Научная статья на тему 'Особенности восприятия аддитивной красно-зеленой смеси при введении нарастающей межкомпонентной задержки'

Особенности восприятия аддитивной красно-зеленой смеси при введении нарастающей межкомпонентной задержки Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
62
18
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — В.И. Щербаков, А.А. Лекомцева, М.К. Паренко, Ю.В. Егорова, В.А. Алымов

В работе изучались временные характеристики цветового зрения тахископическим предъявлением красной и зеленой вспышек, время экспозиции которых равнялось 1 мкс. Сравнение времени межстимульного интервала (Δt), необходимого для восприятия отдельных цветовых вспышек, в зависимости от очередности следования красного и зеленого стимула показало, что средние значения Δt для красно-зеленой последовательности достоверно ниже, чем для зелено-красной как для правого, так и для левого глаза (р < 0,001). При введении между красной и зеленой вспышкой Δt зарегистрировано несколько субъективных феноменов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — В.И. Щербаков, А.А. Лекомцева, М.К. Паренко, Ю.В. Егорова, В.А. Алымов

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE FEATURES OF PERCEPTION OF AN ADDITIVE RED-GREEN MIXTURE, AT USING INCREASING DELAY BETWEEN STIMULI

The temporal characteristics of colour vision were studied by tachiscopic presentation of red and green flashes. The time of exposition was 1 mks. Measurements of a time interval between stimuli (Δt) which was necessary for perception of separate color flashes have shown that it depended on sequence of presentation of red and green stimuli. So the average meanings of Δt for a red-green sequence are lower than for green-red both for the left and right eye. Some subjective color phenomena were registered when Δt between red and green flashes, was entered.

Текст научной работы на тему «Особенности восприятия аддитивной красно-зеленой смеси при введении нарастающей межкомпонентной задержки»

ОСОБЕННОСТИ ВОСПРИЯТИЯ АДДИТИВНОЙ КРАСНО-ЗЕЛЕНОЙ СМЕСИ ПРИ ВВЕДЕНИИ НАРАСТАЮЩЕЙ МЕЖКОМПОНЕНТНОЙ ЗАДЕРЖКИ

В.И. Щербаков, А.А. Лекомцева, М.К. Паренко, Ю.В. Егорова, В.А. Алымов

Кафедра анатомии и физиологии человека Нижегородский государственный педагогический университет ул. Ульянова, 1, Н. Новгород, Россия, 603095

В работе изучались временные характеристики цветового зрения тахископическим предъявлением красной и зеленой вспышек, время экспозиции которых равнялось 1 мкс. Сравнение времени межстимульного интервала (Af), необходимого для восприятия отдельных цветовых вспышек, в зависимости от очередности следования красного и зеленого стимула показало, что средние значения Af для красно-зеленой последовательности достоверно ниже, чем для зелено-красной как для правого, так и для левого глаза (р < 0,001). При введении между красной и зеленой вспышкой Af зарегистрировано несколько субъективных феноменов.

Цветовое ощущение относится к одному из элементарных, но вместе с тем загадочных явлений субъективной реальности. Мизерные различия длин световых волн и их аддитивных смесей дают человеку неисчислимое количество цветовых оттенков и мозаик, обладающих огромной информационной емкостью. Для процесса зрительного восприятия очень большое значение имеет фактор времени, о чем свидетельствуют эмпирические законы Тальбота, Блоха, Рикко. Опираясь на показатели вызванных потенциалов, А.М. Иваницкий полагает, что формирование зрительного ощущения происходит во временном интервале от 75 до 175 мс, а в интервале от 150 до 225 мс происходит подготовка «перцептивного решения» [1]. В эти интервалы входят: время фотохимического процесса и генерации ре-цепторных потенциалов, время передачи их через систему биполярных клеток на клетки ганглиозные, время кодирования последними различных параметров зрительного раздражителя и, наконец, время, затрачиваемое на прохождение нервных импульсов от сетчатки до первичных проекционных зон коры. Время экспозиции зрительных стимулов, как показали наши предыдущие исследования [2], имеет важное значение для дифференцированного восприятия двух последовательно предъявляемых, но пространственно совмещенных сигналов с различными спектральными параметрами.

Цель настоящей работы состояла в том, чтобы исследовать качество цветоощущений при следующих условиях стимуляции: 1) при раздельном и ультракоротком предъявлении вспышек красного и зеленого цветов; 2) при одновременном ультракоротком предъявлении вспышек красного и зеленого цвета в условиях их пространственного совмещения; 3) при введении нарастающей меж-стимульной задержки до момента их раздельного восприятия при разном порядке следования этих вспышек.

