АДАПТАЦИЯ ВИЗУАЛЬНАЯ

Визуальная (зрительная) адаптация (английское visual adaptation, от латинского adapto — приспособляю) — форма сенсорной адаптации, выражающаяся в приспособлении чувствительности зрительной системы к изменениям условий освещения внешней среды за счет изменения абсолютной световой чувствительности зрительного анализатора.

ад5317Визуальная адаптация обусловлена фотохимическими процессами в зрительных пигментах сетчатки (с участием зрительного пурпура); переключения зрения с колбочкового на палочковый рецепторный аппарат; перестройки площади рецептивных полей (пространственная суммация); изменения площади зрачка, функциональным взаимодействием ее рецептивных полей, а также динамикой возбуждения и торможения в центральных отделах зрительной системы.

Все это позволяет зрительной системе адекватно реагировать как на быстрые, так и на медленные перепады освещенности, поскольку светочувствительность зрительного анализатора столь же многовариантна, сколь разнообразны характеристики световых раздражителей.

В целом процесс визуальной адаптации, возникающий в условиях временного изменения яркости или цветности поля зрения, характеризуется зависимостью светлоты или ощущения цветности от времени адаптации. Эта зависимость определяется изменением чувствительности зрительного анализатора в целом или отдельных его звеньев.

Рецепторы сетчатки обладают очень высокой чувствительностью, которая может меняться при изменении освещенности. В темноте она повышается, а на свету — уменьшается. Одна палоч­ка сетчатки может быть возбуждена при действии  1-2 квантов  света. Это связано с действием биологического закона усиления, когда после активации одной молекулы родопсина активируются сотни его молекул. Кроме того, палочки сетчатки организованы в крупные функциональные единицы при слабом освещении. Импульс от большого количества палочек конвергирует в биполярные, а затем в ганглиозные клетки, вызывая эффект усиления.

Сигналом для включения визуальных адаптационных механизмов служит разрыв между освещенностью и состоянием зрительной системы, который происходит при резком изменении освещенности.

Различают следующие виды визуальной адаптации: визуальная адаптация при переходе от темноты к свету (световая адаптация), визуальная адаптация при переходе от яркого света в полную темноту (темновая адаптация), переходная визуальная адаптации возникающая при неоднократном переключении между высоким и низким уровнем освещенности и хроматическая (цветовая) адаптация.

При переходе от темноты к свету наступает временное ослепление, а затем чувствительность глаза постепенно снижается. Это приспособление зрительной системы к условиям яркой освещённости называется световой адаптацией. Она свя­зана, главным образом, с уменьшением площади рецептивных полей сетчатки. При световой адаптации проявляется фотопическое зрение. Световая адаптация занимает при «средних» уровнях яркости от одной до трех минут.

Визуальная адаптация к темноте (сумеречному свету), так называемая «темновая адаптация», продолжается значительно дольше. В первое время реципиент почти ничего не видит из-за пониженной возбудимости фоторецепторов и зрительных нейронов. Постепенно начинают выявляться контуры предметов, а затем различаются и их детали, так как чувствительность фоторецепторов и зрительных нейронов в темноте постепенно повышается. Причем чувствительность зрения возрастает вначале быстро, а затем более медленно. За первые тридцать — сорок пять минут происходит повышение световой чувствительности в восемь – десять тысяч раз. Однако этот процесс идет и в течение последующих часов пребывания в темноте, достигая максимума примерно на втором – третье часу. В результате зрительный анализатор оказывается способным различить изменения яркости очень слабого источника света.

Визуальная адаптация к темноте происходит в результате: фотохимических реакций в сетчатке (восстановление зрительного пурпура); переключения зрения с колбочкового на палочковый рецепторный аппарат; увеличения площади рецептивных полей (пространственная суммация); увеличения площади зрачка.

К явлениям визуальной адаптации относится также хроматическая (цветовая) адаптация, которая выражается в том, что при рассматривании в течение некоторого времени двух разных цветовых тонов они начинают казаться одинаковыми. Хроматическая адаптация возникает в силу того что сетчатка глаза имеет различные типы светочувствительных клеток, которые задействованы в восприятии различных спектральных диапазонов.

К хроматической адаптации относят также явления связанные с эффектом Пуркинье. Эффект Пуркинье (сдвиг Пуркинье)  -  явление изменения цветового восприятия человеческим глазом при понижении освещённости объектов. Красные цвета в сумерках кажутся более тёмными, нежели зелёные, а в ночное время — практически чёрными, в то время как синие объекты «становятся» более светлыми. Эффект Пуркинье вызван более высокой чувствительностью колбочек в сетчатке глаза к желтому свету, тогда как палочки более чувствительны к синему свету, но при этом палочки неспособны обеспечить цветное зрение. В условиях низкой освещённости, когда колбочкам недостаточно света для функционирования, человек «видит» палочками, но в чёрно-белом цвете.

В 1971 году Эдвин Г. Лэнд сформулировал теорию ретинекса, чтобы объяснить данный эффект. Слово «ретинекс» (retinex), склеено из слов «сетчатка глаза» (retina) и «кора» (cortex), подразумевая, что в процессе участвуют как глаза, так и мозг.

Переходная визуальная адаптация происходит, когда глаз должен неоднократно переключаться между высоким и низким уровнем освещения.

Благодаря визуальной адаптации «человек воспринимает огромный диапазон яркостей освещения от 10 -6 до 10 6 кд/м2, т. е. 12 порядков!» (С. В. Новаковский).

Если происходит быстрый переход от темноты к свету или, наоборот, от света к темноте, то раздражение, получаемое фоторецепторами сетчатки глаза, настолько велико, что глаз на некоторое время перестает что-либо видеть, т. е. наступает временное ослепление. Это явление проявляется чаще всего в виде недостаточной адаптации к темноте (так называемая куриная слепота). Неспособность ясно видеть при ярком свете встречается гораздо реже.

Нарушения визуальной адаптации встречаются при некоторых общих и глазных заболеваниях, например при гемералопии, глаукоме, пигментной дегенерации сетчатки, отслойке сетчатки.

Учет визуальных адаптационных изменений особенно необходим в тех случаях, когда неизбежно значительное изменение уровня адаптации, например при дневном освещении туннелей, подземных переходов, зрительных залов кино и театров.

А. Губенко. Сумеречное зрение.

А. Губенко. Сумеречное зрение.

Эффекты визуальной адаптации широко используются в театральной и кинорежиссуре для создания специальных визуальных эффектов.

 

При перепечатке данной статьи или ее цитировании ссылка на первоисточник обязательна: Копирайт © 2014 Вячеслав Карп — Зеркало сцены.

Print Friendly

Коментарии (0)

› Комментов пока нет.

Добавить комментарий

Pingbacks (0)

› No pingbacks yet.