Proč je svět barevný? Proč vidíme předměty

Proč není žlutý obrázek nahoře ve skutečnosti žlutý? Někdo řekne jaké nesmysly? Oči mám stále v pořádku a zdá se, že monitor funguje dobře.

Celé je to v tom, že monitor, ze kterého vše sledujete, se nereprodukuje žlutá vůbec. Ve skutečnosti může vykazovat pouze červeno-modro-zelenou.

Když doma seberete zralý citron, uvidíte, že je skutečně žlutý.

Ale stejný citron na monitoru nebo televizní obrazovce bude mít zpočátku falešnou barvu. Ukazuje se, že oklamat svůj mozek je docela snadné.

A tato žlutá se získává křížením červené a zelené a z přírodní žluté zde není nic.

Je tam opravdu barva?

Navíc všechny barvy, i v reálných podmínkách, kdy se na ně díváte živě a ne přes obrazovku, se mohou měnit, měnit jejich sytost a odstíny.

Někomu se to může zdát neuvěřitelné, ale hlavní důvod to je ta barva E ve skutečnosti neexistuje.

Většině lidí se toto tvrzení zdá matoucí. Jak to, že vidím knihu a naprosto dobře chápu, že je červená a ne modrá nebo zelená.

Jiná osoba však může stejnou knihu vidět úplně jinak, například že je bažinatá a není jasně červená.

Takoví lidé trpí protanopií.

Jedná se o určitý typ barvosleposti, kdy není možné správně rozlišit červené odstíny.

Ukazuje se, že pokud různí lidé vidí stejnou barvu odlišně, pak problém vůbec není v barvách předmětů. Ona se nemění. Vše je o tom, jak to vnímáme.

Jak vidí zvířata a hmyz

A pokud je mezi lidmi takové „nesprávné“ vnímání barev odchylkou, pak zvířata a hmyz zpočátku vidí jinak.

Tak například obyčejný člověk vidí poupata.

Včely to přitom vidí takto.

Barva pro ně není důležitá, nejdůležitější je pro ně rozlišování typů barev.

Proto je pro ně každý druh květiny jiným místem přistání.

Světlo je vlna

Nejprve je důležité pochopit, že všechno světlo jsou vlny. To znamená, že světlo má stejnou povahu jako rádiové vlny nebo dokonce mikrovlny, které se používají k vaření.

Rozdíl mezi nimi a světlem je ten, že naše oči vidí jen určitou část spektra elektrovlnného záření. Tak se tomu říká – viditelná část.

Tato část začíná fialovou a končí červenou. Po červené přichází infračervené světlo. Před viditelným spektrem je ultrafialové.

Také ho nevidíme, ale jeho přítomnost docela cítíme, když se opalujeme na slunci.

Známé sluneční světlo pro nás všechny obsahuje vlny všech frekvencí, obě viditelné lidským okem, a žádná.

Tuto vlastnost poprvé objevil Isaac Newton, když chtěl doslova rozdělit jeden paprsek světla. Jeho experiment lze opakovat doma.

K tomu budete potřebovat:



  • průhledná deska se dvěma nalepenými pruhy černé pásky a úzkou mezerou mezi nimi

Chcete-li provést experiment, zapněte baterku a protáhněte paprsek úzkou štěrbinou na talíři. Poté projde hranolem a skončí v rozloženém stavu v podobě duhy na zadní stěna.

Jak vidíme barvu, pokud jsou to jen vlny?

Ve skutečnosti vlny nevidíme, vidíme jejich odraz od předmětů.

Vezměte si například bílou kouli. Pro každého člověka je bílá, protože se od ní odrážejí vlny všech frekvencí najednou.

Pokud vezmete barevný předmět a posvítíte na něj světlem, odrazí se pouze část spektra. Které přesně? Prostě ten, který mu ladí s barvou.

Proto si pamatujte – nevidíte barvu předmětu, ale vlnu určité délky, která se od něj odráží.

Proč to vidíte, když světlo bylo konvenčně bílé? Protože bílé sluneční světlo zpočátku obsahuje všechny barvy již v sobě.

Jak udělat předmět bezbarvý

Co se stane, když posvítíte azurově na červený předmět nebo žlutě na modrý? Tedy vědomě svítit vlnou, která se nebude od objektu odrážet. A nebude to absolutně nic.

1 ze 2



To znamená, že se nic neodrazí a objekt zůstane buď bezbarvý, nebo dokonce zčerná.

Podobný experiment lze snadno provést doma. Budete potřebovat želé a laser. Kupte všem oblíbené gumové medvídky a laserové ukazovátko. Je vhodné, aby barvy vašich medvědů byly zcela odlišné.

Pokud posvítíte zeleným ukazatelem na zeleného medvěda, pak vše sedí a odráží se docela dobře.

Žlutá je docela blízko zelené, takže i tady to bude pěkně zářit.

Trochu horší to bude s oranžovou, přestože obsahuje složku žluté.

Červená ale téměř ztratí svou původní barvu.

To znamená, že většinu zelené vlny objekt pohltí. V důsledku toho ztrácí svou „přirozenou“ barvu.

