Fizika zaznave. Značilnosti človeškega vida Spremembe vida s starostjo

V procesu vida se zaznavajo parametri svetlobnega toka. V svetlobno občutljivem receptorju se stekajo procesi iz različnih sfer realnosti - medsebojno delujejo kvantni objekti (fotoni), receptorji kot merilni instrumenti, ki ocenjujejo parametre kvantnih objektov, in nevroni, povezani z elementi, ki izvajajo procese višjega živčnega delovanja.

Ta problem je zanimiv tudi zato, ker to področje znanja ni dovolj raziskano in ga tako fiziki kot biologi opuščajo. Poleg tega je problem zaznavanja svetlobe del problemov človekovega zaznavanja informacij, obravnavan v članku »Zaznavanje informacij« kot del rešitve psihofizičnega problema -

Neposredno spajanje elektromagnetnega sevanja in snovi poteka v vidnih receptorjih mrežnice živega organizma, kjer se svetloba pretvori v živčne signale v obliki paketov električnih impulzov, iz katerih se v možganih ustvari slika. vidnih predmetov. Svetlobno občutljivi receptorji delujejo kot meja, ki ločuje (in povezuje) kvantne in živčni procesi, na katerem se prepletajo različne sfere realnosti - sevanje, snov in živčna aktivnost.

Raziskave kažejo, da energijo fotona, ki vpliva na receptor, zazna specifičen elektron fotoobčutljivega proteina. Ta elektron se ne nahaja samo v sestavi specifičnega proteina, ampak je protein vgrajen v telo specifičnega svetlobno občutljivega receptorja, receptor pa ima zelo specifično lokacijo na mrežnici in je povezan z določenimi nevroni. Očesna mrežnica ima posebno mesto, ki je vzeto kot središče skupni sistemštetje vseh receptorjev.

Receptorji imajo strukturo v obliki stolpca plošč (približno 2000 kosov), vsaka plošča vsebuje približno 60 tisoč svetlobno občutljivih beljakovin. Receptorji se nahajajo na mrežnici v neprekinjenem nizu in pokrivajo celotno polje mrežnice. Obstajajo receptorji za razlikovanje barv - stožci in črno-beli receptorji - palice. Število barvnih stožcev je ocenjeno na 6–10 milijonov, stožci pa se nahajajo predvsem okoli središča vida. Obstaja približno 100 milijonov paličic, ki se nahajajo po celotnem polju mrežnice.

Vidni sistem zaznava svetlobo v območju 400 - 780 nm, ultravijolično sevanje(valove manjše od 360) absorbira leča, večjih receptorji ne zaznajo, poleg tega pa infrardeče valove (1000 nm in več) oddaja telo samo in bi bili osvetlitev vidnega sistema.

Za vizualno informacijo je spekter sevanja seveda pomemben, vendar svetlobno občutljivi receptor ne le sprejema sevanje, temveč tudi določa razlike med lokalnimi značilnostmi svetlobnega toka. V receptorju in med receptorji so posebne vodoravne celice, ki določajo gradient svetlobnega toka glede na intenzivnost, valovno dolžino in nasičenost prevladujoče barve - v skladu s tem se prenašajo informacije ne le o barvi, temveč tudi o svetlosti in nasičenosti. barve na belem ozadju. Prav tako je treba opozoriti, da receptor ne samo zaznava značilnosti svetlobnega toka in jih prenaša v možgane, temveč tudi nadzoruje splošno in ločeno lokalno prosojnost snovi za receptor, tako da je mogoče opaziti razlike v svetlobnem toku. tudi z različnimi intenzivnostmi in kontrasti.

Zaradi absorpcije fotonov pride do elektrokemičnih procesov v receptorju, ki povzročijo proženje naslednjih nevronov. Za namene sprejema je foton mogoče zaznati le, če je svetlobno občutljiv protein, ki ga je sprejel, vgrajen v merilno vezje receptorja. Če je protein, ki je sprejel foton, zunaj merilnega vezja receptorja, bo prišlo do absorpcije fotona, vendar ne bo povzročilo kemijskih učinkov, potrebnih za sprejem, in takšna absorpcija bo neuporabna, saj informacije o takem fotonu ne bodo dosežejo naslednje nevrone. Iz tega lahko sklepamo, da absorpcija fotonov v okviru postopkov, ki se dogajajo v senzoričnih sistemih, ni naključna.

V skladu s trikomponentno teorijo strukture barvno občutljivih receptorjev (stožcev) se domneva, da svetlobno občutljivi stožec reagira samo na fotone določene valovne dolžine. Vendar pa ta teorija vzbuja dvome o njeni zanesljivosti. Elektron v proteinu (ali protein sam) se mora najprej nekako odločiti, ali bo reagiral nanj, če ima foton ustrezno valovno dolžino, in ne reagira, če je valovna dolžina nekoliko daljša (ali krajša). Ne pozna valovne dolžine, ki bo zadela ta protein, ne ve, koliko se valovna dolžina razlikuje od tiste, ki jo lahko sprejme. In ni pomembno, kako drugačen je od "našega". V vsakem primeru mora elektron (ali eden od udeležencev absorpcije) nekako »začutiti«, absorbirati ali prepustiti foton. Oftalmologi mi na ta vprašanja niso znali odgovoriti. In fiziki na splošno niso želeli obravnavati problema zaznavanja svetlobe z očmi pod pretvezo, da v tej situaciji ne morejo opraviti nobenih meritev in brez zanesljivih meritev nimajo pravice ničesar trditi ali sklepati.

Situacija je postala še bolj zmedena, ko sem pomislil na to barvni vid sposoben zaznati barvo (valovno dolžino fotona) in hkrati določiti njegovo lokacijo na mrežnici. Kako je sploh mogoče določiti valovno dolžino fotona, če je lokalizacija elektrona, ki reagira na foton, v enotah Angstrom (0,1 nm), valovna dolžina fotona pa je približno pettisočkrat večja (od 400 do 770 nm)? Navsezadnje mora biti absorbirana energija fotona naključno porazdeljena po nesorazmerno večjem prostoru, kot je lokalizacija elektrona.

Porajajo se tudi druga vprašanja. Kakšna je narava fotonske energije (kinetična, električna, magnetna, kaj drugega)? Kaj se zgodi z energijo fotona, ko ga absorbira elektron? Kakšne energetske transformacije se zgodijo?

Želja po odgovorih na porajajoča se vprašanja nas sili, da se poglobimo v podrobnosti procesa absorpcije svetlobe s snovjo. Fizika trdi, da za vzbujanje elektrona ni potrebno porabiti neke vrste energije, temveč zelo specifično vrednost - razliko med dvema energijskima stanjema, kar je jasno potrjeno v fizičnih poskusih. Absorpcija se pojavi v obliki specifičnega absorpcijskega pasu v elektronskem spektru molekule. Vendar je to le navedba dejstva absorpcije določenega dela energije, njegova empirična potrditev, ne pa še razlaga mehanizma absorpcije.

Da izostrimo problem in pokažemo njegovo fizično, ne fiziološko naravo, omenimo, da je prav iz dejstva, da določen elektron absorbira določen foton, v procesu vizualnega sprejema mogoče sočasno in dokaj natančno izmeriti energijo (impulz). ) fotona in lokacijo tega fotona. Lokacija kvantnega objekta ustreza lokaciji (lokaciji) elektrona, ki je absorbiral foton, ta lokacija pa je popolnoma določljiva na makro ravni, saj gre od njega do sprejemnika signala »nit«, energija foton ustreza razliki med energijami stanj elektrona – je tudi povsem določljiv. Če se energija fotona ujema z razliko v energiji, potrebni za spremembo lokacije elektrona, pride do absorpcije. Če se ne ujema, gre foton skozi to molekulo. Zdaj pa poglejmo, kaj se iz tega izcimi.

Za foton obstaja enačba

λ·P=ħ, kjer je λ valovna dolžina, P je moment fotona in ħ Planckova konstanta. Ta fotonska enačba je zelo podobna Heisenbergovemu razmerju negotovosti:

ΔХ · ΔР >= ħ, kjer je ΔХ napaka pri določanju lokacije kvantnega objekta, ΔР napaka pri določanju njegove gibalne količine.

Možno je oceniti napako pri merjenju parametrov fotona, ko ga absorbira določen elektron določenega fotoobčutljivega proteina mrežnice. Velikost nastale napake pri merjenju impulza lahko določimo z ločljivostjo vidnega sistema pri določanju barve. Eksperimentalno je bilo ugotovljeno, da je občutljivost ocenjena na 2 – 3 nm. To je manj kot 1 % valovne dolžine svetlobe v vidnem območju - (0,3 – 0,5) %. S pomočjo fotonske enačbe λ·P=ħ določimo razliko v spremembi impulza, ki ga zabeleži vidni sistem: ΔР = ħ/λ – ħ/1,01·λ, kar je približno = 0,01· ħ/λ

ΔР = 0,01· ħ/λ

Napako pri merjenju lokacije fotona (ΔX) lahko ocenimo kot velikost območja lokalizacije samega elektrona v proteinski molekuli. Če je velikost atoma ocenjena na približno 0,1 nm, se lahko napaka pri lokalizaciji elektrona (z veliko precenjenostjo) šteje za 0,5 nm. Priporočljivo je, da to vrednost izrazite v konvencionalnih enotah, kot del valovne dolžine fotona (500 nm). Posledično ugotovimo, da je napaka pri merjenju lokacije fotona približno (0,5/500) λ = 0,001· λ.

ΔХ = 0,001· λ

Če zamenjamo relativne napake pri določanju lokacije in momenta fotona v razmerje negotovosti, dobimo:

ΔХ · ΔР = 0,001 · λ · 0,01 · ħ/λ = 0,00001 · ħ.

V skladu z opravljenimi ocenami se izkaže, da je produkt napak pri merjenju koordinat in impulza očesnega receptorja stotisočkrat manjši od Planckove konstante. Poleg tega je treba upoštevati, da sta obe napaki vzeti z nekaj precenjenosti; če vzamemo dejanske napake pri določanju ΔХ in ΔР, bo njihov produkt približno milijonkrat manjši od Planckove konstante. In glede na Heisenbergovo razmerje negotovosti produkt teh napak ne more biti manjši od ħ. Kaj je to: napaka v zgornjem razmišljanju ali res obstaja nekakšna neskladnost z razmerjem negotovosti?

Poskusimo ugotoviti.

Kvantitativne vrednosti merilnih napak v zgornjem sklepanju se lahko štejejo za ustrezne dejanskim ali precenjene, zato je vrednost 0,00001 še vedno podcenjena stopnja kršitve Heisenbergovega razmerja negotovosti. Po drugi strani pa je velikost odstopanja tako velika, da je mogoče napake večkrat preceniti, ne da bi pri tem ogrozili splošni sklep o veljavnosti razmerja negotovosti. Iz česar lahko sklepamo, da če je v zgornjem sklepanju napaka, potem ni v kvantitativnih vrednostih, ampak v nečem drugem.

Morda kateri od postopkov (bodisi razmerje nedoločenosti bodisi sprejemanje svetlobe v vidnem sistemu) ne sodi v merilni postopek? Navsezadnje razmerje negotovosti natančno označuje možne napake meritve parametrov kvantnega objekta.

Ker je vsak foton kvantni objekt, sledi, da se vsak foton absorbira posamezno, bodisi v vidnem sistemu bodisi na drugem mestu. Ocena lastnosti fotona v okviru vizualnega sprejema poteka po samem dejanju njegove absorpcije s kromoforjem in ne po razločevanju lastnosti fotona po živčnih celicah. Če se absorbira, potem se s samim dejstvom absorpcije njegova energija prenese na določen elektron. To pomeni, da kot rezultat dejanja absorpcije postaneta znani lokacija fotona (na podlagi začetne lokacije elektrona) in energija fotona (na podlagi velikosti spremembe energije elektronov). Tako to kot ono o fotonu ne postane »znano« le določenemu elektron in beljakovine, v kateri se nahaja, vendar je znan tudi merilnemu vezju kot celoti. Fizikalne in kemične spremembe v lastnostih elektrona in proteina, ki nastanejo zaradi absorpcije, postanejo znane specifičnemu nevronu, ki ga že lahko štejemo za makro »opazovalca«. Po drugi strani pa je mesto na mrežnici, kamor zadene foton, določeno s prostorsko lego predmeta, ki je ta foton oddal, in s prilagoditvijo optičnega dela vidnega sistema - leče leče in fokusiranja nastala slika.

Če do absorpcije fotona ni prišlo, potem, žal, parametri kvantnega objekta niso bili izmerjeni. Absorpcija takega fotona se bo zgodila s pigmentom zadnje stene mrežnice, to je zunaj merilnega kroga. To je specifičnost elektrona (kromoforja, proteina, receptorja kot celote): postavljeni so kot del merilnega sistema za lokacijo objekta, ki omogoča ne samo absorpcijo, temveč absorpcijo kot del merilnega postopka.

Iz tega sledi, da analizirani postopek absorpcije fotona v vidnem sistemu obravnavamo prav v okviru postopka merjenja parametrov fotona in ne le njegove absorpcije. Iz tega izhaja, da namen obravnavanega postopka ustreza navedenemu namenu in »obsegu« razmerja negotovosti.

