Эффект Пуркинье (иногда называемый сдвигом Пуркинье ) - это тенденция к смещению максимальной световой чувствительности глаза в сторону синего конца цветового спектра при низких уровнях освещенности как часть адаптации к темноте . [1] [2] [ необходима страница ] Вследствие этого красный цвет будет казаться темнее по сравнению с другими цветами по мере уменьшения уровня освещенности. Эффект назван в честь чешского анатома Яна Евангелиста Пуркине.. Хотя эффект часто описывается с точки зрения человеческого глаза, он хорошо известен у ряда животных под тем же именем для описания общего сдвига спектральной чувствительности из-за объединения выходных сигналов стержня и колбочки как части темноты / световая адаптация. [3] [4] [5] [6]
Этот эффект вносит различие в цветовом контрасте при разных уровнях освещения. Так , например, при ярком солнечном свете , герани цветы появляются ярко - красные против тусклого зеленого цвета своих листьев или смежных синих цветов, но в той же сцене , если смотреть в сумерках , контраст перевернута, с красными лепестками появляются темно - красный или черный, и листья и голубые лепестки выглядят относительно яркими.
Чувствительность к свету при скотопическом зрении зависит от длины волны, хотя восприятие в основном черно-белое . Сдвиг Пуркинье - это соотношение между максимумом поглощения родопсина , достигающего максимума примерно при 500 нм, и максимумом опсинов в более длинноволновых колбочках, которые доминируют в фотопическом зрении , примерно 555 нм (зеленый). [7]
В визуальной астрономии сдвиг Пуркинье может повлиять на визуальные оценки переменных звезд при использовании сравнительных звезд разных цветов, особенно если одна из звезд красная. [8]
Физиология [ править ]
Эффект Пуркинье происходит при переходе между первичным использованием фотопических (конуса на основе) и скотопических (стержневых основе) систем, то есть, в мезопического состоянии: а тускнеет интенсивности, стержни взять на себя, и прежде , чем цвет полностью исчезает, она смещается в сторону максимальной чувствительности стержней. [9]
Эффект возникает из-за того, что в мезопических условиях выходы колбочек в сетчатке , которые обычно отвечают за восприятие цвета при дневном свете, объединяются с выходами стержней, которые более чувствительны в этих условиях и имеют пиковую чувствительность в сине-зеленой длине волны 507 нм.
Использование красных фонарей [ править ]
Нечувствительность стержней к длинноволновому свету привела к использованию красных огней при определенных обстоятельствах - например, в диспетчерских на подводных лодках, в исследовательских лабораториях, в самолетах или во время астрономии невооруженным глазом. [10]
Красный свет используется в условиях, когда желательно активировать как фотопическую, так и скотопическую системы. Подводные лодки хорошо освещены, чтобы облегчить обзор членам экипажа, работающим там, но диспетчерская должна быть освещена по-другому, чтобы члены экипажа могли читать приборные панели, но при этом оставались темными. Используя красный свет или надев красные очки , колбочки могут получать достаточно света для обеспечения светового зрения (а именно, высокой остроты зрения, необходимой для чтения). Стержни не насыщаются ярким красным светом, потому что они не чувствительны к длинноволновому свету, поэтому члены экипажа остаются адаптированными к темноте. [11] Точно так же в кабинах самолетов используются красные огни, чтобы пилоты могли читать свои приборы и карты, сохраняя ночное видение, чтобы видеть за пределами самолета.
Красный свет также часто используется в исследовательских учреждениях. Многие исследуемые животные (например, крысы и мыши) имеют ограниченное фотопическое зрение, поскольку у них гораздо меньше фоторецепторов колбочек. [12] Животные- субъекты не воспринимают красный свет и, следовательно, испытывают темноту (активный период для ночных животных), но исследователи-люди, у которых есть один вид колбочки («L-конус»), чувствительный к длинным волнам, - способность читать инструменты или выполнять процедуры, которые были бы непрактичными даже при полностью адаптированном к темноте (но с низкой остротой) скотопическом зрении. [13] По той же причине зоопарки с изображением ночных животных часто освещаются красным светом.
История [ править ]
Эффект был открыт в 1819 году Яном Евангелистой Пуркине . Пуркине был эрудитом [14], который часто медитировал на рассвете во время долгих прогулок по цветущим богемским полям. Пуркине заметил, что его любимые цветы в солнечный полдень казались ярко-красными, а на рассвете - очень темными. Он рассудил, что у глаза есть не одна, а две системы, приспособленные для восприятия цветов: одна для общей яркости света, а другая - для сумерек и рассвета.
Пуркине писал в своей книге «Neue Beiträge»: [14] [15]
Объективно степень освещенности имеет большое влияние на интенсивность качества цветопередачи. Чтобы доказать это наиболее наглядно, возьмите несколько цветов до рассвета, когда он начнет медленно светлеть. Первоначально видны только черный и серый. В частности, самые яркие цвета, красный и зеленый, кажутся самыми темными. Желтый невозможно отличить от розово-красного. Сначала мне стал заметен синий цвет. Нюансы красного, которые в остальном горят ярче всего при дневном свете, а именно кармин, киноварь и оранжевый, на долгое время кажутся самыми темными по сравнению с их средней яркостью. Мне зеленый кажется более голубоватым, а его желтый оттенок проявляется только с увеличением дневного света.
См. Также [ править ]
- Кривая Круитгофа
- Темная адаптация
- Темные защитные очки-переходники
Ссылки [ править ]
- ^ Фрисби JP (1980). Видение: иллюзия, мозг и разум . Издательство Оксфордского университета: Оксфорд.
- ^ Пуркинье JE (1825). Neue Beiträge zur Kenntniss des Sehens в Subjectiver Hinsicht . Реймер: Берлин. С. 109–110.
- ^ Додт, Э. (июль 1967). «Пуркинье-сдвиг в стержневом ушке малыша-куста, Galago crassicaudatus». Исследование зрения . 7 (7–8): 509–517. DOI : 10.1016 / 0042-6989 (67) 90060-0 . PMID 5608647 .
- ^ Сильвер, Присцилла Х. (1 октября 1966 г.). «Сдвиг Пуркинье в спектральной чувствительности серых белок» . Журнал физиологии . 186 (2): 439–450. DOI : 10.1113 / jphysiol.1966.sp008045 . PMC 1395858 . PMID 5972118 .
- ^ Армингтон, Джон С .; Тиде, Фредерик С. (август 1956 г.). «Электроретинальная демонстрация сдвига Пуркинье в курином глазе» . Американский журнал физиологии. Устаревший контент . 186 (2): 258–262. DOI : 10,1152 / ajplegacy.1956.186.2.258 . PMID 13362518 .
- ^ Hammond, P .; Джеймс, CR (1 июля 1971 г.). «Сдвиг Пуркинье у кошек: степень мезопического диапазона» . Журнал физиологии . 216 (1): 99–109. DOI : 10.1113 / jphysiol.1971.sp009511 . PMC 1331962 . PMID 4934210 .
- ^ "Глаз, человек". DVD Encyclopdia Britannica 2006 Ultimate Reference Suite
- ^ Сиджвик, Джон Бенсон; Гэмбл, Р. К. (1980). Справочник астронома-любителя . Курьерская корпорация. п. 429. ISBN. 9780486240343.
- ^ "Человеческий глаз - анатомия" . Британника онлайн .
Сдвиг Пуркинье имеет интересный психофизический коррелят;
с приближением вечера можно заметить, что яркость цветов разных цветов в саду меняется;
красные становятся намного темнее или чернее, а синие становятся намного ярче.
Что происходит, так это то, что в этом диапазоне яркостей, называемом мезопическим, реагируют как палочки, так и колбочки, и по мере того, как отклики стержней становятся более выраженными,
т.
Е. С увеличением темноты, шкала яркости стержней преобладает над шкалой яркости колбочек.
- ^ Барбара Фричман Томпсон (2005). Астрономические приемы: советы и инструменты для наблюдения за ночным небом . О'Рейли. С. 82–86. ISBN 978-0-596-10060-5.
- ^ "На охоте с Полярной звездой" . Популярная наука . 181 (3): 59–61. Сентябрь 1962 г. ISSN 0161-7370 .
- ^ Jeon et al. (1998) J. Neurosci. 18, 8936
- ^ Джеймс Г. Фокс; Стивен В. Бартольд; Мюриэл Т. Дэвиссон; Кристиан Э. Новичок (2007). Мышь в биомедицинских исследованиях: нормативная биология, животноводство и модели . Академическая пресса. п. 291. ISBN. 978-0-12-369457-7.
- ^ a b Николас Дж. Уэйд; Йозеф Брожек (2001). Видение Пуркинье . Лоуренс Эрлбаум Ассошиэйтс. п. 13. ISBN 978-0-8058-3642-4.
- ↑ Цитата по: Грейс Максвелл Фернальд (1909). «Влияние ахроматических условий на цветовые явления периферического зрения» . Дополнения к психологической монографии . Балтимор: Издательская компания Обзор. Х (3): 9.
Внешние ссылки [ править ]
- Цветные оптические иллюзии, эффект Пуркинье