Lidské oči a barva

S vlnami jsme se vypořádali, zbývá jen vypořádat se s lidským tělem. Barvu vidíme, protože máme v očích tři typy receptorů, které vnímají:

  • dlouho
  • průměrný
  • krátké vlny

Protože se dost překrývají, když je překryjeme, získáme všechny barevné možnosti. Předpokládejme, že vidíme modrý předmět. Podle toho zde funguje jeden receptor.

A když nám ukážete zelený objekt, pak bude fungovat další.

Pokud je barva modrá, fungují dvě najednou. Protože modrá je modrá i zelená.

Je důležité pochopit, že většina barev se nachází přesně v průsečíku zón působení různých receptorů.

Výsledkem je systém sestávající ze tří prvků:

  • objekt, který vidíme
  • Člověk
  • světlo, které se odráží od předmětu a vstupuje do očí člověka

Pokud je problém na straně člověka, pak se tomu říká barvoslepost.

Když je problém na straně položky, znamená to, že jde o materiály nebo chyby, které byly provedeny při její výrobě.

Je tu ale zajímavá otázka: pokud je vše v pořádku jak s osobou, tak s předmětem, mohl by nastat problém ze strany světla? Ano možná.

Podívejme se na to podrobněji.

Jak předměty mění barvu

Jak bylo uvedeno výše, člověk má pouze tři receptory, které vnímají barvu.

Vezmeme-li zdroj světla, který se skládá pouze z úzkých paprsků spektra – červeného, ​​zeleného a modrého, pak při rozsvícení bílé koule zůstane bílá.

Může být mírný odstín. Ale co se stane se zbytkem květin?

A budou jen velmi zkreslené. A čím užší část spektra, tím silnější budou změny.

Zdálo by se, proč by někdo speciálně vytvářel světelný zdroj, který by špatně předával barvy? Všechno je to o penězích.

Energeticky úsporné žárovky byly vynalezeny a používány již poměrně dlouho. A často jsou to právě oni, kteří mají extrémně členité spektrum.

Chcete-li experimentovat, můžete postavit libovolnou lampu před malou bílou plochu a dívat se na odraz od ní prostřednictvím CD. Pokud je zdroj světla dobrý, uvidíte hladké, plné přechody.

Když ale budete mít před sebou levnou žárovku, spektrum bude zubaté a jasně rozeznáte odlesky.

Tímto jednoduchým způsobem si můžete ověřit kvalitu žárovek a jejich deklarované vlastnosti se skutečnými.

Hlavním závěrem ze všeho výše uvedeného je, že kvalita světla ovlivňuje především kvalitu barev.

Pokud část vlny zodpovědná za žlutou chybí nebo se ve světelném toku propadá, budou žluté objekty vypadat nepřirozeně.

Jak již bylo zmíněno, sluneční světlo obsahuje všechny vlnové frekvence a může zobrazit všechny odstíny. Umělé světlo může mít roztřepené spektrum.

Proč lidé vytvářejí tak „špatné“ žárovky nebo lampy? Odpověď je velmi jednoduchá - jsou světlé!

Přesněji než více barev umí zobrazit světelný zdroj, čím je stmívatelnější ve srovnání s podobným se stejnou spotřebou energie.

Pokud se bavíme o nějakém nočním parkovišti nebo dálnici, tak je pro vás opravdu důležité, aby tam bylo především světlo. A to, že auto bude mít poněkud nepřirozenou barvu, vás nijak zvlášť nezajímá.

Zároveň je doma hezké vidět různé barvy, a to jak v obývacích pokojích, tak v kuchyni.

V uměleckých galeriích, na výstavách, v muzeích, kde díla stojí tisíce a desetitisíce dolarů, je správné barevné podání velmi důležité. Zde se za kvalitní osvětlení utrácejí obrovské peníze.

V některých případech je to právě to, co pomáhá prodat určité obrazy rychleji.

Odborníci proto přišli s rozšířenou verzí o 6 dalších barev. Problém ale řeší jen částečně.

Je velmi důležité pochopit, že tento index je jakýmsi průměrným statistickým odhadem pro všechny barvy současně. Řekněme, že máte zdroj světla, který zobrazuje všech 14 barev stejně a má CRI 80 %.

To se v životě nestává, ale předpokládejme, že je to ideální možnost.

Existuje však druhý zdroj, který zobrazuje barvy nerovnoměrně. A jeho index je také 80 %. A to i přesto, že jeho červená barva je prostě příšerná.

Co dělat v takových situacích? Pokud jste fotograf nebo kameraman, snažte se netočit na místech, kde je vystaveno levnému světlu. No, nebo podle alespoň vyhýbat se detailní záběry při takové střelbě.

Pokud fotografujete doma, použijte více přírodní pramen osvětlení a kupovat jen drahé žárovky.

U vysoce kvalitních lamp by CRI měla mít tendenci k 92–95 %. To je přesně úroveň, která udává minimální počet možných chyb.

Lemuje zadní stěnu oční bulva a zabírá 72 % jeho plochy vnitřní povrch. To se nazývá SÍTNICE. Sítnice má tvar destičky o tloušťce asi čtvrt milimetru a skládá se z 10 vrstev.