Morda obstaja kakšna edinstvena specifičnost v postopku merjenja fotonskih parametrov v vidnem sistemu, ki povzroča tako pomembno odstopanje od razmerja negotovosti?

Dejansko obstajajo takšne razlike.

Prvič, razmerje negotovosti je obravnavano v povezavi s postopkom merjenja parametrov kvantnega objekta, ki se izvaja ob ohranjanju samega kvantnega objekta. Na primer, Louis de Broglie v knjigi "Revolucija v fiziki" ugotavlja, da sam postopek merjenja ne bi smel spremeniti samih izmerjenih parametrov - spremembe, ki jih napravi merilna naprava na izmerjenih parametrih, morajo biti čim manjše.

Bistvo ideje razmerja negotovosti je, da so za natančnejšo meritev potrebni fotoni z manj intrinzične lokalizacije, vendar so takšni fotoni tudi bolj energični. Specifičnost kvantnega objekta je takšna, da je za merjenje lokacije kvantnega objekta z večjo natančnostjo potrebna uporaba, kot poudarja de Broglie, vpliva krajših fotonov na merjeni objekt, vendar krajša kot je valovna dolžina fotonov, ki merijo lokacija kvantnega objekta, večja kot je njihova energija, večja je sprememba energije v merjenem objektu. Sam postopek merjenje vnaša spremembe v merjene parametre, zato se domneva, da se temu učinku načeloma ni mogoče izogniti. Napake pri sočasni meritvi prostorskih in energijskih karakteristik kvantnega objekta so podvržene obravnavanemu razmerju negotovosti.

Obstajajo torej razlike med meritvami v okviru sprejemnega postopka in v okviru pojasnjevanja razmerja negotovosti.

Prvič, v nasprotju z merilnimi postopki, ki jih opisuje de Broglie, je v merilnem postopku, ki se izvaja v okviru vizualne recepcije, sam objekt, katerega parametri se merijo, ni shranjeno, vendar med postopkom merjenja popolnoma umre. In če ne umre, potem ne pride v merilni postopek. V vizualnem sistemu kvantni objekt, ki ga ocenjujemo, preprosto absorbira, pogoltne ga svetlobno občutljivi protein, zaradi česar obe izmerjeni količini (koordinata in gibalna količina) postaneta znani temu proteinu. Navedene parametre »meri« z natančnostjo, ki se ne prilega razmerju negotovosti za več velikosti. Res je, za ceno uničenja merjenega predmeta. Ta beljakovina je tista merilna naprava, ki jo je menda načeloma nemogoče zgraditi.

Drugič, v procesu vizualnega sprejema se lokacija fotona sploh ne meri. Lokacija fotona je lokacija elektrona, ki absorbira foton. Lokacija elektrona ni merjeni parameter, ampak je merilnemu sistemu vnaprej znana. Foton "sam" trči v enega ali drugega svetlobno občutljivega proteina, ki ima ta isti elektron. Toda ta okoliščina ne spremeni bistva načela negotovosti. V skladu s tem načelom "je nemogoče izdelati merilno napravo, ki bi omogočila kršitev omejitev, ki jih nalagajo Heisenbergove neenakosti." Ni mogoče zgraditi načeloma.

V bistvu vidni sistem preprosto zaobide uveljavljeno prepoved. Vizualni sistem ima ogromno različnih merilnih instrumentov. Kamorkoli foton zadene, bo naletel na »merilno napravo«, ki je molekula svetlobno občutljivega proteina. In iz njega se nujno razteza nit do makro merilne naprave - receptorja in nato do nevrona. Pretvarjanje mikro signala iz kvantnega objekta v makro signal je še en problem, ki ga je treba obravnavati ločeno. V tem pogledu je treba poudariti razumevanje fotosenzitivnega proteina kot merilne naprave za ocenjevanje prostorskih in energijskih parametrov fotona, specifične merilne naprave, ki omogoča kršitev omejitev, ki jih postavljajo Heisenbergove neenakosti.

Tretjič, razumeti morate količine, vključene v razmerje negotovosti. Na splošno se je smiselno vprašati - v razmerju negotovosti, delta x, kaj je to? Mogoče pa to sploh ni merilna napaka? Skupnost matematične strukture fotonske enačbe z razmerjem negotovosti nakazuje, da delta x sploh ni napaka pri merjenju koordinate lokacije delca, temveč valovna dolžina, torej sploh ni merilna napaka, velikost delec. Valovna dolžina fotona je strogo povezana z gibalno količino fotona z ustrezno enačbo. Zato samo razmerje in spremenljivke, ki so vanj vključene, v tem razumevanju dobijo drugačen pomen.

Ne moremo storiti hkrati ukrep prostorske in energijske značilnosti fotona, foton pa ne more imajo vrednosti zagona in valovne dolžine, ki niso tiste, ki ustrezajo fotonski enačbi (in razmerju negotovosti, ki sovpada z njo v strukturi). Fotonska enačba in razmerje negotovosti imata skupno matematično strukturo. Razmerje negotovosti za foton je v obliki razmerja med valovno dolžino in gibalno količino. Res je, s tem razumevanjem negotovost spremeni v gotovost. In PNG preneha imeti izključno razmerje z merjenje parametrov kvantnega objekta in začne opisovati razmerje ne med merilnimi napakami in med intrinzičnimi parametri kvantnega objekta. Za foton, kot najpreprostejši kvantni objekt, je razmerje med valovno dolžino in gibalno količino naravno sovpada z razmerjem »negotovosti«. V tem primeru merilni vidik (merjenje koordinate in gibalne količine fotona) sploh ni izključen, ampak pridobi povsem zdrav razum: kako lahko merimo lokacijo kvantni objekt natančnejši od njegove velikosti? Predmet je povsod znotraj svoje velikosti.

V tem primeru je velikost kvantnega predmeta, in v tem primeru fotona, je strogo povezana z energijsko značilnostjo fotona. Bolj energična kot so elektromagnetna nihanja (višja kot je frekvenca), manjši kot sta valovna dolžina in velikost fotona, manjša je splošna lokalizacija fotona.

Zaradi takšne spremembe interpretacije je matematična komponenta razmerja popolnoma ohranjena. In to pojasnjuje, zakaj je odnos tako lepo potrjen v poskusih, na katere se vsi sklicujejo. Količine, vključene v razmerje, niso povezane z merilnim postopkom, ampak z lastnimi značilnostmi samega delca, v tem primeru fotona. In razmerje med lastnimi prostorskimi in energetskimi značilnostmi ima togo povezavo, ki jo opisuje to razmerje.

Četrtič, pri utemeljitvi potrebe po uvedbi načela negotovosti je posebej navedeno, da je njegova uvedba posledica verjetnostne interpretacije delcev. Posebej de Broglie poudarja: »Še enkrat poudarjamo, da je razmerje negotovosti neizogibna posledica, na eni strani, zmožnosti povezovanja določenega vala z delcem, in na drugi – splošna načela verjetnostna interpretacija." Postavlja se logično vprašanje: ali je foton, katerega parametre ocenjujejo receptorji vidnega sistema, delec z verjetnostno naravo?

Vključevanje parametra »velikosti« delcev v obravnavano razmerje se v okviru kvantne mehanike z verjetnostno interpretacijo delcev izkaže, da sploh ni smiselno. V obstoječi kvantni mehaniki preprosto ni takega koncepta in parametra, kot je "velikost" delca, in to ne ravno zaradi verjetnostne interpretacije samega delca. Ne more imeti velikosti, saj pri verjetnostni interpretaciji delec nima in ne more imeti meja, le zabrisane so. A to je le z verjetnostno razlago. Za pravi foton je "velikost" delca valovna dolžina. Eno obdobje elektromagnetnih nihanj je pravzaprav foton, kvant svetlobe.

To razumevanje, mimogrede, zlahka pojasni korpuskularno-valovni dualizem. Znotraj delca je val in ena perioda nihanja je delec. Valovne lastnosti delca so njegove notranje lastnosti, če pa isti delec gledamo od zunaj, je to korpuskula, kvant, delec, nekaj diskretnega.

Seveda takšno razumevanje ne ustreza razumevanju, ki je sprejeto v kvantni mehaniki. Ko je nastala kvantna mehanika, je bil za kvantne objekte sprejet matrični opis delcev. Elektron je bil praviloma obravnavan kot delec in zanj so bili izpeljani vsi kvantni zakoni. Potem so se ti vzorci začeli prenašati v elektromagnetno sevanje. Valovni paket so začeli razumeti tudi kot foton. Tudi če je val monokromatski, v realne razmere razpade na številne harmonike. Niz vseh nihanj, povezanih z glavnim monokromatskim valom, se je začel imenovati valovni paket, paket pa foton. Verjetnotni opis, sprejet za delce, seveda ustreza valovnemu paketu.

Vendar, »kaj« dejansko absorbira človeški vidni sistem, »kakšen« foton absorbira receptor - valovni paket iz nabora harmonikov ali eno obdobje monokromatskega elektromagnetnega nihanja?

Kaj je "zeleno", "rdeče" itd.?

Parametre "katerega" predmeta ocenjuje receptor?

Po mojem mnenju seveda foton kot perioda elektromagnetnega nihanja. Morebitna odstopanja valovnega paketa lahko obstajajo, vendar le motijo ​​meritev in jih zato merilni sistem ignorira ali zgladi ter oceni glavni parameter glavnega harmonika. Poleg tega je dovolj, da ocenimo samo en parameter: bodisi impulz bodisi valovno dolžino, da poznamo oba. Zaradi prisotnosti stroge povezave med valovno dolžino in gibalno količino sta to dva komplementarna parametra delca glede na razmerje gotovosti.

Svetlobno občutljivi aparat očesa. Svetlobni žarek, ki prehaja skozi optični medij očesa, prodre v mrežnico in zadene njeno zunanjo plast (slika 51). Tukaj so receptorji vizualnega analizatorja. To so posebne svetlobno občutljive celice - palice in stožci(glej tabelo barv). Občutljivost palic je nenavadno velika. Omogočajo vid v mraku in celo ponoči, vendar brez razlikovanja barv, saj jih vzbujajo žarki skoraj celotnega vidnega spektra. Občutljivost stožcev je vsaj 1000-krat manjša. Navdušijo se šele ob dovolj močni svetlobi, vendar jim omogočajo razločevanje barv.

Zaradi nizke občutljivosti stožcev postaja razlikovanje barv zvečer vse težje in sčasoma izgine.

V mrežnici človeško oko na površini približno 6-7 kv. cm Obstaja približno 7 milijonov stožcev in približno 130 milijonov palic. V mrežnici so razporejeni neenakomerno. V središču mrežnice, ravno nasproti zenice, se nahaja t.i rumena lisa z vdolbino na sredini - osrednja fosa. Ko oseba pregleda detajl predmeta, njegova slika pade na sredino rumene pege. Fovea vsebuje samo stožce (slika 52). Tu je njihov premer vsaj za polovico večji kot v drugih delih mrežnice in za 1 kv. mm njihovo število doseže 120-140 tisoč, kar prispeva k jasnejšemu in razločnejšemu vidu. Ko se odmikate od osrednje jame proti -. Pojavljati se začnejo tudi paličice, najprej v majhnih skupinah, potem pa v vedno večjem številu, čepkov pa je manj. Torej že na razdalji 4 mm od centralne jame za 1 kv. mm je približno 6 tisoč stožcev in 120 tisoč palic.

riž. 51< Схема строения сетчатки.

I-.rob žilnice, ki meji na mrežnico;

II - plast pigmentnih celic; III - plast palic in stožcev; IV in V sta dve zaporedni vrsti živčnih celic, na katere prehaja vzbujanje iz palic in stožcev;

1 - palice; 2 - stožci; 3 - jedra palice in stožca;

4 - živčna vlakna.

riž. 52. Struktura mrežnice v območju makule (diagram):

/ - osrednja fosa; 2 - stožci; 3 - palice; 4 - plasti živčnih celic; 5 - živčna vlakna, ki vodijo do slepe pege,

V poltemi, ko stožci ne delujejo, človek bolje razlikuje tiste predmete, katerih slika ne pade na rumeno liso. Belega predmeta ne bo opazil, če bo vanj usmeril pogled, saj bo slika padla na sredino rumene lise, kjer paličic ni. Predmet pa bo postal viden, če premaknete pogled vstran za 10-15°. Zdaj slika pade na območje mrežnice, bogato s palicami. Tako lahko z veliko domišljijo dobimo vtis o »duhovnosti« predmeta, njegovem nerazložljivem pojavljanju in izginotju. To je osnova za vraževerna prepričanja o duhovih, ki tavajo ponoči.

Pri dnevni svetlobi človek jasno razlikuje barvne odtenke predmeta, ki ga gleda. Če slika pade na obrobna področja mrežnice, kjer je malo stožcev, postane razlikovanje barv nejasno in grobo.

V paličicah in stožcih, tako kot v fotografskem filmu, pod vplivom svetlobe potekajo kemične reakcije, ki delujejo dražilno. Nastali impulzi prihajajo iz vsake točke mrežnice na določena področja vidnega področja možganske skorje.

