутся теперь много темнее листьев. Возможно, вас удивит сравнение яркости красного с яркостью зеленого цвета, однако различия выражены здесь настолько хорошо, что сомнениям нет места.

Если в картинной галерее найти красный и голубой цвета, которые днем представляются одинаково яркими, то в сумерки можно обнаружить, как голубой цвет становится ярче до такой степени, что кажется, будто краска светится.

Удалитесь подальше от городского освещения. Вначале вам ночь покажется очень темной; потом, когда ваши глаза привыкнут к темноте (в работу включатся палочки), вы начинаете различать окрестности. Взгляните на сильно окрашенную бумагу — она вам покажется бесцветной. Красный лист бумаги вам покажется черным, а голубой и фиолетовый — серо-белым. Мы становимся цвето-слепыми!

В то же время на небе появятся тысячи звезд со своим серебристым блеском. Если смотреть на них пристально, то большинство из них исчезнут, а останутся лишь самые яркие, которые будут казаться нам маленькими световыми точками. Эти наблюдения лучше всего проводить в темные ночи и вдали от городов, но и при лунном освещении ландшафт становится для нас, если можно так сказать, "палочным ландшафтом".

Все это — примеры эффекта Пуркинье (Ян Эвангелиста Пуркинье , 1787-1869, фундаментальные труды по физиологии, анатомии, гистологии и эмбриологии, в 1839г. основал первый в мире физиологический институт во Вроцлаве, классические исследования по физиологии зрительного восприятия, в 1825г. открыл ядро яйцеклетки), и объясняется тем, что палочки дают нам впечатление света, а не цвета.

Но мы отвлеклись, давайте вернемся к более научному изложению вопроса.

Говоря об относительной спектральной чувствительности глаза при дневном зрении мы говорили об интегральной характеристики трех групп колбочек. Колбочки каждой из трех групп имеют наибольшие чувствительности в длинно-, средне- и коротковолновой зонах спектра; что и представлено на рисунке ниже.

Существование в глазу трех видов колбочек и ощущение различных цветов при действии излучений на различные типы колбочек являются причиной цветового зрения. Так как колбочки работают только при высоких уровнях яркости — только дневное зрение является цветовым, а следовательно — "ночью все кошки серы" — вспомним эффект Пуркинье.

Эффект Пуркинье можно испытать, если воспользоваться рис. 11 на цветной вкладке. Найдите помещение, общую освещенность которого можно уменьшать постепенно. Посмотрите на рис. 11 при нормальном освещении: красная полоса покажется вам более яркой, чем сине- зеленый фон. Продолжая рассматривать рисунок, медленно уменьшайте освещенность. Вы увидите, как цвета постепенно блекнут. Достигнув низкого уровня освещенности, вы увидите, что красная полоса станет темнее окружающего ее сине-зеленого фона. Не исключено, что красная полоса покажется вам черной, а фон — серым, Именно в этой точке произошел переход вашего зрения от фотопического (колбочки) к скотопическому (палочки).

Открытие Пуркинье основано на его собственных наблюдениях над окружавшими его предметами. Он заметил, что яркость голубых и красных дорожных знаков в разное время суток разная: днем обе краски одинаково яркие, а на закате голубая кажется более яркой, чем красная. То, что наблюдал Пуркинье, на самом деле было результатом изменения восприятия яркости световых лучей с разной длиной волны, вызванным переходом от фотопического к скотопическому зрению: при слабом освещении, в условиях, когда «работает» палочковое зрение, зрительная система становится более чувствительной к коротковолновому свету, чем к длинноволновому (см. рис. 4.4), вследствие чего при плохом освещении коротковолновый свет кажется ярче длинноволнового. Таким образом, за счет того, что при наступлении сумерек начинает «работать» фотопическое зрение, мы вначале воспринимаем длинноволновый «красный» свет как относительно более яркий по сравнению с коротковолновым «зеленым», но по мере наступления темноты и возрастания роли скотопического зрения, изначально красноватые тона начинают казаться более темно-серыми, чем зеленые. При наступлении глубоких сумерек красноватые тона кажутся черными. Поскольку скотопическое зрение - бесцветное и все «цвета» кажутся только разными оттенками серого, при уменьшении освещенности то, что при дневном свете было зеленым, становится серебристо-серым, а то, что при дневном свете было красным, - серебристо-черным.

Следовательно, прав был английский драматург Джон Хейвуд, написавший в 1546 г.: «При погашенных свечах все кошки серые».

Красный свет и темновая адаптация. Длина волны света, используемого для предварительной «обработки» глаз того, чью темновую адаптацию предстоит изучить, имеет определенные практические последствия. Если для этой цели используется свет, характеризующийся определенной длиной волны (650 нм или более, воспринимаемый как красный), после его выключения темновая адаптация наступает быстрее, чем при использовании света с другой длиной волны. Причина заключается в том, что в качестве фоторецепторов палочки относительно нечувствительны к длинноволновому свету, вследствие чего мало влияют на световую адаптацию.

На этом наблюдении основана одна интересная практическая рекомендация. Если человеку предстоит быстрый переход из хорошо освещенного помещения в темное, темновую адаптацию можно начать заранее, еще находясь в освещенном помещении, для чего нужно надеть защитные очки с красными стеклами, пропускающими только длинноволновый свет. В качестве подготовки к ночному зрению предварительная адаптация с помощью длинноволнового (красного) света почти столь же эффективна, как пребывание в темноте.

