Сколько минимум фотонов нам нужно видеть?
Для того чтобы цветное зрение работало, колбочкам, как правило, нужно намного больше света, чем их коллегам-палочкам. Поэтому в условиях низкой освещенности цвет «гаснет», поскольку на передний план выходят монохроматические палочки.
В идеальных лабораторных условиях и в местах сетчатки, где палочки по большей части отсутствуют, колбочки могут быть активированы лишь горсткой фотонов. И все же палочки лучше справляются в условиях рассеянного света
Как показали эксперименты 40-х годов, одного кванта света достаточно, чтобы привлечь наше внимание. «Люди могут реагировать на один фотон, — говорит Брайан Уонделл, профессор психологии и электротехники в Стэнфорде
— Нет никакого смысла в еще большей чувствительности».
Затем ученые зажгли сине-зеленый свет перед лицами испытуемых. На уровне, превышающем статистическую случайность, участники смогли зафиксировать свет, когда первые 54 фотона достигли их глаз.
После компенсации потери фотонов через всасывание другими компонентами глаза, ученые обнаружили, что уже пять фотонов активируют пять отдельных палочек, которые дают ощущение света участникам.
Какой цвет у воды
Чистая вода (например, из крана) кажется нам бесцветной. Речь идет именно об обычной водопроводной воде, а не водах из морей, океанов и озер. Но на самом деле чистая вода имеет светло-голубой цвет, который не различается нашим зрением. Вода в морях и океанах кажется синей за счет поглощения длинных световых волн (от желтых до красных) и отражения коротких световых волн (синие). Такими же свойствами обладают молекулы атмосферы, поэтому цвет неба кажется нам голубым.
Чтобы увидеть светло-голубой оттенок воды, необходимо собрать ее в большом количестве. Именно тогда это будет заметно. Вода с примесями минералов не достоверна, для этого эксперимента следует рассматривать чистую дистиллированную воду.
Девушка расписала свой пляжный зонт, чтобы люди бережливее относились к морю
Нашла учебник по математике 1931 года. Не удержалась и рассмеялась над задачами
49-летняя мама рассказала секреты молодости и красоты: о лимонной маске и пр.
Физическое воздействие цвета
Многочисленные эксперименты психологов и физиологов подтверждают способность цвета влиять на физическое состояние человека. Доктор Подольский описывал зрительное восприятие цвета человеком следующим образом.
- Голубой цвет – обладает антисептическим эффектом. На него полезно смотреть при нагноениях и воспалениях. Чувствительному индивиду голубой оттенок помогает лучше, чем зеленый. Но «передозировка» этого цвета вызывает некоторую угнетенность и усталость.
- Зеленый цвет – гипнотический и болеутоляющий. Он положительно воздействует на нервную систему, снимает раздражительность, усталость и бессонницу, а также поднимает тонус и понижает давление крови.
- Желтый цвет – стимулирует мозг, поэтому помогает при умственной недостаточности.
- Оранжевый цвет – оказывает возбуждающее действие и ускоряет пульс, не поднимая при этом кровяное давление. Он улучшает настроение, поднимает жизненный тонус, но со временем может утомить.
- Фиолетовый цвет – воздействует на легкие, кровеносные сосуды, сердце и увеличивает выносливость тканей организма.
- Красный цвет – оказывает согревающее действие. Он стимулирует деятельность мозга, устраняет меланхолию, но в больших дозах раздражает.
Наш собственный мозг нас обманывает на каждом шагу: Как и зачем он это делает?
Нобелевский лауреат Даниэль Канеман доказал, что мозг человека постоянно обманывает своего владельца. Наши мысли, переживания, чувства – это всего лишь иллюзия, созданная мозгом
Он способен стирать детали, создавать ложные воспоминания, утаивать информацию, отвлекать, рассеивать внимание, путать направление. Для таких поступков у мозга есть несколько причин
Читать далее
Салат из свежего щавеля и помидоров
Постный чечевичный суп
Салат «Хэйхэ» из овощей и фунчозы
Галина Юдашкина рассказала, как восстанавливалась после вторых родов и …
Кети Топурия высказалась о возможности воссоединения с Гуфом: певица …
Природа видимого света Вселенной
Свет представляет волновой процесс переменного поля электрических и магнитных полей. Распространение не сильно отличается от колебаний поверхности моря или океана. Как и любая другая физическая величина оно имеет несколько основных свойств, которые описывают его.