Barvni vid. Celotno paleto barvnih odtenkov lahko dobite z mešanjem treh barv spektra - rdeče, zelene in vijolične (ali modre). Če hitro zavrtite disk, sestavljen iz teh barv, bo videti bel. Dokazano je, da je naprava za zaznavanje barv sestavljena iz treh vrst stožcev:

Nekateri so pretežno občutljivi na rdeče žarke, drugi na zelene in tretji na modre. Barvni vid je odvisen od razmerja moči vzbujanja posamezne vrste stožcev.

Opazovanja električnih reakcij možganske skorje so omogočila ugotovitev, da možgani novorojenčka reagirajo

ne le za svetlobo, ampak tudi za barvo. Sposobnost razlikovanja barv je bila odkrita pri dojenčku s to metodo pogojni refleksi. Razločevanje barv postaja vedno bolj popolno, saj nastajajo nove pogojene povezave, pridobljene med igro. ^ Barvna slepota. IN konec XVIII V. slavni angleški natural-. tester John Dalton je podrobno opisal motnjo barvnega vida, za katero je trpel sam. Rdeče barve ni prepoznal. iz zelene, temnordeča pa se mu je zdela siva ali črna. Ta kršitev, imenovana barvna slepota, se pojavi pri približno 8 % moških in zelo redko pri ženskah. Deduje se skozi generacije po ženski liniji, z drugimi besedami, od dedka do vnuka po materi. Obstajajo tudi druge motnje barvnega vida, vendar so zelo redke. Ljudje z barvno slepoto morda več let ne bodo opazili svoje napake. Včasih oseba izve za to med pregledom oči za delo, ki zahteva jasno razlikovanje med rdečo in zeleno barvo (na primer kot strojevodja).

Otrok z barvno slepoto si lahko zapomni, da je ta žoga rdeča, druga, večja pa zelena. Če pa mu daš dve enaki žogi, ki se razlikujeta le po barvi (rdeča in zelena), ju ne bo mogel razlikovati. Tak otrok zamenjuje barve pri nabiranju jagod, pri risanju ali pri izbiranju barvnih kock iz barvnih slik. Ko to vidijo, okolica, vključno z učitelji, otroka obtožijo nepazljivosti ali naklepnosti. potegavščine, ga pokomentirati, kaznovati, znižati oceno za opravljeno delo. Takšna nezaslužena kazen lahko vpliva le na otrokov živčni sistem in vpliva na njegov nadaljnji razvoj in vedenje. Zato je treba v primerih, ko je otrok zmeden ali se dolgo časa ne more naučiti določenih barv, pokazati zdravniku specialistu, da ugotovi, ali je to posledica prirojene okvare vida.

Ostrina vida. Ostrina vida je sposobnost očesa, da razlikuje majhne podrobnosti. Če žarki, ki izhajajo iz dveh sosednjih točk, vzbujajo isti ali dva sosednja stožca, potem obe točki zaznavamo kot eno večjo. Za njihovo ločeno vizijo je potrebno, da med;

bil je še en z razburjenimi stožci. Zato je največja možna ostrina vida: odvisna od debeline stožcev v osrednji fovei makule. Izračunano je bilo, da je kot, pod katerim padejo na mrežnico žarki iz dveh čim bližjih točk, ki sta vidni ločeno, enak "/in 0, to je ena kotna minuta. Ta kot velja za normo Ostrina vida se nekoliko razlikuje glede na intenzivnost osvetlitve, vendar se lahko pod vplivom treninga znatno poveča, če se mora oseba na primer ukvarjati s finim razločevanjem Ob utrujenosti se ostrina vida zmanjša.

Zaznavanje barv je kompleksen proces, ki ga določajo fizični in psihološki dražljaji. Po eni strani zaznavanje barve povzročajo valovi določene dolžine, ki obstajajo objektivno in neodvisno od nas, po drugi strani pa je zaznavanje barve nemogoče brez posredovanja oči. To daje vtis, da barva obstaja samo v zaznavi.

Sodobna psihologija razlikuje dve kvalitativni stopnji barvnega vida: barvno občutenje in barvno zaznavo, kreativne teme tečaja pa zahtevajo tretjo raven: barvni občutek. Če občutek razumemo kot najpreprostejše psihološko dejanje, ki ga neposredno določa fiziologija vida, in zaznavo razumemo kot kompleksnejši proces, ki ga določajo številni psihološki zakoni, potem se občutek za barve v največji meri nanaša na čustveno in estetsko sfero. .

Občutek barv kot preprosto vizualno dejanje je značilen tudi za nekatere vrste živali, ki imajo barvni vid. Toda za ljudi čisti občutek barve ne obstaja. Barvo vedno vidimo v nekem okolju, na takšnem ali drugačnem ozadju, v povezavi z objektivno formo. Pri občutku sodeluje tudi zavest. Na kakovost zaznavanja barv vpliva stanje očesa, odnos opazovalca, njegova starost, vzgoja in splošno čustveno stanje.

Vse to pa le do neke mere spreminja kvaliteto zaznave, le premika jo v eno ali drugo smer. Rdeča barva bo na primer v vseh okoliščinah zaznana kot rdeča, razen v primerih vidne patologije. Oglejmo si nekaj značilnosti zaznavanja barv.

OBČUTLJIVOST OČESA. Ker so glavne razlike med zaznanimi barvami razlike v svetlosti, odtenku in nasičenosti, je pomembno ugotoviti sposobnost očesa, da razlikuje barvne spremembe v vsakem od teh parametrov.

Pri preučevanju občutljivosti očesa na spremembe barvnega tona je bilo ugotovljeno, da se oko različno odziva na spremembe valovne dolžine v različnih delih spektra. Sprememba barve je najbolj opazna v štirih delih spektra, in sicer v zeleno-modrem, oranžno-rumenem, oranžno-rdečem in modro-vijoličnem. Oko je najmanj občutljivo na srednji zeleni del spektra ter na njegov konec, rdečo in vijolično. Pri določenih svetlobnih pogojih lahko človeško oko razloči do 150 barvnih odtenkov. Število razlik v nasičenosti, ki jih opazi oko, ni enako za rdeče, rumene in modre površine in se giblje od 7 do 12 gradacij.

Oko je najbolj občutljivo na spremembe svetlosti – loči do 600 gradacij. Sposobnost razlikovanja barvnih tonov ni konstantna in je odvisna od sprememb nasičenosti in svetlosti barvnih predmetov. Ko se nasičenost zmanjšuje in svetlost povečuje ali zmanjšuje, slabše razlikujemo barvne tone. Z minimalno nasičenostjo se kromatične barve reducirajo na dva različna tona: rumenkasto (toplo) in modrikasto (hladno). Barvna lestvica se podobno osiromaši, ko se kromatične barve zelo približajo beli ali črni. Zato je nemogoče določiti možno skupno število barve, ki jih zazna oko, tako da preprosto pomnožimo količine različnih barvnih tonov, stopnje nasičenosti in svetlosti.

Občutljivost očesa za posamezne barve se glede na osvetlitev ne spreminja samo kvantitativno, ampak tudi kvalitativno. V slabih svetlobnih pogojih se občutljivost očesa na razlike v barvnih tonih na splošno ne zmanjša, ampak se ta sposobnost premakne tudi proti kratkovalovnemu delu spektra (modra in vijolična).

MEŠANJE BARV. Mešanje barv je eden najpomembnejših problemov teorije barv, saj se človeški vid ves čas ukvarja z mešanjem barv. Občutek površinske barve v nas ne povzroči tok svetlobnih valov določene dolžine, temveč kombinacija svetlobnih valov različnih dolžin. Kakšno barvo zaznamo, bo odvisno od valovne dolžine in intenzivnosti, ki prevladuje v toku oddane svetlobe.

Če sta dve barvni lisi drug poleg drugega, potem na določeni razdalji ustvarita vtis ene barve. To mešanico imenujemo ADITIV (aditiv). Če je na pobarvano površino nameščena druga barvna prozorna plošča, pride do mešanja zaradi odštevanja ali presejanja nekaterih valov. To mešanje imenujemo subtraktivno ali SUBTRAKTIVNO. Ugotovljeni so bili naslednji trije osnovni zakoni optičnega mešanja.

1. Za vsako barvo obstaja druga, ki jo dopolnjuje. Ko se zmešata, se ti dve barvi seštejeta v akromatsko (belo ali sivo) barvo.

2. Mešane (ne komplementarne) barve, ki ležijo bližje ena drugi na barvnem krogu kot komplementarne barve, povzročajo občutek nove barve, ki leži med mešanimi barvami. Rdeča in rumena naredita oranžno. Drugi zakon je najbolj praktičnega pomena. Pomeni dejstvo, da lahko z mešanjem treh osnovnih barv v različnih razmerjih dobite skoraj vsak barvni ton.

3. Tretji zakon pravi, da enake barve dajejo enake odtenke zmesi. Tu mislimo na primere mešanja istih barv, vendar različnih po nasičenosti ali lahkotnosti, pa tudi na mešanje kromatičnega z akromatičnim.

KOMPLEMENTARNE BARVE. Izraz komplementarne barve je v likovni kritiki zelo priljubljen. Vedno je opažena izjemna vloga teh barv pri ustvarjanju barvne harmonije.

Običajno imenujejo tri pare: rdeča - zelena, modra - oranžna, rumena - vijolična, ne da bi upoštevali, da vsako od teh generičnih imen vključuje široko paleto barvnih tonov in ni vsaka zelena komplementarna vsaki rdeči.

V znanosti o barvah je komplementarnost barv opredeljena kot sposobnost ene barve, da dopolnjuje drugo, dokler ne dobimo akromatskega tona, tj. bela ali siva kot rezultat optičnega mešanja. Izračunano je, da bo vsak par barv, katerih valovne dolžine so med seboj povezane kot 1: 1,25, komplementaren.

V primerjavi ti pari predstavljajo najbolj harmonične kombinacije in medsebojno povečujejo nasičenost in lahkotnost drug drugega, ne da bi spremenili barvni ton.

KONTRAST. Kontrast lahko opredelimo kot nasprotje predmetov ali pojavov, ki se med seboj močno razlikujejo po kakovosti ali lastnostih. In bistvo kontrasta je, da ta nasprotja, ko so skupaj, povzročajo nove vtise, občutke in občutke, ki se ne pojavijo, če jih obravnavamo ločeno.

Kontrastne barve lahko vzbudijo celo verigo novih občutkov. Na primer, bela in črna povzročita nekaj šoka zaradi nenadnega prehoda iz bele v črno, navideznih sprememb velikosti in svetlosti, videza prostorskega učinka itd.

Kontrast je pomembno oblikovno orodje, ki ustvarja občutek prostora. Barvna harmonija, kolorit in svetloba svetlobe zagotovo vključujejo elemente kontrasta.

Nasprotje je prvi opisal Leonardo da Vinci: »Od enako belih in od očesa enako oddaljenih cvetov bo videti čista tista, ki je obdana z največjo temo, in obratno, temnejša bo videti tista tema, ki bo vidna proti čistejši belini, vsako barvo je bolje prepoznati po svojem nasprotju.« Kontraste delimo na dve vrsti: akromatične (svetlobe) in kromatične (barve). V vsakem od njih so različni kontrasti: sočasni, zaporedni, mejni (robni).

HRATNI SVETLOBNI KONTRAST."Temnejša kot je noč, svetlejše so zvezde." Bistvo pojava je, da se svetla lisa na temnem ozadju zdi še svetlejša - pozitiven kontrast, temna lisa na svetlem pa temnejša (negativni kontrast), kot je v resnici. Če je pega obdana s poljem drugačnega tona (svetlejšim ali temnejšim), se imenuje reaktivno polje, ozadje pa induktivno polje. Reaktivno polje spremeni svojo svetlost bolj kot induktivno polje.

Če je svetlost teh polj visoka, se učinek kontrasta opazno zmanjša. Pojav svetlobnega kontrasta je opazen tudi, ko so polja iste barve, a različno svetla. Ta kontrast se imenuje monokromatski. V tem primeru se ne spremeni le lahkotnost, ampak tudi nasičenost. V bistvu imamo opravka s simultanim kontrastom pri kombiniranju kromatskih in akromatskih barv.

Poskusi, ki jih je izvedel B. Teplov, so pokazali, da je učinek hkratnega kontrasta odvisen od absolutne svetlosti induktivnega in reakcijskega polja ter od razlike v svetlosti teh polj. Pri zelo majhnih in zelo velikih razlikah kontrasta ni ali pa je zelo majhen.

Odvisno je tudi od velikosti medsebojno delujočih polj. Manjša kot je svetlobna točka, bolj je izpostavljena svetlobi. Ugotovljeno je bilo tudi, da je pri enaki svetlosti večje reaktivno polje vedno videti temnejše od majhnega induktivnega. Kontrast je odvisen tudi od razdalje med polji. Moč kontrasta se zmanjšuje z večanjem razdalje med polji.

Učinek kontrasta je odvisen od oblike reakcijskega polja: krog ali obroč, kvadrat ali črka na istem polju pod enakimi pogoji bodo spremljale različne stopnje kontrasta.

