И.К.Луцкая

Так, важная роль принадлежит знанию анатомии и физиологии зрения, что не только позволяет воссоздать форму и цвет зуба, но и дает возможность оптимально выбрать условия для организации рабочего места. Сведения в области психологии ощущения и запоминания раскрывают многочисленных секреты зрительного восприятия размеров, формы, цвета объекта, указывая путь теоретического и практического освоения техники реставрации зуба. Более того, особенности физиологии и психология восприятия глазом объекта существенно влияют на качество моделируемой конструкции. Такие характеристики, как утомляемость, адаптация, контраст, константность могут сыграть роль в появлении иллюзий размеров, форм, цвета.

Физиология зрения связана с особенностями строения глаза, его функциями и регуляцией со стороны ЦНС.

Глаз человека состоит их двух систем: оптические светопреломляющие среды и рецепторные клетки сетчатки (рис. 1). Диоптрический аппарат глаза образуют выпуклая роговая оболочка, служащая внешним слоем, зрачок, играющий роль диафрагмы, хрусталик (линза) и прозрачное стекловидное тело, заполняющее глазную камеру. Эта оптическая система дает изображение рассматриваемых предметов на внутренней поверхности глазной камеры, которую выстилает сетчатка. Последняя содержит рецепторы в виде палочек и трех типов колбочек, различающихся по спектральной чувствительности: синие поглощают преимущественно коротковолновый свет, зеленые – среднюю часть видимого спектра и красные – длинные волны. В палочках и колбочках свет вызывает первичное раздражение, которое превращается в электрические импульсы. Последние по волокнам нервов передают сигналы в подкорковые центры, а оттуда поступают в кору головного мозга.

От проецирования на сетчатке глаза зависит восприятие величины и формы: крупные изображения соответствуют предметам больших размеров, а мелкие – меньшим. Увеличение расстояния до глаза приводит к уменьшению воспринимаемых размеров предмета и, наоборот, сокращение расстояния – визуально увеличивает размеры (рис. 2).

В процессе изучения пространства различают восприятие объема, формы, размеров и удаленности предметов от наблюдателя, а также оттенков цвета.

Активное зрительное восприятие – это изучение объекта с помощью произвольных и непроизвольных перемещений взгляда человека. При отсутствии таких перемещений цвет и очертания стимула перестают восприниматься.

Возможность пространственного отражения обеспечивается парностью зрительного анализатора, движением осей глаз, а также изменением размеров изображения на сетчатке.

Когда изображение предмета попадает на сетчатку правого и левого глаза в точки, расположенные на неодинаковом расстоянии от центральных ямок, возникает восприятие глубины. Сокращение и расслабление глазных мышц усиливают это ощущение. При одновременном видении двумя глазами возбуждения интегрируются в мозговой части зрительного анализатора. Возникает впечатление глубины и объемности предмета.

В восприятии пространства большое значение имеет расположение светотеней, которые позволяют определять форму, рельеф, а также отдаленность от глаза до предмета (рис. 3).

Непосредственно световосприятие осуществляют рецепторные клетки. Человеческим глазом воспринимается, как свет электромагнитное излучение в диапазоне волн длиной 400-750нм.

Таким образом, можно выделить две большие группы зрительных ощущений: ахроматические отражают переход от чёрного к белому через множество оттенков серого. Хроматические – отражают все многообразие цветов и их оттенков.

Цветовое зрение – способность зрительного анализатора различать цветовые оттенки. Чувствительность человеческого глаза к цвету зависит от длины световой волны. Мощность в 0,00147Вт светового излучения с длиной волны 0,555мкм (555нм), соответствует максимальной чувствительности глаза.

Трехцветная теория Гельмгольца наиболее удовлетворительно объясняет феномен цветового зрения. Возможность получения лучей любого оттенка смешением излучений красного, зеленого и сине-фиолетового цветов есть следствие существования в сетчатке глаза трех светочувствительных приемников, для которых характерны различные области спектральной чувствительности. Смешивая в разных количествах излучения трех цветов, зрительный анализатор способен создавать практически любую комбинацию возбуждений трех приемников, а это и значит получать восприятие любых цветов.

Теория оппонентных цветов (по Герингу) предполагает наличие в ЦНС антагонистических специфических нейронных механизмов, связывающих попарно четыре основных цвета: красный и желтый, зеленый и синий. Она описывает функции нейронных систем высокого уровня (рис. 4).

Одной из физиологических характеристик зрительного анализатора является способность адаптироваться к условиям освещенности.

Глаз устроен таким образом, что независимо от того, приближаемся мы к поверхности или удаляемся от нее, яркость остается постоянной.

Константность восприятия светлоты проявляется, например, в том, что лист бумаги считается одинаково белым и на солнечном свету, и в умеренно освещенной комнате. Уголь в этих же условиях выглядит черным, даже если яркость его на солнечном свету будет в 100 раз выше, чем яркость бумаги в комнате. Одна из причин этого явления заключается в изменении освещения фона параллельно с освещением предмета. Таким образом, относительная яркость объекта и окружения остается постоянной.

Существует ряд других сенсорных механизмов, которые обеспечивают, например, константность восприятия формы и величины предметов. Так, круглый стол воспринимается как круг, хотя в перспективе он чаще всего имеет форму эллипса (рис. 5). Дом выглядит большим даже в отдалении, т.е. объем предмета сохраняет свойственную ему величину. Это объясняется константностью восприятия, которая, однако, имеет свои пределы. При большой удаленности предметов это свойство нарушается (см. рис. 2).

Свойство константности (относительное постоянство восприятия) позволяет воссоздать предмет по его отдельным чертам, признакам (рис. 6). Некоторое изменение расстояния от глаза, воздействие через отражение в зеркале сохраняет объективное восприятие предмета, исключительно благодаря предшествующему опыту ощущений.

Константность восприятия величины, формы и цвета закрепляется путем повторения сочетанных зрительных образов и мануального опыта.

Основу зрительного восприятия объекта составляет наличие контраста по светлоте или по цвету с окружающим фоном. Зрительный анализатор позволяет различать форму, размер, цвет предметов, вычленяя предмет из фона на основе контраста ощущений. Светлотный контраст означает отличия поверхностей по светлоте (рис. 7). При его отсутствии основой разделения объекта и фона станет цветовой контраст (отличие по тону или насыщенности). Если и тон, и светлота совпадают, вычленить объект из фона позволит градация светотеней, связанная с освещенностью поверхностей.

Выделение контуров предмета позволяет различать объект и фон, причем существенное значение имеет способность объекта и фона меняться местами: объектом становится тот элемент, который является целью наблюдения или воспроизведения. На этом основано оптическое восприятие одного и того же объекта с различным прочтением результатов в зависимости от точки отсчета фона и предмета. То, что было предметом восприятия, может слиться с фоном. На рисунке 8 лица двух мужчин растворяются на белом фоне при рассматривании черной вазы. Динамичность соотношения предмета и фона объясняется переключением внимания с одного объекта на другой, что обусловлено перемещением очага оптимальной возбудимости по коре больших полушарий головного мозга.

В зависимости от выделяемого контура предмета может измениться восприятие деталей (рис. 9). Так, если в кубик связать грани 1, 2, 3, то визуально определяются шесть кубиков. Объединение граней 3, 4, 5 обеспечит восприятие семи кубиков. В общей сложности на рисунке изображено 13 кубиков.

Лестница Шредера – пример тройственного восприятия изображения (рис. 10). Если смотреть на рисунок от левого нижнего угла вверх по диагонали, видна лестница. Если рассматривать это изображение, начиная с правого верхнего угла вниз по диагонали, то создается впечатление нависающего карниза. Если пробежать глазами по диагонали слева направо и обратно, то появляется ощущение серой полоски бумаги, сложенной гармошкой.