Sítnice je svým původem předsunutá část mozku: během vývoje embrya se sítnice tvoří z optických váčků, což jsou výběžky přední stěny prim. mozkový měchýř. Hlavní z jeho vrstev je vrstva světlocitlivých buněk - FOTORECEPTORY. Přicházejí ve dvou typech: HŮLEČKY A KUŽELY. Dostali taková jména kvůli svému tvaru:

V každém oku je asi 125-130 milionů tyčinek. Vyznačují se vysokou citlivostí na světlo a fungují za špatných světelných podmínek, to znamená, že jsou za ně zodpovědné soumrakové vidění. Tyče však nejsou schopny rozlišovat barvy a s jejich pomocí vidíme v Černý a bílý. Obsahují vizuální pigment RHODOPSIN.

Tyčinky jsou umístěny po celé sítnici, kromě samotného středu, takže právě díky nim jsou detekovány objekty na periferii zorného pole.

Čípků je mnohem méně než tyčinek – asi 6–7 milionů v sítnici každého oka. Šišky poskytují barevné vidění, ale jsou 100krát méně citlivé na světlo než tyčinky. Proto barevné vidění- ve dne a ve tmě, kdy fungují pouze tyčinky, člověk nerozlišuje barvy. Kužele jsou mnohem lepší v detekci rychlých pohybů než tyče.

Čípkový pigment, který nám dává barevné vidění, se nazývá IODOPSIN. Tyčinky jsou "modré", "zelené" a "červené", v závislosti na vlnové délce světla, které přednostně pohlcují.

Čípky se nacházejí především ve středu sítnice, v tzv ŽLUTÁ SKVRNA(také zvaný MACULA). V tomto místě je tloušťka sítnice minimální (0,05-0,08 mm) a chybí všechny vrstvy kromě kónické. Makula je žlutá kvůli vysoký obsahžlutý pigment. Žlutá skvrnačlověk vidí nejlépe: všechny světelné informace dopadající na tuto oblast sítnice jsou přenášeny nejúplněji a bez zkreslení, s maximální jasností.

Lidská sítnice má neobvyklou strukturu: zdá se, že je vzhůru nohama. Vrstva sítnice s buňkami citlivými na světlo není umístěna vpředu, na straně sklovitý, jak by se dalo očekávat, ale zezadu, ze strany cévnatky. Aby se světlo dostalo na tyčinky a čípky, musí nejprve projít dalšími 9 vrstvami sítnice.

Mezi sítnicí a cévnatka je zde pigmentová vrstva obsahující černý pigment - melanin. Tento pigment absorbuje světlo procházející sítnicí a zabraňuje jeho zpětnému odrazu a rozptylu uvnitř oka. U albínů – lidí s vrozeným nedostatkem melaninu ve všech buňkách těla – se za vysokých světelných podmínek světlo uvnitř oční bulvy odráží všemi směry povrchy sítnice. Výsledkem je, že jediný diskrétní bod světla, který by za normálních okolností vzrušoval pouze několik tyčinek nebo čípků, se odráží a vzrušuje mnoho receptorů. Proto je u albínů zraková ostrost zřídka vyšší než 0,2-0,1, přičemž norma je 1,0.



Vlivem světelných paprsků dochází ve fotoreceptorech k fotochemické reakci - rozpadu zrakových pigmentů. V důsledku této reakce se uvolňuje energie. Tato energie je přenášena ve formě elektrického signálu do mezičlánků - BIPOLÁŘKY(nazývají se také interneurony nebo interneurony) a dále GANGLIONOVÉ BUŇKY, které generují nervové vzruchy a nervových vláken poslat je do mozku.

Každý čípek se připojuje přes bipolární buňku k jedné gangliové buňce. Tyčinkové signály směřující do gangliových buněk však procházejí takzvanou konvergencí: několik tyčinek je připojeno k jedné bipolární buňce, ta jejich signály sčítá a přenáší je do jedné gangliové buňky. Konvergence umožňuje zvýšit světelnou citlivost oka, stejně jako citlivost periferního vidění na pohyby, zatímco v případě čípků absence sumace umožňuje zvýšit zrakovou ostrost, ale zároveň citlivost „ kužel“ vidění je sníženo.

Očním nervem se informace o obrazu ze sítnice dostávají do mozku a tam se zpracovávají tak, že vidíme konečný obraz světa kolem nás.

Čtěte více: část mozku vizuální systém (vizuální analyzátor)


Struktura zrakový aparát osoba
1 - sítnice,
2 - nezkřížená vlákna zrakový nerv,
3 - zkřížená vlákna zrakového nervu,
4 - optický trakt,
5 - vnější geniculaté tělo,
6 - vizuální záře,
7 - zraková kůra
8 - okulomotorický nerv
9 - horní tuberosity quadrigeminu

U lidí a vyšších lidoopů se polovina vláken každého zrakového nervu na pravé a levé straně protíná (tzv. optické chiasma, popř. CHIASMA). V chiasmatu se kříží pouze ta vlákna, která přenášejí signály z vnitřní poloviny sítnice. To znamená, že pohled na levou polovinu obrazu každého oka směřuje levá hemisféra, a vidění pravé poloviny každého oka je vpravo!

