Колбочки и цветовое зрение

Палочки воспринимают только слабый свет, колбочки функционируют на ярком свету и ответственны за цветовое зрение. В сетчатке глаза человека около 1 млн колбочек и 1 млрд палочек. Эти фоторецепторы преобразуют энергию света в химический процесс и затем - в нервный импульс в такой последовательности свет рецептор химические реакции нервные импульсы. Чувствительность фоторецептора так высока, что уже один фотон вызывает возбуждение палочки. [c.110]

Колбочки ответственны за дневное зрение, при ярком освещении, за различение деталей и цветовое зрение палочки функционируют преимущественно при слабом освещении, невосприимчивы к цвету, обеспечивают черно-белое сумеречное зрение.— Прим. перев. [c.75]

Колбочки и цветовое зрение [c.19]

Электрофизиологические эксперименты, проведенные для изучения зрительных систем различных позвоночных (исключая человека), также свидетельствовали о трехвариантной природе зрения на рецепторной стадии в тех случаях, когда поведение изучавшихся животных указывало на наличие у них цветового зрения. Хорошим примером подобного исследования является эксперимент Томиты и сотр. [660], изучавших отдельные колбочки в сетчатке карпа. Колбочки пронизывались микроэлектродами, диаметр кончиков которых составлял менее чем 10 м. Затем регистрировались изменения электрического потенциала при стимуляции колбочек энергией излучения различных длин волн. Было найдено, что три типа колбочек характеризуются тремя [c.116]

Рис. 1.3. а — спектр поглощения родопсина из палочек б — сопоставление спектров родопсина в палочках и в трех типах колбочек, ответственных за цветовое зрение хотя хромофор во всех клетках один и тот же, спектры [c.12]

На рис. 69 приведена кривая видности, показывающая относительную чувствительность глаза человека (средний, стандартный наблюдатель) к свету с различной длиной волны (чувствительность колбочек, от которых зависит цветовое зрение). [c.228]

Палочки (в своей совокупности) гораздо чувствительнее к свету, чем колбочки, и реагируют даже на небольшое его количество. Они содержат только один зрительный пигмент, поэтому не способны различать цвета и служат нам главным образом в темное время суток. В каждой колбочке содержится один из трех зрительных пигментов, взаимодействие которых обеспечивает цветовое зрение. Однако используются эти фоторецепторы в связи со своей низкой чувствительностью главным образом в дневное время. [c.325]

Палочки и колбочки — сумеречное зрение. В сумеречном зрении участвуют и палочки, и колбочки. Сумерки — это диапазон освещения, который простирается от освещения, создаваемого излучением от неба при солнце, опустившемся больше, чем на несколько градусов за горизонт, до освещения, которое дает поднявшаяся высоко в ясное небо луна в половинной фазе. К сумеречному зрению относится и видение в слабо освещенном (например, свечами) помещении. Поскольку в таких условиях относительное участие палочкового и колбочкового зрений в общем зрительном восприятии непрерывно изменяется, суждения о цвете отличаются крайней ненадежностью, но иногда люди, ответственные за выпуск продукции, разрешают производить оценку по цвету при тусклом освещении. Тем не менее имеется ряд продуктов, цветовую оценку которых необходимо производить именно с помощью подобного смешанного зрения, так как они и предназначены для потребления нами именно при тусклом свете. Примером может служить фосфоресцирующая краска для условий затемнения. Материалы, люминесцентное изучение которых имеет раз- [c.24]

Цветовое зрение объясняют с позиций наиболее популярной трихроматической теории, согласно которой воспринимаемый цвет зависит от степени стимуляции каждого типа колбочек. Например, одинаковая стимуляция всех колбочек вызывает ощущение белого цвета. Рис. 17.39 демонстрирует чувствительность трех типов колбочек к разным длинам волн. Очевидно, что, хотя они и называются красными , синими и зелеными , каждая воспринимает не только свой цвет, но и некоторые другие, только слабее, причем области чувствительности разных типов фоторецепторов частично перекрываются. Следовательно, видимый цвет определяется просто разной степенью стимуляции каждого типа колбочек. Например, оранжевые лучи примерно одинаково возбуждают зеленые и красные колбочки, синие сильно стимулируют синие рецепторы и слабо — зеленые, а зеленые лучи активируют все три типа колбочек. [c.327]

