10. Кривые основных возбуждений. Реакция рецепторов. Метамеризм.

Начальные преобразования лучистой энергии, в результате которых затем возникает световое ощущение, происходят в сетчатой оболочке глаза. Она содержит три слоя нервных клеток - нейронов. Нейроны, наиболее удаленные от внутренней поверхности сетчатки, оканчиваются световоспринимающими рецепторами. Они бывают двух типов - длинные и тонкие - палочки, широкие и короткие - колбочки. Совокупность палочек представляет собой аппарат только черно-белого зрения, работающий при малых яркостях (сумеречное зрение). Совокупность колбочек - универсальный аппарат как черно-белого, так и цветного зрения. Цветность излучения зависит от его спектрального состава. Это связано с тем, что цветоощущающие рецепторы сетчатки-колбочки - различны по спектральной чувствительности. По этой характеристике их делят на три группы. Чувствительность рецепторов одной из них ограничена начальной (коротковолновой) частью видимого спектра. Это - синечувствительные (и синеощущающие) рецепторы: при их возбуждении в мозг направляются сигналы, действие которых вызывает ощущение синего (весьма близкого к фиолетовому) цвета. Колбочки двух других групп чувствительны соответственно к средней и длинноволновой частям спектра. По их сигналам возникают ощущения зеленого и красного цветов. Спектральные свойства рецепторов изучались неоднократно. Кривые их спектральной чувствительности (рис.), называемые также кривыми основных возбуждений, показывают относительные величины реакций на каждое из монохроматических излучений постоянной мощности.

Три типа зрительных рецепторов неодинаково реагируют на возбуждение одинаковой мощности на разных длинах волн. Этим объясняется в частности то, что цвету объекта часто соответствует не тот участок спектра, на котором объект имеет наибольшее отражение. Цветовое ощущение можно характеризовать суммарным (по спектру) реакциями рецепторов. Распределения этих реакций получают перемножением ординат спектральной кривой мощности возбуждения и кривых чувствительности (основных возбуждений) – С, З, К.

; ;

В силу трехкомпонентной (трехрецепторной) природе зрения одинаковое цветовое ощущение м.б. вызвано цветовыми возбуждениями с разными спектральными распределениями энергии при соответственно различном распределении результирующих реакций. Два эквивалентных в указанном смысле возбуждения образуют так называемую метамерную пару, и таких эквивалентных возбуждений может оказаться множество. По той же причине оригинальному цветовому возбуждению, которое характеризуется определенным спектральным распределением, оказывается возможным подобрать визуальный эквивалент с отличающимся распределением. Метамерные цветовые стимулы - стимулы с одинаковыми координатами цвета относительно определенного наблюдателя, но с различными спектральными составами. Условия метамеризма: 1. один и тот же источник освещения (чем больше спектральное распределение источника стремиться к монохроматическому, тем больше метамерных пар; 2. одинаковый угол обзора объекта; 3. фон на кот. рассматривается объект (обычно принят нейтрально серый). 4. один и тот же наблюдатель. В полиграфии используют стандартый источник D-50, угол 2” и фон нейтрально серый. Метамерные стимулы делятся на три группы:1) созданные различными излучениями (самосветящиеся стимулы), например, дневной свет и искусственный источник освещения, его имитирующий; 2) созданные различными объектами, освещенными одним излучением (несамосветящиеся стимулы), т. е. два образца с разным спектральным составом под одним источником выглядят одинаково; 3) созданные различными объектами и излучениями (несамосветящиеся объекты), т. е. два образца с разным спектральным составом под разными источниками освещения выглядят одинаково. Степень метамерности показывает, насколько сильно будут различаться метамерные образцы при смене источника освещения. Количественным выражением является индекс метамеризма расстояние между цветовыми координатами метамерной пары при замене источника освещения.