Основная характеристика – частота измеряемая в герцах, который подсчитывает количество колебаний, которые проходят мимо точки в одну секунду. Другая характеристика длина волны: расстояние от пика одной до пика следующей. Эти два атрибута обратно связаны. Чем больше частота, тем меньше длина и наоборот.
Электромагнитные волны которые обнаруживают глаза – видимый свет -осциллирует между 400 и 790 терагерцами (ТГц). Это несколько сотен триллионов раз в секунду изменений. Длина волны, примерно размером с большого вируса: 390 – 750 нанометров (1 нанометр = 1 миллиардная метра). Мозг человека интерпретирует различные длины волн как разные цвета. Когда люди смотрят на солнечные лучи через призму, то видят, что на самом деле они состоят из многих длин. Призма создает «радугу» путем перенаправления каждой длины волны под несколько иным углом. У красного длиннее длина волны чем фиолетового.
Астрономы используют весь электромагнитный спектр, чтобы наблюдать различные явления. Существуют современные телескопы, используемые для сопоставления структуры нашей Галактики.
Почему мы видим цвета?
Уже зная, что определенные длины электромагнитных волн имеют установленный цвет, давайте обсудим, почему мы видим цветные предметы.
Чувствительность к длинам световых волн соответствующих рецепторов глаза непосредственно отвечает за цветовое восприятие. Мы можем видеть цвета разных предметов (например карандашей или цветов), потому что они отражают и поглощают падающие на них лучи. Эти предметы не светят собственным светом, а поглощают электромагнитные волны определённой длины из диапазона видимого света, отражая остальные. Мы видим определенный цвет, так как наших глаз достигает часть излучения отражённая от поверхности предмета.
Для лучшего понимания этого механизма, удобнее всего объяснить его на примере. Красные маки поглощают электромагнитные лучи всех длин волн, кроме тех, которые соответствуют красному цвету. Волны именно этой длины отражаются, приводя к тому, что после достижения ими глаза, мы видим красный цвет. Если предмет имеет белый цвет, это обозначает, что весь белый цвет был от него отражён. В то же время черные предметы поглощают все длины волн из видимого диапазона.
Что такое цвет в физике?
С точки зрения физики разные цвета предметов не существуют сами по себе. Они ощущаются нами лишь благодаря различным длинам отражаемых и поглощаемых поверхностями волн электромагнитного излучения в диапазоне видимого света. Каждому цвету спектра соответствует свой диапазон частот, но лишь восприятие наших зрительных органов и преобразование зрительных импульсов мозгом создаёт яркую цветную картинку.
При падении на предмет белого светового луча большинство из составляющих его световых волн поглощается поверхностью, и лишь некоторая часть, находящаяся в определённом диапазоне, отражается. Световые волны этого диапазона мы и воспринимаем как цвет, присущий предмету. Фактически цвет у предметов появляется только при попадании на них света.
Вспомним народную поговорку: «Ночью все кошки серы». Когда света недостаточно, глаз не может выделить в отражаемых волнах цветовые диапазоны, и все предметы кажутся серыми либо чёрными.
Мы в VK
Нюансы терминологии
Если говорить о цветах с точки зрения физики, то речь идёт об электромагнитных волнах, длина которых лежит в интервале от 0,1 Ангстрем до примерно 105 Ангстрем. Этот диапазон воспринимается нашими органами зрения и является тем, что мы называем видимым светом.
Однако в научно-популярной, а порой и в научной литературе речь нередко идёт именно о цветах и цветовом восприятии монохроматического либо узкополосного электромагнитного излучения в вышеуказанном диапазоне. При этом обсуждается, как правило, не проблема цветовосприятия, а свойства, присущие электромагнитному излучению, независимо от того, как оно воспринимается нашими органами зрения.