Имеются люди, в сетчатке которых есть только два вида колбочек. На рис. 1.24 показаны кривые спектральной чувствительности колбочек в этих случаях. Три возможные попарные комбинации этих кривых соответствуют действительно наблюдаемым на практике случаям так называемой частичной цветовой слепоты. Людей с такими дефектами цветового зрения вполне удовлетворило бы двухцветное телевидение. Однако свыше 95 процентов всех людей имеют в сетчатке все три вида колбочек, показанных на рис. 1.24, или по крайней мере они реагируют так, как если бы у них были эти три вида. Для того чтобы человеку с нормальным цветовым зрением цветное изображение казалось естественным, необходимо трехцветное телевидение. [c.271]

X 5100 А в сине-зеленой области для палочек и при X 5550 А — в зеленой области для колбочек (рис. 4). Полученные таким образом кривые известны под названием кривых цветового и сумеречного зрения. При обыкновенном дневном свете и обычном освещении, соответствующем до 0,1 свечи на кв. фут преобладает цветовое зрение, тогда как значительно ниже этого предела при 0,0001 свечи на кв. фут действует сумеречное зрение. [c.365]

Как уже говорилось в гл. 17 (разд. 17.2.2), в глазу позвоночных имеются два типа фоторецепторных клеток. Колбочки служат для цветового зрения и восприятия мелких деталей и требуют сравнительно сильной освещенности. Палочки обеспечивают монохроматическое зрение при слабом свете и могут дать измеримый электрический ответ на один-единственный фотон (рис. 19-51). Механизм действия палочек и колбочек, но-видимому, сходен, но палочки лучще изучены. [c.342]

Цветовое зрение. При слабом свете максимум чувствительности глаза человека расположен около 500 нм, что соответствует максимуму поглощения родопсина, содержащегося в палочках. На ярком свету максимум чувствительности смещается к 550 нм, что соответствует максимуму спектра поглощения пигмента в наиболее распространенном типе колбочек. Пигмент колбочек содержит тот же самый 11-цис-ретиналь, как и родопсин, но белковая часть пигмента отличается, поэтому пигменты колбочек носят название йодопсинов. [c.251]

В сетчатке глаза имеются специализированные фоторецепторные клетки двух типов — палочки и колбочки. Наибольшей светочувствительностью обладают палочки, колбочки обеспечивают цветовое зрение. Наружные сегменты палочек содержат уплощенные замкнутые мембранные пузырьки — диски, уложенные в стопку. Диски богаты белком опсином. Опсин способен связываться с 11-цис-ретиналем, [c.59]

Зрительный пигмент колбочек (они ответственны за цветовое зрение)-иодопсин в качестве хромофора также содержит остаток ретиналя. Однако его белковый компонент отличается от опсина палочек. Иодопсин претерпевает превращения, сходные с превращениями Р. [c.273]

Цветовая слепота. Полное отсутствие или недостаток колбочек какого-либо типа ведет к различным формам цветовой слепоты или аномалиям цветоошущения, т. е. неспособности различать определенные цвета. Например, люди, у которьгх отсутствуют красные или зеленые колбочки, не различают красный и зеленый цвета, а те, у кого имеется недостаточное число либо тех, либо других колбочек, плохо различают ненасыщенные оттенки этих цветов. Для выявления дефектов цветового зрения применяют специальные тестовые таблицы (например, таблицы Исихары), составленные из разноцветных точек. На некоторьгх таблицах из этих точек составлены цифры. Человек с нормальным цветовым зрением легко различает эти цифры, а лица с нарушенным цветоощущением видят другое число или вообще не видят никакой цифры. Цветовая слепота передается по наследству как рецессивный признак, сцепленный с полом. Он обусловлен генными дефектами Х-хромосомы, поэтому им чаще всего страдают мужчины око- [c.328]

Цветовое зрение обусловлено тремя рецепторными белками в составе колбочек, которые поглощают синий, зеленый и красный цвета. Отсутствие двух из этих белков ведет к генетическому заболеванию - дальтонизму (1-2% среди мужчин, не встречается у женщин). Хромофор в колбочках один и тот же - 11-цас-ре-тиналь, но белковое окружение, по сравнению с палочками, иное. Максимумы поглощения света зависят именно от взаимодействия хромофора с белками, в результате чего для синего света максимум равен 455 нм, для зеленого - 530 нм, а для красного -625 нм. Напомним, что в палочках родопсин имеет один максимум поглощения - 500 нм. [c.112]

