Межотраслевая Интернет-система поиска и синтеза физических принципов действия преобразователей энергии

Стартовая страница

О системе

Технические требования

Синтез

Обучающий модуль

Справка по системе

Контакты
Искать:
  Расширенный   Формализованый   По связи разделов
 А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я 
Общий каталог эффектов

Адаптация глаза
Адаптация глаза

Анимация

Описание

Цветовая адаптация (ЦА) -  процесс приспособления работы зрительного механизма к условиям изменённой цветности освещения наблюдаемых объектов. ЦА состоит в следующем: при изменении цвета освещения от естественного дневного, например, к свету ламп накаливания изменяются цвета наблюдаемых предметов: зелёные предметы при смене освещения отражают жёлто-зелёное излучение, пурпурные более красное. Однако эти изменения цвета предмета, заметные в первый момент, постепенно исчезают, и спустя некоторое время кажется, что цвет предметов не изменился. Постепенно зрительный механизм привыкает к новому освещению, адаптируется, и примерно через 5 мин цвет излучения, отражённого от предмета, воспринимается приблизительно таким же, как при дневном освещении. Однако адаптация обычно не бывает полной. Так, например, пурпурный цвет не утрачивает полностью ту долю красного, который он приобрёл при переходе от дневного света к освещению лампой накаливания.
Сдвиг цвета предмета, воспринимаемый после изменения цвета освещения, определяется колориметрическим и адаптационным сдвигами. Колориметрический сдвиг происходит в результате изменения спектрального распределения излучения, отражённого от предмета, при новом освещении. Это изменение приводит к изменению цветности и яркости цветовых стимулов предметов и соответствует тому, что мы видим в первое мгновение при смене освещения. Адаптационный сдвиг вызывается ЦА и направлен в сторону первоначального цвета предмета в предшествующем освещении. Количественно величину адаптационного сдвига можно выразить в единицах колориметрии, системы (координатах цветности х, у и коэффициент яркости Y) или в единицах психофизиологической шкалы (цветовой тон, светлота и насыщенность). Существует ряд методов для экспериментального измерения ЦА, из которых наиболее известны метод памяти на цвета, метод бинокулярного уравнивания и метод локальной адаптации.
В наиболее распространённой трёх компонентной теории цветового зрения (ЦЗ) ЦА принято считать следствием уменьшения чувствительности одного или двух из трёх обеспечивающих ЦЗ независимых фоторецепторов (колбочек) сетчатки глаза, максимумы спектральной чувствительности которых расположены в красном, зелёном и синем участках спектра видимого излучения. Обычно понижение чувствительности рецепторов К3 к синим объясняют различной степенью их утомления в предадаптационный период, который зависит от времени воздействия на них цветного излучения. На рисунке 1 показан характер ЦА для красных, зеленых и синих рецепторов. Из графика видно, что скорость падения относительной чувствительности I (в %) к разным цветам различна. При ЦА восприятие цветов «смещается» в сторону дополнительного цвета; например, после возбуждения глаза красным цветом ахроматичного цвета (белые и серые) представляются зеленоватыми, после возбуждения синим цветом желтоватыми и так далее.
Характер ЦА для красных, зеленых и синих рецепторов (световая адаптация):
характер ЦА для красных, зеленых и синих рецепторов
Рис.1

ЦА ещё недостаточно изучена, и не все экспериментально наблюдаемые явления, связанные с ней, могут быть прямо истолкованы в рамках трёхкомпонентной теории цветового зрения.


 

 

 

Ключевые слова

 

Разделы наук

 

Используется в научно-технических эффектах

Телевизионный микроскоп (Телевизионный микроскоп )
Оптическое изображение, каждая точка которого соответствует одной точке изображаемого оптической системой объекта (Стигматическое изображение )
Стробоскопический эффект (Стробоскопический эффект)

 

Используется в областях техники и экономики

3Оптическая техника
1Медицинские технологии
1Медицинская техника
1Клеточная инженерия
1Химическое и нефтяное машиностроение
1Хранилища сырья и продукции химической промышленности
1Технологии химических реактивов и особо чистых веществ
1Технологии химических волокон и нитей
1Технологии лакокрасочных материалов и органических покрытий
1Технологии производства резин и изделий из них
1Технологии пластмасс
1Технологии переработки нефти и газа
1Технологии пестицидов и дезинфицирующих средств
1Технологии душистых средств
1Технологии взрывчатых веществ и средств химической защиты
1Промышленный синтез органических красителей и пигментов
1Технологии органических веществ и продуктов
1Технологии производства силикатных материалов
1Производство удобрений
1Технологии неорганических веществ и продуктов
3Кинотехника
3Фототехника
3Приборы для измерения оптических и светотехнических величин и характеристик
1Приборы для измерения состава и физико-химических свойств веществ и материалов
2Приборы для измерения механических величин
1Производство и обработка фото- и киноматериалов
1Полиграфическое оборудование
1Приборы для измерения акустических величин и характеристик
1Приборы для измерения времени и частоты
1Приборы для измерения электрических и магнитных величин
1Аналоговые вычислительные машины
1Аппаратура для оптической связи в свободном пространстве
1Системы и устройства отображения информации
1Инфракрасная техника
1Электроакустическая, ультразвуковая и инфразвуковая техника
1Устройства для записи и воспроизведения сигналов и информации