Če imamo dve sosednji lisi, ki med seboj nista povezani kot figura in ozadje, potem se kontrast, ki ju povzročata, oblikuje po principu enake interakcije. Vendar v tem primeru kontrast ponavadi izgine. Dokler so te lise dovolj velike in jih pregledujemo sočasno, ostaja opazna njihova interakcija, opazimo pa tudi mejni kontrast. Toda če so te lise dovolj majhne ali jih zaznamo z velike razdalje, pride do njihove optične mešanice in vidimo celoten siv ton.

Pojav hkratnega svetlobnega kontrasta ne spremlja le zatemnitev ali posvetlitev reakcijskega polja, temveč tudi navidezna sprememba velikosti. Svetla lisa na temnem ozadju se zdi še svetlejša in večja, temna lisa na svetlem ozadju pa se zdi, da se zmanjša in potemni.

HRATNI BARVNI KONTRAST. Učinek hkratnega barvnega kontrasta se pojavi, ko dve kromatski barvi ali kromatska in akromatska medsebojno vplivata. To je bolj kompleksen pojav kot svetlobni kontrast, saj spremembe barvnega tona spremljajo sočasne spremembe svetlosti in nasičenosti, slednja pa je lahko opaznejša od samega kontrasta.

Če želite določiti učinek barvnega kontrasta z barvnim tonom, je potrebno, da so kontrastni toni blizu svetlobe in nasičenosti. Potem ni težko opaziti, da se ob primerjavi različnih barv v njih pojavijo nove kvalitete in dodatni odtenki.

Obstaja težnja, da se barve v nasprotju odmikajo druga od druge. Na primer, rumena na oranžni je svetlejša, bolj zelena in hladnejša. Oranžna na rumeni postane rdeča, potemni, segreje. Druga vrsta pojava se pojavi, ko pride do kontrasta komplementarnih barv. Ko jih primerjamo, se ne pojavijo novi odtenki, vendar barve same povečajo svojo nasičenost in svetlost. Ko jih gledamo od daleč, se sproži zakon aditivnega mešanja, primerjane barve zbledijo in sčasoma postanejo sive.

KONTRAST OBROBE. Pojavlja se na mejah dveh sosednjih barvanih površin. Najbolj jasno se kaže, ko sta v bližini dve črti, različni po svetlosti ali barvi. Pri svetlem kontrastu bo del svetlega območja, ki je bližje temnemu, svetlejši od oddaljenega dela. Ustvari se učinek neenakosti (stopenj) in volumna.

Pri kromatskem kontrastu se sosednji toni spreminjajo na enak način kot pri hkratnem kontrastu, tj. rumena lisa blizu rdeče postane zelena, vendar dlje od roba postaja ta učinek šibkejši. Lahko rečemo, da se simultani in mejni kontrasti vedno pojavljajo skupaj.

Kontrastni učinek barv izgine, če med njimi položimo vsaj zelo ozek svetel ali temen trak (imenuje se proosnovka), tj. Predpogoj za kontrast je postavitev barv ena poleg druge.

Torej, pri robu in hkratnem kontrastu je barva zaznana kot temnejša, če je obdana s svetlejšimi barvami, in svetlejša, če je obdana s temnejšimi.

Barva, ki je komplementarna barvi okolice, se vmeša v barvno liso na barvnem ozadju. Če je barva postavljena na ozadje njene komplementarne barve, je zaznana kot bolj nasičena.

Če na barvno ozadje postavite madež enake barve, a nižje nasičenosti, se bo nasičenost še bolj zmanjšala. Bolj kot je barvno ozadje nasičeno, bolj vpliva na "sosede". To je še posebej opazno pri enaki ali podobni lahkotnosti.

Barve, ki se nahajajo na koncih premera spektralnega kroga, pri primerjavi ne povzročijo spremembe odtenka, vendar zaradi te bližine postanejo svetlejše. Barve, ki se nahajajo blizu druga drugi v spektralnem krogu, se nekoliko razlikujejo, vendar pridobijo nove odtenke. Vse hladne barve zagotavljajo večji kontrast kot tople barve. Kontrast je odvisen od velikosti polj; do določene meje kontrast narašča sorazmerno z razdaljo, nakar začnejo delovati zakoni optičnega mešanja.

Učinkovitost kontrasta je obratno sorazmerna s svetlostjo. Močna osvetlitev uniči učinek kontrasta, šibka pa ga poveča. Vendar pa učinek pri zaznavanju para ostane nespremenjen pri kateri koli osvetlitvi. Na črni ali temno sivi podlagi barve zmanjšajo svojo nasičenost, na beli ali svetlo sivi podlagi pa povečajo.

Fenomen obrobnih in sočasnih kontrastov nas zavezuje, da najdemo harmonijo med sosednjimi barvami, povečamo ali zmanjšamo njihovo kontrastno interakcijo. Na primer s spreminjanjem velikosti medsebojno delujočih območij; odstranjevanje ali združevanje barvnih površin; ustvarjanje ali uničenje vrzeli med njimi itd.

STALNI KONTRAST.Če pogledate sonce in nato belo steno, boste nekaj časa videli temno liso - to je zamegljena slika sonca na mrežnici. Konsistenten kontrast je tudi v tem, da ko premaknemo pogled z ene barvne točke na drugo, na slednji opazimo zanjo nenavaden odtenek. Znanstveniki to pojasnjujejo s preostalim draženjem mrežnice med zaznavanjem prejšnje barve, ker ima barvni občutek trajanje in traja nekaj časa, ko predmet že izgine. Posledično, ko premaknemo pogled s svetlo rdeče površine na sivo ali belo, vidimo na svetli zelenkast odtenek, tj. Kar opazimo, ni rdeča, ampak dodatna zelena barva. S popolnim zaupanjem lahko trdimo, da je dosleden kontrast posledica barvne utrujenosti očesa zaradi izpostavljenosti barvi. Ta pojav imenujemo prilagoditev.

Če barvni dražljaj deluje na naše oči določen čas, se začne občutljivost na to barvo zmanjševati. Še več, svetlejša in bolj nasičena kot je barva, večja je utrujenost barve.

Nizko nasičene barve ne ustvarjajo doslednega kontrasta. Fenomen barvnega kontrasta morajo upoštevati vizažisti, še posebej pri večernem ali modnem ličenju, pa tudi stilisti in frizerji pri izbiri barv las in oblačil. Dosleden kontrast se izraža tudi v tem, da se reproducira tudi oblika prejšnje barvne lise. BARVA POVRŠINE.

Na prvi pogled se zdi, da je barva predmeta njegova sestavna lastnost, enako kot velikost, teža, oblika. Vendar pa je lahko pod določenimi svetlobnimi pogoji rumen predmet videti oranžen ali zelenkast, moder predmet pa črn ali vijoličen. Če svetlobe sploh ni, bodo vsi predmeti videti črni. Toda kljub rahlim spremembam barve razumemo, da je paradižnik rdeč, trava pa zelena.

Fizična osnova, ki določa barvo predmeta, je sposobnost površine, da na določen način razvrsti svetlobne žarke, ki padajo nanjo, tj. nekaj žarkov absorbira in nekaj odbija, kar daje površini barvo. Toda refleksija in absorpcija sta odvisna tudi od številnih drugih dražljajev, zaradi česar je skoraj nemogoče videti barvo v njeni čisti obliki.

Navidezna svetlost je odvisna tudi od spektralne sestave svetlobe, ki jo odbija površina. Vsi modri, zeleni in vijolični odtenki naredijo površino temnejšo, rumena in rdeča pa ji dajejo svetlost. Rumena električna osvetlitev rdeči doda nasičenost, oranžna postane rdeča, rumena izgubi nasičenost, postane siva, rumeno-modra pa postane skoraj črna.

Krajinski umetniki so že dolgo opazili, da se zeleni listi ob večerni svetlobi rahlo obarvajo rdeče. Izkazalo se je, da listi ne absorbirajo vseh rdečih žarkov spektra, ampak le del njih, ki odsevajo drugega. In medtem ko vsi zeleni predmeti zvečer potemnijo, listi dreves pridobijo rdečkast odtenek.

Planarna je barva, ki pripada ravnini, ki je tako oddaljena od očesa, da oko ne čuti značilnosti njene strukture, vendar zaradi kombinacije svoje oblike in učinka kontrasta izstopa na nekem ozadju. in se dojema kot ravnina. Na primer, lahko vidimo različne površine iste zelene barve - travo in vezane plošče, ki ležijo na njej, od daleč jih je nemogoče ločiti. Maskiranje temelji na tej nezmožnosti očesa, da razlikuje teksturne lastnosti na daljavo.

Ko se oddaljuje od opazovalca, se barva površine spreminja glede na barvo prozornega medija, v katerem se nahaja. Svetlost se bo zmanjšala za bele in rumene in povečala za temne. Poleg tega bo zbirka barv, ki izhajajo iz optičnega mešanja, zaznana kot ena nastala barva.

IZRAZNOST BARV. Najbolj nazoren živi opis osnovnih barv najdemo pri velikem Goetheju v njegovih delih o barvah. To ni le mnenje in vtis enega človeka, to so besede pesnika, ki je znal izraziti, kar vidijo njegove oči. Goethe je trdil, da so vse barve med poloma rumene (najbližje dnevni svetlobi) in modre (najbližji odtenek teme).

Pozitivne ali aktivne barve - rumena, oranžna, rdeča - ustvarjajo aktivno, živahno razpoloženje. Modra, rdeče-modra, vijolična so negativne pasivne barve - razpoloženje je žalostno, spokojno, mehko, mirno.

Rdeča je po Goetheju čustvena, vznemirljiva, spodbudna barva. To je barva kraljevine, združuje vse barve. V čisti rdeči je plemenitost, ustvarja vtis resnosti in dostojanstva, pa tudi šarma in miline.

Rumena - mirna, spokojna, vesela, očarljiva. Po Goethejevi definiciji rumena Ima lahkotnost, vsekakor daje topel vtis in vzbuja samozadovoljno razpoloženje. Goethe verjame, da lahko z rumeno izrazimo sram in prezir. In po mnenju veličastnega ruskega slikarja Kandinskega rumena barva nikoli ne nosi globokega pomena. Rumena je sposobna izraziti nasilje, delirij norih, svetlo rumena pa je povezana z zvokom troblja.

Goethejeva pomaranča daje očem občutek topline in ugodja. Svetlo oranžna hiti do organov vida in povzroči šok. In za Kandinskega pooseblja moč, energijo, ambicioznost, zmagoslavje.

Modra je hladna, prazna, vendar izraža umirjenost. Gethova modrina vedno prinese nekaj temnega, modra gladina kot da odplava od nas v daljavo. Temno modra - potopitev v globoko razmišljanje o vsem, kar nima konca. Modra ustvarja mir, vijolična pa tesnobo, nepotrpežljivost in celo nemoč.

Zelena barva - dobro uravnotežena - kaže stabilnost, značilno za čiste barve, daje resnično zadovoljstvo, popolno tišino in mir.

HARMONIJA BARV. Bog je ustvaril vse v meri in številu - vse na svetu bi moralo biti harmonično. Izraz "harmonija" kot estetska kategorija izvira iz stare Grčije. Problemi harmonije so ljudi zanimali od Platona, Aristotela, Teofrasta do danes. Ta kategorija je tesno povezana s pojmi, kot so povezanost, enotnost nasprotij, mera in sorazmernost, ravnovesje, sozvočje in človeški obseg. Poleg tega je harmonično nujno vzvišeno in lepo.

V splošnem konceptu harmonije je mogoče razlikovati tako posebne pododdelke, kot so harmonija zvokov, oblik in barv. Izraz barvna harmonija pogosto opredeljuje očesu prijetno, lepo kombinacijo barv, kar pomeni določeno skladnost med njimi, določen red v njih, določeno sorazmernost.

Barvne lise na površini so med seboj povezane. Vsaka posamezna barva uravnoteži ali poudari drugo, dve skupaj pa vplivata na tretjo. Včasih sprememba celo ene barve v kompoziciji vodi v njeno uničenje.

Teorije barvne harmonije ni mogoče zreducirati na to, katera barva se s katero harmonizira; zahteva ritmično organizacijo barvnih lis. Naključno kopičenje barv ustvarja pestrost.

Poskusi zgraditi normativno teorijo barvne harmonije so potekali skozi vse 19. stoletje in pozneje.

Če želite ustvariti klasično barvno harmonijo, morate upoštevati nekaj pravil za izbiro barv.

v harmoniji naj bodo opazni izvirni elementi raznolikosti, tj. prisotne rdeče, rumene in modra A

raznolikost tonov je treba doseči z različnimi svetlimi in temnimi

toni naj bodo v ravnovesju, nobeden ne sme izstopati - to je barvni ritem

v velikih barvnih kompozicijah naj si barve sledijo po vrstnem redu, kot v spektru ali mavrici (melodija enotnosti)

čiste barve uporabljajte zmerno zaradi njihove svetlosti in le na tistih mestih, ki jih želite poudariti.

To je seveda zelo formalen pristop k harmoniji, vendar ima tudi pravico do obstoja.

Bolj splošna pravila za ustvarjanje barvne harmonije so naslednja:

poudarjanje najlepših izoliranih barv in določanje pogojev, v katerih so te barve videti najugodnejše

izbira zaporedja toplih in hladnih barv

primerjanje barv po kontrastu, ustvarjanje pogojev, v katerih se vsaka barva sama zase zdi lepša.

Bistven dejavnik, ki določa kakovost barvne harmonije, je razmerje barvnih madežev na zasedeni površini. Obstajajo določena sorazmerna razmerja površin točk, ki so potrebna za doseganje celovitosti in enotnosti vtisov z enako nasičenostjo in lahkotnostjo. V primeru kontrasta v lahkotnosti dobi ta zakon še večjo veljavo. Tako na primer za uravnoteženje velike svetlobne točke zadostuje nekajkrat manjša po površini, a nasičena, svetla točka, kontrastna po barvi in ​​svetlosti.

Zanimiva točka je barvna podlaga, na kateri lahko ustvarjate

kompozicija, na primer, majhen harmoničen vzorec se lahko izgubi na neprimernem polju. In če je ta številka povečana, se lahko plazi naprej.

Ni vseeno, v kakšnem zaporedju se bodo nahajale barvne lise. Neuravnoteženost ali monotonost v ritmu lahko povzroči tudi negativen učinek (gumbi ali okraski na oblačilih).

Ne pozabite, da obstaja interakcija med obrisi mesta, njegovimi

oblika in barva. Velikokrat je oblika podrejena barvi in ​​obratno: »ostre« barve so močnejše v trikotnikih (rumena izgleda odlično v geometrijskih oblikah). In ker sta nagnjeni k močnemu vplivu rdeče in modre barve, sta barvi zelo primerni za zaobljene oblike. Če vzamete vrsto kvadratov, krogov in trikotnikov in jih pobarvate različne barve, lahko vidite, kako oblika in barva medsebojno delujeta. Krog lahko pridobi vogale in robove, kvadrat pa lahko, nasprotno, izgubi vogale in pridobi konkavne stranice.

PSIHOLOŠKA TEORIJA BARVNE HARMONIJE

Goethe je poskušal označiti čutni in čustveni učinek ne le posameznih barv, temveč tudi njihovih različnih kombinacij. Celovitost barvnega vtisa je prepoznal kot glavno, določujočo lastnost kakovosti barvne harmonije. Po Goetheju oko nerad prenaša občutenje ene barve in zahteva drugo, ki bi z njim tvorila celovitost barvnega kroga.

barve, ki se nahajajo na koncih premera spektralnega kroga, so vedno zaznane kot harmonične

"Značilnost" se nanaša na kombinacije barv, ki se nahajajo na akordih, skozi katere prehaja ena barva (vse značilnost nastane samo zaradi izolacije od celote)

primerjava barv na kratkem akordu - brez značaja, ne morejo narediti pomembnega vtisa

Goethe je opozoril, da je vtis kombinacije barv lahko različen glede na razliko ali enakost njihove svetlosti in njihove nasičenosti. In tudi Goethe je opazil, da tople barve koristijo v primerjavi s črno, hladne barve pa z belo.

HARMONIJA KOMPLEMENTARNIH BARV

To so najbolj harmonične kombinacije. Harmonijo kombinacije komplementarnih barv je mogoče pojasniti s psihofizičnimi zakoni vida, na katere je opozoril Lomonosov in na podlagi katerih je nastala trikomponentna teorija barvnega vida.

Bistvo: naše oko, ki ima tri sprejemnike, ki tvorijo barve, vedno zahteva njihovo skupno delovanje - zdi se, da potrebuje barvno ravnovesje. In ker ena od para komplementarnih barv predstavlja vsoto dveh osnovnih barv, vsak par vsebuje prisotnost vseh treh barv, ki tvorijo ravnovesje. V primeru kombinacije drugih barv tega ravnovesja ni in oko doživi barvno stradanje.

Morda na tem fiziološke osnove in določenega nezadovoljstva se pojavi negativna čustvena reakcija, katere velikost bo odvisna od tega, kako opazno je to neravnovesje.

Običajno je, da človeško oko zazna celoten nabor barv, v vsakdanjem življenju pa gibanje oči uravnava vidno zaznavanje tako, da vidi čim več barv, saj je učinek ene barve na oči najprej preprosto neprijeten, nato začne dražiti, nato pa lahko, odvisno od svetlosti in trajanja zaznavanja, povzroči oster negativna reakcija in celo psihične motnje.

BARVNA SESTAVA. Sestava barvnih madežev, zgrajena ob upoštevanju vseh obravnavanih vzorcev barvne harmonije, bo omejena, če ne služi glavnemu - ustvarjanju slike.

Kompozicijska funkcija barve je v njeni sposobnosti, da usmeri pozornost gledalca na najpomembnejšo podrobnost. Zelo pomembna za ustvarjanje barvne kompozicije je njena sposobnost ustvarjanja lastnega dizajna s pomočjo lahkotnosti, odtenkov in nasičenosti.

Barvna kompozicija zahteva ustrezno ritmično organizacijo barvnih lis. Naključno kopičenje velikega števila barv, tudi ob upoštevanju njihove združljivosti, ustvarja raznolikost, draži in otežuje zaznavanje.

Barvna kompozicija je celota, v kateri je vse usklajeno in se med seboj ujema ter ustvarja prijeten vtis na oko.

Koncept harmonije nujno vključuje disharmonijo kot svojo antitezo.

Če je bila za antiko, srednji vek in renesanso harmonija tista, ki je služila kot ideal, potem je že v baroku disonanca pogosto imela prednost pred harmonijo. V našem stoletju ekspresionizem odločno zavrača načela klasične harmonije in se v iskanju večje izraznosti pogosto obrača k namerno ali celo namerno disharmoničnim kombinacijam. Vendar to ne zmanjšuje pomena preučevanja klasičnih principov, saj to je ključ do razumevanja barve in barvnih kompozicij nasploh.

COLORIT. Kombinacija barv ima bistveno vlogo pri ustvarjanju katere koli kompozicije. Običajno se kombinirajo barve, ki so enake po svetlosti in blizu druga drugi po barvnem tonu. Ko so barve med seboj tonsko združene, se opazijo njihove kvalitativne spremembe, ki se kažejo v njihovi posebni zvočnosti. Barva, ki pade iz splošnega tona, ki ni v skladu z njim, se zdi tuja, moti zaznavanje slike.

Harmonično združevanje, medsebojno razmerje, tonsko poenotenje različnih barv imenujemo barva. Barva nam razkriva pisano bogastvo sveta.

Izraz "barva" je vstopil v umetniški leksikon na začetku 18. stoletja in se skoraj takoj pojavil in uveljavil v ruskem umetniškem slovarju. Izhaja iz latinske besede "color" - barva, barva.

Barva označuje določeno optično kombinacijo vseh barv, gledanih z določene razdalje. V tem smislu je običajno govoriti o toplem, hladnem, srebrnem, mračnem, dolgočasnem, veselem, prozornem, zlatem itd. kolorizem - značilnosti barvnega sistema, prednost določenim barvam, ki izražajo sliko.

Vendar pa je treba pokloniti tudi dejstvo, da lahko splošni barvni ton, ki ga imenujemo barva, nastane povsem naključno, proti volji ustvarjalca, in je lahko neločljivo povezan s katero koli barvno kombinacijo.

Razvoj znanosti o barvah, pa tudi zgodovine in teorije umetnosti v 19. in 20. stoletju vodi do globlje in celovitejše analize pojma "barve". Postane jasno, da niso vsi, ki delajo z barvo, četudi zelo lepo in elegantno, kolorist. Barva je umetnikova posebna sposobnost, v širšem pomenu besede, obvladovanja barve, ki je tako skrivnostna in nedoumljiva, da so se pojavile celo izjave o "skrivnosti" barve, "magičnosti" barve in njeni nerazumljivosti. In med umetniki je postal priljubljen rek: "Risanja se je mogoče naučiti, kolorist pa se mora roditi."

Barva je tesno povezana z barvo, vendar celota barv še ne določa barve. Barva je sistem barv, vendar sistem in količina nista isto. Sistem je naraven, ima enotnost, celovitost in se dojema kot ena celota.

O čustveni vlogi barve na splošno nima smisla govoriti. Ista barva, ki je barva različnih predmetov ali predmetov, se zaznava na popolnoma različne načine. Barva v življenju ni zaznana v njenih kolorimetričnih značilnostih, temveč glede na okoliške barve in osvetlitev ter je vedno podrejena splošni tonaliteti.

Denis Diderot daje primer: »Primerjajte naravni prizor podnevi s sijočim soncem in oblačnim nebom. Tam so svetloba, barve in sence močnejši, tukaj je vse bledo in sivo. Ko se osvetlitev in okolica spreminjata, se barvne lastnosti neizogibno spremenijo. Lahko rečemo, da je svetloba splošna barva določene pokrajine.«

Razmislite o spremembi barve pri različni svetlobi:

v mraku ali oblačnem dnevu, ko je intenzivnost svetlobe relativno nizka, barve močno potemnijo in izgubijo nasičenost

najbolj natančna predstava o barvi se lahko oblikuje le pri dnevni svetlobi brez sonca; v sobi čez dan, ko se oddaljite od okna, barve oslabijo, postanejo sive, izgubijo nasičenost

Ponoči je na splošno težko določiti barvo, zjutraj pa najprej postanejo opazne modra, modra, zelena, nato rumena in zadnja, ki pridobi nasičenost, so rdeče barve

na sončni svetlobi so vse barve jasno vidne;

Pri močni svetlobi opoldne so vse barve izprane. Hladne barve najbolj trpijo zaradi sončne svetlobe: modra, indigo, zelena - rahlo zbledijo, vijolična postane rdeča. Tople barve - rumena, oranžna in rdeča - se manj spreminjajo

rumena električna razsvetljava potemni vse barve in jim daje rahlo rdečkast odtenek, kar ustvarja toplo barvo

»dnevna« električna svetloba spremeni tudi vse barve, jih naredi hladnejše in temnejše

Barva žarkov posameznega svetlobnega vira združuje barve, jih dela sorodne in podrejene. Ne glede na to, kako različne so barve v življenju, jih barva osvetlitve, ki je prisotna na vseh predmetih in detajlih, koloristično združuje. Osvetlitev ne spreminja le značilnosti svetlosti barve, temveč tudi druge lastnosti, vključno z značilnostmi teksture. Barve je nemogoče obravnavati neodvisno od predmetnih povezav in osvetlitve. Tonska podrejenost določa značaj vsake barve barvnega sistema, ki ni omejen na tri glavne značilnosti: svetlost, nasičenost in odtenek. Tukaj je treba dodati gostoto barve, njene teže, prostorske in druge lastnosti. V nekaterih primerih barva doseže pomen simbola.

Barva dobi določeno izraznost šele, ko vstopi v skupnost z drugimi barvami, tj. v barvni sistem in to je barva. Niz barv, ki so med seboj v določenih odnosih, obdarjeni z določenim pomenom, tvorijo specifično, čutno zaznavno strukturo, ki lahko izraža namen in pomen dane kompozicije.

Če želite pravilno ustvariti sliko, se morate naučiti videti celostno. Tako slikarski priročnik pravi, da umetnik (in mi bomo dodali slikovca) potrebuje sposobnost videti in postaviti oko, da bi opazil plastične lastnosti, volumetrično obliko, strukturo, barvo, svetlobo in senco, teksturne lastnosti, kot tudi najti pomembno in lepo in znati pokazati vse.

Pri običajnem vidu upoštevamo samo tisto, v kar je usmerjen pogled. "S široko pokritostjo vidna oseba ne pokuka, - je zapisal B. Ioganson, - ampak vidi na splošno ... in, ko hkrati opazuje vse s svojim pogledom, nenadoma opazi, kaj je še posebej svetlo in kar je komaj opazno. Izhajati je treba iz celote, da lahko primerjaš podrobnosti, za kar je človek, ki izhaja iz podrobnosti, prikrajšan.«

Konstantin Korovin: - »Najprej izobražujte svoje oko malo po malo, nato odprite oči širše in na koncu morate videti vse skupaj. In potem bo tisto, kar ni bilo natančno vzeto, neuglašeno, kot napačna nota v orkestru.«

Naučiti se je treba odvrniti pozornost od vnaprej znanega, da bi videli razmerja, v katerih se nahajajo podrobnosti v trenutku opazovanja.

PSIHOFIZIČNI VPLIV BARVE IN NJENE SIMBOLIKE

»Barve dražijo in pomirjajo, kričijo, se prepirajo med seboj

prijatelja in ljubeče živita drug ob drugem. V njunem boju ali dogovoru

in tam je učinek barve na človeka prek čutila za vid.«

K.Petrov-Vodkin

Za vprašanja čustvenega vpliva barve na človeka so se zanimali številni likovni praktiki in teoretiki - Leonardo da Vinci, I. Goethe, E. Delacroix, M. Deribere, K. Yuon, I. Grabar in drugi.

