Роль цветовосприятия
Цветовое зрение очень важно в разных сферах жизни человека. Для многих профессий необходима способность различать цвета, например:
- Для водителей и машинистов (цвета светофоров).
- Для врачей (многие симптомы связаны с изменением окраски кожи, слизистых оболочек, глазного дна).
- Для ученых-химиков (проведение цветных химических реакций).
Также способность различать цветовые оттенки влияет на эмоциональный фон человека.
Большая роль в изучении цветовосприятия принадлежит Ломоносову (XVIII век), Юнгу (начало XIX века) и Гельмгольцу, на основании работ которых была сформирована теория о трехкомпонентности цветового зрения. Согласно ей, цветоощущение обусловлено деятельностью колбочек, разделяющихся на три группы (в зависимости от чувствительности к свету определенного диапазона спектра):
- Красные.
- Синие.
- Зеленые.
Тест на определение дальтонизма
Для выявления одной из форм дальтонизма (цветовой слепоты) в современной офтальмологии чаще всего используют полихроматические таблицы Рабкина. Итак, среди людей, страдающих дальтонизмом, встречаются:
- протанопы (отклонения в восприятии красного спектра цветов);
- дейтеранопы (отклонения в восприятии зелёного спектра)
Остальная часть людей – трихроматы – воспринимает все оттенки цветов.
Самое удивительное, что некоторые из нас до поры до времени даже и не подозревают, что страдают одной из форм дальтонизма. Именно поэтому каждому водителю (профессионалу и любителю) необходимо на дальтонизм.
Нижеприведённый тест представлен в виде полихроматических таблиц Рабкина и включает 27 цветных листов с изображениями. На рисунках можно увидеть цветные точки и кружки, обладающие одинаковой яркостью, но различающиеся по цвету. Человеку с цветовой слепотой (дейтеранопу и протанопу) некоторые таблицы будут казаться однородными, в то время как трихромат различит цифры и фигуры почти на всех этих изображениях. Для прохождения теста и правильного выявления своего цветовосприятия необходимо придерживаться нескольких рекомендаций:
- проходите тест при нормальном самочувствии;
- постарайтесь расслабиться;
- установите картинки на уровне своих глаз;
- отводите на просмотр картинки до 10 секунд.
На рисунке изображены цифры 9 и 6, которые могут увидеть абсолютно все: как люди с нормальным цветовосприятием, так и люди, страдающие дальтонизмом. Эта картинка нужна для того, чтобы люди понимали, что следует делать при прохождении теста. |
Здесь изображены треугольник и квадрат, причём увидеть эти фигуры могут также все люди. Картинка необходима для выявления случаев симуляции. |
На данной картинке изображена цифра 9. Однако протанопы и дейтеранопы (отклонения в красной и зелёной части спектра) увидят цифру 5. |
Люди с нормальным цветовосприятием увидят на этом рисунке треугольник, тогда как люди со слепотой в красном или зелёном спектре увидят круг. |
Здесь изображена цифра 13 (или 1 и 3). Однако люди, страдающие дальтонизмом, назовут цифру 6. |
На этом рисунке люди, не страдающие цветовой слепотой, смогут различить две фигуры: треугольник и круг. Люди с отклонениями в цветовосприятии никаких фигур здесь не обнаружат. |
Здесь изображена цифра 9, которую смогут увидеть как трихроматы, так протанопы и дейтеранопы. |
Цифру 5, которая изображена на данном рисунке, легко увидят люди без отклонений в цветовосприятии. А вот люди с цветовой слепотой в зелёном спектре эту цифру могут не увидеть или различить большим с трудом. |
На этом рисунке люди с нормальным восприятием цветов, а также дейтеранопы увидят цифру 9, тогда как протанопы назовут 9 или 8, или 6. |
Здесь изображена цифра 136. Однако люди с частичной слепотой в красном или зелёном спектре назовут цифры 6, 68 или 69. |
На этом рисунке цифру 14 смогут увидеть как трихроматы, так и люди, страдающие разными формами дальтонизма. |
Здесь изображены цифры 1 и 2 (12). Их увидят люди с нормальным цветовосприятием, а также дейтеранопы. А вот люди с частичной слепотой в красном спектре данные цифры не увидят. |