 

Используются в научно-технических эффектах совместно с данным эффектом естественнонаучные эффекты

3Адаптация глаза (Адаптация глаза)
1Увеличение оптическое (Увеличение оптическое)
2Фокальная плоскость (Фокальная плоскость)
2Фокальная поверхность (Фокальная поверхность)
2Аккомодация глаза (Аккомодация глаза)
2Фокус (Фокус)
1Хроматическая аберрация (Хроматическая аберрация)
2Изображение предмета, образованное пересечениями геометрических продолжений световых лучей, прошедших через оптическую систему, в направлениях, обратных действительному ходу этих лучей (Мнимое изображение)
1Дифракция света (Дифракция света)
1Представление волнового фронта, создаваемого источником света, как результат интерференции вторичных когерентных волн (Гюйгенса-Френеля принцип)
2Ферма принцип (Ферма принцип )
1Метод измерений, основанный на освещении вращающегося или колеблющегося тела короткими повторяющимися с известной частотой импульсами света и наблюдении при этом освещении специально нанесённых на тело меток (Стробоскопический метод измерения)

 

Применение эффекта

Наиболее полно изучены изменения чувствительности глаза человека при переходе от яркого света в полную темноту (так называемая темновая адаптация) и при переходе от темноты к свету (световая адаптация). Если глаз, находившийся ранее на ярком свету, поместить в темноту, то его чувствительность возрастает вначале быстро, а затем более медленно (рис.1).

Темновая адаптация глаза:

Рис.1

Процесс темновой адаптации занимает несколько часов, но уже к концу первого часа чувствительность глаза увеличивается в 104 − 105 раз, так что зрительный анализатор оказывается способным различить изменения яркости очень слабого источника света, вызванные статистическими флуктуациями количества излучаемых фотонов.
Световая адаптация происходит значительно быстрее и занимает при средних яркостях 1-3 минуты. Столь большие изменения чувствительности наблюдаются только в глазах человека и тех животных, сетчатка которых, как и у человека, содержит палочки. Темновая адаптация свойственна и колбочкам: она заканчивается быстрее и чувствительность колбочек возрастает лишь в 10-100 раз.
Темновая и световая адаптация глаз животных изучены путём исследования электрических потенциалов, возникающих в сетчатке (электроретинограмма) и в зрительном нерве при действии света. Полученные результаты в основном согласуются с данными, полученными для человека методом адаптометрии, основанном на исследовании появления субъективного ощущения света во времени после резкого перехода от яркого света к полной темноте.


 

 

Реализации эффекта

В компании American Environmental Products разработали лампу, которая долгое время не гаснет после выключения. Флуоресцентная лампа Glow-Lux светится обычным ярким светом во включенном состоянии, а в выключенном излучает бледный сине-зеленый свет. Такой яркости вполне достаточно для моментальной адаптации глаза.
Создатель чудо-лампы Чарльз Болта изначально полагал найти ей применение на атомных подводных лодках. Теперь же он собирается убедить правительство в необходимости оснастить этими осветительными устройствами метро, посольства и других объекты, которым грозит потенциальная опасность террористических атак. По словам изобретателя, на сегодняшний день лампы тестируются в Пентагоне, в штабе береговой охраны Вашингтона и на подводной лодке USS Alabama.
Хоть Glow-Lux и стоит в пять раз дороже обычной флуоресцентной лампы, если её разбить, или взорвать, осколки всё равно будут продолжать светиться. В компании также разработали более дорогую небьющуюся модификацию лампы, сообщает Rednova.
 

Адаптация в человеческом глазе обеспечивается тремя явлениями:
- изменением диаметра отверстия зрачка;
- перемещением темнового пигмента в слоях сетчатки;
- различной реакцией полочек и колбочек.
Зрачок изменяется в диаметре от 2 до 8 мм, при этом его площадь и, соответственно, световой поток изменяются в 16 раз. Сокращение зрачка происходит за 5 с, а его полное расширение - за 5 мин. При этом за первые 10 с зрачок расширяется на 2/3 своего диаметра.
Перемещение темнового пигмента в слоях сетчатки защищает рецепторы от избыточного светового раздражения. Рецепторные клетки, палочки и колбочки, адаптируются с различной скоростью. Адаптация колбочек длится около 7 мин, а палочек более часа.

Литература

Физическая энциклопедия / Гл. ред. А.М. Прохоров. Ред. кол.: Д.М. Алексеев, А.М. Балдин, А.М. Бонч-Бруевич, А.С. Боровик-Романов и др.– М.: Большая Российская энциклопедия. Т.V –. 1998. Стр. 421.

Формализованное описание Показать

Стартовая страница  О системе  Технические требования  Синтез  Обучающий модуль  Справка по системе  Контакты 
Copyright © 2008 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина