Шкалы фотоаппарата

Шкала выдержек	Шкала диафрагмы
1/30 сек	2,0
1/60 сек	2,8
1/125 сек	4,0
1/250 сек	5,6
1/500 сек	8,0

Вот, скажем, при фотографировании в помещении приходится использовать выдержку 1/30 сек, а диафрагму - 2,0; а на улице выдержка при той же чувствительности фотопленки составит 1/250 сек, а диафрагмы - 8,0; разница составит 2 в 7 степени, то есть в 128 раз. На деле разница бывает иной раз еще больше, но пусть будет разница всего в 100 раз - для нашего примера и этого достаточно.

Вот, скажем, человек читает книгу на улице, сидя на скамеечке. Допустим, книга напечатана черными-черными буквами, и альбедо этих букв всего-навсего 0,1; а бумага в книге до того белая, что ее альбедо 0,9. Другой человек читает такую же книгу в помещении. В освещенности оба не испытывают недостатка. Что же мы можем заметить?

Примем световой поток в помещении за единицу. Тогда бумага в книге, которую читают в этом помещении, отразит 0,9 ед., а буквы в книге - только 0,1 ед. А что же на улице? Световой поток там, как мы знаем, в 100 раз больше. Значит, буквы отразят 10 таких единиц, а бумага - уже 90 единиц (Табл. 2):

Таблица 2.

Количество света, отраженного от белой бумаги и от черных букв

	Белая бумага	Черные буквы
На улице	90	10
В помещении	0,9	0,1

А теперь сравним, сколько света отражает бумага в помещении и буквы на улице. Бумага - 0,9 ед., буквы - 10 ед. То есть черное белее белого теперь уже более чем в 10 раз! Фантастика? Никакой фантастики.

Дело в том, что общий уровень освещенности - это излишняя информация. И мы эту информацию в значительной мере не воспринимаем. Нам довольно знать изменения освещенности в одном зрительном поле. Так, Луна для нас белая, потому что она ярко освещена, да еще на фоне ничего не отражающей космической пустоты. Нам довольно воспринимать черные буквы на белой бумаге, вне зависимости от того, какова абсолютная освещенность этой бумаги. А вот фотопленка воспринимает не только относительную, но и абсолютную освещенность.

Для того, чтобы эту лишнюю информацию в мозг не пропускать, существует ряд механизмов. Всем известно, что на свету зрачок суживается, а на ярком свету - расширяется. Тем самым в глаз не попадает «излишний» свет. Но этого недостаточно, и потому в работу включаются так называемые горизонтальные клетки. Каждая из этих клеток соединяет между собой несколько колбочек, а все вместе они образуют сплошную сеть – синцитий (Рис. 6).

Г оризонтальные

к летки

Колбочки

Рис. 6. Колбочки и сеть горизонтальных клеток

Эти клетки возбуждаются, их возбуждение передается от одной к другой и распространяется по всей территории сетчатки; их общее возбуждение, которое отображает абсолютную освещенность, как бы вычитается из возбуждения каждой отдельной колбочки. И потому чаще всего мы видим только относительную освещенность в зрительном поле. То есть, иначе говоря, из освещенности каждого участка зрительного поля как бы вычитается средняя освещенность. Чтобы было совсем понятно, приведем пример.

Допустим, все наше зрительное поле занимает белая стена; мы смотрим на эту стену, а на стене - три по-разному освещенных участка: на один участок падает 10 лк (люкс - физическая единица освещенности), на другой - 50 лк, а вот на третий - 60 лк; при этом все три участка одинаковой величины.

Какова средняя освещенность зрительного поля? 40 лк. Это понятно: (10+50+60): 3 = 40. Наша зрительная система, при помощи своих горизонтальных клеток, вычитает эту среднюю величину из освещенности каждого участка стены. Что получается?

Первый участок как бы и вовсе не освещен; 10-40= -30 лк - то есть даже меньше, чем ничего - полнейшая тьма. Стало быть, он для нас будет выглядеть черным.

Второй участок если и освещен, то только чуть-чуть: 50-40=10 лк. Он будет выглядеть серым.