На этом рисунке изображены круг и треугольник. Обе фигуры увидят люди, не страдающие дальтонизмом. Только треугольник заметят дейтеранопы, только круг увидят протанопы. |
На данной картинке люди с нормальным восприятием цветов увидят в верхней части цифры 3 и 0, а в нижней части не заметят ничего. Протанопы увидят вверху цифры 1 и 0, а внизу – скрытую цифру 6. Дейтеранопы наверху увидят единицу, а внизу – цифру 6. |
Трихроматы смогут различить в верхней части картинки круг и треугольник, в нижней же части – не заметят ничего. Протанопы увидят вверху два треугольника, а внизу – квадрат. Дейтеранопы различат один треугольник вверху и квадрат в нижней части картинки. |
На этом рисунке люди с нормальным цветовосприятием увидят цифру 96 (9 и 6). А вот люди со слепотой в красном спектре заметят лишь одну цифру – 9, тогда как дейтероманты заметят лишь цифру 6. |
Люди, не страдающие цветовой слепотой, увидят здесь две фигуры: круг и треугольник. Протанопы заметят лишь треугольник, а дейтеранопы – только круг. |
На данной картинке трихроматы увидят разноцветные вертикальные и одноцветные горизонтальные ряды. Для протанопов все горизонтальные ряды, а также 3,5 и 7 вертикальные ряды будут выглядеть как одноцветные. Дейтеранопы увидят разноцветными горизонтальные ряды, а одноцветными вертикальные ряды 1,2,4,6,8. |
Здесь люди с нормальным восприятием цвета увидят две цифры: 2 и 5. Люди с цветовой слепотой в красном или зелёном спектре заметят лишь цифру 5. |
На этом рисунке трихроматы увидят две фигуры: круг и треугольник. Протанопы и дейтеранопы не заметят ни одной фигуры. |
Здесь трихроматы и протанопы увидят две цифры: 9 и 6. А вот дейтеранопы смогут различить лишь цифру 6. |
На данной картинке все смогут заметить цифру 5, однако для людей с проявлениями цветовой слепоты сделать это будет затруднительно. |
Здесь трихроматы способны заметить одноцветные вертикальные и разноцветные горизонтальные ряды. Люди с частичной цветовой слепотой увидят всё наоборот: одноцветные горизонтальные и разноцветные вертикальные ряды. |
На этой картинке можно увидеть цифру 2, если вы правильно воспринимаете все цвета. Те, кто страдает дальтонизмом, не заметит этой цифры. |
На данной картинке изображена цифра 2. Но люди с разными формами проявления цветовой слепоты её не заметят. |
Люди с обычным цветовосприятием увидят на этом рисунке квадрат и треугольник. Люди с особенностями дальтонизма этих фигур здесь не увидят. |
Трихроматы увидят на этом рисунке треугольник, а люди с проявлениями дальтонизма заметят круг. |
Если вы отвечаете неправильно, не паникуйте. Помните, что восприятие ещё зависит от таких факторов, как:
- освещённость помещения;
- матрица и цветность монитора;
- эмоциональный настрой.
Если вы обнаружили какие-либо отклонения во время прохождения теста, покажитесь специалисту, который форму и степень дальтонизма.
Нарушения цветового зрения
Все расстройства и нарушения, связанные с цветоощущением, могут быть как врожденными, так и приобретенными.
В норме человек различает все три основных цвета (красный, зеленый и синий), эта норма – трихромазия.
Если у человека из восприятия выпадает какой-либо один цвет, то эта патология называется дихромазией . Выделяют ее следующие виды:
- Протанопия – человек полностью не воспринимает красный цвет.
- Дейтеранопия – из восприятия исчезает зеленый цвет.
- Тританопия – человек не видит синий цвет.
Дихромазию открыл ученый Дальтон, который имел данную патологию (протанопию) и впервые описал ее. Поэтому любые нарушения цветовосприятия называются термином «дальтонизм».
Когда пациент все вокруг видит в одном цвете, говорят о монохромазии, которая в свою очередь подразделяется на:
- Эритропсия – видение в красном цвете.
- Ксантопсия – человек все видит в желтом цвете.
- Хлоропсия – видение окружающего мира в зеленом цвете.
- Цианопсия – пациент видит все вокруг в синем цвете.
4.3. Цветоощущение
Цветовое зрение — способность глаза к восприятию цветов на основе чувствительности к различным диапазонам излучения видимого спектра. Это функция колбочкового аппарата сетчатки.