Разница между видимой и невидимыми частями полного спектра электромагнитных волн является в основном количественной, а не качественной. Видимое излучение с длиной волн в диапазоне от 400 до 700 нм по своим характеристикам мало отличается от теплового излучения, длины волн которого лежат в диапазоне от 1000 до 2000 нм, однако первое воспринимается нами как свет, а второе – как тепло.
На практике существуют такие области физики, как оптика, изучающая в основном свойства видимого диапазона излучения, и тепловая энергетика, предметом изучения которой является преимущественно тепловой диапазон электромагнитных волн.
Определение
Дальтонизм – отсутствие возможности различать определенный цвет: красный или зеленый. В 1974 году Джон Дальтон, один из ученых страдающих данным недугом, детально описал болезнь, основываясь на собственных ощущениях. Он создал таблицу, чтобы люди могли проверить зрение на цветовосприятие.
Ученый до 26 лет не знал о невозможности различия красного цвета. Двое его братьев и сестра страдали дальтонизмом, откуда и пошла версия о наследственности. Если раньше термин применялся исключительно к неспособности различать один цвет, позже он охватил все нарушения цветового восприятия. Сейчас полихроматические таблицы Рабкина используют во всем мире.
Цветовую слепоту невозможно вылечить. Были разработаны специальные очки, помогающие исправить цветовое восприятие. Сейчас EnChroma одна из самых известных компаний, которая начинала с создания визоров для хирургов, они помогали им лучше отличать кровь от плоти. Принцип работы: линзы способны пропускать и усиливать только 3 основных цвета – красный, зеленый и синий
Человек не замечает определенной части спектра, мешающей ему различать базовые цвета, поэтому важно иногда проходить тесты для проверки цветоощущения
В последнее время производители игр стараются разрабатывать специальные версии для дальтоников. Мессенджер Slack поддерживает дальтоников, поэтому разработал для них отдельную версию.
Химерные цвета
Невозможные цвета, такие как желтовато-синий или красновато-зеленый, являются воображаемыми цветами, которые не встречаются в световом спектре. Еще один тип воображаемых цветов – это химерные цвета. Химерный цвет получается тогда, когда вы смотрите на один и тот же цвет так долго, что колбочки полностью изматываются и переключаются на другой цвет. В результате получается остаточное изображение, которое воспринимается мозгом, а не глазами. Среди химерных цветов можно найти самосветящиеся, стигианские и гиперболические цвета. Самосветящиеся цвета выглядят так, как будто они светятся, хотя при этом нет никакого светового излучения. Примером является самосветящийся красный цвет, который вы можете увидеть, посмотрев долго на красный, а затем сразу же посмотрев на белый. Когда зеленые колбочки устают, остаточное изображение представляется как красное. А когда вы смотрите на белый, вам кажется, что красный ярче, чем белый, благодаря чему и создается эффект свечения.
В 1998 году Брюс принял Джулию за кого-то другого, и с тех пор они вместе
Море наступает: в Англии и Голландии активно создают проекты плавучих домов
“Отступники” – отличный: 5 лучших и 5 худших фильмов Мартина Скорсезе
Стигианские цвета являются темными и пересыщенными. Например, стигианский синий цвет можно увидеть, если вы долго будете смотреть на желтый, а затем посмотрите на черный. Если сравнить полученный цвет с черным, он будет настолько же темным, но при этом цветным. Стигианские цвета проявляются на черном из-за того, что некоторые нейроны посылают сигналы только в темноте. Что касается гиперболических цветов, они являются пересыщенными. Такой цвет вы можете увидеть, если будете смотреть на яркий цвет, а затем переведете глаза на дополнительный цвет. Например, если вы будете смотреть на пурпурный, вы сможете увидеть зеленое остаточное изображение. Если вы посмотрите на пурпурный, а затем посмотрите на зеленый, вы получите гиперболический зеленый. Если вы посмотрите на бирюзовый, а потом посмотрите на оранжевый, вы увидите гиперболический оранжевый.
7 цветов радуги
Сколько цветов в радуге? Ответ на этот вопрос неоднозначный. Различные культуры имели свой ответ на него. Греческий Гомер утверждал, что у радуги всего один цвет. И это – фиолетовый. Его земляк Ксенофан считал, что в радуге 3 цвета – желто-зеленый, красный, фиолетовый.