Fiziologi že dolgo poznajo fiziološki vpliv barve, neodvisno od razpoloženja subjekta. Upoštevajte, da učinek posamezne barve in specifičnost njenega notranjega pomena nista odvisna od človekovega odnosa do nje. Barva vam je lahko všeč ali ne, vendar narava njenega vpliva, posebnosti njenega vpliva na psiho ostanejo nespremenjeni, ne glede na stanje telesa v času vpliva. Tako je simbolni pomen barve, njen "psihološki kod" resnično objektiven in ni odvisen od položaja določene barve v območju individualnih preferenc.

Vsak barvni odtenek povzroči enak učinek na kateri koli živ organizem in povzroči zelo določen premik v stanju katerega koli biološkega sistema, pa naj bo to miš ali človek.

»V svojih najsplošnejših elementarnih pojavnih oblikah, ne glede na strukturo in oblike materiala, na površini katerega jo zaznavamo, barva na določen način vpliva na vid in preko tega na dušo,« je zapisal Goethe. Barve delujejo na dušo: lahko vzbujajo občutke, prebujajo čustva in misli, ki nas pomirjajo ali vznemirjajo, žalostijo ali razveseljujejo.« Skrivnost barve – zakaj in kako točno vpliva na človekovo razpoloženje in vedenje – še ni razrešena. Kaj je Vasiliju Kandinskemu omogočilo, da je slikarstvo imenoval "barvni instrument stanja duha"? Zakaj se človek tako občutljivo odziva na vse vrste barvnih kod v okolju?

Slavni psihiater V. M. Bekhterev je izjavil: "Spretno izbrana paleta barv lahko bolj blagodejno vpliva na živčni sistem kot druge mešanice." Aristotel je zapisal: »Vsako živo bitje stremi k barvi ... Barve so lahko glede na prijetnost svojih korespondenc med seboj povezane kot glasbene harmonije in so medsebojno sorazmerne.« Evely Grant je zapisala: "Bolj ko gledate ta svet, bolj ste prepričani, da je bila barva ustvarjena za lepoto, in ta lepota ni zadovoljitev človekove muhe, ampak nuja zanj."

Barva namreč lahko vznemiri in zatre, povzdigne in prevrne, zdravi in ​​plemeniti. Tukaj je nekaj odlomkov iz čudovite knjige Mauricea Deribereta "Color in Human Activity":

»Fiziološki in psihofizični učinki barve na živa bitja so omogočili razvoj bogate tehnike barvne terapije ... Posebno pozornost je pritegnila rdeča barva, s katero so srednjeveški zdravniki zdravili norice, škrlatinko, ošpice in nekatere druge kožne bolezni. Raziskovali so tudi druge barvne žarke. Zdravljenje nevralgičnih pojavov s svetlobo se je začelo že zelo dolgo nazaj. Sprva je bil empiričen, toda po Pleasantonovih opazovanjih protibolečinskih lastnosti svetlobe, ki gre skozi modri filter, in Poegovih opazovanjih iste lastnosti vijolične barve, je postal natančnejši. V začetku tega stoletja je več ruskih in nemških terapevtov potrdilo opažanja o blagodejnem delovanju modrih in vijoličnih žarkov pri zdravljenju nevralgičnih bolezni...«

Zeleno barvo je Poteau uporabljal pri zdravljenju živčnih bolezni in psihopatskih motenj. Verjel je, da zelena barva deluje v primerih, ko je potrebno disciplinirati um in telo ter prisiliti bolnika, da nadzoruje svoja dejanja.

Barvne možnosti so preprosto fantastične. Neposredno obsevanje s svetlobo, uporaba laserskih naprav, izdelava monokromatskih interierjev, uporaba svetlobnih tokov, ki se prenašajo skozi dragulje, ciljni vpliv na akupunkturne točke, ciljni vpliv na aktivne conešarenica - danes obstaja veliko metod za vnašanje barvnih energij v človekov informacijski in energijski metabolizem. Poleg tega so vse te tehnike učinkovite ne glede na to, v kolikšni meri se oseba zaveda narave in smeri barvno-energijskega učinka. Barva je tako kot zvok naravni integrator fizioloških in duševnih procesov

M. Deribere piše o vplivu barve na človeško psiho in njeni uporabi v medicini na podlagi rezultatov raziskav dr. Podolskega: » zelena vpliva na živčni sistem. Je analgetik, hipnotizirajoča barva. Učinkovito pri živčni razdražljivosti, nespečnosti in utrujenosti, znižuje krvni tlak, dviguje tonus, ustvarja občutek toplote, širi kapilarne žile. Lajša nevralgijo in migrene, povezane z visokim krvnim tlakom. Zelena pomirja in nima škodljivih učinkov

Modra barva je antiseptična. Zmanjšuje gnojenje in je lahko koristen pri nekaterih revmatičnih bolečinah, vnetjih in celo pri zdravljenju raka. Za občutljivo osebo modra razbremeni bolj kot zelena. Vendar lahko predolga izpostavljenost modri svetlobi povzroči utrujenost ali depresijo.

Pomaranča stimulira čute in nekoliko pospeši utripanje krvi. Ne vpliva na krvni tlak, ustvarja občutek dobrega počutja in zabave, ima močan stimulativni učinek, vendar lahko utrudi.

Rumena barva stimulira možgane. Lahko je učinkovito v primerih duševnih motenj. Dolgotrajno obsevanje preprečuje nihanja v poteku bolezni.

Rdeča je topla in dražeča. Spodbuja možgane in je učinkovit pri melanholikih.

Vijolična vpliva na srce, pljuča in krvne žile ter povečuje vzdržljivost tkiv. Barva ametista ima stimulativni učinek rdeče in toničen učinek modre.

V dolgem obdobju zgodovinskega razvoja so se pojavile določene asociativne povezave različnih barv ali barvnih kombinacij z različnimi življenjske situacije in pojavi. V določenih obdobjih zgodovine likovne umetnosti je imela barvna simbolika pomembno vlogo, na primer v srednjem veku.

Bela je simbolizirala čistost in nedolžnost, rdeča - kri svetnika, zelena - upanje na nesmrtnost duše, modra je simbolizirala žalost.

Simbolni pomen vsake barve v ruskem ikonskem slikarstvu je znan zaradi različnih umetniških gibanj, tako lokalnih kot prinesenih iz Bizanca in južnih Slovanov.

V ruskem ikonskem slikarstvu je zlata barva simbolizirala ideje svetopisemskega raja, bila simbol resnice in slave, čistosti in nepokvarjenosti ter poosebljala idejo očiščenja duše. Rdeča barva je v ikonskem slikarstvu simbolizirala predvsem kri Jezusa Kristusa, bila je simbol gorečnosti, ognja in življenja. Vijolična barva v bizantinski umetnosti je poosebljala idejo cesarske moči. Modra – ideje kontemplacije, barva neba in gorskega sveta. Zelena – ideje upanja, prenove, mladosti. Pogosto se je uporabljal za označevanje rajskega vrta. Bela je v ruskem ikonskem slikarstvu simbolizirala sodelovanje v božanski luči.

Simbolni pomen barve pozna tudi ljudska umetnost, ki se je oblikovala pod vplivom okoliške narave. Za mnoge narode je rdeča simbol sonca in ljubezni, zelena upanje, bela čistost in nedolžnost.

Zaključek se nakazuje sam: življenjski sistem in mentalne procese lahko nadzirate na najbolj naraven način, vplivate na najbolj znan način, dosežete pomembne rezultate s pravilnim izborom barv in oblik oblačil, pričesk, ličil, notranjosti, ustvarjanjem ugodnega počutja. harmonično barvno okolje okoli sebe, brez uporabe sintetičnih zdravil in kompleksnih fizioterapevtskih učinkov.

Da vidimo, potrebujemo svetlobo. Ta točka se morda zdi preveč očitna, da bi bila vredna omembe, vendar ni bila vedno tako običajna. Platon je menil, da vidna percepcija ne obstaja zato, ker svetloba vstopi v oko, ampak zato, ker delci, ki izhajajo iz oči, ovijejo okoliške predmete. Težko si je zdaj predstavljati, zakaj Platon ni poskušal rešiti problema s pomočjo preprostih poskusov. Čeprav je bilo za filozofe vprašanje, kako vidimo, vedno priljubljena tema razmišljanja in teoretične konstrukcije, šele v zadnjem stoletju je ta problem postal predmet sistematičnega raziskovanja; je prav čudno, ker vse znanstvena opažanja odvisni od odčitkov človeških čutil in predvsem od vida.

V zadnjih 300 letih sta obstajali dve konkurenčni teoriji o naravi svetlobe. Isaac Newton (1642-1727) je verjel, da je svetloba tok delcev, medtem ko je Christiaan Huygens (1629-1695) trdil, da je svetloba videti kot vibracija majhnih elastičnih sferičnih tvorb, ki se dotikajo druga druge in se gibljejo v vseprežemajočem mediju - eter. Verjel je, da bi se vsaka motnja tega medija širila v vse smeri v obliki valovanja in to valovanje je svetloba.

Polemika o naravi svetlobe je ena najbolj impresivnih in zanimivih v zgodovini znanosti. Glavno vprašanje v zgodnjih fazah razprave je bilo, ali svetloba potuje z določeno hitrostjo ali pa doseže cilj takoj. Odgovor na to vprašanje je povsem nepričakovano dobil danski astronom Roemer (1644-1710). Preučeval je mrke štirih svetlih lun, ki krožijo okoli Jupitra, in ugotovil, da so obdobja med mrki neredna in odvisna od razdalje med Jupitrom in Zemljo.

Leta 1675 je prišel do zaključka, da je to dejstvo odvisno od časa, ki je bil potreben, da svetloba, ki izvira iz Jupitrovih satelitov, doseže oko eksperimentatorja; čas narašča z razdaljo zaradi omejene hitrosti svetlobe. Dejansko je razdalja od Zemlje do Jupitra približno 299 274000 km - to je dvakratna razdalja od Zemlje do Sonca; največja časovna razlika, ki jo je opazil, je bila 16 minut. 36 sekund - v tem časovnem obdobju, prej ali pozneje, kot je bilo pričakovano, se je začel mrk satelitov. Na podlagi nekoliko zmotne ocene oddaljenosti od Sonca je izračunal, da je svetlobna hitrost 308.928 km/s. Sodobna spoznanja o premeru zemeljske orbite nam omogočajo, da pojasnimo to vrednost in jo štejemo za enako 299.274 km/s ali 3x10 10 cm/s. Hitrost svetlobe je tako zelo natančno izmerjena na kratkih razdaljah od Zemlje in jo zdaj obravnavamo kot eno temeljnih konstant vesolja.

Zaradi omejene hitrosti svetlobe in določenega zamika živčnih impulzov Ko vstopimo v možgane, vedno vidimo preteklost. Naša zaznava Sonca je zakasnjena za 8 minut; vsi vedo, da najbolj oddaljen objekt, viden s prostim očesom, meglica Andromeda, ne obstaja več in to, kar vidimo, se je zgodilo milijon let, preden se je na Zemlji pojavil človek.

Hitrost svetlobe, enaka 3x10 10 cm/s, se strogo ohrani le v popolnem vakuumu. Ko gre svetloba skozi steklo ali vodo ali kakšen drug medij, ki prepušča svetlobo, se njena hitrost zmanjša glede na lomni količnik svetlobe (približno glede na gostoto tega medija). Ta upočasnitev svetlobne hitrosti je izjemno pomembna, saj je ta lastnost svetlobe tista, ki omogoča prizmi, da lomi svetlobo, leči pa, da ustvari sliko. Lomni zakon (odklon svetlobnega žarka v odvisnosti od spremembe lomnega količnika) je prvi uvedel Snell, profesor matematike, v Leidnu leta 1621. Snell je umrl pri 35 letih, njegova dela pa niso bila objavljena. Descartes je enajst let kasneje oblikoval lomni zakon. Zakon o lomu pravi:

"Ko svetloba prehaja iz medija A v medij B, je razmerje med sinusom vpadnega kota in sinusom lomnega kota svetlobe konstanta."

Kako se to zgodi, lahko vidimo iz preprostega diagrama (sl. 2, 3): če je AB žarek, ki prehaja skozi gost medij v vakuum (ali zrak), potem se bo pojavil v zraku pod kotom i vzdolž črte BD .

Zakon določa, da je sin i/sin r konstanta. Ta konstanta je lomni količnik ali lomni količnik, označen z v.

Newton je menil, da se delci svetlobe (korpuskule) privlačijo na površino gostega medija, Huygens je menil, da do loma pride zaradi dejstva, da se hitrost svetlobe v gostem mediju zmanjša. Te predpostavke so nastale veliko preden je francoski fizik Foucault z neposrednimi meritvami dokazal, da se hitrost svetlobe v gostem mediju dejansko zmanjšuje. Nekaj ​​časa je veljalo, da je Newtonova korpuskularna teorija svetlobe popolnoma zmotna in da je svetloba le niz valov, ki prehajajo skozi medij, eter; Začetek tega stoletja pa so zaznamovali pomembni dokazi, da valovna teorija svetlobe ne pojasni vseh svetlobnih pojavov. Zdaj se verjame, da so svetloba tako delci kot valovi.

Svetlobo sestavljajo enote energije – kvanti. Združujejo tako lastnosti delcev kot valov. Kratkovalovna svetloba vsebuje več valov v vsakem žarku kot dolgovalovna svetloba. To dejstvo se odraža v pravilu, po katerem je energija enega kvanta funkcija frekvence, z drugimi besedami, E = hv, kjer je E energija v erg/s; h je majhna konstanta (Planckova konstanta), υ pa je frekvenca sevanja.

Pri lomu svetlobe v prizmi se vsaka frekvenca odkloni pod nekoliko drugačnim kotom, tako da žarek svetlobe izstopi iz prizme v obliki pahljače žarkov, obarvanih v vse barve spektra. Newton je odkril, da je bela svetloba sestavljena iz vseh barv spektra, ki se razgradijo sončni žarek na spektru in nato ugotovil, da bi lahko ponovno zmešal barve in proizvedel belo svetlobo s prehodom spektra skozi drugo podobno prizmo, postavljeno v nasprotnem položaju.

Newton je sedem barv svojega spektra označil takole: rdeča, oranžna, rumena, zelena, modra, indigo, vijolična. Nihče res ne vidi modre barve v njeni čisti obliki; oranžna je še bolj vprašljiva. To razdelitev spektra na barve pojasnjujejo z dejstvom, da je Newton ljubil številko 7 in je dodal oranžno in modro, da je dobil magično število!

Zdaj vemo, česar Newton ni vedel, namreč, da je vsaka spektralna barva ali odtenek svetloba določene frekvence. Vemo tudi, da se tako imenovano elektromagnetno sevanje v bistvu ne razlikuje od svetlobe. Fizična razlika med radijskimi valovi, infrardečo svetlobo, vidno svetlobo, ultravijolično svetlobo in rentgenskimi žarki je njihova frekvenca. Samo zelo ozko območje teh frekvenc vznemiri oko in ustvari sliko in občutek barve. Diagram (sl. 2, 5) prikazuje, kako ozek je ta pas v fizični sliki valovanja. Poglejte to risbo, saj smo skoraj slepi!

Če poznamo hitrost svetlobe in njeno frekvenco, je enostavno izračunati valovno dolžino, v resnici pa je frekvenco svetlobe težko neposredno izmeriti. Lažje je izmeriti valovno dolžino svetlobe kot njeno frekvenco, čeprav to ne velja za nizkofrekvenčne radijske valove. Valovna dolžina svetlobe se meri tako, da se svetloba ne deli s prizmo, temveč s pomočjo posebne rešetke tankih linij, skrbno narisanih po določenih pravilih, zaradi česar se pojavijo tudi barve spektra. (To lahko vidite tako, da držite disk svetlobnega polarizatorja poševno, pod topim kotom na svetlobni vir: potem bo odsev sestavljen iz svetlih barv.) Če so razdalje med črtami, narisanimi v določenem vzorcu in sestavljajo mrežo in kota, pod katerim je svetlobni žarek prikazan glede na barvo, je mogoče zelo natančno določiti valovno dolžino. Na podoben način je mogoče ugotoviti, da ima modra svetloba valovno dolžino približno 1/100.000 cm, medtem ko je valovna dolžina rdeče svetlobe 1/175.000 cm. Valovna dolžina svetlobe je pomembna pri določanju meja ločljivosti optike instrumenti.

S prostim očesom ne moremo videti enega kvanta svetlobe, vendar so receptorji mrežnice tako občutljivi, da jih lahko stimulira en sam kvant svetlobe. Za občutek svetlobnega bliska pa je potrebnih več (pet do osem) kvantov svetlobe. Posamezni receptorji mrežnice so tako občutljivi, kot je lahko kateri koli detektor svetlobe, saj je kvant najmanjša količina sevalne energije, ki lahko obstaja. Na žalost prozorni prevodni mediji očesa še zdaleč niso popolni in prikrivajo sposobnost mrežnice za zaznavanje svetlobe. Le približno 10 % svetlobe, ki vstopi v oko, doseže receptorje; preostanek se izgubi zaradi absorpcije in cepitve v očesu, preden svetloba doseže mrežnico. Kljub tem izgubam je pod idealnimi pogoji mogoče videti eno svečo na razdalji 27.353 m.

Ideja o kvantni naravi svetlobe je pomembna za razumevanje vizualna percepcija; ta ideja je navdihnila številne elegantne poskuse, katerih namen je bil razjasniti fizikalne lastnosti svetloba in njeno zaznavanje z očmi in možgani. Prvi poskus, posvečen študiju kvantne narave svetlobe, so izvedli trije fiziologi - Hecht, Schler in Pirenne leta 1942. Njihovo delo je zdaj klasika. Ob predpostavki, da bi moralo imeti oko skoraj ali popolnoma enako občutljivost, kot je teoretično možno, so si zamislili zelo domiseln poskus, da bi ugotovili, koliko kvantov svetlobe morajo zaznati receptorji, da lahko vidimo svetlobni blisk. Dokaz je temeljil na uporabi Poissonove porazdelitve. Opisuje pričakovano porazdelitev zadetkov na tarči. Ideja je, da vsaj del spremembe očesne občutljivosti skozi čas ni posledica stanja samega očesa oz. živčnega sistema, vendar z nihanjem energije šibkega svetlobnega vira. Predstavljajte si naključen tok krogel, ki ne bodo zadele tarče s konstantno hitrostjo, hitrost se bo spreminjala, podobno pa so nihanja v številu svetlobnih kvantov, ki dosežejo oko. Ta blisk lahko vsebuje majhne ali veliko število kvantov svetlobe, verjetnost, da jo zaznamo, pa bo tem večja, čim bolj presega povprečno število kvantov v blisku. Pri močni svetlobi je ta učinek nepomemben, ker pa je oko občutljivo na več kvantov, je pomembno upoštevati nihanja svetlobne energije pri minimalnih vrednostih te energije, ki so potrebne za nastanek občutka.

Razumevanje kvantne narave svetlobe je pomembno tudi za razumevanje sposobnosti očesa, da razlikuje drobne podrobnosti. Eden od razlogov, zakaj lahko velik časopisni natis beremo le ob mesečini, je ta, da število kvantov, ki zadenejo mrežnico, ni dovolj, da bi ustvarilo popolno sliko v kratkem času, ki ga oko potrebuje, da integrira energijo - to je številka na reda ene desetinke sekunde. Pravzaprav to še ni vse, kar je mogoče povedati o tej temi; čisto fizikalni dejavnik zaradi kvantne narave svetlobe prispeva k pojavu dobro znanega vizualnega fenomena - poslabšanja ostrine vida pri šibki svetlobi. Do nedavnega so si ta pojav razlagali izključno kot lastnost očesa. Pravzaprav je pogosto precej težko ugotoviti, ali je treba določen vizualni pojav uvrstiti na področje psihologije, fiziologije ali fizike.

Kako nastanejo slike? Najlažji način za pridobitev slike je z luknjico. Slika prikazuje, kako se to naredi. Žarek iz dela predmeta x lahko doseže samo en del zaslona y - tisti del, ki se nahaja na ravni črti, ki poteka skozi luknjico. Vsak del predmeta osvetli ustrezen del zaslona, ​​tako da se na zaslonu ustvari obrnjena slika predmeta. Slika, ustvarjena z luknjico, bo precej zatemnjena, ker je za ustvarjanje jasne slike potrebna še manjša luknjica (čeprav je luknjica premajhna, bo slika zamegljena, ker je valovna struktura svetlobe motena).

Leča je pravzaprav par prizem. Usmerjajo tok svetlobe od vsake točke predmeta do ustrezne točke na zaslonu in tako dajejo svetlo sliko. Za razliko od luknjic leče delujejo dobro le, če so primerne velikosti in pravilno nameščene. Leča je morda napačno poravnana in morda ne ustreza očesu, v katerem je. Leča lahko izostri sliko pred ali za mrežnico namesto na samo mrežnico, kar povzroči kratkovidnost ali daljnovidnost. Površina leče morda ni dovolj sferična in povzroča popačenje ali zamegljeno jasnost slike. Roženica je lahko nepravilne oblike ali ima nepopolnosti (po možnosti zaradi poškodbe kovinski ostružki v službi ali zrno peska pri vožnji brez varnostnih očal). Te optične napake lahko kompenziramo s pomočjo umetnih leč – očal. Očala popravijo napake akomodacije s spreminjanjem jakosti leče; korigirajo astigmatizem z dodajanjem nesferične komponente. Običajna očala ne morejo odpraviti napak na površini roženice, vendar pa nove roženične leče, nameščene na samo oko, ustvarijo novo površino roženice.

Očala nam podaljšajo aktivno življenje. Z njihovo pomočjo lahko v starosti beremo in opravljamo zapletena dela. Pred njihovim izumom so psihični in fizični delavci postali nemočni zaradi okvare vida, čeprav so bili še vedno močni v umu.

Uporabljena literatura: R. L. Gregory
Oko in možgani. Psihologija vizualne percepcije: L.R. Gregory
uredil E. Pčelkina, S. Elinson.-m. 1970

Prenesi povzetek: Nimate dostopa do prenosa datotek z našega strežnika.

fiziološka percepcija svetlobe

Za ustvarjanje varnih delovnih pogojev ni potrebna le zadostna osvetlitev delovnih površin, temveč tudi racionalna usmeritev svetlobe, odsotnost ostrih senc in bleščanja, ki povzročajo bleščanje.

Ustrezna osvetlitev in barvanje opreme in nevarnih mest omogoča natančnejši nadzor (enobarvno pobarvan stroj), opozorilno barvanje nevarnih mest pa bo zmanjšalo poškodbe. Poleg tega izbor prava kombinacija barve in njihova intenzivnost bodo skrajšali čas prilagajanja oči pri premikanju pogleda z dela na delovno površino. Pravilno izbrana barva lahko vpliva na razpoloženje delavcev in posledično na produktivnost dela. Tako podcenjevanje vpliva osvetlitve, izbire barve in svetlobe vodi do prezgodnje utrujenosti telesa, kopičenja napak, zmanjšane produktivnosti, povečanih okvar in posledično poškodb. Nekaj ​​zanemarjanja vprašanj osvetlitve je posledica dejstva, da ima človeško oko zelo širok razpon prilagajanja: od 20 luksov (med polno luno) do 100.000 luksov.

Naravna svetloba je vidni spekter sevanja elektromagnetnega valovanja sončna energija dolžina 380 - 780 nm (1 nm = 10 -9 m). Vidna svetloba(belo) sestavlja spekter barv: vijolična (390 - 450 nm), modra (450 - 510 nm), zelena (510 - 575 nm), rumena (575 - 620 nm), rdeča (620 - 750 nm). Sevanje z valovno dolžino nad 780 nm imenujemo infrardeče, z valovno dolžino manj kot 390 nm pa ultravijolično.

Barva in svetloba sta med seboj povezani. Barve, ki jih opazuje človek, delimo na kromatske in akromatske. Akromatske barve (bela, siva, črna) imajo različne odbojne koeficiente, zato je njihova glavna značilnost svetlost. Za kromatične barve (rdeča, oranžna, rumena, zelena, cian, indigo in vijolična) je značilen predvsem odtenek, ki je določen z valovno dolžino in čistostjo ali nasičenostjo (stopnja, do katere je osnovna barva "razredčena" z belo). Barvanje opreme, materialov ipd. na črno človeka deprimira. Pri prenašanju standardnih belih in črnih škatel so vsi delavci izjavili, da so črne škatle težje. Črna nit na belem ozadju je vidna 2100-krat bolje kot na črnem, a je hkrati oster kontrast (razmerje svetlosti). S povečanjem svetlosti in osvetljenosti do določenih meja se povečata ostrina vida in svetlost, s katero oko razločuje posamezne predmete, t.j. hitrost diskriminacije. Premočna svetloba negativno vpliva na organe vida, povzroča slepoto in bolečine v očeh. Prilagajanje oči na spremembe svetlosti imenujemo temna in svetlobna prilagoditev. Pri delu na temno sivem stroju (odbije 5 % svetlobe) in s sijočim delom (odbije 95 % barve) delavec enkrat na minuto pogleda s stroja na del, traja pa približno 5 sekund, da oko prilagoditi. Pri sedemurnem delovniku bo izgubljenih 35 minut. Če se pri enakih delovnih pogojih prilagoditveni čas zaradi pravilne izbire kontrasta spremeni na 1 sekundo, bo izguba delovnega časa enaka 7 minutam.

Nepravilna izbira razsvetljave ne vpliva samo na izgubo delovnega časa in utrujenost delavcev, temveč tudi na povečanje poškodb v času prilagajanja, ko delavec dela ne vidi ali slabo vidi, delovne operacije pa opravlja samodejno. Podobne razmere opazimo med inštalacijskimi deli, delovanjem žerjava in drugimi vrstami del zvečer pri umetni razsvetljavi. Zato razmerje svetlosti (bistvo kontrasta) ne sme biti veliko.

V človeškem dojemanju barv pomembno vlogo igra barvni kontrast, tj. pretiravanje dejanske razlike med sočasnimi zaznavami. Francosko trgovsko podjetje je naročilo serijo rdeče, vijolične in modre tkanine s črnim vzorcem. Ko je bilo naročilo zaključeno, ga podjetje ni hotelo sprejeti, ker... na rdečem blagu je bil zelenkast vzorec namesto črnega; na modro - oranžno, na vijolično - rumeno-zelenkasto. Sodišče se je obrnilo na strokovnjake in ko so zaprli tkanino, je bil dizajn v režah na papirju črn.

Zdaj je ugotovljeno, da rdeča barva človeka vznemiri, a tudi hitro utrudi; zelena je dobra za ljudi; rumena povzroča slabost in vrtoglavico. Naravna svetloba velja za najboljšo za zdravje ljudi.

Sončna svetloba ima biološki učinek na telo, zato je naravna svetloba higienična. Zamenjava naravne razsvetljave z umetno je dovoljena le, če iz nekega razloga ni mogoče uporabiti (ali je nemogoče uporabiti) naravne razsvetljave na delovnem mestu.

Zato razsvetljava racioniranje proizvodni prostori in delovnih mestih se izvaja na znanstveni podlagi ob upoštevanju naslednjih osnovnih zahtev:

• 1. Zadostna in enakomerna osvetlitev delovnih mest in obdelovancev;
• 2. Pomanjkanje svetlosti, bledenje in bleščanje v vidnem polju delavcev;
• 3. Pomanjkanje ostrih senc in kontrastov;
• 4. Optimalna učinkovitost in varnost sistemov razsvetljave.

Posledično je za pravilen svetlobni režim potrebno upoštevati celoten kompleks higienskih pogojev, tj. kvantitativne in kvalitativne vidike razsvetljave.

Za merjenje osvetljenih delovnih mest in splošne osvetljenosti prostorov uporabite luxmeter tipa Yu-116, Yu-117, univerzalni luxmeter - merilnik svetlosti TES 0693, fotometer tipa 1105 proizvajalca Brühl in Care. Princip delovanja naprav temelji na uporabi fotoelektričnega učinka - emisije elektronov pod vplivom svetlobe (slika 2.4.1).

Pri opravljanju različnih vrst dela se uporablja naravna, umetna in mešana razsvetljava, katere parametre ureja GOST 12.1.013-78, SNiP II-4-79 "Naravna in umetna razsvetljava", navodila za načrtovanje električne razsvetljave. gradbišča(SN 81-80). Vse sobe s stalno zasedenostjo morajo imeti naravno svetlobo.

Če je nemogoče zagotoviti naravno razsvetljavo ali če ni urejeno s SNiP P-4-79, se uporablja umetna ali mešana razsvetljava.

Optični del spektra, ki ga sestavljajo ultravijolično, vidno in infrardeče sevanje, ima razpon valovnih dolžin od 0,01 do 340 mikronov. Vidno sevanje, ki ga zazna oko, imenujemo svetloba in ima valovno dolžino od 0,38 do 0,77 mikrona, moč takega sevanja pa imenujemo svetlobni tok (F). Enota svetlobni tok lumen sprejet. To je vrednost enaka 1/621 svetlobnega vata. Lumen [lm] je definiran kot svetlobni tok, ki ga oddaja polni oddajnik (absolutno črno telo) pri temperaturi strjevanja platine s površino 530,5?10 -10 m2 (svetlobni tok iz referenčnega vira 1 kandela ki se nahaja na vrhu prostorskega kota v 1 steradianu). Steradian je enota prostorskega kota u, ki je del medija s polmerom 1 m in ploščino sferične površine, katere osnova je 1 m2.

kjer je u enota prostorskega kota, 1 era;

S - sferična površina, 1 m2;

R - polmer sferične površine, 1 m.

Prostorsko gostoto svetlobnega toka v določeni smeri imenujemo svetlobna jakost (I). Enota za svetlobno jakost je kandela [cd].

kjer je Y svetilnost, cd;

F - svetlobni tok, lm.

Količina svetlobnega toka na enoto osvetljene površine se imenuje osvetljenost (E). Osvetlitev se meri v luksih. Lux - osvetlitev površine 1 m 2 z enakomerno porazdeljenim svetlobnim tokom 1 lm.

Vidnost predmetov je odvisna od dela svetlobe, ki jo predmet odbija, in je označena s svetlostjo (B). Svetlost se meri v [cd/m2].

kjer je b kot med normalo na površinski element S in smerjo, za katero je določena svetlost.

Svetlost je svetlobna vrednost, na katero oko neposredno reagira. Stopnje svetilnosti do 5000 cd so higiensko sprejemljive. Svetlost 30.000 cd in več je osupljiva. TO indikatorji kakovosti osvetlitev vključuje ozadje in kontrast, vidljivost, indikator bleščanja itd.

Ozadje je površina, ki meji na predmet (razlika). Ozadje velja za svetlo, ko je koeficient odbojnosti c > 0,4; povprečje pri c = 0,2-0,4; in temno z< 0,2.

Kontrast je označen z razmerjem svetlosti zadevnega predmeta in ozadja:

Svetlobni kontrast velja za visok, če je > 0,5; povprečje pri = 0,2-0,5; in majhne pri< 0,2.

Za enakomernost osvetlitve je značilno razmerje med najmanjšo osvetlitvijo in njeno največjo vrednostjo v celotnem prostoru.

Naravna svetloba

Za človeka je najprimernejša naravna svetloba, zato naj bodo prostori s stalno zasedenostjo večinoma naravni. Naravna osvetlitev je zagotovljena skozi okna, vrata, luči in prozorne strehe. Zato je razdeljen na (slika 2.4.2):

• a) zgornja razsvetljava - skozi strešna okna, prozorne strehe;
• b) bočna osvetlitev - skozi okna;
• c) kombinirana razsvetljava - skozi okna in luči itd.

Merilo naravne osvetljenosti je koeficient naravne osvetljenosti (KEO ali E N), ki predstavlja razmerje naravne osvetljenosti s svetlobo neba na določeni točki. dano letalo v zaprtih prostorih E in na hkratno vrednost zunanje vodoravne osvetlitve, ki jo ustvari svetloba popolnoma odprtega neba E nar, in je izražena v odstotkih:

Standardizacija KEO se izvaja v skladu z zahtevami SNiP YY-4-79 "Naravna in umetna razsvetljava. Standardi oblikovanja".

V skladu s SNiP YY-4-79 je pri enostranski stranski razsvetljavi merilo za ocenjevanje najmanjša vrednost KEO na točki, ki se nahaja 1 m od stene, najbolj oddaljena od svetlobnih odprtin, na presečišču navpične ravnine značilen del prostora in običajna delovna površina ali tla. Značilen prerez prostora je prerez prostora, katerega ravnina je pravokotna na ravnino zasteklitve svetlobnih odprtin. Značilen del prostora mora vključevati območja z največje število delovna mesta. Konvencionalna delovna površina je vodoravna površina, ki se nahaja na višini 0,8 m od tal. Pri dvosmerni bočni osvetlitvi je kriterij ocenjevanja najmanjša vrednost KEO v sredini prostora, na presečišču navpične ravnine značilnega dela prostora in običajne delovne površine (tla).

Pri zgornji, stranski in kombinirani osvetlitvi se povprečna vrednost KEO normalizira (tabela 2.4.1.).

Vsi parametri osvetlitve so določeni s stopnjo vizualnega dela. Kategorija vizualnega dela, ko je razdalja od predmeta razlike do oči delavca večja od 0,5 m, se določi z razmerjem med najmanjšo velikostjo predmeta razlike (d) in razdaljo od tega predmeta do oči. delavca (l). Predmet razlike se razume kot stvar, njen posamezen del ali napaka, ki jo je treba med delovnim procesom ločiti. Skupno je bilo določenih osem kategorij vizualnega dela (tabela 2.4.1).

Normalizirana vrednost KEO (E n) se vzame glede na stopnjo vizualnega dela, značilnosti svetlobnega podnebja in sončnega podnebja.

Za stavbe, ki se nahajajo v I, II, JV in V svetlih podnebnih območjih držav CIS, se glede na vrsto razsvetljave bočna ali zgornja normalizirana vrednost KEO (E n b, E n v) določi po formuli:

kjer je m svetlobni podnebni koeficient; c-koeficient podnebne osončenosti.

Vrednost E n III je v tabeli 2.4.1; svetlobni klimatski koeficient (m) - po tabeli 2.4.2; koeficient podnebne osončenosti (C) - po tabeli 2.4.3. Neenakomernost naravne osvetlitve v industrijskih in javnih zgradbah z zgornjo ali zgornjo in stransko osvetlitvijo glavnih prostorov za otroke in mladostnike s stransko osvetlitvijo ne sme presegati 3: l.

Neenakomernost naravne osvetlitve ni standardizirana za prostore s stransko osvetlitvijo pri opravljanju dela kategorij VYY, VIII z zgornjo in kombinirano razsvetljavo, za pomožne in javne zgradbe skupin YYY in IV (klavzula 1.2 SNiP YY-4-79). Pri načrtovanju stavb v podnebnih regijah YYY in V, kjer se izvajajo dela kategorij I - IV, je treba zagotoviti naprave za zaščito pred soncem. V naravni sobni svetlobi velika vrednost ima vzdrževanje oken in lučk. Umazano steklo blokira do 50 % vse svetlobe. Zato je treba izvajati redno čiščenje stekla in beljenje prostorov. Z rahlim oddajanjem prahu se čiščenje stekla opravi vsakih šest mesecev, beljenje pa enkrat na tri leta; v prašnih - čiščenje štirikrat letno in beljenje enkrat letno.

Pri načrtovanju stavb je ena od pomembnih nalog pravilen izračun površine svetlobnih odprtin v naravni svetlobi.

Če je površina svetlobnih odprtin manjša od zahtevane, bo to povzročilo zmanjšanje osvetlitve in posledično zmanjšanje produktivnosti dela, povečana utrujenost delavcev, bolezni in nastanek poškodb.

Tabela 2.4.1. Normalizacija koeficienta naravne svetlobe

Tabela 2.4.2. Vrednost koeficienta svetlobne klime, m

Tabela 2.4.3. Vrednost koeficienta osončenosti podnebja, s

riž. 2.4.3

Da bi odpravili to napako, je potrebno dodatno uvesti umetno razsvetljavo, kar bo povzročilo stalne dodatne stroške. Če je površina svetlobnih odprtin večja, bodo potrebni stalni dodatni stroški za ogrevanje stavb. Zato SNiP II-4-79 prepoveduje za ogrevane zgradbe, da zagotovijo površino svetlobnih odprtin, ki je večja od zahtevane s temi standardi (slika 2.4.5). Uveljavljene dimenzije svetlobnih odprtin se lahko spreminjajo za +5, -10%.

Izračuna se površina svetlobnih odprtin v luči

S stransko osvetlitvijo, m 2:

• (2.4.8)
• - z zgornjo razsvetljavo, m 2:

kjer je normalizirana vrednost KEO;

S 0 in S f - območje oken in luči;

S p - površina tal;

z 0 in z f - svetlobne značilnosti okna in luči (približno sprejeto za okna 8.0 - 15.0, za luči 3.0 - 5.0).

Svetlobne značilnosti oken (z o) se ocenjujejo v skladu s tabelo 26, ob upoštevanju značilnosti prostora, in svetlobne značilnosti luči ali svetlobne odprtine (z f) - v skladu s tabelami 31 in 32 Dodatka 5 SNiP YY. -4-79, ob upoštevanju značilnosti prostora in luči.

Koeficienti, ki upoštevajo senčenje oken z nasprotnimi stavbami (stavba K), vrsto luči (K f) se določijo v skladu s tabelo 3 SNiP II-4-79; Kz - varnostni faktor se vzame v skladu s tabelo 5.

Pri stranski razsvetljavi je treba pred delom oceniti razmerje med širino (globino) prostorov (B) in razdaljo od ravni pogojne delovne površine do zgornjega roba okna (h 1) .

Skupni koeficient (slika 2.4.3.) prepustnosti svetlobe (f 0) je odvisen od koeficientov prepustnosti svetlobe materiala (f 1), koeficientov, ki upoštevajo izgube svetlobe v okvirih svetlobne odprtine (ph 2) , izgube svetlobe v nosilnih konstrukcijah (ph 3), izgube svetlobe v napravah za zaščito pred soncem (f 4), izgube svetlobe v zaščitni mreži, nameščeni pod svetilkami (f 5 = 0,9). Vrednosti koeficientov so podane v SNiP II-4-79, Dodatek 5, tabele 28, 29.

Koeficienti, ki upoštevajo povečanje KEO zaradi odboja svetlobe (r 1 in r 2), se nahajajo v tabelah 30 in 33 Dodatka 5 SNiP YY-4-79, ob upoštevanju koeficienta odboja (c sr) in značilnosti sobe.

Da bi pravilno izračunali površino svetlobnih odprtin (na svetlobi) s stransko (S 0) ali zgornjo (S f) osvetlitvijo, je treba poznati ne le parametre načrtovane sobe, temveč tudi vrste delo, za katero je stavba zasnovana, v kakšnem svetlobnem podnebju Ukrajine ali CIS se gradi objekt, relativni položaj predmetov.

domov » Literarni klub » Fizika zaznave. Značilnosti človeškega vida Spremembe vida s starostjo