А третий - освещен довольно ярко: 60-40=20 лк, для нас он будет белым. Напомним, это при условии, что кроме этой стены, мы ничего больше не видим. Итак, абсолютную освещенность нам не видно - видно только освещенность относительную.

Еще пример. Представим себе выключенный черно-белый телевизор. Какого цвета его экран? Правильно, серого. Теперь мысленно его включим. На экране появится ярко-белый цвет – и насыщенный черный. Откуда взялся белый цвет – понятно: экран засветился, и некоторые его участки стали белыми. А вот откуда взялся черный цвет? Ведь, засветившись, серый экран не мог стать чернее! Не мог. Но некоторые его участки стали казаться нам черными – оттого, что рядом появились белые.

Вот точно так же и просто цвет является информацией излишней; главным образом для нас важны границы и изменения цветов. Так что механизм восприятия форм - гораздо более древний и устойчивый, чем механизм восприятия цветов. «Цветовые» клетки наружного коленчатого тела имеют такую организацию своих рецептивных полей, что они реагируют опять-таки на границы и контуры разноокрашенных участков. Закономерность «форма - цель, цвет – средство» сохраняется и здесь(Рис. VII).

Справедливость сказанного нетрудно проверить экспериментально. Г.Фрилинг и К.Ауэр описывают следующий опыт. «Мы привыкли определенные вещи видеть определенного цвета. Был проведен интересный эксперимент. Пригласили гостей на банкет. Когда все сели за стол, был включен скрытый, проходящий через особые светофильтры свет. При этом освещении цвета кушаний на столе удивительно изменились. Мясо казалось серого цвета, салат фиолетового, свежий зеленый горошек приобрел цвет черной икры, молоко стало фиолетово-красным, яичный желток - красно-коричневым. У большинства гостей пропал аппетит, а некоторым стало даже дурно, когда они попробовали немного поесть. Следовательно, каждое кушанье должно иметь свойственный ему цвет»[47, С.14].

Казалось бы, раз цвет так важен, произведенный здесь эффект противоречит тому, что сказано выше. Но нам представляется, что все дело в продолжительности опыта. Наденьте солнечные очки с зелеными стеклами и попробуйте прожить несколько дней, не снимая их с утра до вечера. Вы вскоре убедитесь, что непривычные цветовые сочетания, которые теперь вы видите и которые даже шокировали вас поначалу, через некоторое время перестанут привлекать ваше внимание. То, что красное почернело, а белое позеленело, вы попросту перестанете замечать. И вам снова придется привыкать к естественным цветам окружающего мира, когда вы, наконец, снимете очки. Следовательно, по прошествии некоторого адаптационного периода константность (постоянство) вашего цветового восприятия перестанет страдать. Этот факт могут подтвердить люди, которые по роду занятий вынуждены подолгу работать, например, при красном освещении, то есть оказываются в тех же условиях, что и гости на упомянутом необычном банкете. Такова прежде была, до внедрения проявочных машин, специфика труда фото- и рентгенлаборантов.

Другое экспериментальное подтверждение физиологической избыточности цвета касается особенностей запоминания зрительной информации. По данным К.Н. Дудкина, время удержания зрительной информации в кратковременной памяти существенно зависит от ее пространственно-частотного содержания. Контрастные границы, контуры, мелкие детали - то, что К.Н. Дудкин называет высокочастотной информацией, - сохраняются в кратковременной памяти значительно дольше (примерно на порядок, т.е. в 10 раз), чем информация низкочастотная (большие однородные по яркости области изображений, плавные градиенты освещенности и т.д.). Это вполне закономерно согласуется с принципами обработки информации в зрительной системе: лишняя, избыточная информация, даже и попавшая в кратковременную память, «вымарывается» из нее [20, C.78].

Вопросы для самоконтроля:

1. Что такое трехкомпонентная система Юнга-Гельмгольца?

2. Что такое трехоппонентная система Эвальда Геринга?

3. Какие этапы проходит обработка зрительной информации в центральной нервной системе?

4. Что такое рецептивное поле?

5. Какую функцию выполняют клетки наружного коленчатого тела?

6. Есть ли в спектре коричневый цвет?

7. Является ли относительная светлота или освещенность поверхности важной информацией? А абсолютная освещенность?