Темновая и световая адаптация

Темновая и световая адаптация

Явления темновой и световой адаптации знакомы каждому: когда мы внезапно входим в темное помещение, мы сначала ничего не видим, но затем постепенно начинают вырисовываться окружающие предметы; это — темновая адаптация. Когда мы внезапно выходим на яркий свет, мы сначала тоже ничего не видим («ослеплены»), но постепенно зрение восстанавливается; это — световая адаптация.

Темновая и световая адаптация обусловлены сдвигами равновесия между содержанием в фоторецепторах распавшегося и ресинтезированного зрительного пигмента. В темноте количество поглощаемых зрительными пигментами фотонов мало и равновесие сдвигается в сторону ресинтезированного пигмента; глаз становится более чувствительным к свету. На ярком свету происходят обратные процессы.

Существуют и иные механизмы темновой и световой адаптации, самый очевидный из которых — изменение просвета зрачка (см. ниже). Выраженность этого механизма гораздо меньше (световая чувствительность глаза при изменениях просвета зрачка меняется в десятки раз, а при сдвигах равновесия в содержаниях зрительных пигментов — в сотни тысяч раз), но зато он срабатывает гораздо быстрее.

Различение цветов

Фотоны различаются по длине волны: чем выше частота (и энергия) фотона, тем короче его волна. Поскольку разные вещества (например, гемоглобин и хлорофилл) испускают фотоны с разной длиной волны, способность различать световые лучи с разной длиной волны имеет важное приспособительное значение: очевидно, что живое существо, издалека видящее пятно хлорофилла (то есть, например, лес) или гемоглобина (то есть кровь) имеет явные преимущества.

Человек различает разные длины волн в виде субъективного ощущения цвета; это называется цветовым зрением. Соответствие цветов и длин волн приведено на рис. 17.4. Видно, что:

¾ самой большой длине волны (то есть самой низкой частоте и энергии фотонов) соответствует красный цвет, самой короткой (наибольшей частоте и энергии фотонов) — фиолетовый;

¾ цвета между красным и фиолетовым располагаются в известной последовательности красный—оранжевый—желтый—зеленый—голубой—синий—фиолетовый («Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан»);

¾ наш глаз воспринимает длины волн только в диапазоне 400—700 нм. Фотоны с длиной волны выше 700 нм относятся к инфракрасному излучению, мы воспринимаем их в форме тепла. Фотоны с длиной волны ниже 400 нм относятся к ультрафиолетовому излучению,они из-за своей высокой энергии способны оказывать повреждающее действие на кожу и слизистые; после ультрафиолетового идет уже g-излучение (рентгеновское).

Фоторецепторами, отвечающими за цветовое зрение, являются колбочки. Палочки обеспечивают лишь черно-белое зрение.

Цветовое зрение возможно потому, что разные колбочки обладают разной спектральной чувствительностью, то есть разной чувствительностью к фотонам разной длины волны (это обусловлено тем, что в разных колбочках содержатся разные зрительные пигменты). Различают колбочки трех видов:

¾ колбочки синего цвета;

¾ колбочки зеленогоцвета;

¾ колбочки красного цвета.

Кривые спектральной чувствительности этих трех видов колбочек приведены на рис. 17.4. Видно, что эти кривые перекрываются, поэтому мы воспринимаем не только три основных цвета (синий, зеленый и красный), но и все промежуточные цвета.

Цвет кодируется соотношением между возбужденными колбочками разного типа. Например, чисто красному цвету соответствует возбуждение только колбочек красного цвета, желтому — примерно одинаковое соотношение между количеством возбужденных колбочек красного и зеленого цветов и пр.

⇐ Предыдущая 308 309 310 311 312313314 315 316 317 Следующая ⇒

Тем­но­вая и све­то­вая адап­та­ция

Темновая и световая адаптация