В эпоху Возрождения (1300-1600 гг.) цветов у радуги “добавилось”. В итоге их стало 5: красный, желтый, зеленый, синий, фиолетовый. Современники считают, что в радуге 7 цветов, однако в Китае говорят, что их 5.
На удаленке перестала нормально спать. Причина была в работе на кровати
35 лет в браке рука об руку: как сейчас выглядит третья жена Александра Буйнова
Чтобы яйца долго не портились, складываю в банку и заливаю раствором
Эти различия кажутся удивительными, ведь каждому выпадает возможность хоть раз в жизни увидеть радугу или хотя бы ее фотоснимок. Так почему же ответы такие разные? Смысл опять кроется в умении идентифицировать цвета. Чем больше познаний в этом направлении у человека, тем больше цветов он склонен видеть. Но своим семи цветам радуга обязана открытию Исаака Ньютона в 1666 году, и то потому что этот ученый придавал великое значение числу “7” и отметил закономерность,что многое во Вселенной измеряется семизначной системой. Ньютон выделил в радуге оранжевый цвет, выделил отдельно голубой цвет. Но это не означает, что цветов в радуге именно 7, а не больше.
“Цветовые расстройства”
Глаз реагирует на три первичных тона: синий, зеленый и красный. А мозг воспринимает цвета как комбинацию этих трех основных красок. Если сетчатка теряет способность различать какой-либо цвет, то и человек утрачивает ее. Например, бывают люди, которые не в состоянии отличить зеленый цвет от красного. У 7% мужчин и 0,5% женщин встречаются такие особенности. Крайне редко люди вообще не видят красок вокруг, это значит, что рецепторные клетки в их сетчатке не функционируют. Некоторые страдают слабым сумеречным зрением – это значит, что у них слабочувствительные палочки. Такие проблемы возникают по разным причинам: вследствие дефицита витамина А или наследственных факторов. Однако человек может приспособиться к “цветовым расстройствам”, поэтому без специального обследования их почти невозможно обнаружить. Люди с нормальным зрением в состоянии различить до тысячи оттенков. Восприятие цвета человеком меняется в зависимости от условий окружающего мира. Один и тот же тон выглядит по-разному при свете свечей или при солнечном освещении. Но человеческое зрение быстро адаптируется к этим изменениям и идентифицирует знакомый цвет.
Визуальный цвет
Интереснейший эксперимент над собой поставил один житель Британии – Нил Харбиссон. Он с детства не умел различать цвета. Врачи нашли у него редчайший дефект зрения – ахроматопсию. Парень видел окружающую действительность словно в черно-белом кино и считал себя социально отрезанным человеком. Однажды Нил согласился на эксперимент и позволил вживить себе в голову специальный кибернетический инструмент, который позволяет ему видеть мир во всем его красочном многообразии. Оказывается, восприятие глазом цвета вовсе не обязательно. В затылок Нила имплантировали чип и антенну с датчиком, которые улавливают вибрацию и преобразуют ее в звук. При этом каждой ноте соответствует определенный цвет: фа – красный, ля – зеленый, до – синий и так далее. Теперь для Харбиссона визит в супермаркет сродни посещению ночного клуба, а картинная галерея напоминает ему поход в филармонию. Технология подарила Нилу доселе невиданное в природе ощущение: визуальный звук. Мужчина ставит интересные эксперименты со своим новым чувством, например, подходит вплотную к разным людям, изучает их лица и сочиняет музыку портретов.
Что такое дальтонизм и его формы?
Неспособность различать цветовую палитру красок и оттенков принято называть дальтонизмом.
В этиологии этого патологического процесса лежит изменение X хромосомы. Вследствие чего у пациента выпадает один или несколько цветовых спектров зрительного восприятия.
В основе нормального цветоощущения лежит три пигмента:
- зелёный,
- красный,
- синий.
В зависимости от нарушения выработки пигмента могут развиваться следующие виды заболевания:
- Дейтеранопия. Цветоощущения вызывают изменения при восприятии зелёного цвета.
- Тританопия. Цветовая слепота распространяется на синий цвет и его оттенки.