Независимо от точки отсчета, контрастность фона и предмета позволяет четко и объективно оценивать свойства изучаемого объекта.

Существенное влияние на восприятие оттенка цвета оказывают контрастные цвета, которые носят также название дополнительных (красный – зелено-голубой, оранжевый – голубой, желтый – синий, желто-зеленый – фиолетовый, зеленый – пурпурный).

Дополнительные цвета, помещенные рядом, усиливают восприятие интенсивности окраски, особенно вблизи границы – это явление одновременного цветового контраста (рис. 11).

Так, на рисунке 12 продемонстрировано явление одновременного ахроматического зрительного контраста (фигура на светлом фоне кажется темнее).

В тех случаях, когда на фоне средней освещенности имеются небольшие участки, отличающиеся локальной высокой освещенностью, отмечаются последовательные образы. Явление последовательного контраста связано с инерцией зрительного ощущения. Прежде чем наблюдатель ощутит вспышку света, пройдет около 0,1 секунды. И наоборот, после того как действие светового раздражителя прекратится, восприятие света в течение короткого времени сохраняется неизменным.

Положительные последовательные образы (ППО) редко проявляются в зрительном восприятии, поскольку они продолжают существовать лишь долю секунды. ППО имеет вначале тот же цвет, что и вызвавший его раздражитель, но потом он претерпевает ряд изменений, которые называют переливанием цветов. Для последовательного образа, создаваемого ярким белым раздражителем, типична следующая смена цветов: белый, зеленый, красный, красно-фиолетовый, сине-фиолетовый, синий. Положительный последовательный образ можно наблюдать, если сначала адаптироваться к темноте (5-15 мин), чтобы исчезли все предыдущие образы, а затем смотреть на очень яркий источник света в течение 1-2сек. После этого в полной темноте можно увидеть положительный последовательный образ.

Появление отрицательного ахроматического последовательного образа иллюстрирует рисунок 13. Если на 30-40 секунд зафиксировать взгляд на фигуре, а затем перевести взгляд на белый фон, то можно увидеть негативный последовательный образ.

Отрицательный последовательный образ, вызванный цветным стимулом, имеет высветленный дополнительный цвет. Так, если 30-40 секунд рассматривать квадрат синего цвета, а затем остановиться на белом фоне, то можно увидеть квадрат желтого цвета. Красный стимул даст сине-зеленый последовательный образ.

Нарушения восприятия цвета. Частичная цветовая слепота встречается приблизительно у 7-8% мужчин и у 1% женщин. Причем, нарушения цветового зрения могут проходить на уровне образования зрительных пигментов, обработки сигналов в фоторецепторах или высших отделах зрительной системы, а также в диоптрическом аппарате глаза. Чаще встречаются аномалии зрения, затрудняющие различение отдельных цветов.

Взрослые люди часто даже не подозревают о существовании у них врожденных аномалий цветового зрения, пока они не будут выявлены с помощью лабораторных тестов.

Такие глазные болезни, как глаукома, повышенное внутриглазное давление и особенно заболевания, связанные с поражением макулярного или центрального зрения, сопровождаются и дефектами цветового зрения; обычно при этом ухудшается различение красного и зеленого или синего и желтого цветов. Способность глаза воспринимать цвет начинает ухудшаться после 30-летнего возраста в результате постепенного накопления бурого пигмента.

Дефекты цветового зрения могут вызываться рядом препаратов, применяемых в медицинской практике. Чрезмерное употребление табака, алкоголя и возбуждающих средств тоже ведет иногда к ухудшению цветового зрения.

При ярком освещении или к концу рабочего дня глаза устают, и перестают различать нюансы цвета.
Психология зрительного ощущения и восприятия

Механизмы отражения внешних предметов и явлений в сознании человека – ощущения – возникают как образы, характеризующие отдельные свойства предмета, при непосредственном воздействии на органы чувств. Например, зрительные представления возникают благодаря рецепторному аппарату глаза, связанного нервными проводниками с корой головного мозга.