Po průchodu chiasmatem tvoří vlákna každého zrakového nervu optický trakt. Zrakové dráhy procházejí podél základny mozku a dostávají se do subkortikálních zrakových center - vnějších genikulátů. Procesy nervových buněk umístěných v těchto centrech tvoří optické záření, které se tvoří většina bílá hmota temporální lalok mozek, stejně jako parietální a týlní lalok.

Nakonec jsou všechny vizuální informace přenášeny ve formě nervové vzruchy do mozku, jeho nejvyšší autority - kůry, kde dochází k tvorbě vizuálního obrazu.

Zraková kůra se nachází – představte si to! - V týlní lalok mozek.

V současné době je již o mechanismech vizuálního systému známo mnoho, ale musíme to upřímně přiznat moderní věda ještě plně neví, jak přesně se mozek vypořádá se složitým úkolem převádět elektrické signály ze sítnice do vizuální scény tak, jak ji vnímáme – se vší složitostí tvarů, hloubky, pohybu a barev. Studium této problematiky však nestojí na místě a doufejme, že věda v budoucnu odhalí všechna tajemství vizuálního analyzátoru a bude je moci použít v praxi - v medicíně, kybernetice a dalších oborech.

Vzdělávací video:
Struktura a činnost vizuálního analyzátoru

Objekt a jeho odraz

To, že se krajina odrážející se ve stojaté vodě neliší od té skutečné, ale je pouze obrácená vzhůru nohama, zdaleka není pravda.

Podívá-li se člověk pozdě večer na to, jak se ve vodě odrážejí lampy nebo jak se odráží břeh klesající k vodě, pak se mu odraz bude zdát zkrácený a zcela „zmizí“, pokud je pozorovatel vysoko nad hladinou. voda. Také nikdy neuvidíte odraz vršku kamene, jehož část je ponořená ve vodě.

Krajina se pozorovateli jeví, jako by byla pozorována z bodu, který se nachází tak hluboko pod hladinou, jako je oko pozorovatele nad hladinou. Rozdíl mezi krajinou a jejím obrazem se zmenšuje, jak se oko přibližuje k hladině vody, a také jak se objekt vzdaluje.

Lidé si často myslí, že odraz keřů a stromů v jezírku má jasnější barvy a sytější tóny. Této vlastnosti si lze všimnout i pozorováním odrazu předmětů v zrcadle. Psychologické vnímání zde hraje větší roli než fyzická stránka jevu. Rám zrcadla a břehy rybníka omezují malou oblast krajiny, chrání boční vidění člověka před nadměrným rozptýleným světlem přicházejícím z celé oblohy a oslňují pozorovatele, to znamená, že se dívá na malou oblast krajinou jako skrz tmavou úzkou trubku. Snížení jasu odraženého světla ve srovnání s přímým světlem usnadňuje lidem pozorování oblohy, mraků a dalších jasně osvětlených objektů, které jsou při přímém pozorování pro oko příliš jasné.

Zrcadlový odraz.

Jev odrazu světla je pozorován na rozhraní mezi dvěma médii, například vzduchem a vodou. Pokud je odrazná plocha hladká (leštěný kov, sklo), pak odražená
paprsky se budou pohybovat v rovnoběžném paprsku, pokud by byly při dopadu na povrch rovnoběžné (obrázek vlevo). Tento odraz se nazývá zrcadlené Zrcadla dokážou odrazit až 90 % světla, které na ně dopadá.

Když se podíváte do zrcadla přímo před sebe, vidíte jakoby svého dvojníka a různé předměty, které jsou kolem a za vámi. Zároveň se vám zdá, že váš dvojník i tyto předměty jsou před vámi, za zrcadlem, i když tam samozřejmě nejsou. To, co vidíte v zrcadle, je snímky položky.

Difúzní odraz.

Světlo odráží jakýkoli povrch, nejen hladký. Díky tomu vidíme všechna těla. Povrchy, které nejvíce odrážejí světelný tok, vypadat světle nebo bíle. Povrchy, které absorbují většinu světla, se jeví jako tmavé nebo černé. Pokud paprsek rovnoběžných světelných paprsků dopadá na drsný povrch (i když je drsnost mikroskopicky malá, jako na povrchu kusu papíru) (obrázek vpravo), světlo se odráží v různých směrech, tj. odražené paprsky nebudou rovnoběžné, protože úhly dopadu paprsků na drsnost povrchu jsou různé. Tento odraz světla se nazývá roztržitý, nebo šířit. Zákon odrazu platí i v tomto případě, ale na každé malé ploše povrchu. Díky difúznímu odrazu ve všech směrech lze běžný předmět pozorovat z různých úhlů. Jakmile pohnete hlavou do strany, z každého bodu předmětu dopadne do oka další paprsek odražených paprsků. Ale pokud na zrcadlo dopadá úzký paprsek světla, pak jej uvidíte pouze tehdy, když oko zaujímá polohu, pro kterou je zákon odrazu splněn neobvyklé vlastnosti zrcadla (Použitím podobný Galileo ukázal, že povrch Měsíce by měl být drsný a ne zrcadlově hladký, jak se někteří domnívali.)

VVšechna nesvítící tělesa osvětlená nějakým zdrojem se stávají viditelnými pouze díky jimi rozptýlenému světlu. Dobře leštěná skleněná plocha nebo hladina klidné vody je obtížně viditelná, protože takové plochy rozptylují velmi málo světla. Vidíme v nich jasné obrazy okolních osvětlených objektů. Jakmile se však povrch zrcadla pokryje prachem a hladina vody se zvlní, stanou se jasně viditelnými.

Ekologie života: Zaměřte svůj pohled na řádek textu a nehýbejte očima. Zároveň se snažte přepnout pozornost na řádek níže. Pak ještě jeden. A dál. Po půl minutě ucítíte, že se vám jakoby zatmělo před očima: je jasně vidět jen pár slov, na která se váš zrak soustředí, a vše ostatní je rozmazané. Ve skutečnosti takto vidíme svět. Vždy. A zároveň si myslíme, že vše vidíme křišťálově jasně.

Zaměřte svůj pohled na řádek textu a nehýbejte očima. Zároveň se snažte přepnout pozornost na řádek níže. Pak ještě jeden. A dál. Po půl minutě ucítíte, že se vám jakoby zatmělo před očima: je jasně vidět jen pár slov, na která se váš zrak soustředí, a vše ostatní je rozmazané. Ve skutečnosti takto vidíme svět. Vždy. A zároveň si myslíme, že vše vidíme křišťálově jasně.

Na sítnici máme malý, malý bod, ve kterém je dostatek citlivých buněk – tyčinek a čípků – aby bylo vše normálně vidět. Tento bod se nazývá „fovea“. Fovea poskytuje pozorovací úhel přibližně tři stupně – v praxi to odpovídá velikosti nehtu palec na délku paže.

Na celém zbývajícím povrchu sítnice je mnohem méně citlivých buněk – dost k rozlišení nejasných obrysů předmětů, ale ne více. V sítnici je díra, která nevidí vůbec nic - „slepá skvrna“, bod, kde se nerv spojuje s okem. Samozřejmě, že si toho nevšimnete. Pokud to nestačí, dovolte mi připomenout, že také mrknete, tedy každých pár sekund vypnete zrak. Což také nevěnujete pozornost. I když teď dáváte pozor. A tobě to vadí.

Jak vůbec něco vidíme? Odpověď se zdá být jasná: pohybujeme očima velmi rychle, v průměru třikrát až čtyřikrát za sekundu. Tyto náhlé, synchronizované pohyby očí se nazývají „sakády“. Mimochodem, obvykle si jich také nevšimneme, a to je dobře: jak jste možná uhodli, vize během sakády nefunguje. Ale pomocí sakád neustále měníme obraz ve fovee – a nakonec pokryjeme celé zorné pole.

Mír brčkem

Ale pokud se nad tím zamyslíte, toto vysvětlení není dobré. Vezměte koktejlové brčko do pěsti, přiložte si ho k oku a zkuste se podívat na takový film – nemluvě o tom, že se půjdete projít. Jak je to vidět? Toto jsou vaše tři stupně pohledu. Pohybujte brčkem, jak chcete - nezískáte normální vidění.

Obecně platí, že otázka není triviální. Jak to, že vidíme všechno, když nevidíme nic? Možností je několik. Za prvé: nic nevidíme – máme jen pocit, že vidíme všechno. Abychom zkontrolovali, zda je tento dojem klamný, posuneme oči tak, aby fovea směřovala přesně do bodu, který kontrolujeme.

A my si myslíme: no, pořád je to vidět! A vlevo (zip očí doleva) a vpravo (zip vpravo). Je to jako s lednicí: na základě našich vlastních pocitů je světlo vždy rozsvíceno.

Druhá možnost: nevidíme obraz vycházející ze sítnice, ale úplně jiný – ten, který nám sestaví mozek. To znamená, že mozek se pohybuje jako sláma tam a zpět a pilně skládá jeden obrázek – a my ho nyní vnímáme jako okolní realitu. Jinými slovy, nevidíme očima, ale mozkovou kůrou.

Obě možnosti se shodují v jednom: jediná možnost něco vidět - pohni očima. Ale je tu jeden problém. Experimenty ukazují, že objekty rozlišujeme fenomenální rychlostí – rychleji, než stihnou okohybné svaly zareagovat. Navíc tomu sami nerozumíme. Zdá se nám, že jsme již pohnuli očima a viděli objekt jasně, ačkoli ve skutečnosti se k tomu teprve chystáme. Ukazuje se, že mozek obraz přijatý prostřednictvím vidění nejen analyzuje, ale také jej předpovídá.

Nesnesitelně tmavé pruhy

Němečtí psychologové Arvid Herwig a Werner Schneider provedli experiment: hlavy dobrovolníků byly fixovány a pohyby jejich očí byly zaznamenány speciálními kamerami. Subjekty se dívaly do prázdného středu obrazovky. Na straně - v bočním zorném poli - se na obrazovce zobrazil pruhovaný kruh, na který dobrovolníci okamžitě obrátili svůj pohled.

Zde psychologové sehráli chytrý trik. Během sakády nefunguje vidění – člověk na pár milisekund oslepne. Kamery zachytily, že testovaná osoba začala posouvat oči směrem ke kruhu a v tu chvíli počítač nahradil pruhovaný kruh jiným, který se od prvního lišil počtem pruhů. Účastníci experimentu substituci nezaznamenali.

Výsledek byl následující: boční vidění dobrovolníkům byl ukázán kruh se třemi pruhy a v zaostřeném nebo středovém pruhu byly například čtyři.

Tímto způsobem byli dobrovolníci trénováni, aby spojili vágní (laterální) obraz jedné postavy s jasným (centrálním) obrazem jiné postavy. Operace se během půl hodiny opakovala 240krát.

Po školení začala zkouška. Hlava a pohled byly opět fixovány a v bočním zorném poli se opět zobrazil pruhovaný kruh. Ale teď, jakmile dobrovolník začal hýbat očima, kruh zmizel. Po vteřině se na obrazovce objevil nový kruh s náhodným počtem pruhů.

Účastníci experimentu byli požádáni, aby pomocí kláves upravili počet pruhů tak, aby byla získána postava, kterou právě viděli periferním viděním.

Dobrovolníci z kontrolní skupiny, kterým byly ukázány stejné postavy v bočních a centrální vidění, určil „stupeň páskování“ poměrně přesně. Ale ti, kteří byli učeni špatné asociaci, viděli postavu jinak. Pokud se během tréninku zvýšil počet pruhů, pak ve fázi zkoušky subjekty rozpoznaly třířádkové kruhy jako čtyřřádkové. Pokud to udělali menší, pak se jim zdálo, že kruhy mají dva pruhy.


Iluze vize a iluze světa

Co to znamená? Ukazuje se, že náš mozek se neustále učí asociovat vzhled objektu v periferním vidění s tím, jak tento objekt vypadá, když se na něj díváme. A v budoucnu tyto asociace používá pro předpovědi. To vysvětluje fenomén našeho zrakového vnímání: objekty rozpoznáváme ještě předtím, přesně řečeno, vidíme je, protože náš mozek analyzuje rozmazaný obrázek a na základě předchozích zkušeností si pamatuje, jak tento obrázek vypadá po zaostření. Dělá to tak rychle, že máme dojem jasného vidění. Tento pocit je iluze.

Překvapivé také je, jak efektivně se mozek učí dělat takové předpovědi: pouhá půlhodina neshodných obrázků v bočním a centrálním vidění stačila k tomu, aby dobrovolníci viděli špatně. Vzhledem k tomu, že v reálný život Pohybujeme očima stovky tisíckrát denně, představte si, jaké terabajty videa ze sítnice váš mozek prosívá pokaždé, když jdete po ulici nebo sledujete film.

Nejde ani tak o vidění jako takové – je to jen nejvýraznější ilustrace toho, jak vnímáme svět.

Zdá se nám, že sedíme v průhledném skafandru a nasáváme okolní realitu. Ve skutečnosti s ní vůbec nekomunikujeme přímo. To, co se nám zdá být otiskem světa kolem nás, ve skutečnosti buduje mozek virtuální realita, který je dán vědomí za nominální hodnotu.

Mohlo by vás zajímat toto:

Za účelem zpracování informací a budování víceméně ze zpracovaného materiálu kompletní obrázek, mozku to trvá asi 80 milisekund. Těchto 80 milisekund je zpoždění mezi realitou a naším vnímáním této reality.

Vždy žijeme v minulosti – nebo spíše v pohádce o minulosti, která nám byla vyprávěna nervové buňky. Všichni jsme přesvědčeni o pravdivosti této pohádky – i to je vlastnost našeho mozku a není z ní úniku. Ale kdyby si každý z nás alespoň občas vzpomněl na těchto 80 milisekund sebeklamu, pak by byl svět, jak se mi zdá, o něco vlídnější. zveřejněno

Mimořádně důležitá forma energie. Život na Zemi závisí na energii slunečního světla. Světlo je navíc záření, které nám dává vizuální vjemy. Laserové záření se využívá v mnoha oblastech – od přenosu informací až po řezání oceli.

Předměty vidíme, když světlo z nich dopadá k našim očím. Tyto předměty buď samy vyzařují světlo, nebo odrážejí světlo vyzařované jinými předměty, nebo je propouštějí samy. Vidíme například Slunce a hvězdy, protože vyzařují světlo. Většinu předmětů kolem sebe vidíme díky světlu, které odrážejí. A některé materiály, jako jsou vitráže v oknech katedrál, odhalují bohatost svých barev tím, že jimi propouštějí světlo.

Jasné sluneční světlo se nám jeví jako čistě bílé, tedy bezbarvé. Zde se ale mýlíme, protože bílé světlo se skládá z mnoha barev. Jsou vidět, když paprsky slunce osvětlují kapky deště a my vidíme duhu. Vícebarevný pruh se také objeví, když se sluneční světlo odráží od zkoseného okraje zrcadla nebo prochází skleněnou dekorací nebo nádobou. Toto pásmo se nazývá světelné spektrum. Začíná červenou a postupně se měnící končí na opačném konci fialovou.

Se slabšími barevnými odstíny většinou nepočítáme, a proto spektrum považujeme za složené ze sedmi barevných pásů. Barvy spektra, nazývané sedm barev duhy, zahrnují červenou, oranžovou, žlutou, zelenou, modrou, indigovou, fialovou.

Hranoly

V 60. letech 17. století prováděl Isaac Newton experimenty se světlem. K rozkladu světla na složky a získání spektra použil trojstěnu skleněný hranol. Vědec zjistil, že sběrem fragmentovaného paprsku pomocí druhého hranolu lze znovu získat bílé světlo. Tak dokázal, že bílé světlo je směs rozdílné barvy.

Primární barvy světla jsou červená, zelená a modrá. Jejich kombinace vytváří bílé světlo. Smíšené v párech tvoří barvy žluté, modré nebo fialové. Pigment nebo základní barvy barev jsou fialová, modrá, žlutá Jejich kombinace je znázorněna na obrázku.

Při průchodu hranolem se světelné paprsky lámou. Ale paprsky různých barev se lámou různé míry- červený v nejmenším, fialový v největším. To je důvod, proč se při průchodu hranolem bílá barva rozděluje na barvy složek.

Lom světla se nazývá lom a rozklad bílého světla na různé barvy se nazývá disperze. Když kapky deště rozptylují sluneční světlo, vzniká duha.

Elektromagnetické vlny

Světelné spektrum je pouze částí obrovského rozsahu záření nazývaného elektromagnetické spektrum. Zahrnuje gama, rentgenové, ultrafialové, infračervené (tepelné) záření a rádiové vlny. Všechny druhy elektromagnetického záření se šíří ve formě vln elektrických a magnetických vibrací rychlostí světla - asi 300 000 km/s. Elektromagnetické vlny se od sebe liší především vlnovou délkou. Je určena frekvencí, tedy rychlostí, jakou se tyto vlny tvoří. Čím vyšší je frekvence, tím blíže k sobě jsou umístěny a tím kratší je délka každého z nich. Na spektru světelné vlny zaujímají místo mezi oblastmi infračerveného a ultrafialového záření.

Slunce vyzařuje široký rozsah elektromagnetická radiace. Stupnice udává vlnové délky v nanometrech (jedna miliardtina metru) a větší jednotky.

Objektivy

Obrazy ve fotoaparátech a optických přístrojích jsou získávány pomocí čoček a jevu lomu světelných paprsků skrz ně. Možná jste si všimli, že v objektivech levných dalekohledů např. barevný okraj. To se děje proto, že stejně jako hranol, jednoduchá čočka vyrobená z jednoho kusu skla nebo plastu láme různě barevné paprsky v různé míře. U kvalitnějších přístrojů je tato vada eliminována použitím dvou čoček spojených dohromady. První část takové kompozitní čočky rozkládá bílé světlo na různé barvy a druhá je zase spojuje, čímž odstraňuje zbytečnou hranici.

Primární barvy

Jak ukázal Newton, bílou svíčku lze získat smícháním sedmi barev duhy. Ale to lze udělat jednodušeji smícháním pouze tří barev - červené, zelené a modré. Tyto barvy se nazývají primární barvy světla. Další barvy získáme kombinací hlavních. Například směs červené a zelené vytváří žlutou.

Konvexní čočka zaostřuje paralelní paprsky. Protože se bílé světlo skládá z více barev, jejich paprsky se lámou v různé míře a zaostřují různé vzdálenosti z objektivu. V důsledku toho se kolem obrysů obrazu vytvoří barevný okraj.

Objektiv vyrobený ze dvou typů skla lze použít k vytváření snímků bez barevného okraje. První část čočky láme paprsky různých barev v různé míře, což způsobuje jejich divergenci. Druhý je znovu shromažďuje, čímž eliminuje zkreslení barev.

Skutečnost, že bílé světlo se skládá z několika barev, vysvětluje, proč vidíme předměty v té či oné barvě. (Pro zjednodušení předpokládejme, že bílé světlo se skládá pouze z červené, zelené a modré). Objekt vidíme jako bílý, pokud odráží všechny tři složky bílého světla, a černý, pokud neodráží žádnou z nich. Ale červený předmět osvětlený bílým světlem se jeví jako červený, protože odráží hlavně červenou složku bílý a absorbuje většinu modrých a zelených složek. V důsledku toho vidíme převážně červenou barvu. Stejně tak modrý objekt odráží modré paprsky a pohlcuje červené a zelené. A zelený objekt odráží zelené paprsky a pohlcuje červené a modré.

Složené oči much se skládají z tisíců čoček. Každý zaostří světlo jen na několik světlocitlivých buněk, takže moucha nevidí všechny detaily objektu. Očima mouchy vypadá květina jako obrázek skládající se z tisíců kousků.

Bannerová síť WebProm

Pokud mícháte barvy rozdílné barvy, pak každý pohltí (přijme) různé složky bílého světla, směs ztmavne. Míchání barev je tedy proces opačný k míchání barevných paprsků. Chcete-li získat určitý rozsah barev, musíte použít jinou sadu primárních barev. Primární barvy používané v malbě se nazývají primární pigmentové barvy. Toto je barva purpurová nebo "dokonalá červená", modrá a žlutá se běžně (ale nesprávně) nazývají červená, modrá a žlutá. Černá se přidává pro zvýšení hustoty tmavých oblastí a bohatá směs všech primárních barev stále do určité míry odráží světlo. Výsledkem je tmavě hnědá místo černé.

Vlny a částice

Jak se světelné paprsky tvoří a šíří, zůstávalo po staletí úplnou záhadou. A dnes tento jev nebyl vědci plně prozkoumán.

V 17. století Isaac Newton a další vědci věřili, že světlo se skládá z rychle se pohybujících částic zvaných tělíska. Dánský vědec Christiaan Huygens tvrdil, že světlo se skládá z vln

V roce 1801 provedl anglický vědec Thomas Young sérii experimentů s difrakcí světla Tento jev spočívá v tom, že při průchodu velmi úzkou štěrbinou se světlo spíše mírně rozptyluje, než aby se šířilo přímočaře. Young vysvětlil difrakci jako šíření světla ve formě vln. A v 60. letech 19. století skotský vědec James Clark Maxwell navrhl, že elektromagnetická energie se šíří ve vlnách a že světlo je zvláštní druh tuto energii.

Mirage je optická iluze, pozorované v horkých pouštích (nahoře). Když Slunce silně zahřívá Zemi, ohřívá se i vzduch nad ní. Když se teplota změní o různé výšky, světlo ve vzduchu se láme, jak je znázorněno na obrázku. Aby pozorovatel viděl vrchol stromu, musí se podívat dolů, takže strom vypadá obráceně. Někdy světlo dopadající z nebe vypadá jako kaluže rozlité na zem. Vrstvy studeného vzduchu nad mořem mohou způsobit opačný jev (níže). Světlo odražené od vzdálené lodi se láme, takže loď vypadá, jako by plula na obloze.

Počátkem 20. století však německý vědec Max Planck ve svých dílech dokázal, že energie záření může existovat pouze ve formě drobných shluků – kvant. Tento důkaz je základem Planckovy kvantové teorie, za kterou získal v roce 1918 cenu. Nobelova cena v oblasti fyziky je kvantem světelného záření částice zvaná foton. Při vyzařování nebo pohlcování se světlo vždy chová jako proud fotonů.

Světlo se tedy někdy chová jako vlny, jindy jako částice. Proto se má za to, že má dvojí povahu. Vědci mohou k vysvětlení pozorovacích dat použít buď vlnovou teorii, nebo teorii částic.

Hauliod ryba vyzařuje bioluminiscenční světlo ze svých břišních orgánů (fotofory). Ryba upravuje svůj jas tak, aby odpovídal jasu světla pronikajícího z hladiny.

Generování Světla

Jako elektrický proud světlo může být generováno jinými druhy energie. Slunce generuje světlo a další elektromagnetické záření prostřednictvím silných fúzních reakcí, které přeměňují vodík na helium. Při spalování uhlí nebo dřeva chemická energie palivo se mění v teplo a světlo. Procházející proud tenkým vláknem v žárovce poskytuje stejný výsledek. Zářivka funguje na jiném principu. Na konce trubice naplněné párou (obvykle rtutí) se pod vysokým tlakem přivádí vysoké napětí. Pára začne svítit a vycházet ultrafialová radiace, který působí na chemický povlak vnitřní stěny trubky. Povlak absorbuje neviditelné ultrafialové záření a sám vyzařuje světelnou energii. Tento proces přeměny záření se nazývá fluorescence.

Fosforescence je jev stejného druhu, ale záře trvá poměrně dlouho i po odstranění zdroje záření. Svítící barva je fosforeskující. Po krátkém vystavení jasnému světlu svítí celé hodiny. Fluorescence a fosforescence jsou formy luminiscence - emise světla bez vlivu vysoké teploty.

Bioluminiscence

Některé živé organismy, včetně světlušek, jednotlivé druhy ryby, houby a bakterie vytvářejí světlo bioluminiscencí. Při tomto typu luminiscence je zdrojem světla chemická energie získaná oxidací látky zvané luciferin.

Jeden z nejvíce užitečné zdroje světlo je laser. Toto slovo se skládá z prvních písmen celého výrazu „zesílení světla stimulovanou emisí záření“. V laserové trubici se vlivem elektřiny uvolňují fotony z atomů. Jsou vyzařovány z trubice jako úzký paprsek světla nebo v nějaké jiné formě elektromagnetická radiace v závislosti na látce použité k produkci fotonů.

Velkolepých efektů na rockových koncertech je dosaženo pomocí generátorů kouře. Jeho částice rozptylují paprsky reflektorů a dávají jim viditelné obrysy.

Na rozdíl od běžného světla je laserové světlo koherentní. To znamená, že uvolněné světelné vlny stoupají a klesají společně. Takto získané světelné záření s vysokou směrovostí a vysokou hustotou energie má různé oblasti aplikace včetně šití tkáně v chirurgii, řezání oceli, navádění střel na cíle, přenos informací.