- Протанопия. Больной не распознаёт красные цвета, воспринимая их как темно коричневые или тёмно-зелёные.
Чтобы установить диагноз, прибегают к использованию теста на цветоощущение по методике Рабкина.
Невидимые цвета
Мы способны воспринимать электромагнитные волны, длины которых распределяются между 380 нм (соответствует глубокому фиолетовому цвету) и 730 нм (соответствует красному цвету). Но с обеих сторон этого диапазона существуют излучения, которые глаз человека не воспринимает.
Волны короче 380 нм мы называем ультрафиолетовыми, а длиннее 730 нм – инфракрасными. Ультрафиолетовое излучение могут воспринимать многие насекомые и некоторые животные – например, летучие мыши. Иногда люди тоже могут видеть более широкую спектральную картину благодаря особенностям своих зрительных органов.
Существуют электромагнитные волны, более короткие, чем ультрафиолетовые – это рентгеновское и гамма-излучение. Как известно, даже ультрафиолет в больших дозах вреден для человека. Излучение, длина волны которого меньше 100 нм, в больших дозах является смертельно опасным. В природной среде мы надёжно защищены от этих волн, поступающим к нам из космоса, экранирующим озоновым слоем.
Волны, длина которых превышает 2000 нм, т.е. лежит за пределами теплового инфракрасного диапазона, называют радиоволнами. Их длина может колебаться от нескольких миллиметров до сотен и тысяч километров. Короткие радиоволны используются в мобильной телефонной связи, в бытовых микроволновых печах и других приборах. Благодаря использованию длинных волн функционирует радиосвязь.
Как видят цвета мужчины и женщины — результаты исследований
Многие ученые проводят исследования, которые подтверждают различия между женским и мужским видением цветовой гаммы:
- Если мужчине и женщине показать апельсин, то мужчине он покажется более красным, трава для представительниц слабого пола выглядит более зеленой, а для противоположного пола она покажется желтее;
- Исследования доказывают, что мужскому полу труднее различать оттенки цветов;
- После вспышек света, когда опрашиваемых просили назвать цвет, женщины определяют большее количество оттенков;
- Мужчины лучше воспринимают движущиеся мелкие детали, а женщины более чувствительны к смене оттенков;
В целом, как видят цвета мужчины, хорошо иллюстрировано на картинке ниже:
- Самым любимым цветом у обоих полов (в 40% случаев) считается синий;
- Женщины видят в красном множество оттенков за счет того, что в их ДНК содержится Х-хромосома, которая отвечает за интерпретацию красного цвета;
- Восприятие цвета также зависит от личностных характеристик человека: например, человек, находящийся в разных ситуациях, эмоциональных состояниях воспринимает один и тот же цвет по-разному;
- Представительницам слабого пола нравятся яркие тона, а сильной половине человечества – пастельные, спокойные;
- Лица мужского пола предпочитают выбирать ахроматические оттенки (черный, серый, белый), а женщины – яркие тона;
- Женщины запоминают в 4 раза больше деталей. Для этого эксперимента людей помещали в одно помещение и давали задание запомнить как можно больше окружающих предметов.
Нет большого различия в том как видят цвета мужчины и женщины, но женщины различают больше оттенков, на которые мужчины просто не обращают внимание
Восприятие формы
Познавая природу, человек все время открывал для себя новые принципы устройства мира – симметрию, ритм, контраст, пропорции. Этими впечатлениями он руководствовался, преобразуя окружающую среду, создавая свой собственный уникальный мир. В дальнейшем объекты действительности породили в сознании человека стабильные образы, сопровождаемые четкими эмоциями. Восприятие формы, величины, цвета связаны у индивида с символическими ассоциативными значениями геометрических фигур и линий. Например, при отсутствии членений, вертикаль воспринимается человеком как нечто бесконечное, несоизмеримое, устремленное ввысь, легкое. Утолщение в нижней части или горизонтальное основание делает ее в глазах индивида более устойчивой. А вот диагональ символизирует движение и динамику. Получается, что композиция, основывающаяся на четких вертикалях и горизонталях, тяготеет к торжественности, статичности, устойчивости, а изображение, базирующееся на диагоналях – к изменчивости, нестабильности и движению.
