Для понимания процессов цветового восприятия необходимо рассмотреть механизмы темновой, световой и хроматической адаптаций.
Рис. 1.14 Кривая темновой адаптации, демонстрирующая восстановление порога после экспозиции ярким белым светом. Излом кривой иллюстрирует момент, когда палочки становятся более чувствительными, нежели колбочки.
Темновая адаптация Темновая адаптация имеет отношение к изменению зрительной чувствительности, возникающему тогда, когда преобладающий уровень освещения понижается, к примеру, когда солнечным днем входят в кинотеатр: вначале он кажется совершенно темным, но спустя несколько минут каждый становится способным ясно различать предметы - проходы, места, зрителей. Так происходит потому, что зрительная система отвечает на недостаток освещения повышением своей чувствительности, становясь способной к адекватному визуальному ответу при низком уровне освещения.
На рис. 1.14 показано восстановление зрительной чувствительности (уменьшение порога) после перехода от чрезвычайно высокого уровня освещения к полной темноте: колбочки постепенно повышают свою чувствительность, пока уровни кривой (по прохождении нескольких минут) не выровняются. Затем, в течение приблизительно 10-ти минут, зрительная чувствительность остается в целом постоянной. На следующем этапе палочковая система, у которой довольно долгий период восстановления, возвращается к достаточной чувствительности, начинает доминировать над колбочками и таким образом берет под свой контроль всю чувствительность зрения. Чувствительность палочек продолжает повышаться в течение примерно 30 минут, точнее, до тех пор пока это повышение еще можно зафиксировать.
Вспомним, что пятикратного увеличения диаметра зрачка недостаточно для того, чтобы обеспечить зрение в большом диапазоне уровней освещения, с которым мы обычно сталкиваемся, и поэтому нейронные механизмы часть адаптации берут на себя.
Механизмы, отвечающие за различные виды адаптации, следующие:
- истощение и регенерация фотопигмента;
- палочково-колбочковый переход;
- контроль усиления в рецепторах и других клетках сетчатки;
- вариативность регионального объединения между рецепторами;
- пространственная и временная оппонентность;
- контроль усиления в оппонентных и других высокоуровневых механизмах;
- нейронный откат;
- компрессия ответа;
- когнитивная интерпретация.
Световая адаптация Световая адаптация - по существу это процесс, обратный темновой адаптации, который, однако, поскольку его зрительные свойства иные, важно разобрать отдельно. Световая адаптация происходит, когда мы покидаем полумрак кинотеатра и выходим на залитую солнцем улицу: в этом случае зрительная система, дабы обеспечить адекватность восприятия, должна понизить свою чувствительность, поскольку теперь в распоряжении зрения значительно большее количество визуальной энергии.
Световую адаптацию обслуживают те же самые физиологические механизмы, но они ассиметричны в прямой и обратной кинетике: необходимый результат световой адаптации достигается за 5 минут, а не за 30.