Можно условно выделить три группы цветов в зависимости от длины волны излучения: длинноволновые — красный и оранжевый, средневолновые — желтый и зеленый, коротковолновые — голубой, синий, фиолетовый. Все многообразие цветовых оттенков (несколько десятков тысяч) можно получить при смешении трех основных цветов — красного, зеленого, синего. Все эти оттенки способен различить глаз человека. Это свойство глаза имеет большое значение в жизни человека. Цветовые сигналы широко используют на транспорте, в промышленности и других отраслях народного хозяйства. Правильное восприятие цвета необходимо во всех медицинских специальностях, в настоящее время даже рентгенодиагностика стала не только черно-белой, но и цветной.
Идея трехкомпонентности цвето-восприятия впервые была высказана М. В. Ломоносовым еще в 1756 г. В 1802 г. Т. Юнг опубликовал работу, ставшую основой трехкомпонентной теории цветовосприятия. Существенный вклад в разработку этой теории внесли Г. Гельмгольц и его ученики. Согласно трехкомпонентной теории Юнга — Ломоносова — Гельмгольца, существует три типа колбочек. Каждому из них свойствен определенный пигмент, избирательно стимулируемый определенным монохроматическим излучением. Синие колбочки имеют максимум спектральной чувствительности в диапазоне 430—468 нм, у зеленых колбочек максимум поглощения находится на уровне 530 нм, а у красных — 560 нм.
В то же время цветоощущение есть результат воздействия света на все три типа колбочек. Излучение любой длины волны возбуждает все колбочки сетчатки, но в разной степени (рис. 4.14). При одинаковом раздражении всех трех групп колбочек возникает ощущение белого цвета. Существуют врожденные и приобретенные расстройства цветового зрения. Около 8 % мужчин имеют врожденные дефекты цветовосприятия. У женщин эта патология встречается значительно реже (около 0,5 %). Приобретенные изменения цветовосприятия отмечаются при заболеваниях сетчатки, зрительного нерва и центральной нервной системы.
В классификации врожденных расстройств цветового зрения Криса—Нагеля красный цвет считается первым и обозначают его «протос» (греч. protos — первый), затем идут зеленый — «дейтерос» (греч. deuteros — второй) и синий — «тритос» (греч. tritos — третий). Человек с нормальным цветовосприятием — нормальный трихромат.
Аномальное восприятие одного из трех цветов обозначают соответственно как прот-, дейтер- и тритано- малию. Прот- и дейтераномалии подразделяют на три типа: тип С — незначительное снижение цветовое приятия, тип В — более глубокое нарушение и тип А — на грани утраты восприятия красного или зеленого Цвета.
Полное невосприятие одного из трех цветов делает человека дихроматом и обозначается соответственно как прот-, дейтер- или тританопия (греч. ап — отрицательная частица, ops, opos — зрение, глаз). Людей, имеющих такую патологию, называют прот-, дейтер- и тританопами. Невосприятие одного из основных цветов, например красного, изменяет восприятие других цветов, так как в их составе отсутствует доля красного.
Крайне редко встречаются монохромоты, воспринимающие только один из трех основных цветов. Еще реже, при грубой патологии колбочкового аппарата, отмечается ахромазия — черно-белое восприятие мира. Врожденные нарушения цветовосприятия обычно не сопровождаются другими изменениями глаза, и обладатели этой аномалии узнают о ней случайно при медицинском обследовании. Такое обследование является обязательным для водителей всех видов транспорта, людей, работающих с движущимися механизмами, и при ряде профессий, когда требуется правильное различение цветов.
Оценка цветоразличительной способности глаза. Исследование проводят на специальных приборах — аномалоскопах или с помощью полихроматических таблиц. Общепринятым считается метод, предложенный Е. Б. Рабкиным, основанный на использовании основных свойств цвета.
Цвет характеризуется тремя качествами:
- цветовым тоном, который является основным признаком цвета и зависит от длины световой волны;
- насыщенностью, определяемой долей основного тона среди примесей другого цвета;
- яркостью, или светлотой, которая проявляется степенью близости к белому цвету (степень разведения белым цветом).
Диагностические таблицы построены по принципу уравнения кружочков разного цвета по яркости и насыщенности. С их помощью обозначены геометрические фигуры и цифры («ловушки»), которые видят и читают цветоаномалы. В то же время они не замечают цифру или фигурку, выведенную кружочками одного цвета. Следовательно, это и есть тот цвет, который не воспринимает обследуемый. Во время исследования пациент должен сидеть спиной к окну. Врач держит таблицу на уровне его глаз на расстоянии 0,5—1 м. Каждая таблица экспонируется 5 с. Дольше можно демонстрировать только наиболее сложные таблицы (рис. 4.15, 4.16).