Свет как источник цвета
Говоря о цветах, нельзя не упомянуть о свете. Это один из самых важных вопросов, и знание его позволит понять механизмы появления цвета, а также найти ответ на вопрос, каким образом мы видим. Начнём же с самого начала.
Природа света на протяжении многих лет была тайной, которую трудно было понять. Сегодня мы уже знаем, что свет ведёт себя одновременно как волна и как поток частиц. Это явление называется корпускулярно-волновым дуализмом.
Электромагнитные волны длинной в диапазоне 380-780 нанометров называются видимым светом. Белый свет образуется после смешения отдельных семи простых цветов, которые называются основными цветами. После расщепления можно их увидеть в виде всем известных семи цветов радуги. Данное явление появляется на небе в солнечные дни во время дождя. Падающие капли воды действуют как призма и расщепляют белый свет на его составляющие, то есть цвета. Каждый из семи цветов отвечает определенному диапазону длины волны. Самая длинная электромагнитная волна (635-770 нм) красного цвета, а самая короткая — длинной 380-450 нм — отвечает за восприятие фиолетового цвета.
Ниже представлены основные цвета, которые мы видим. Если волна имеет длину на границе двух соседних диапазонов, тогда появляются переходные цвета.
Отзывы к статье
Финалист ШОУ «Битва экстрасенсов-16», экстрасенс Намтар Энзигаль
Популярное шоу «Битва Экстрасенсов» показало всем, что среди обычных людей есть те, которые обладают сверхъестественными способностями. Люди, кото.
Экстрасенс, участник «Битвы экстрасенсов» Григорий Кузнецов
Одним из участников, продолжающих борьбу за победу в битве экстрасенсов стал тридцатилетний тольяттинец Григорий Кузнецов. Он сразу же завоевал сердца
Научное объяснение
Способность видеть невидимые цвета по-научному принято именовать тетрахроматизмом. Это отнюдь не божий дар, а редкая генетическая аномалия, которая способна влиять на развитие сетчатки глаза. Люди, страдающие тетрахроматизмом, словно обитают внутри огромного калейдоскопа с увеличенным количеством привычных обычному глазу оттенков. Они видят так много цветов, что серая гравийная дорожка кажется им сияющей витриной магазина. Если Кончетта взглянет на любой природный камень, она увидит в нем переливы всех цветов радуги. До сих пор женщина не привыкла к мысли, что другие люди не могут различать все это великолепие.
Задача про кувшин и осколки: для любителей поломать голову
Сколько кружочков на картинке: ответить на вопрос получается не у всех
“Отступники” – отличный: 5 лучших и 5 худших фильмов Мартина Скорсезе
Таблица Орловой: все, что нужно знать
Самым востребованным инструментом, с помощью которого изучается острота зрения, служат таблицы – простой и надежный инструмент офтальмолога. Для детей, достигших 3-летнего возраста, но ещё не знающих алфавита, специально разработана детская таблица Орловой. Она представляет собой 12 строк изображений, которые просты и понятны малышу. Верхняя строка состоит из максимально крупных картинок, нижняя — из самых мелких.
В нормальном состоянии малыш видит верхний ряд с расстояния 50 метров, а нижний — с расстояния 2,5 метра. Данные значения расстояния указаны в крайнем левом столбце
Важно отметить, что они верны для формата листа А3. В крайнем правом столбце указан соответствующий показатель зрения
Для справки! Таблица Орловой позволяет проверить глаза, не посещая поликлиники. Для этого можно просто распечатать схему в формате А4.
Узнаем остроту зрения
Справа находятся обозначения остроты (V в условных единицах) для распознания предметов на расстоянии 5 метров:
- если видна верхняя строка – 0,1;
- если глаз распознает нижнюю строку – 2,0.
Нормальный показатель – 1,0, т.е. каждый глаз распознает десятый ряд на расстоянии 5 метров. Когда снижена острота, малыш не в состоянии обозначить предметы верхнего ряда. В такой ситуации его подводят на расстояние 0,5 метра и задают вопросы насчет увиденных картинок.
Загрузка...
