Зависимость ощущений цвета от длины электромагнитных волн

Длина волны, в нм	Ощущение цвета +
380–450	Фиолетовый
480	Синий
500	Голубовато–зеленый
521	Зеленый
540–560	Зелено–желтый
572	Желтый
600–650	Оранжевый
650–780	Красный

Хроматические цвета обладают тремя основными свойствами: светлотой, цветовым тоном, насыщенностью. Цветовой тон, как уже говорилось, определяется длинной электромагнитной волны. Насыщенностью называется степень выраженности данного цветового тона. Она определяется тем, насколько длина волн, обуславливающая цвет объекта, преобладает в световом потоке.

Следует отметить, что чувствительность человеческого глаза зависит не только от возрастных и индивидуальных особенностей субъекта, но и от условий его жизнедеятельности. Так, коренные жители севера различают до 30 оттенков белого цвета, ткачи – до 40 оттенков черного. Вместе с тем следует различать понятия «чувствительность глаза» и «острота зрения», предполагающая способность различать мелкие и удаленные предметы.

Природа цветового зрения может быть объяснена с помощью уже упоминавшейся трехмерной теории цвета Г. Гельмгольца. Все многообразие цветовых ощущений возникает в результате работы трех видов цветовоспринимающих рецепторов – красного, синего, зеленого. Возбуждение рецепторов первого вида дает ощущение красного цвета, второго и третьего соответственно – зеленого и синего цвета. Однако чаще всего цвет одновременно воздействует на три или два вида рецепторов. Это дает ощущение всех известных нам хроматических цветов. Люди, у которых слабо функционирует аппарат колбочек, плохо различают отдельные хроматические цвета или цветовые оттенки (чаще красного или зеленого цвета). Эта болезнь была названа дальтонизмом по имени, страдавшего ею английского ученого Д. Дальтона. Недостаточное функционирование аппарата палочек затрудняет видение объектов в темноте. Подробное отклонение называется гемералопией (или «куриной слепотой»).

Итак, специфическими модальностями зрительного ощущения выступают светлота, цветовой тон и насыщенность. Зрительные ощущения оказывают существенное воздействие на все стороны жизнедеятельности человека.

Хеморецепция – сенсорный механизм отражения вкуса и запаха, которые способны функционировать как единая система обнаружения и отбора пищи. Вкус и обоняние выполняют разные, хотя и взаимосвязанные функции. Обонятельные ощущения все же относятся к разряду дистантных, и отражают отдельные свойства физических объектов, расположенных на расстоянии от человека. Вкусовые ощущения, напротив, являются контактными: они возникают, когда носитель вкуса (например, пища) уже находится в носу.

Ощущения вкуса и запаха взаимозависят друг от друга. Так, холод может привести к нарушению восприятия и запаха, и вкуса пищевого продукта. Некоторые продукты питания, особенно чеснок, кофе и шоколад (Айзенк, 2003), очень трудно узнать без помощи запаха. Есть специальные диеты, которые основаны на том, что неприятный запах притупляет чувство голода. В целом, отмечая сходства и различия ощущений, человек сначала руководствуется вкусом и лишь затем запахом.

Вкусовые ощущения вызываются химическими веществами, растворенными в слюне или в воде. В этом легко убедиться, проделав несложный опыт. Вытрите насухо язык, а затем потрите его леденцом или крупным кристаллом соли. Вы не будете ощущать никакого вкуса до тех пор, пока слюна не растворит эти химические стимулы. Как показали исследования, человек способен различать четыре первичных вкуса: сладкий, соленый, горький и кислый. Так, в лаборатории П.П. Лазарева было экспериментально установлено, что с помощью таких четырех веществ как сахар, щавелевая кислота, поваренная соль и хинин можно имитировать большинство вкусовых ощущений.

Каждому из основных вкусов соответствует определенный класс физических раздражителей. Ощущения сладкого в основном вызывают сахара, соленого – вещества типа хлористого натрия (обычная поваренная соль). В естественной природе ощущения кислого служат показателем того, что потенциальная пища уже разлагается и ее не следует употреблять. Горький вкус, напротив, указывает на присутствие ядовитых веществ в растениях или фруктах. Большое значение соленого и кислого вкуса, по мнению P.W. Moncrief, можно объяснить эволюцией биологических видов, зародившихся в воде. Потребление достаточного количества соли жизненно важно для нашего организма. При длительной нехватке соли в крови он перестает удерживать вагу, в результате чего наступает обезвоживание организма.

Вкусовые ощущения возникают благодаря воздействию раздражителя на расположенные на поверхности языка специальные органы – вкусовые почки, каждая из которых содержит хеморецепторы. У человека от 9 000 до 10 000 вкусовых почек. При этом существуют два подхода, объясняющих возникновение вкуса. Согласно первому подходу, каждая вкусовая клетка и связанный с нею нейрон реагируют исключительно на конкретное химическое вещество. Например, на присутствие сахара, обеспечивая специфическую связь с головным мозгом – концепция адресного кодирования. Согласно второму подходу, вкусовая почка и связанный с ней нейрон в какой-то степени реагируют на каждое из специфических качеств. Так устроено цветовое зрение: отдельные колбочки (например, красные) преимущественно реагируют на одну длину волны, но при этом они чувствительны и к другим волнам (например, к зеленому цвету). Наша вкусовая чувствительность во многом определяется тем, какой именно участок языка стимулируется. Известно, что наиболее чувствителен к сладкому кончик языка, к кислому – его края, к соленому – передняя и боковая поверхности, а к горькому – мягкое небо.

Сенсорные нейроны обеспечивают передачу вкусовой информации в составе черепно-мозговых нервов от языка к головному мозгу. Они заканчиваются в продолговатом мозге, где соединяются синапсами с другими нейронами, благодаря которым информация поступает в таламус. От таламуса нейроны передают информацию в соответствующие участки коры больших полушарий, где происходит ее переработка в адекватную модальность ощущений.

Некоторые заболевания (диабет, гепатит, рассеянный склероз), травмы, плохое питание, употребление лекарственных препаратов (антибиотиков, анестетиков) способны вызывать различные изменения вкусовой чувствительности. К числу наиболее распространенных среди них относят – агестию – потерю вкуса; гипогевзию – пониженную вкусовую чувствительность, гипергевзию – повышенную вкусовую чувствительность. В целом на формирование определенных вкусовых предпочтений человека влияют как генетические, так и средовые факторы. Несмотря на то, что латинская поговорка гласит – De gustibus non disputandum (о вкусах не спорят), ряд вопросов, касающихся вкусовой чувствительности, до сих пор остаются спорными и недостаточно изученными.

Обонятельные ощущения, как и вкусовые, возникают на основе химической стимуляции. Летучие химические вещества вызывают ощущения запаха двумя способами: или вызывая реакцию отторжения, или в зависимости от физиологического состояния организма – приятное или неприятное ощущение. Различие кроется не в процессах обнаружения химических веществ, а в контексте этого обнаружения на дальнейших этапах переработки информации в нервной системе.

Обонятельные рецепторы (их называют обонятельными клетками) расположены в слизистой оболочке верхнего отдела носовой полости. У человека их около 50 миллионов. Согласно теории «ключа и замка», каждый из типов рецепторов обладает специализацией на определенный запах подобно тому, как конкретный ключ подходит к конкретному замку. Другими словами, сигналы, исходящие из различных обонятельных рецепторов, комбинируются и образуют наше психическое отражение отдельного запаха. Обоняние – это синтетическое ощущение, результат комбинации сложной информации.

С точки зрения физиологии, аксоны обонятельных рецепторов образуют синапсы в области мозга – обонятельную луковицу. От нее нейроны передают информацию в обонятельную кору и гипоталамус, где и возникают психологические ощущения запаха. При этом, чем ниже особь стоит на эволюционной лестнице, тем больше места занимает данная часть в общей массе головного мозга. К примеру, у рыб обонятельный мозг охватывает почти всю поверхность полушарий, у собак – около одной трети. Обонятельный мозг у человека составляет двадцатую часть от общего объема всех мозговых структур.

Интересно, что у новорожденного площадь обонятельной области значительно больше, чем у взрослого. Это объясняется тем, что основную часть сведений об окружающем мире новорожденный получает при помощи вкусовых и обонятельных ощущений. М. Рассел, психолог из Калифорнийского университета, установил, что младенец способен узнавать мать по запаху. Шесть из десяти шестинедельных младенцев начинали улыбаться, чувствуя запах матери. При ощущении запаха посторонней женщины они либо никак не реагировали, либо плакали.

Для обонятельных ощущений пока еще не выделены первичные запахи (возможно, их вообще не существует), хотя подобные попытки имели место. Так, G. Henning предложил классификацию запахов, которая получила название «Призма Хеннинга» (Рис. 1.6.).

Каждому из углов призмы, по мнению ученого, соответствует одни из шести первичных запахов: цветочный, гнилостный, эфирный (фруктовый), пряный, запах горелого и резины. На гранях и поверхностях призмы располагаются запахи, которые образуются при смешении первичных. Так, запах тимьяна занимает место посредине той грани, где находятся цветочный и пряный запахи.

Заболевания верхних дыхательных путей, аллергия могут несколько снизить обонятельную чувствительность. Некоторые люди не способны воспринимать запахи. Подобная дисфункция обонятельной системы получила название аносмия. Человек, страдающий аносмией, или вообще не ощущает запахи (полная аносмия), или становится нечувствительным к некоторым из них (избирательная аносмия или «обонятельная слепота»).

Рис. 1.6. Призма Хеннинга

Так как обонятельная луковица связана с лимбической системой мозга, кодирующей информацию об эмоциях и памяти, то становятся понятными такие феномены как память на запахи и способность запахов вызывать определенные чувства. Все мы знаем, как изменяется выражение лица человека, ощутившего сильный неприятный запах. В то же время запахи, ассоциирующиеся с радостными событиями, вызывают у нас положительные эмоции. Зная это, специалисты лондонского аэропорта «Харлоу» с помощью ароматизаторов поддерживают в его терминалах запах сосны, потому что для большинства людей лес вызывает в памяти отдых, прогулки, приятное времяпровождение.

Таким образом, вкусовые и обонятельные ощущения играют важную роль в жизни человека. Они могут являться источником единого сенсорного впечатления, а могут функционировать независимо друг от друга. Однако в том, и в другом случае эти ощущения обеспечивают нас необходимой информацией об окружающей действительности.

Кожные ощущения являются результатом воздействия раздражителя на рецепторы, расположенные на поверхности нашей кожи. Кожные рецепторы реагируют на стимуляцию трех видов: давление, или прикосновение, температуру и боль. В соответствии с этим к кожным ощущениям относят тактильные, температурные и болевые. Отдельные участки кожного покрова обнаруживают неодинаковую чувствительность к различным видам стимуляции. Нарисуем на коже человека, глаза которого завязаны, квадрат площадью 4 мм², разделим его на четыре равные части и будем последовательно прикасаться к ним холодной палочкой, теплой палочкой, тонкой негнущейся проволокой и кончиком иглы. Говоря о свих ощущения, человек, скорее всего, ответит, что последовательно чувствовал холод, тепло, давление и боль. Если выполнить данную операцию по всей поверхности кожи, то мы получим своеобразную карту кожной чувствительности. Точных данных о количестве кожных рецепторов пока нет, однако приблизительное их число указывается. Так, точек боли на нашем теле около 4 000 000, точек прикосновения – около 1 000 000, точек холода – примерно 500 000 и точек тепла – приблизительно 30 000.

Для выявления местонахождения определенных рецепторных точек имеются соответствующие приборы, простейший из них – эстезиометр. К примеру, для измерения давления пользуются волосковым эстезиометром. Конским волосом, входящим в его состав, легко прикасаются к коже. В этом случае возникновение ощущений возможно лишь при непосредственном попадании в тактильную точку. