Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для универсальной психологической и неврологической модели см. Теорию процесса оппонента .
Цвета соперников на основе эксперимента NCS . Дейтеранопы не видят разницы между двумя цветами в центральной колонке.
Схема процесса оппонента
Логарифмический график функций пространственной контрастной чувствительности для яркости и хроматического контраста

Процесс противник является теорией цвета , который гласит , что человек визуальной системы интерпретирует информацию о цвете путем обработки сигналов от колбочек и палочек в антагонистической манере. Существует некоторое перекрытие в длинах волн от света , к которым три типа колбочек (L для длинной волны, М для средней волны, и S для коротковолновых света) отвечает, так что является более эффективным для визуальной системы к записи различия между ответами колбочек, а не индивидуальный ответ каждого типа колбочек. Теория цвета оппонента предполагает, что существует три оппонента, направляющих конусфоторецепторы связаны вместе, образуя три противоположные цветовые пары: красный по сравнению с зеленым , синий с желтым и черный с белым (последний тип является ахроматическим и определяет изменение света и темноты, или яркость ). [1] Впервые он был предложен в 1892 году немецким физиологом Эвальдом Герингом .

Когда люди слишком долго смотрят на яркий цвет, например красный, и отводят взгляд на белое поле, они воспринимают зеленый цвет. Активация одного члена пары подавляет активность другого. Эта теория также помогает объяснить некоторые типы нарушения цветового зрения. Например, люди с недостатком дихроматики должны соответствовать тестовой области, используя только два основных цвета. В зависимости от недостатка они будут путать красный и зеленый или синий и желтый. Теория процесса оппонента объясняет цветовое зрение как результат нейронной связи фоторецепторов. Теория процесса оппонента применима к разным уровням нервной системы . Как только нервная система выходит за пределы сетчаткидля мозга природа клетки изменяется, и клетка реагирует на нее противоположным образом. Например, зеленый и красный фоторецепторы могут послать сигнал в сине-красную клетку противника дальше вместе с системой. Отклики на один цвет канала оппонента антагонистичны откликам на другой цвет. То есть противоположные цвета оппонента никогда не воспринимаются вместе - нет «зеленовато-красного» или «желтовато-синего».

В то время как трихроматическая теория определяет способ, которым сетчатка глаза позволяет зрительной системе определять цвет с помощью трех типов колбочек, теория процесса оппонента учитывает механизмы, которые получают и обрабатывают информацию от колбочек. Хотя изначально считалось, что теории трехцветных и оппонентных процессов расходятся, позже стало понятно, что механизмы, ответственные за оппонентный процесс, получают сигналы от трех типов колбочек и обрабатывают их на более сложном уровне. [2]

Помимо колбочек, которые обнаруживают свет, попадающий в глаз, биологическая основа теории оппонента включает два других типа клеток: биполярные клетки и ганглиозные клетки . Информация от колбочек передается биполярным клеткам сетчатки, которые могут быть клетками оппонентного процесса, которые преобразуют информацию от колбочек. Затем информация передается ганглиозным клеткам, которые делятся на два основных класса: магноцеллюлярные или крупноклеточные слои и парвоцеллюлярные слои., или мелкоклеточные слои. Парвоцеллюлярные клетки, или P-клетки, обрабатывают большую часть информации о цвете и делятся на две группы: одна обрабатывает информацию о различиях между возбуждением L- и M-колбочек, а вторая обрабатывает различия между S-колбочками и комбинированный сигнал от обоих L-колбочек. и M конусов. Первый подтип клеток отвечает за обработку красно-зеленых различий, а второй - за сине-желтые различия. P-клетки также передают информацию об интенсивности света (сколько его есть) благодаря своим рецептивным полям . [ необходима цитата ]

История [ править ]

Иоганн Вольфганг фон Гете впервые изучил физиологический эффект противоположных цветов в своей Теории цветов в 1810 году. [3] Гете расположил свой цветовой круг симметрично, «поскольку цвета, диаметрально противоположные друг другу на этой диаграмме, - это те, которые взаимно вызывают друг друга в пространстве. глаз. Таким образом, желтый требует пурпурного, оранжевого, синего, красного, зеленого и наоборот: таким образом, снова все промежуточные градации взаимно вызывают друг друга ». [4] [5]

Эвальд Геринг предложил оппонентскую теорию цвета в 1892 году. [6] Он считал, что красный, желтый, зеленый и синий цвета особенные в том смысле, что любой другой цвет можно описать как их смесь, и что они существуют в противоположных парах. То есть воспринимается либо красный, либо зеленый, и никогда не зеленовато-красный: даже несмотря на то, что желтый - это смесь красного и зеленого в теории цвета RGB, глаз не воспринимает его как таковой. В 1957 году Лео Гурвич и Доротея Джеймсон предоставили количественные данные для теории цветного оппонента Геринга. Их метод был назван подавлением оттенка.. Эксперименты по подавлению оттенка начинаются с цвета (например, желтого) и пытаются определить, сколько цвета противника (например, синего) одного из компонентов начального цвета необходимо добавить, чтобы исключить любой намек на этот компонент из начального цвета. [7] [8] В 1959 году Svaetichin и MacNichol [9] зарегистрировали сетчатку рыб и сообщили о трех различных типах клеток: одна отвечает гиперполяризацией.ко всем световым раздражителям независимо от длины волны и был назван ячейкой светимости. Вторая клетка ответила гиперполяризацией на коротких волнах и деполяризацией на средних и длинных волнах. Это было названо ячейкой цветности. Третья ячейка, также ячейка цветности, ответила гиперполяризацией на довольно коротких длинах волн, достигая максимума около 490 нм, и деполяризацией на длинах волн больше, чем примерно 610 нм. Светичин и МакНикол назвали ячейки цветности желто-синими и красно-зелеными оппонентными цветными ячейками. Подобные хроматически или спектрально противоположные клетки, часто включающие пространственную противоположность (например, красный «в центре» и зеленый «вне» окружения), были обнаружены в сетчатке позвоночных и латеральном коленчатом ядре (LGN) в течение 1950-х и 1960-х годов Де Валуа и др. ., [10]Визель и Хьюбель, [11] и другие. [12] [13] [14] [15] После лидерства Светичина клетки стали широко называть цветными клетками оппонента, красно-зелеными и желто-синими. В течение следующих трех десятилетий спектрально противоположные клетки продолжали обнаруживаться в сетчатке приматов и LGN. [16] [17] [18] [19] В литературе используются различные термины для описания этих ячеек, включая хроматически противоположные или -оппонентные, спектрально-противоположные или -оппонентные, цвет оппонента, цвет оппонента, реакцию оппонента и просто , клетка противника.

Теория цвета оппонента может быть применена к компьютерному зрению и реализована как цветовая модель Гаусса [20] и модель обработки естественного зрения . [21] [22] [23]

Другие применили идею противодействия стимуляциям за пределами зрительных систем, описанную в статье о теории процесса оппонента . В 1967 году Род Григг расширил эту концепцию, чтобы отразить широкий спектр противоборствующих процессов в биологических системах. [24] В 1970 году Соломон и Корбит расширили общую неврологическую модель процесса оппонента Хурвича и Джеймсона, чтобы объяснить эмоции, наркоманию и мотивацию к работе. [25] [26]

Критика и дополнительные цветные ячейки [ править ]

Существует много споров по поводу того, является ли теория обработки оппонентов лучшим способом объяснить цветовое зрение. Было проведено несколько экспериментов, связанных со стабилизацией изображения (когда вы испытываете потерю границ), которые дали результаты, которые предполагают, что участники видели «невозможные» цвета или цветовые комбинации, которые мы не должны видеть в рамках теории обработки оппонента; Однако многие критикуют, что это может быть просто иллюзорный опыт. Вместо этого критики и исследователи начали объяснять цветовое зрение ссылками на механизмы сетчатки, а не на обработку оппонентов, которая происходит в зрительной коре головного мозга.

По мере накопления записей от одной клетки многим физиологам и психофизикам стало ясно, что противоположные цвета не могут удовлетворительно объяснить спектрально противоположные ответы отдельных клеток. Например, Джеймсон и Д'Андрейд [27] проанализировали теорию цветов оппонента и обнаружили, что уникальные оттенки не соответствуют спектрально противоположным ответам. Сам де Валуа [28] резюмировал это так: «Хотя нас, как и других, больше всего впечатлило обнаружение ячеек противника, в соответствии с предположениями Геринга, когда Zeitgeist в то время категорически возражал против этого представления, самые ранние записи выявили несоответствие. между каналами восприятия оппонента Геринга-Гурвича-Джеймсона и характеристиками реакции оппонентных клеток в латеральном коленчатом ядре макака ». Вальберг [29]вспоминает, что «среди нейрофизиологов стало обычным употребление терминов, связанных с цветом, когда речь идет о клетках-оппонентах, как в обозначениях« красные клетки »,« зеленые клетки выключены »... В ходе дискуссии ... некоторые психофизики были счастливы. увидеть то, что они считали противоположностью, подтвержденной на объективном, физиологическом уровне. Следовательно, не было никаких сомнений в том, чтобы связать уникальные и полярные цветовые пары непосредственно с противоположностью колбочек. Несмотря на доказательства обратного ... в учебниках до сих пор повторяется неправильное представление о связи восприятия уникального оттенка непосредственно с периферическими процессами оппонентов колбочек. Аналогия с гипотезой Геринга была продвинута еще дальше, предполагая, что каждый цвет в оппонентной паре уникальных цветов может быть идентифицирован либо с возбуждением, либо с ингибированием одного и того же типа оппонентной клетки ». Webster et al.[30] и Wuerger et al. [31] окончательно подтвердили, что спектрально противоположные ответы отдельных клеток не совпадают с цветами оппонентов уникального оттенка.

В 2013 году Придмор [32] утверждал, что большинство красно-зеленых клеток, описанных в литературе, на самом деле кодируют красно-голубые цвета. Таким образом, клетки кодируют дополнительные цвета вместо цветов-оппонентов. Придмор сообщил также о зелено-пурпурных клетках сетчатки и V1. Таким образом, он утверждал, что красно-зеленые и сине-желтые ячейки следует вместо этого называть «зелено-пурпурными», «красно-голубыми» и «сине-желтыми» дополнительными ячейками. Пример дополнительного процесса можно увидеть, глядя на красный (или зеленый) квадрат в течение сорока секунд, а затем сразу же глядя на белый лист бумаги. Затем наблюдатель видит голубой (или пурпурный) квадрат на чистом листе. Этот дополнительный цветостаточное изображение легче объяснить теорией трехцветного цвета, чем традиционной теорией цвета RYB; в теории процесса противодействия усталость путей, продвигающих красный цвет, создает иллюзию голубого квадрата. [33]

Комбинации цветов противника [ править ]

Чтобы узнать о том, как увидеть комбинации цветов противника (например, красновато-зеленый и желтовато-синий), см. Заявленное свидетельство способности видеть цвета не в «цветовом пространстве» .

См. Также [ править ]

  • Невозможный цвет
  • Цветовое пространство лаборатории
  • Естественная цветовая система
  • Бесплатные цвета
  • Остаточное изображение

Ссылки [ править ]

  1. ^ Майкл Фостер (1891). Учебник физиологии . Lea Bros. & Co. стр. 921 . селедка красно-зеленая желто-голубая молодняк-гельмгольц 0-1923.
  2. ↑ Kandel ER, Schwartz JH и Jessell TM, 2000. Принципы неврологии , 4-е изд., McGraw-Hill, New York. С. 577–80.
  3. ^ "Теория цвета Гете" . Видение науки и появление современного искусства . Архивировано 16 сентября 2008 года.
  4. ^ Гете, Иоганн (1810). Теория цвета, абзац №50 .
  5. ^ "Гете о цветах" . Арт-Союз . 2 (18): 107. 15 июля 1840 г. Архивировано 21 декабря 2017 г.
  6. ^ Геринг E, 1964. Очертания теории светочувствия . Кембридж, Массачусетс: издательство Гарвардского университета.
  7. ^ Гурвич, Лео М .; Джеймсон, Доротея (ноябрь 1957 г.). «Теория оппонента-процесса цветового зрения». Психологический обзор . 64 (6, часть I): 384–404. DOI : 10.1037 / h0041403 . PMID 13505974 . 
  8. ^ Wolfe, Kluender, и Леви (2009)
  9. ^ Svaetichin Гуннар; МакНикол, Эдвард Ф. (1958). «Механизмы сетчатки для хроматического и ахроматического зрения». Летопись Нью-Йоркской академии наук . 74 (2): 385–404. DOI : 10.1111 / j.1749-6632.1958.tb39560.x . ISSN 1749-6632 . PMID 13627867 . S2CID 27130943 .   
  10. ^ Де Валуа, RL; Смит, CJ; Китай, СТ; Кароли, AJ (1958-01-31). «Ответ одиночных клеток в ядре латерального коленчатого тела обезьяны на монохроматический свет». Наука . 127 (3292): 238–239. Bibcode : 1958Sci ... 127..238D . DOI : 10.1126 / science.127.3292.238 . ISSN 0036-8075 . PMID 13495504 .  
  11. ^ Визель, Теннесси; Хьюбел, Д.Х. (ноябрь 1966 г.). «Пространственные и хроматические взаимодействия в латеральном коленчатом теле макаки-резуса». Журнал нейрофизиологии . 29 (6): 1115–1156. DOI : 10,1152 / jn.1966.29.6.1115 . ISSN 0022-3077 . PMID 4961644 .  
  12. ^ Вагнер, HG; MacNichol, EF; Вольбаршт, ML (1960-04-29). «Оппонентные цветовые реакции в ганглиозных клетках сетчатки». Наука . 131 (3409): 1314. Bibcode : 1960Sci ... 131.1314W . DOI : 10.1126 / science.131.3409.1314 . ISSN 0036-8075 . PMID 17784397 . S2CID 46122073 .   
  13. ^ Нака, KI; Раштон, Вашингтон (1966-08-01). «S-потенциалы от цветовых единиц в сетчатке рыб (Cyprinidae)» . Журнал физиологии . 185 (3): 536–555. DOI : 10.1113 / jphysiol.1966.sp008001 . ISSN 0022-3751 . PMC 1395833 . PMID 5918058 .   
  14. ^ Дау, NW (1967-11-17). «Сетчатка золотой рыбки: организация одновременного цветового контраста». Наука . 158 (3803): 942–944. Bibcode : 1967Sci ... 158..942D . DOI : 10.1126 / science.158.3803.942 . ISSN 0036-8075 . PMID 6054169 . S2CID 1108881 .   
  15. ^ Бызов, АЛ; Трифонов, Ю.А. (Июль 1968 г.). «Ответ на электрическую стимуляцию горизонтальных клеток сетчатки карпа». Исследование зрения . 8 (7): 817–822. DOI : 10.1016 / 0042-6989 (68) 90132-6 . ISSN 0042-6989 . PMID 5664016 .  
  16. ^ Gouras, P .; Зреннер, Э. (январь 1981 г.). «Цветовое кодирование сетчатки глаза приматов». Исследование зрения . 21 (11): 1591–1598. DOI : 10.1016 / 0042-6989 (81) 90039-0 . ISSN 0042-6989 . PMID 7336591 . S2CID 46225236 .   
  17. ^ Деррингтон, AM; Краускопф, Дж; Ленни, П. (1984-12-01). «Хроматические механизмы в латеральном коленчатом ядре макаки» . Журнал физиологии . 357 (1): 241–265. DOI : 10.1113 / jphysiol.1984.sp015499 . ISSN 0022-3751 . PMC 1193257 . PMID 6512691 .   
  18. ^ Рид, Р. Клей; Шепли, Роберт М. (апрель 1992 г.). «Пространственная структура входов колбочек в рецептивные поля в ядре латерального коленчатого тела приматов». Природа . 356 (6371): 716–718. Bibcode : 1992Natur.356..716R . DOI : 10.1038 / 356716a0 . ISSN 0028-0836 . PMID 1570016 . S2CID 22357719 .   
  19. ^ Lankheet, Мартин JM; Ленни, Питер; Краускопф, Джон (январь 1998 г.). «Отличительные характеристики подклассов красно-зеленых Р-клеток в ЛГН макака». Визуальная неврология . 15 (1): 37–46. CiteSeerX 10.1.1.553.5684 . DOI : 10.1017 / s0952523898151027 . ISSN 0952-5238 . PMID 9456503 .   
  20. ^ Geusebroek, J.-M .; van den Boomgaard, R .; Смеулдерс, AWM; Гертс, Х. (декабрь 2001 г.). «Цветовая инвариантность». IEEE Transactions по анализу шаблонов и машинному анализу . 23 (12): 1338–1350. DOI : 10.1109 / 34.977559 .
  21. ↑ Barghout, Лорен. (2014). «Визуальный таксометрический подход к сегментации изображений с использованием нечетко-пространственного сокращения таксонов дает контекстуально релевантные регионы». Обработка информации и управление неопределенностью в системах, основанных на знаниях . Издательство Springer International.
  22. ^ Баргут, Лорен, и Ли, Лоуренс. (2004-03-25). Система обработки перцептивной информации . Патент US20040059754.
  23. ↑ Barghout, Лорен. (2014). Видение: глобальный контекст восприятия изменяет локальную обработку контраста, обновлено с целью включения методов компьютерного зрения . Scholars 'Press, (21 февраля 2014 г.).
  24. ^ Григг, ERN (1967). Биологическая относительность . Чикаго: Amaranth Books.
  25. ^ Соломон, RL; Корбит, JD (1973). «Теория мотивации оппонент-процесса: II. Сигаретная зависимость». Журнал аномальной психологии . 81 (2): 158–171. DOI : 10.1037 / h0034534 . PMID 4697797 . 
  26. ^ Соломон, RL; Корбит, JD (1974). "Оппонент-процессная теория мотивации: I. Временная динамика аффекта". Психологический обзор . 81 (2): 119–145. CiteSeerX 10.1.1.468.2548 . DOI : 10.1037 / h0036128 . PMID 4817611 .  
  27. ^ Джеймсон, Кимберли; Д'Андраде, Рой Г. (1997), «На самом деле это не красный, зеленый, желтый, синий: исследование перцептивного цветового пространства», Цветовые категории в мышлении и языке , Cambridge University Press, стр. 295–319, doi : 10.1017 / cbo9780511519819.014 , ISBN 9780511519819
  28. ^ Де Валуа, Рассел Л .; Де Валуа, Карен К. (май 1993 г.). «Многоступенчатая цветовая модель». Исследование зрения . 33 (8): 1053–1065. DOI : 10.1016 / 0042-6989 (93) 90240-W . ISSN 0042-6989 . PMID 8506645 .  
  29. ^ Valberg, Arne (сентябрь 2001). «Исправление к« Уникальные оттенки: старая проблема для нового поколения » ». Исследование зрения . 41 (21): 2811. DOI : 10.1016 / s0042-6989 (01) 00243-7 . ISSN 0042-6989 . S2CID 1541112 .  
  30. ^ Вебстер, Майкл А .; Мияхара, Эрико; Малкоч, Гохан; Рейкер, Винсент Э. (1 сентября 2000 г.). «Вариации нормального цветового зрения II. Уникальные оттенки». Журнал Оптического общества Америки A . 17 (9): 1545–55. Bibcode : 2000JOSAA..17.1545W . DOI : 10,1364 / josaa.17.001545 . ISSN 1084-7529 . PMID 10975364 .  
  31. ^ Wuerger, Софи М .; Аткинсон, Филип; Кроппер, Саймон (ноябрь 2005 г.). «Конус вводит в механизмы уникального оттенка». Исследование зрения . 45 (25–26): 3210–3223. DOI : 10.1016 / j.visres.2005.06.016 . ISSN 0042-6989 . PMID 16087209 . S2CID 5778387 .   
  32. ^ Придмор, Ральф В. (2012-10-16). «Одноклеточные спектрально противоположные ответы: цвета оппонента или дополнительные цвета?». Журнал оптики . 42 (1): 8–18. DOI : 10.1007 / s12596-012-0090-0 . ISSN 0972-8821 . S2CID 122835809 .  
  33. Перейти ↑ Griggs, RA (2009). «Ощущение и восприятие» . Психология: краткое введение (2-е изд.). Стоит издателям . п. 92 . ISBN 978-1-4292-0082-0. OCLC  213815202 . информация о цвете обрабатывается на уровне пострецепторных клеток (биполярными, ганглиозными, таламическими и корковыми клетками) в соответствии с теорией процесса-оппонента.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Baccus, SA (2007). «Тайминг и вычисления в схемах внутренней сетчатки». Ежегодный обзор физиологии . 69 : 271–90. DOI : 10.1146 / annurev.physiol.69.120205.124451 . PMID  17059359 .
  • Масланд, RH (2001). «Разнообразие нейронов в сетчатке». Текущее мнение в нейробиологии . 11 (4): 431–6. DOI : 10.1016 / S0959-4388 (00) 00230-0 . PMID  11502388 . S2CID  42917038 .
  • Масланд, RH (2001). «Фундаментальный план сетчатки глаза». Природа Неврологии . 4 (9): 877–86. DOI : 10.1038 / nn0901-877 . PMID  11528418 . S2CID  205429773 .
  • Соуден, PT; Schyns, PG (2006). « Просмотр каналов в зрительном мозге» (PDF) . Тенденции в когнитивных науках . 10 (12): 538–45. DOI : 10.1016 / j.tics.2006.10.007 . PMID  17071128 . S2CID  6941223 .
  • Вессле, Х. (2004). «Параллельная обработка в сетчатке млекопитающих». Обзоры природы Неврология . 5 (10): 747–57. DOI : 10.1038 / nrn1497 . PMID  15378035 . S2CID  10518721 .
  • Манзотти, Р. (2017). Модель дополнительных остаточных изображений, основанная на восприятии. SAGE Open, 7 (1), 215824401668247. doi: 10.1177 / 2158244016682478
  • Юртоглу, Н. (2018). Http://www.historystudies.net/dergi//birinci-dunya-savasinda-bir-asayis-sorunu-sebinkarahisar-ermeni-isyani20181092a4a8f.pdf. Международный исторический журнал исследований истории, 10 (7), 241-264. DOI: 10.9737 / hist.2018.658
  • Брогард Б. и Гациа Д.Е. (2016). Цвет коры и когнитивные науки. Темы когнитивной науки, 9 (1), 135-150. DOI: 10.1111 / tops.12241