По вполне понятным причинам наиболее подробна изучено цветовое зрение у человека. В данном случае это три-хроматический процесс, за который ответственны рецепторы трех цветов, чувствительные к разным частям видимого спектра. Эти цветовые рецепторы (колбочки) наиболее многочисленны в сетчатке, в области центральной ямки, которая в связи с этим наиболее цветочувствительна. Каждый из трех различных колбочковых рецепторов содержит свой зрительный пигмент который и определяет его спектральную чувствительность. У человека эти три пигмента имеют значения Хтзх при 440, 535 575 нм и, следовательно, чувствительны соответственно к синему, зеленому и красному свету. Различные формы цветовой слепоты у человека обычно обусловлены отсутствием одного или нескольких из этих рецепторных пигментов, поскольку человек теряет способность реагировать на свет, который поглощается этим пигментом. Например, человек, лишенный пигмента с Хтах = 575 нм (поглощающего красные лучи), видит только синие и зеленые цвета и не чувствителен к свету более длинных волн. [c.319]

Колбочки, являющиеся рецепторами цветового зрения, устроены значительно сложнее, чем палочки, но механизм их действия в принципе такой же. Мы уже упоминали, что колбочки и палочки содержат одинаковый хромофор. Различия в спектрах поглощения (рис. 1.3) обусловлены строением опсинов, с которыми связан ретиналь. О структуре этих белков в колбочках известно еще меньше, чем об опсине палочек. Предполагается, что они закодированы в различных генах и могут, следовательно, иметь различные аминокислотные последовательности. Это подтверждается тем фактом, что цветовая слепота (дальтонизм) имеет рецессивный наследственный характер и связана с полом. Около 1% мужчин не различают красный цвет и 2% —зеленый, тогда как у женщин дальтонизм встречается значительно реже. Все три типа колбочек имеют и морфологические отличия от палочек. Помимо того что колбочки конические по форме, они отличаются от палочек и по структуре своих дисковых мембран, которые у них представляют собой не отдельные органеллы, а просто впячивания плазматической мембраны, т. е. плазматические и дисковые мембраны образуют континуум. Эти отличия колбочек учтены в модели фоторецепции Хагинса (рис. 1.7а, справа) связь между поглощением света и закрыванием натриевых каналов здесь опять-таки осуществляет кальций, который [c.19]

Нормальная трихромазия. Для наблюдателя с нормальным зрением видимый спектр в широком диапазоне потоков излучения представляется последовательностью чистых спектральных цветов — от темно-красного через ярко-красный, оранжевый, желтый, яркий желто-зеленый, зеленый, синий до темно-фиоле-тового. При обычных условиях наблюдения (адаптации зрения к дневному свету) наиболее яркая часть равнознергетического спектра приходится на участок длин волн от 540 до 570 нм (желто-вато-зеленый), а от центральной точки этого интервала (в среднем 555 нм) яркость понижается как в сторону более длинных, так и в сторону более коротких волн. Эти изменения яркости коррелируют с функцией световой эффективности нормального глаза, максимум которой приходится на длину волны 555 нм (рис. 1.12, колбочки). Поскольку цветовое зрение нормального глаза трихроматично, он способен регистрировать три типа цветовых различий. Удобно классифицировать зти различия следующим образом светлое — темное, желтое — синее и красное — зеленое. Другими словами, нормальный наблюдатель способен отличить цвета темного объекта от цветов светлого, желтоватые цвета от синеватых и зеленоватые от красноватых. Например, он может отличить зеленовато-серые от красновато-серых, зеленовато-желтые от красновато-желтых, голубые от красновато-синих все эти примеры характеризуют различение красного и зеленого. [c.94]

Теории цветового зрения объясняют явления нормального и аномального цветового зрения. Наиболее фундаментальными опытными фактами, на которых должна основываться каждая теория цветового зрения, являются факты, относящиеся к зрительному уравниванию цветов или, в более широком смысле, к психофизическим аспектам цветового зрения. Для трихроматиче-ского зрения такие факты наиболее полно и кратко выражаются законами Грассмана. Любая теория цветового зрения должна также включать физиологические аспекты этого явления. Другими словами, она должна объяснять действие, производимое энергией излучения, которая поглощается рецепторами сетчатки (палочками и колбочками) и преобразуется в нервные импульсы. Наконец, всякая теория цветового зрения должна принимать во внимание его психологические аспекты, т. е. должна объяснять, как нервная активность в коре головного мозга приводит к цветовому восприятию. [c.109]

Эксперименты по уравниванию цветов Максвелла [423, 424 и работа Грассмана [196] явились бесспорными доказательствами в пользу трехкомпонентной теории Юнга. Они дали возможность Гельмгольцу [231, 232] придать ей форму, известную теперь под названием теории цветового зрения Юнга — Гельмгольца. Гельмгольц несколько видоизменил теорию Юнга с целью распространить ее на дихроматическое зрение. Он постулировал, что дихроматическое зрение является результатом подавления одной из трех функций спектральной чувствительности, контролирующих реакции колбочек. Соответственно и основные цвета были выбраны им так, чтобы согласоваться с цветами, неразличимыми при дихроматическом зрении. В случае протанопии отсутствует красный процесс, при дейтеранопии — зеленый , а при тританопии — фиолетовый . [c.110]

Теория Геринга иначе подходит к объяснению явлений цветового зрения. Вместо того чтобы постулировать три типа реакций колбочек, как в теории Юнга — Гельмгольца, Геринг постулирует наличие трех типов противоположных пар процессов реакции на черный и белый, желтый и синий, красный и зеленый цвета. Эти реакции происходят на пострецепторной стадии действия зрительного механизма. Теория Геринга выдвигает на первый план психологические аспекты цветового зрения. Когда три пары реакций идут в направлении диссимиляции, возникают теплые ощущения белого, желтого и красного цветов когда они протекают ассимилятивно, им сопутствуют холодные ощущения черного, синего и голубого цветов. [c.113]

Все теории цветового зрения, которых мы кратко коснулись, постулируют на некоторой стадии существование трех типов колбочек, и из цветоуравнивающих свойств зрения нормального трихромата обычно делается заключение, что эти три типа колбочек содержат фотопигменты с различными спектральными чувствительностями. Функции спектральной чувствительности колбочек выводятся дедуктивным путем из функций сложения цветов, причем в качестве исходного пункта принимается, что определепнйе фундаментальные основные цвета лежат в основе всего зрительного механизма. [c.116]

Было проведено много работ (особенно в последние годы), цель которых заключалась в том, чтобы вывести или проверить формулы, количественно предсказывающие влияние цветовой адаптации на восприятие цвета. Классическая гипотеза цветовой адаптации основана на трехкомпонентной теории цветового зрения Юнга — Гельмгольца. В этой теории (см. разде.л по теориям цветового зрения) вводятся три типа колбочек, первый из которых чувствителен в основном к коротковолновой (фиолетовой, синей) области спектра, второй — к средневолновой (зеленой) области спектра, а третий — к длинноволновой (красной) области спектра. Когда глаз достаточно долго подвергается воздействию красножелтого стимула, например света лампы накаливания, рецепторы, чувствительные к красному цвету, и в меньшей степени рецепторы, чувствительные к зеленому цвету, становятся менее чувствительными, в то время как рецепторы, чувствительные к фиолетовому цвету, подвергаются относительно слабому раздражению коротковолновой частью спектра адаптирующего стимула. Другими словами, адаптация к красновато-желтому стимулу приводит к относительному увеличению чувствительности к фиолетовому и синему стимулам. [c.402]

Преобразователи, благодаря которым мы воспринимаем свет, тоже феноменально чувствительны, но механизм их функционирования изучен гораздо лучше. Как уже говорилось в главе 16, в глазу позвоночного имеются два вида фоторецепторных клеток колбочка, которые служат для цветового зрения и требуют сравнительно сильной освещенности, и налочкн, обеспечивающие монохроматическое зрение при слабом свете. Палочка может произвести ощутимый электрический сигнал в ответ на один-единственный фотон, и человек уже способен воспринять пять фотонов как вспышку света. Механизм действия палочек и колбочек, по-видимому, сходен, но палочки лучше изучены. [c.123]

Так как цветовое зрение обусловлено наличием колбочек, тс предполагают, что с ними связаны три типа точных механизмов, при близительно соответствующих восприятию красного, зеленого и си него ощущений Неизвестно, имеется ли три вида таких колбоче или каждая колбочка содержит все необходимые механизмы ДЛ5 трех отдельных восприятий. Возможно, что колбочки содержат окра щепные секреции, подобные зрительному пурпуру палочек, но чув ствительные только к излучениям с максимумами в красной, зеле ной и синих областях. Эти три механизма возбуждаются цвeтo независимо, пропорционально трем основным составным частям дающим суммарный цвет. Три восприятия снова соединяются в моз говых центрах, в результате чего суммарное изображение цвета полученное от трех ощущений, кажется глазу в его натуральное цвете. Этот процесс аналогичен воспроизведению цвета в печати В своем простейшем виде он встречается при фотографировани цветных предметов отдельно, с помощью трех цветных экранов, соответствующих трем основным цветам, а также при печатании изображения предмета последовательно тремя трафаретами с помощьк желтых, пурпуровых и сине-зеленых прозрачных чернил так, чтобы отпечатки были наложены один на другой. Если подлинные цвета [c.366]

Измерение цвета, как и его ощущение, основано на общепризнанной трехкомпонентной теории цветового зрения. Видимое электромагнитное излучение (380—700 нм), попавшее на сетчатку глаза человека, воздействуют на три приемника-преобразователя (три вида колбочек), обозначаемых буквами КЗС, которые в результате фотохимических процессов переводят его в энергию первичных импульсов (возбуждений), поступающих в мозг и вызывающих ощущение цвета. При этом принимается, что ощущение цвета происходит при дневном освещении, т. е. [c.89]

ВОЛОКОН зрительного нерва. Палочки ответственны за адаптированное к темноте (скотопическое, преимущественно черно-белое ) зрение при низкой интенсивности света, тогда как колбочки обусловливают адаптированное к свету с высокой интенсивностью (фотопическое) цветовое зрение. Общее число рецепторов, связанных с одним нервным волокном (для скотонического зрения оно равно [c.183]

Очень трудно представить себе, что в процессе цветового зрения участвует только один пигмент с одним максимумом спектральной чувствительности, и поэтому не прекращаются усиленные поиски дополнительных пигментов, содержащихся в колбочках. В настоящее время эти поиски нельзя считать успешными более определенные положительные результаты достигнуты в отыскании других максимумов спектральной чувствительности колбочкового зрения. В своем исследовании, посвященном темновой адаптации глаза человека при различных длинах волн, Накашима [14] предположил, что в колбочках должны существовать три пигмента с максимумами чувствительности около 4700, 5600 и 6700 А. [c.190]

Сетчатка глаза человека содержит рецепторные клетки двух типов — палочки и колбочки. Палочки отличаются большой светочувствительностью всего пяти квантов света достаточно, чтобы вызвать нервный импульс. Палочки предназначены для зрения при малой освещенности и дают черно-белую картину. Колбочки обеспечивают цветовое зрение. Существует три вида колбочек — чувствительные к синей, зеленой или красной областям спектра. Хромофором, воспринимающим свет в палочках сетчатки, является хромопротеин родопсин, или зрительный пурпур. Опсиновый белок в действительности является сложным комплексом собственно белка — опсина, липидов и углеводов, но термин опсин применяют как к белковой части, так и к комплексу в целом. Опсины, выделенные из сетчатки многих видов животных, представляют собой небольшие белки с молекулярной массой порядка 30 000—40 ООО. Почти у всех представителей животного мира зрительные пигменты в качестве хромофора содержат 11- < с-ретиналь (витамин А распространение 3,4-дегид-роретиналя (витамин Аг) ограничивается рядом пресноводных рыб и некоторыми видами земноводных. Родопсин находится в мембранных структурах — дисках, которые располагаются в палочке. Мембранные диски на 80 % состоят из родопсина, молекулы которого пронизывают [c.132]

Теория, объясняющая механизм цветового зрения человека, основывается на следующих фактах. Имеющиеся в сетчатке глаза колбочки содержат различные красители, по-разному поглощающие свет, и в зависимости от этого составляют три группы. (Красители принадлежат к классу иодопсинов. Они подобно родопсину палочек разлагаются под действием света определенной части спектра, порождая при этом первичный импульс, который передается в мозг.) [c.29]

Теория Юнга-Гельмгольца, предложенная в девятнадцатом столетии, предполагает три совместно действующих механизма цветового зрения один с максимальной чувствительностью к красному цвету, другой-к зеленому и третий-к фиолетовому—голубому. Три основных типа дефектов цветового зрения объясняются недостаточностью в одном из этих механизмов. Дефекты цветоощущения на красный и зеленый цвет встречаются в популяции довольно часто, а на фиолетовый—голубой цвет-крайне редко, и мы не будем здесь касаться этого последнего варианта [214]. Новые подходы, основанные главным образом на отражательной денситометрии в сочетании с микро-лучевой методикой воздействия на сетчатку, показали, что чувствительность к красному и зеленому цвету определяется двумя разными пигментами. Они содержатся в колбочках сетчатки, причем каждая колбочка содержит только один тип пигмента. При протанопии и дейтеранопии полностью отсутствует один из этих двух пигментов, а при промежуточных типах цветоаномалий-протаномалии и дейтеранома-лии-пигменты присутствуют в колбочках, но изменены их спектры поглощения. [c.209]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология