Теория Юнга – Гельмгольца


Теория Юнга-Гельмгольца (основанная на работах Томаса Юнга и Германа фон Гельмгольца в 19 веке), также известная как трихроматическая теория , представляет собой теорию трехцветного цветового зрения — способа, которым зрительная система порождает феноменологическую опыт цвета. В 1802 году Янг постулировал существование трех типов фоторецепторов (теперь известных как колбочки ) в глазу с разной, но перекрывающейся реакцией на разные длины волн видимого света. [1]

Герман фон Гельмгольц развил теорию дальше в 1850 году: [2] три типа колбочковых фоторецепторов могут быть классифицированы как предпочитающие короткие ( фиолетовые ), предпочитающие средние ( зеленые ) и предпочитающие долго ( красные ) в зависимости от их реакции. к длинам волн света, падающего на сетчатку . Относительная сила сигналов, обнаруженных тремя типами колбочек, интерпретируется мозгом как видимый цвет.

Например, в желтом свете используются разные пропорции красного и зеленого, но мало синего, поэтому любой оттенок зависит от сочетания всех трех колбочек, например, сильная чувствительность к красному, средняя чувствительность к зеленому и низкая чувствительность к синему. Более того, интенсивность цветов можно изменять без изменения их оттенков, так как интенсивность зависит от частоты разряда в мозг, как сине-зеленый может осветлиться, но сохранить тот же оттенок. Система не идеальна, так как она не отличает желтый цвет от смеси красного и зеленого, но может обнаруживать тонкие изменения окружающей среды. В 1857 году Джеймс Клерк Максвелл использовал недавно разработанную линейную алгебру для доказательства теории Юнга-Гельмгольца. [3]

Существование клеток, чувствительных к трем разным диапазонам длин волн (наиболее чувствительны к желтовато-зеленому, циановато-зеленому и синему, а не к красному, зеленому и синему) впервые было показано в 1956 году Гуннаром Сваэтичиным . [4] В 1983 г. он был подтвержден на сетчатке человека в эксперименте Дартналла, Боумакера и Моллона, которые получили микроспектрофотопические показания одиночных клеток колбочек глаза. [5] Более ранние доказательства теории были получены путем изучения света, отраженного от сетчатки живых людей, и поглощения света клетками сетчатки, извлеченными из трупов. [6]


Томас Янг и Герман фон Гельмгольц предположили, что сетчатка глаза состоит из трех различных типов световых рецепторов для красного, зеленого и синего цветов.