Цветовосприятие в условиях дневного и сумеречного освещения

Цветовосприятие в условиях дневного и сумеречного освещения — это работа колбочек при цветном зрении.

Работа колбочек при дневном освещении

С точки зрения трихроматизма (см. Визуальное цветное зрение (версия Миг), Лаборатория Р.Е.Марка (версия Миг) при цветном зрении различные разновидности морфологически одинаковых колбочек — Экстерорецепторы (версия Миг) сетчатки содержат фотопигменты — опсины (версия Миг) и в зависимости от вида и структуры пигмента опсина их молекулы максимально чувствительны к длинноволновому диапазону длинам волн света КЗС («красный цвет»), средневолновому («зелёный цвет») или коротковолновому диапазону света («синий цвет») c длиной волн более 498 нм.

Рис. 13. Типы фоторецепторов колбочек, воспринимающих лучи света (синий, зелёный, красный) и палочек (чёрно-белого цвета)

Колбочки с различной чувствительностью к излучению соответствующего диапазона (S, M, L — синяя, зелёная, красная) (см. рис. 13) в зависимости от длины волны и последовательностью нейросетевых путей передачи сигналов в мозг, являются основой человеческого типа цветовосприятия объектов окружающей среды и создания нашего зрительного ощущения — в форме образов, формируемых оптическим изображением в начале на сетчатке. Здесь формируется оптическое изображение на рецепторном уровне не цветное. Передача оппонентно отобранных, выделенных предметных точек в виде сигналов основных лучей КЗС при сканировании их в головной мозг (см. Зрительная кора), которые передаются по зрительным нервам (нейронный уровень) в зрительные отделы головного мозга и формирует в нём в каждом полушарии наши субъективные оптические изображения в цвете, стерео).

Цветовосприятие колбочек при сумеречном освещении

В условиях слабого освещения осуществляется смешанное, мезопическое зрение.

Мезопическое зрение проявляется в диапазоне уровней освещённости от приблизительно 0.001 до 3 люмен/м², это наблюдается в моменты смены времени суток (день — ночь) утром или вечером — в условиях сумеречного освещения .

В этих условиях недостаточного освещения мезопическое зрение характеризуется работой колбочек, связанной с ретиномоторной реакции фоторецепторов. Или определяется в основном величиной диапазона освещённости предметов и видом излучения:

Отсутствие восприятия цвета колбочками

• 1) При слабом, вечернем или ночном освещении при закате солнца мы перестаём различать цвета предметов (см. Эффект Пуркинье (версия Миг)). При этом из условий цветовосприятия колбочек длина волны световых лучей КЗС должна быть больше 498 нм, которые имеются при дневном освещении. При слабом освещении, например, при закате солнца, когда эти лучи исчезают, колбочки, связанные с перестройкой взаимного расположения рецепторов (палочек и колбочек), и гранул меланина,
  в соответствии с уровнем освещённости уступают место палочкам. Палочки воспринимают ультрафиолетовые и синие лучи. Мы перестаём видеть цвета, т.к. в свете освещения ультрафиолетовыми и синими лучами все предметы имеют голубой ореол окраски, ближе к чёрно-серой. При этом мы имеем дело с отражёнными лучами света. С открытием третьего экстерорецептора в 2007 году ipRGC c фотопигментом меланопсином определилось, что ipRGC является фильтром проходящих лучей на сетчатку и связан с колбочками и палочками, управляя ими цветовосприятием лучей КЗС. При дневном освещении, когда работают колбочки, он не пропускает их на колбочки, закрывает колбочки от ультрафиолетовых и синих лучей с длинами волн менее 498 нм, которые несут энергию, способную вызвать ослепление глаза. В ночное и вечернее время он управляет работой палочек (у них фотопигмент родопсин) с синими и ультрафиолетовыми лучами.

Восприятие цвета колбочками при сумеречном и ночном освещении

Исходящие лучи (прямые)света КЗС мы видим ночью, например, светофор на вокзале

C наступлением сумеречного освещения в нормальных условиях мы вообще не видим цвета предметов с отражёнными лучами света. Колбочки (сетчатка) (версия Миг) изолируются от попадания лучей дневного света с длиной волны более 498нм. Начинают работать только палочки в зоне ультрафиолетовых и синих лучей с длинами волн менее 498нм. (Cм. Ретиномоторная реакция фоторецепторов (версия Миг)). Однако, если ночью зажечь красный, зелёный, синий фонари, мы их видим. Хотя цветы и все другие цветные предметы мы не видим. Оказывается, что сигналы основных цветов с не отражёнными лучами света проходят сквозь фильтр клеток слоя сетчатки, которые находятся на пути лучей на фокальную поверхность сетчатки, т.е. сквозь клетки ганглиозного слоя ipRGC или фоторецепторы с пигментом меланопсином. Они работают с обратной связью с мозгом, колбочками и палочками и фильтруют или пропускают лучи синие, зелёные, красные в зависимости от вида освещения, обеспечивая работу колбочек или палочек. Например, при дневном освещении фильтр — фоторецерторы ipRGC с фотопигментом меланопсином задерживают сильные ультрафиолетовые, синие лучи с длиной волны менее 498 нм от попадания на колбочки и в глаз

вообще. (Закрывают веки глаза со скоростью 1/2000 сек). При сумеречном освещении, например при закате солнца, особенно в море, вступают в работу палочки, воспринимая синие и ультрафиолетовые лучи, для которых биологический фильтр ipRGC открыт.

Cм. также

• Теория трёхкомпонентного цветного зрения (версия Миг)