Рецепторы, проводящие нервы и участки головного мозга, представляющие собой единую морфологическую и функциональную структуры, названы анализатором. Центральная часть анализатора состоит из ядра, периферическая – из аксонов и рецепторов. Благодаря деятельности центрального ядра осуществляется наиболее точное определение качеств раздражителя (например, оттенков цвета в зрительном анализаторе).

Синтез ощущений происходит в ЦНС благодаря способности мозга интегрировать возбуждения от левого и правого глаза в совокупности с результатами рецепции другими органами чувств, что обеспечивает восприятие объемных характеристик.

Под влиянием раздражителей формируются и закрепляются зрительные образы. Ряд особенностей образного ощущения отличает его от других чувственных категорий (восприятий, представлений). Основные закономерности ощущений – это порог чувствительности, адаптация, синестезия, контраст.

Чувствительность – способность ощущать – врожденное качество, а потому является безусловно рефлекторной. Физиологические механизмы деятельности анализатора являются приобретенными – условно рефлекторными. В результате зрительная рецепция у человека развивается прижизненно в соответствии с условиями и обстоятельствами взаимодействия с окружающей средой. Например, занятые на окраске тканей рабочие различают 30-40 оттенков черного цвета, обычный человек – всего 2-3. Более того, условия трудовой деятельности приводят к формированию у человека системы чувствительности с выделением ведущего анализатора. У большинства людей, в том числе у стоматологов, таковым является зрение.

Пороги ограничивают зону чувствительности анализатора к данному виду раздражителей. Например, из всех электромагнитных колебаний глаз способен анализировать волны длиной 400-750нм. Для достижения пороговой величины имеет значение длительность воздействия раздражителя. Чем слабее раздражитель, тем больше времени необходимо для того, чтоб он вызвал ощущение. Так, краткий взгляд без рассматривания объекта может вызвать ошибочное ощущение интенсивности, оттенка цвета или других его свойств.

В ряде случаев более важным является порог чувствительности к различению – наименьшая разница в ощущениях, связанная с изменением интенсивности или силы раздражителя.

Чтобы почувствовать изменение зрительных ощущений, необходима добавка 1/100 доли первоначального раздражителя, поэтому колориметрические методы исследования требуют специальных навыков в оценке интенсивности окраски

Адаптация, как приспособление чувствительности к постоянно действующему фактору, характерна для зрительного анализатора. Например, длительное пребывание в темноте повышает чувствительность к свету в 200 000 раз. В свою очередь, острота восприятия цвета со временем снижается.

Общая закономерность взаимодействия ощущений такова: слабые раздражители в одной анализаторной системе повышают чувствительность другой системы, сильные – понижают. Например, слабые вкусовые ощущения (кислое) повышают зрительную чувствительность.

На отдельное ощущение (например, цвет) оказывает влияние реакция других органов чувств на окружающие факторы (звук, температура, чистота воздуха и т.д.). Так, неблагоприятная окружающая обстановка в деятельности стоматолога (шум, пыль) может повлиять на результат создаваемой эстетической конструкции.

Как частный случай взаимодействия ощущений можно рассматривать явление синестезии – возникновение ощущений, вызванных нехарактерными раздражителями. Например, звук колокола может создавать ощущение вспышки света.

Взаимодействие ощущений, происходящее в центральных ядрах анализатора, приводит к тому, что у человека под влиянием звуков могут возникать цветовые ощущения.

Очень важным качеством, характеризующим и объясняющим наиболее частые ошибки ощущений тех или иных абсолютных характеристик объекта, является контраст ощущений.

При одновременном действии двух раздражителей возникает одновременный контраст: одна и та же фигура на темном фоне кажется светлее (см. рис. 12). Дополнительные цвета усиливают друг друга. Поэтому зеленый предмет на красном фоне, а желтый на синем кажутся более насыщенными (см. рис. 11).

Явление последовательного контраста связано с определенной инертностью зрительных процессов. После исчезновения раздражителя образ объекта еще сохраняется некоторое время.

До восстановления исходного состояния чувствительности нервных тканей должно пройти определенное время, которое в свою очередь зависит от целого ряда факторов: силы раздражителя, длительности его воздействия, индивидуальных особенностей и конституции человека (степени подвижности нервных процессов в организме).

Характеристики цвета могут изменяться под воздействием хроматической адаптации. Этим термином называют снижение чувствительности глаза к цвету при более или менее длительном его созерцании. Это явление можно наблюдать, если взять цветовую карточку и половину закрыть белой бумагой. Посмотрев на окрашенную часть в течение 40 секунд, открыть ее вторую половину и сравнить цвет двух полей. При этом можно убедиться, что насыщенность цвета снижается; светлые тона темнеют, а темные светлеют; теплые тона становятся более холодными, а холодные – более теплыми.

Если зрительный анализатор фиксируется на одном цвете слишком долго, хроматическая адаптация перерастает в качественно иное явление – цветовое утомление.

Зрительное восприятие и зрительные иллюзии. Если в процессе ощущения человек получает сведения об отдельных признаках предмета, то целостный образ объекта складывается благодаря восприятию совокупности его свойств. Оно предполагает сумму разнообразных ощущений, включает прошлый опыт человека в виде представлений и знаний.

Физиологической основой восприятия является первичный анализ, происходящий в рецепторах, и аналитико-синтетическая деятельность мозговых звеньев анализатора. В результате ориентировочно-исследовательской работы органов чувств формируются так называемые перцептивные образы, которые служат эталоном деятельности, максимально приближаясь к объективной реальности. Системой перцептивных действий можно овладеть только в процессе целенаправленной практической тренировки.

Содержание и характер восприятия зависят от установки, отличия в опыте, интересах, общей направленности личности. Нередко человек воспринимает не то что есть, а то, что ему хочется. Зависимость содержания восприятия от опыта человека, его интересов, объема знаний, объективности или адекватности поведения называется апперцепцией и является одним из важнейших свойств восприятия, характеризующего определенное отношение человека к предметам, его индивидуальная, субъективная оценка реальности.

Восприятие объемных и цветовых характеристик объекта зрительным анализатором человека зависит от способности поверхностей отражать лучи света, а глаза – воспринимать и анализировать световые сигналы. Рельеф поверхности подчеркивается деталями, например, усилению светотеневой картины способствует образование бликов на выпуклостях.

Характер освещения, направление лучей влияет на визуальную оценку размеров и формы и цвета предмета. Так, слабый световой поток не выявляет мелкие детали, нюансы. В результате рельеф поверхности как бы сглаживается, уплощается. Яркий свет также снижает рельефность и объемность предмета (рис. 14).

При направлении лучей света только с одной стороны объекта возникает затемнение других поверхностей, что искажает видимые параметры. Таким образом, при неадекватном освещении возникают зрительные иллюзии восприятия объема, рельефа, цвета поверхности.

Если источник света расположен близко к объекту, лучи идут в виде пучка, поверхность освещается неравномерно, меньшее количество попадает на отдаленные участки предмета, что делает невыразительным рельеф и формы, размытыми – границы.

Если на пути луча света находится прозрачная среда, луч переходит в нее, однако, преломляясь, может создать иллюзию нарушения контуров предмета. Например, опущенный в воду предмет кажется по размерам меньше, а на линии раздела сред форма его искажается вплоть до восприятия излома (рис. 15). Практика доказывает, что это лишь оптическая аномалия.

Зрительные восприятия формы, размеров или окраски предметов могут быть ошибочными вследствие самых различных причин, связанных как с физиологическими свойствами анализатора, так и психическими особенностями личности, жизненным опытом, фантазиями, желаемым результатом (апперцепция).

Источником оптической иллюзии может стать окружающая обстановка, обусловливая контраст соотношений предмета и фона. Если расположить рядом белую и чёрную поверхность, то у самой границы светлая полоса кажется еще светлее, а темная – темнее (полосы Маха) (рис. 16). Рисунок 17 демонстрирует влияние характера изображения на формирование зрительного образа и зрительной иллюзии. На рис. 17а верхняя линия кажется более длинной, чем нижняя. Круг на фоне треугольников кажется неправильным (рис. 17б). Горизонтальные линии на фоне вертикальных кажутся не параллельными (рис. 17в). Белый круг, четко очерченный, на фоне квадрата, кажется большим, чем такой же круг, очерченный нечетко (рис. 18).

Иллюзии цвета возникают в результате целого ряда явлений, относящихся к оптическим, физиологическим, психологическим феноменам. Так, отражение и преломление света порождает блики, рефлексы, тени. Инертность зрения обуславливает явление последовательных образов.

Контраст цвета может вызвать иллюзии объема или формы: теплые цвета (желтые – оранжевые) кажутся выступающими, холодные (голубые) отступают в глубину; светлые – выступают, темные удаляются (рис. 19). Кажущееся изменение формы и размеров от цвета и светлоты носит название иррадиации. Так, белое пятно воспринимается крупнее, чем темное.

Однако естественность иллюзии не должна служить источником ошибок. Необходимо отличать кажущееся свойство от действительного. Этому способствует опыт, практическая деятельность, сличение перцептивного отображения со знанием свойств предмета, постоянная профессиональная тренировка.

Объективность восприятия цвета повышается, если устранить контраст фона. Поэтому для идентификации цвета и оценки объемных характеристик необходимо использовать нейтральный серый фон (рис. 20).

Рис. 1. Строение глаза и схема зрительного восприятия глазом объекта

Рис. 2. Изменение размеров объекта в зависимости от расстояния до глаза

Рис. 3. Благодаря светотеням выявляются мельчайшие детали объекта
		Рис. 4. Схема рецептивных полей цветового зрения: А – нейрон красно-зеленой системы; Б – нейрон желто-синей системы

Рис. 6. М.К.Эшер. Бесконечное единение. 1956. (Воссоздание картины по отдельным чертам)				Рис. 7. М.А.Эшер. Симметрия. Предел – круг IV (Рай и Ад). 1960. (Динамичность объекта и фона)
	Рис. 8. Пример обратимости фона и объекта: зрительно воспринимается ваза или два лица
Рис. 9. Восприятие деталей в зависимости от выделяемого контура (определяются 6, 7 или 13 кубиков)				Рис. 10. Пример тройственного восприятия предмета (ступени, карниз, сложенная гармошкой полоска)
			Рис. 11. К.Малевич. Супрематизм: красочные массы во 2-м и 4-м измерениях. 1915. (Зрительное восприятие оттенков цвета)
Рис. 12. Явление одновременного ахроматического контраста. (Фигура на светлом фоне воспринимается темнее)				Рис. 13. Формирование последовательного отрицательного ахроматического образа.
а				б
Рис. 14. Восприятие объемных форм под влиянием светотеней: оптимальное освещение (а), высокий уровень освещения (б)
Рис. 15. Иллюзия нарушения целостности предмета вследствие преломления света на границе раздела сред				Рис. 16. К.Малевич. Черный квадрат. 1915. (Явление пограничного контраста)
				Рис. 17. Примеры формирования зрительных иллюзий (а, б, в).
а				б
Рис. 18. Иллюзия восприятия размеров в зависимости от четкости силуэта (а, б)
Рис. 19. Светлые участки при восприятии выступают, темные – удаляются (явление иррадиации)				Рис. 20. Нейтральный серый фон устраняет взаимодействие дополнительных цветов