Красные защитные очки исполняют несколько функций. Как любой подобный фильтр, они уменьшают количество света, попадающего в глаза, в результате чего глаза адаптируются к меньшей освещенности. Однако более важно то, что красные стекла пропускают только длинноволновый красный свет, к которому палочки особенно нечувствительны. Хотя и колбочки тоже относительно нечувствительны к длинноволновому красному свету, при достаточной интенсивности последнего они все же будут функционировать в то самое время, когда еще менее чувствительные палочки претерпевают темновую адаптацию. Иными словами, красный свет стимулирует только колбочки. Следовательно, когда в темноте человек снимает очки, начинают адаптироваться только колбочки и темновая адаптация происходит быстрее (см. верхнюю кривую рис. 4.1).

На вопрос Эффект Пуркинье-это что за эффект такой? заданный автором Посольство лучший ответ это Повернитесь лицом к солнцу, закрыв глаза, и поводите рукой перед лицом. Вы “увидите” мелькающие разноцветные шарики.

При действии света преимущественно на колбочки одного типа возникает ощущение определенного цвета; соответственно, красного, зеленого и синего цвета. Поэтому, для краткости, группы колбочек называют КЗС–приемниками, а кривые, представленные на рисунке выше, называют кривыми основных возбуждений.
Существование в глазу трех видов колбочек и ощущение различных цветов при действии излучений на различные типы колбочек являются причиной цветового зрения. Так как колбочки работают только при высоких уровнях яркости - только дневное зрение является цветовым, а следовательно - "ночью все кошки серы"

Пуркинье в 1825 году заметил, что яркость голубых и красных дорожных знаков в разное время суток разная: днём обе краски одинаково яркие, а на закате голубая кажется более яркой, чем красная. При наступлении более глубоких сумерек цвета совсем блекнут и, вообще, начинают восприниматься в серых тонах. Красный цвет воспринимается как черный, а голубой как белый. Этот феномен связан с переходом от колбочкового зрения к палочковому при снижении освещенности.

Пуркинье явление - сдвиг максимума спектральной светочувствительности наблюдателя при адаптации к слабому (сумеречному) освещению в сторону голубовато-зеленых тонов (500 нм) от точки максимума дневного зрения, лежащей на длинах волн желто-зеленых тонов (555 нм). В сумеречном освещении цвета предметов «холодеют»: красные и желтые оттенки становятся тусклыми голубые и зеленые - относительно более яркими.

С проявлениями эффекта Пуркинье мы сталкиваемся в повседневной жизни, в быту, с ним приходится считаться в ряде отраслей промышленности (например, при изготовлении и применении красителей). Приведем пример явления, знакомого многим из повседневной жизни, но, по-видимому, не всем понятного. В ясный солнечный день летом вы видите на клумбе два цветка: красный мак и синий василек. Оба цветка имеют насыщенные цвета, мак кажется даже более ярким. А теперь вспомните, как выглядят эти цветы в сумерки и ночью. Мак, как и любые красные цветы, герань, сальвии, гвоздики, кажется черным, а василек стал светло-серым.
А вот другой пример. Взгляните днем на разноцветный ковер, в котором имеются красные, оранжевые тона, а также зеленые, голубые или синие, а затем посмотрите на него в сумерки или ночью. При слабом освещении все красные и оранжевые цвета как бы „тонут", т. е. темнеют, а зеленые, голубые - „выпирают", становятся более светлыми. Создается впечатление, что днем это был совсем другой ковер.
Об этом явлении знали еще вышивальщицы в Древней Греции: работая при светильниках, они часто ошибались в расцветках, принимая одни за другие.
С влиянием эффекта Пуркинье приходится считаться астрономам при фотометрировании (т. е. сравнении яркости) звезд разного цвета.

Пуркинье эффект (англ. Purkinje shift) - психофизический феномен, состоящий в том, что при (темновой) адаптации к слабому (сумеречному) освещению происходит сдвиг максимума кривой спектральной чувствительности наблюдателя в сторону голубовато-зеленых тонов (500 нм) от точки максимума дневного зрения, лежащей на длинах волн желто-зеленых тонов (550 нм). Феноменологически этот эффект проявляется в дифференциальном изменении видимой яркости разноокрашенных объектов, напр., цветов на клумбе или лесной поляне: в сумеречном (в т.ч. предрассветном) освещении красные цветы (маки) теряют видимую яркость и заметность, а голубые цветы (васильки), напротив, становятся ярче и заметнее.

Психологический словарь. А.В. Петровского М.Г. Ярошевского

Словарь психиатрических терминов. В.М. Блейхер, И.В. Крук

нет значения и толкования слова

Неврология. Полный толковый словарь. Никифоров А.С.

нет значения и толкования слова

Оксфордский толковый словарь по психологии

Пуркинье эффект (или Феномен, или Сдвиг) - феномен, когда освещенность многоцветного образца уменьшается, те тона, которые находятся ближе к концу длинных волн спектра (красные, оранжевые) теряют свою воспринимаемую яркость быстрее, чем те, которые находятся ближе к концу коротких волн (зеленые, голубые). Этот сдвиг происходит в результате тоге что палочки, имеющие большую общую чувствительность, чем колбочки, максимально чувствительны к волнам короткой длины.