Методика. В исследовании приняли участие 196 студентов (56 юношей и 140 девушек) в возрасте от 18 до 26 лет. Все испытуемые были нормальными трихроматами с остротой зрения не ниже 0,8—1,0. Около 5% испытуемых, страдающих небольшой близорукостью, на момент обследования были в контактных линзах.

Для цветовой стимуляции использовался прибор — тахиколориметр [3], включавший в себя генератор прямоугольных электрических импульсов, к выходу которого присоединялся двухцветный красно-зеленый светодиод L-3WSRSGW-СС, помещенный в тубус диаметром 1 см и длиной 3 см. Характеристики свето-диода: угол излучения 60°; максимальная сила света при токе 20 мА — 35 мкд, при этом яркость составляет 4,3 кд/м2; диаметр матовой линзы 3 мм; длина волны зеленого излучения — 568 ± 10 нм, красного — 625 ± 10 нм. Прибор давал возможность изменять в широком диапазоне различные параметры цветовой стимуляции, а именно: варьировать длительность каждого стимула от 1 до 1000 мкс и изменять его интенсивность через силу тока в 15—40 мА; предъявлять одиночные вспышки и пары вспышек; изменять порядок следования красного и зеленого компонента в паре; предъявлять оппонентные сигналы как одновременно (Л? = 0), так и вводя между ними временную задержку от 1 до 1000 мс с шагом от 10 мкс до 1 с.

В данном исследовании использовались следующие параметры цветовых стимулов: интенсивность стимулов задавалась силой тока 20 мА, длительность как красной, так и зеленой вспышек составляла 1 мкс, шаг изменения межсти-мульной задержки — 10 мс.

Испытуемый ставил подбородок на специально сконструированную подставку так, чтобы монокулярно фиксировать светодиод. Второй глаз при этом закрывали светонепроницаемым экраном. Расстояние от источника излучения до глаза испытуемого было 20 см, угловой размер рассматриваемого объекта составил 1°. Обследование проводилось в помещении с освещенностью в 20 люкс после 5-минутной темновой адаптации. Тестирование правого и левого глаза у разных испытуемых чередовали в случайном порядке.

Процесс обследования был разбит на три этапа. На первом этапе изучали ощущения испытуемых при предъявлении им красной и зеленой вспышек длительностью 1 мкс по отдельности, при этом в протокол обследования заносили ответ испытуемого о воспринимаемом цвете. На втором этапе экспериментатор предъявлял пары вспышек одновременно (Л? = 0), фиксируя ощущаемый испытуемым цвет аддитивной смеси. На третьем этапе обследования величину Л? последовательно увеличивали до появления у испытуемого ощущения «расщепления» единого аддитивного пятна на отдельные цветовые вспышки, при этом фиксировали время «расщепления» красно-зеленой и зелено-красной смесей

для правого и левого глаза: Л?кр-зел , ЛСл-кр , ЛСел , ЛС-кр.

Часть испытуемых (96 человек) в процессе тестирования делали зарисовки воспринимаемых цветовых пятен, отражая их форму, размер и расположение в пространстве друг относительно друга.

Статистическая обработка результатов проведена в программе «Вю81а1»: использовали критерия Стьюдента для парных данных и критерий Ньюмена-Кейлса для множественных сравнений.

Результаты. Установлено, что все испытуемые при предъявлении светового стимула со спектром излучения 625 ± 10 нм и длительностью в 1 мкс воспринимали вспышку светодиода как красную. При предъявлении вспышки той же длительности, но с длиной волны 568 ± 10 нм качество восприятия цвета отличалось у разных испытуемых: 59% видели зеленую вспышку, 27% — желтую, 14% — белую (таблица).

Таблица

Группа Показатели А1 (мс)

испытуемых Правый глаз Левый глаз

Акр-зел АГзел-кр Акр-зел Азел-кр

1-я группа 51,1 ±17,9** 86,9 ± 26,3 48,2 ± 19,4** 78,4 ± 23,6

58,8% Рпр-лев < 0,01 рпр-лев < 0,01

2-я группа 55,3 ± 22,4** 87,2 ± 33,9 51,1 ± 22,8** 79,1 ± 30

27,3% Рпр-лев < 0,01 рпр-лев < 0,01

3-я группа 76,7 ± 35,3** } 107,4 ± 42,2} 79,3 ± 34,4**} 94,8 ± 33,6}

13,9% р < 0,01 пр-лев р < 0,01 пр-лев

Все испытуемые 55,8 ± 23,8** 89,9 ± 31,7 53,3 ± 25,1** 80,9 ± 27,4

N = 194 чел. рпр-лев < 0,01 рпр-лев < 0,01

Примечания: ** — отличия АГ ел от АГзел-кр, р < 0,001. } — отличия АГ в группе «белых» от аналогичных показателей в группах «зеленых» и «желтых», р < 0,05.