При выявлении нарушений цветоощущения составляют карточку обследуемого, образец которой имеется в приложениях к таблицам Рабкина. Нормальный трихромат прочитает все 25 таблиц, аномальный трихромат типа С — более 12, дихромат — 7-9.
При массовых обследованиях, предъявляя наиболее трудные для распознавания таблицы из каждой группы, можно весьма быстро обследовать большие контингенты. Если обследуемые четко распознают названные тесты при троекратном повторе, то можно и без предъявления остальных сделать заключение о наличии нормальной трихромазии. В том случае, если хотя бы один из этих тестов не распознан, делают вывод о наличии цветослабости и для уточнения диагноза продолжают предъявление всех остальных таблиц.
Выявленные нарушения цветоощущения оценивают по таблице как цветослабость 1, II или III степени соответственно на красный (протодефицит), зеленый (дейтеродефицит) и синий (тритодефицит) цвета либо цветослепоту — дихромазия (прот-, дейтер- или тританопия). С целью диагностики расстройств цветоощущения в клинической практике также используют пороговые таблицы, разработанные Е. Н. Юстовой и соавт. для определения порогов цветоразличения (цветосилы) зрительного анализатора. С помощью этих таблиц определяют способность уловить минимальные различия в тонах двух цветов, занимающих более или менее близкие позиции в цветовом треугольнике.
- < Назад
- Вперёд >
Возможные причины
Соответственно, причины болезней могут быть связаны как с унаследованным состоянием рецепторного аппарата глаза, так и с различными патологиями, влияющими на сетчатку.
Наследственная форма встречается гораздо чаще среди мужчин, хотя патологические гены и находятся в X-хромосоме. Другие причины:
- Болезнь Паркинсона – тяжелое неврологическое нарушение, характеризующееся прогрессирующим течением.
- Неврологический характер болезни определяет возможное поражение нервных клеток, ответственных за обработку цвета.
- Катаракта – изменение структуры хрусталика, влияющее на функции зрения. Помутнение хрусталика, возникающее при этом заболевании, также влияет и на цветовое восприятие. Для людей с этой болезнью цвета выглядят менее яркими и различимыми.
- Побочные эффекты лекарственных препаратов. Было доказано, что противоэпилептический препарат, известный как тиагабин, ухудшает цветовое восприятие в 40% случаев. Тем не менее такой побочный эффект проходит со временем.
- Наследственная оптическая невропатия – распространенное среди мужчин наследственное заболевание, влияющее на состояние зрительного нерва. Отмечается нарушение восприятия красно-зеленого спектра цветов.
- Синдром Каллмана – наследственное заболевание, связанное с поражением гипофиза. Патология преимущественно влияет на развитие половых функций, но также может быть причиной нарушения цветового восприятия.
- Другие заболевания: болезнь Альцгеймера, глаукома, хронический алкоголизм, лейкемия, серповидноклеточная анемия, сахарный диабет и дегенерация желтого пятна.
- Старение. Сетчатка также может изнашиваться с возрастом.
- Воздействие химических веществ. некоторые химикаты, включая сероуглерод и удобрения, могут воздействовать на сетчатку и вызывать нарушение восприятия цвета.
Если дальтонизм связан с первичным излечимым заболеванием, то соответствующая терапия решает проблему с восприятием цветов.
Диагностика
В стандартном тесте на восприятие цветов используют полихроматические таблицы с квадратами, на которых изображены цифры, фигуры и рисунки. Основной рисунок отличается от фона только цветом, а яркость остается однородной на всем изображении. Пациенты с нарушением восприятия цвета не могут различить цифру или фигуру.
Специальные таблицы, как правило, содержат несколько квадратов, с помощью которых можно выявлять различные виды цветовой слепоты. Такая диагностика занимает всего несколько минут. При этом в случае, если врач подозревает ненаследственную этиологию заболевания, могут быть назначены дополнительные методы исследования.
Дополнительная диагностика:
- Офтальмоскопия – метод исследования глазного дна с помощью оптического устройства. Позволяет диагностировать заболевания сетчатки и зрительного нерва.
- Ретиноскопия – детальный метод исследования сетчатки и ее сосудов.
Поскольку проблема цветового зрения может иметь значительное влияние на качество жизни человека, рекомендуется провести диагностику как можно раньше. Зрение детей необходимо проверить до 6 лет, чтобы избежать внезапных трудностей с обучением.