Efectul Purkinje. Vedere de zi și de noapte

S-a stabilit că la o luminozitate mai mare de 0,1 nit (luminozitatea unei suprafețe iluminate albe sub o lună plină este de 0,07 nit, în timpul zilei într-o cameră 3-100 nit), degradarea rodopsinei în tije este atât de intensă. acea recuperare rămâne întotdeauna în urma degradarii și concentrația sa scade brusc. Ca rezultat, bețele devin „oarbe”. În acest caz, aproape exclusiv conurile sunt implicate în procesul vederii, iar această afecțiune este numită în timpul zilei viziune. Cu toate acestea, conurile sunt mai puțin sensibile decât tijele. La niveluri de luminozitate mai mici de câteva sutimi de nit, conurile sunt practic excluse din procesul de vedere. În acest caz, doar tijele sunt implicate în viziune și se numește noapte.

După cum sa menționat, tijele și diferitele tipuri de conuri au sensibilități spectrale diferite. În acest caz, sensibilitățile relative totale ale celor trei tipuri de conuri la radiația omogenă determină sensibilitatea spectrală a ochiului în timpul vederii în timpul zilei, care este prezentată în figura de mai jos; mai precis, este prezentată versiunea sa standard - conform GOST 11093-64.

Sensibilitatea relativă a tijelor determină sensibilitatea spectrală a ochiului în timpul vederii nocturne. Această curbă nu este prezentată în figură - este similară ca formă, dar maximul său este deplasat la lungimi de undă scurte (~510 nm).

Tijele sunt în general mai sensibile la radiațiile de unde scurte decât conurile. Prin urmare, la amurg, obiectele albastre par mai deschise, iar cele roșii mai întunecate decât la lumina zilei. Mai mult Leonardo da Vinci(1452-1519, pictor, sculptor, arhitect, om de știință, inginer italian etc., etc.) a remarcat că „verde și albastru își măresc culoarea în umbră parțială, iar roșul și galbenul capătă culoare în părțile iluminate, iar albul face la fel."

În timpul zilei, observați contrastul dintre mușcatele stacojii aprinse din marginea gazonului și fundalul frunzelor verde închis. La amurg și seara târziu acest contrast este complet opus: florile par acum mult mai închise la culoare decât frunzele. S-ar putea să fii surprins să compari luminozitatea roșului cu luminozitatea verdelui, dar diferențele sunt atât de bine exprimate încât nu există loc de îndoială.

Dacă găsiți culori roșii și albastre într-o galerie de artă, care apar la fel de strălucitoare în timpul zilei, atunci la amurg veți constata că culoarea albastră devine mai strălucitoare într-o asemenea măsură încât vopseaua pare să strălucească.

Îndepărtați-vă de luminile orașului. La început noaptea ți se va părea foarte întunecată; apoi, când ochii tăi se obișnuiesc cu întunericul (tijele intră în joc), începi să distingi împrejurimile. Uită-te la hârtia puternic colorată - ți se va părea incoloră. O foaie roșie de hârtie ți se va părea neagră, iar albastrul și violetul vor părea gri-alb. Devenim daltonici!

În același timp, mii de stele cu strălucirea lor argintie vor apărea pe cer. Dacă le privești cu atenție, majoritatea vor dispărea, și vor rămâne doar cele mai strălucitoare, care ni se vor părea niște mici puncte de lumină. Aceste observații sunt cel mai bine efectuate în nopți întunecate și departe de orașe, dar chiar și sub lumina lunii peisajul devine pentru noi, ca să spunem așa, un „peisaj stick”.

Toate acestea sunt exemple ale efectului Purkinje ( Jan Evangelista Purkinje, 1787-1869, lucrări fundamentale de fiziologie, anatomie, histologie și embriologie, în 1839. a fondat primul institut de fiziologie din lume la Wroclaw, cercetare clasică privind fiziologia percepției vizuale, în 1825. a descoperit nucleul oului) și se explică prin faptul că tijele ne dau impresia de lumină, nu de culoare.

Dar ne ocolim, să revenim la o prezentare mai științifică a problemei.

Vorbind despre sensibilitatea spectrală relativă a ochiului în timpul vederii în timpul zilei, am vorbit despre caracteristicile integrale ale celor trei grupuri de conuri. Conurile fiecăreia dintre cele trei grupe au cea mai mare sensibilitate în zonele cu lungime de undă lungă, medie și scurtă ale spectrului; care este prezentat în figura de mai jos.

Când lumina acționează predominant asupra conurilor de un tip, apare o senzație de o anumită culoare; respectiv, roșu, verde și albastru. Prin urmare, pentru concizie, grupurile de conuri sunt numite receptori K3S, iar curbele prezentate în figura de mai sus se numesc curbe ale excitaţiilor principale.

Existența a trei tipuri de conuri în ochi și percepția diferitelor culori prin acțiunea radiațiilor asupra diferitelor tipuri de conuri este cauza vederii culorilor. Deoarece conurile funcționează doar la niveluri ridicate de luminozitate - doar vederea în lumină de zi este viziunea în culori și, prin urmare - "noaptea toate pisicile sunt gri"— amintiți-vă de efectul Purkinje.

Efectul Purkinje poate fi experimentat folosind Fig. 11 pe fila de culoare. Găsiți o cameră în care iluminarea generală poate fi redusă treptat. Uită-te la fig. 11 În condiții de iluminare normală: banda roșie va apărea mai strălucitoare decât fundalul albastru-verde. În timp ce continuați să priviți desenul, reduceți încet lumina. Veți vedea că culorile se estompează treptat. Odată ce ajungeți la niveluri scăzute de lumină, veți vedea că dunga roșie va deveni mai închisă decât fundalul albastru-verde care o înconjoară. Este posibil ca dunga roșie să ți se pară neagră și fundalul gri. În acest moment vederea ta trece de la fotopică (conuri) la scotopică (tije).

Descoperirea lui Purkinje se bazează pe propriile sale observații asupra obiectelor din jurul lui. El a observat că luminozitatea semnelor rutiere albastre și roșii este diferită în diferite momente ale zilei: în timpul zilei ambele culori sunt la fel de strălucitoare, dar la apus albastrul pare mai strălucitor decât cel roșu. Ceea ce a observat Purkinje a fost de fapt rezultatul unei schimbări în percepția asupra luminozității razelor de lumină de diferite lungimi de undă, cauzată de trecerea de la viziunea fotopică la cea scotopică: în lumină slabă, când vederea cu tijă „funcționează”, sistemul vizual devine mai sensibil. la lumina cu lungime de undă scurtă decât la lumina cu undă lungă (vezi Fig. 4.4), drept urmare, la iluminare slabă, lumina cu undă scurtă apare mai strălucitoare decât lumina cu undă lungă. Astfel, datorită faptului că la debutul vederii fotopice amurgului începe să „funcționeze”, inițial percepem lumina „roșie” cu undă lungă ca fiind relativ mai strălucitoare în comparație cu lumina „verde” cu undă scurtă, dar pe măsură ce se instalează întunericul și rolul vederii scotopice crește, inițial tonurile roșiatice încep să apară gri mai închis decât verdele. Când se instalează amurgul profund, tonurile roșiatice apar negre. Deoarece vederea scotopică este incoloră și toate „culorile” apar doar ca diferite nuanțe de gri, pe măsură ce lumina scade, ceea ce era verde la lumina zilei devine gri-argintiu, iar ceea ce era roșu la lumina zilei devine negru-argintiu.

În consecință, dramaturgul englez John Heywood a avut dreptate când a scris în 1546: „Când lumânările se sting, toate pisicile sunt gri”.

Adaptare la lumină roșie și la întuneric. Lungimea de undă a luminii folosită pentru a precondiționa ochii persoanei a cărei adaptare la întuneric este studiată are anumite implicații practice. Dacă în acest scop este utilizată lumină cu o anumită lungime de undă (650 nm sau mai mult, percepută ca roșie), adaptarea la întuneric are loc mai repede după ce este oprită decât atunci când este utilizată lumină cu o lungime de undă diferită. Motivul este că, ca fotoreceptori, tijele sunt relativ insensibile la lumina cu unde lungi, drept urmare au un efect redus asupra adaptării luminii.

O recomandare practică interesantă se bazează pe această observație. Dacă o persoană trebuie să treacă rapid de la o cameră bine luminată la una întunecată, adaptarea la întuneric poate fi începută în prealabil, în timp ce este încă într-o cameră iluminată, pentru care trebuie să purtați ochelari de protecție cu lentile roșii care transmit doar unde lungi. ușoară. Ca o pregătire pentru vederea pe timp de noapte, pre-aclimatizarea cu lumină cu lungime de undă lungă (roșie) este aproape la fel de eficientă ca și în întuneric.

Ochelarii de protecție roșii au mai multe funcții. Ca orice filtru similar, ele reduc cantitatea de lumină care intră în ochi, determinând ca ochii să se adapteze la mai puțină lumină. Mai important, totuși, ochelarii roșii transmit doar lumină roșie cu lungime de undă lungă, la care tijele sunt deosebit de insensibile. Deși conurile sunt, de asemenea, relativ insensibile la lumina roșie cu undă lungă, dacă intensitatea acesteia din urmă este suficientă, ele vor funcționa în același timp în care tijele și mai puțin sensibile suferă o adaptare la întuneric. Cu alte cuvinte, lumina roșie doar stimulează conurile. În consecință, atunci când o persoană își scoate ochelarii în întuneric, doar conurile încep să se adapteze și adaptarea la întuneric are loc mai rapid (vezi curba superioară din Fig. 4.1).

La întrebarea: Ce fel de efect este efectul Purkinje? dat de autor Ambasadă cel mai bun răspuns este Întoarce-ți fața către soare, închide ochii și mișcă mâna în fața feței. Veți „vede” bile multicolore intermitente.

Când lumina acționează predominant asupra conurilor de un tip, apare o senzație de o anumită culoare; respectiv, roșu, verde și albastru. Prin urmare, pentru concizie, grupurile de conuri sunt numite receptori GSC, iar curbele prezentate în figura de mai sus sunt numite curbe de excitație fundamentale.
Existența a trei tipuri de conuri în ochi și percepția diferitelor culori prin acțiunea radiațiilor asupra diferitelor tipuri de conuri este cauza vederii culorilor. Deoarece conurile funcționează doar la niveluri ridicate de luminozitate, doar vederea în timpul zilei este viziunea color și, prin urmare, „toate pisicile sunt gri noaptea”.


Purkinje a remarcat în 1825 că luminozitatea semnelor rutiere albastre și roșii este diferită în diferite momente ale zilei: în timpul zilei ambele culori sunt la fel de strălucitoare, dar la apus albastrul pare mai strălucitor decât roșul. Odată cu apariția amurgului mai profund, culorile se estompează complet și, în general, încep să fie percepute în tonuri de gri. Roșul este perceput ca negru, iar albastrul ca alb. Acest fenomen este asociat cu trecerea de la viziunea cu con la tija pe măsură ce nivelurile de lumină scad.

Fenomenul Purkinje este o schimbare a sensibilității maxime la lumina spectrală a observatorului atunci când se adaptează la lumina slabă (amurg) către tonuri de verde-albăstrui (500 nm) din punctul de vedere maximă în timpul zilei, care se află la lungimi de undă de tonuri galben-verde ( 555 nm). În lumina crepusculară, culorile obiectelor „rece”: nuanțele de roșu și galben devin plictisitoare, albastrul și verdele devin relativ mai strălucitori.


Întâlnim manifestări ale efectului Purkinje în viața de zi cu zi, în viața de zi cu zi și trebuie să ținem cont de el într-o serie de industrii (de exemplu, în fabricarea și utilizarea coloranților). Să dăm un exemplu de fenomen care este familiar pentru mulți din viața de zi cu zi, dar, aparent, nu este înțeles de toată lumea. Într-o zi senină și însorită de vară vezi două flori într-un pat de flori: un mac roșu și o floarea de colț albastru. Ambele flori au culori bogate, macul pare si mai vibrant. Acum amintiți-vă cum arată aceste flori la amurg și noaptea. Macul, ca orice flori roșii, mușcate, salvia, garoafe, apare negru, iar floarea de colț a devenit gri deschis.
Iată un alt exemplu. Privește un covor colorat în timpul zilei, care include roșu, portocaliu, verde, albastru sau albastru, apoi uită-te la el la amurg sau noaptea. La lumină slabă, toate culorile roșii și portocalii par să „se scufunde”, adică se întunecă, iar culorile verde și albastru „se umflă”, devenind mai deschise. Se pare că ziua era un cu totul alt covor.
Broderii din Grecia antică știau despre acest fenomen: lucrând sub lămpi, făceau adesea greșeli de culori, confundând unul cu altul.
Astronomii trebuie să ia în considerare influența efectului Purkinje atunci când fotometric (adică compară luminozitatea) stelelor de diferite culori.

Efectul Purkinje (turda Purkinje în engleză)- un fenomen psihofizic constând în faptul că în timpul adaptării (întunericului) la iluminarea scăzută (amurgului), maximul curbei de sensibilitate spectrală a observatorului se deplasează către tonuri de verde-albăstrui (500 nm) din punctul de vedere maximă diurnă, care se află la tonuri de lungimi de undă galben-verde (550 nm). Fenomenologic, acest efect se manifestă printr-o schimbare diferențială a luminozității aparente a obiectelor colorate diferit, de exemplu, florile într-un pat de flori sau într-un poiană de pădure: în lumina crepusculară (inclusiv înainte de zori), florile roșii (macii) își pierd luminozitatea aparentă. și vizibilitate, iar florile albastre (floarea de colț), dimpotrivă, devin mai strălucitoare și mai vizibile.

Dicţionar psihologic. A.V. Petrovsky M.G. Yaroshevsky

Dicţionar de termeni psihiatrici. V.M. Bleikher, I.V. Escroc

nici un sens sau interpretare a cuvântului

Neurologie. Dicționar explicativ complet. Nikiforov A.S.

nici un sens sau interpretare a cuvântului

Dicţionar Oxford de psihologie

Efectul Purkinje(sau Fenomen sau Shift) - un fenomen în care iluminarea unui eșantion multicolor este redusă, acele tonuri care sunt mai aproape de capătul lungimii de undă lungi a spectrului (roșu, portocaliu) își pierd luminozitatea percepută mai repede decât cele care sunt mai aproape de capătul cu lungime de undă scurtă (verde, albastru). Această schimbare apare ca urmare a faptului că tijele, care au o sensibilitate generală mai mare decât conurile, sunt cele mai sensibile la lungimi de undă scurte.