При одновременном предъявлении красной и зеленой вспышек ^ = 0) испытуемые видели красное цветовое пятно.

Пороговый межстимульный интервал, при котором испытуемый начинал воспринимать два цвета (такими, какими они ощущались при одиночных вспышках), находился в диапазоне 40—190 мс. В таблице представлены данные, отражающие зависимость величины пороговой во-первых, от того, какой стимул предъявлялся в паре первым, во-вторых, какой глаз тестировался и, в-третьих, от характера восприятия испытуемыми одиночной зеленой вспышки.

Обсуждение полученных результатов. Различие в восприятии испытуемыми одиночной зеленой вспышки можно объяснить тем, что при столь короткой экспозиции стимула мы имеем дело с ахроматическим порогом. Этот порог отсутствует при восприятии длинноволновой части спектра и увеличивается в сторону коротких волн [4]. Можно предполагать, что для части испытуемых зеленая вспышка попадала в ахроматический диапазон и тогда воспринималась как белая или желтая.

При одновременном предъявлении вспышек аддитивная смесь воспринималась красной, а не оранжевой или желтой, как это бывает при таком же предъявлении более длительных стимулов (1 мс и более). На наш взгляд, это можно объяснить тем, что зеленый стимул был по силе близок к порогу восприятия.

Независимо от будущего окончательного решения вопроса о физиологических механизмах зрительного восприятия представляется очевидным, что для восприятия двух вспышек требуется, чтобы в зрительных центрах последовательно возникли два очага возбуждения. По-видимому, зафиксированное t «расщепления» (50—90 мс) в наших условиях стимуляции и есть то время, которое необходимо для последовательного возникновения двух таких очагов возбуждения в нервных центрах и появления субъективного ощущения двух цветовых вспышек.

Значительно более низкий порог «расщепления» при опережающей красной вспышке можно объяснить известными [5] отличиями, существующими уже на уровне средне- и длинноволновых колбочек, заключающимися и в более длительном рецепторном потенциале средневолновых колбочек. Такая же временная разница показана и для паттерна «красных» и «зеленых» ганглиозных клеток и при регистрации ЭРГ-ответов на вспышки разного цвета и для латентных периодов ответов в зрительной коре [6].

ЛИТЕРАТУРА

[1] Иваницкий А.М., Корсаков И.А. Временные характеристики зрительного восприятия // Физиология человека. — 1987. — Т. 13. — № 1. — С. 23—27.

[2] Лекомцева А.А. Вариабельность зрительного восприятия при различном порядке следования и времени отставления красной и зеленой вспышек // Вестник РГМУ. — 2008. — № 2 (61). — С. 306.

[3] Щербаков В.И., Паренко М.К., Калашников Л.Б. Способ исследования цветового зрения человека. Патент на изобретение № 2222250 от 27.01.2004. Бюл. № 3.

[4] Шамшинова А.И., Волков В.В. Функциональные методы исследования в офтальмологии. — М.: Медицина, 1999. — 415 с.

[5] Шостак В.И., Степанян Е.Б. Временное разрешение сигналов в сетчатке // Физиология человека. — 1995. — № 6. — С. 1032—1034.

[6] Григорьева Л.П Исследование цветового зрения методом регистрации вызванных потенциалов // Физиология человека. — 1977. — Т. 2. — № 3. — С. 441—448.

THE FEATURES OF PERCEPTION OF AN ADDITIVE RED-GREEN MIXTURE, AT USING INCREASING DELAY BETWEEN STIMULI

V.I. Scherbakov, A.A. Lekomtceva, M.K. Parenko, J.V. Egorova, V.A. Alimov

Nizhny Novgorod State Pedagogical University

The temporal characteristics of colour vision were studied by tachiscopic presentation of red and green flashes. The time of exposition was 1 mks. Measurements of a time interval between stimuli (At) which was necessary for perception of separate color flashes have shown that it depended on sequence of presentation of red and green stimuli. So the average meanings of At for a red-green sequence are lower than for green-red both for the left and right eye. Some subjective color phenomena were registered when At between red and green flashes, was entered.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.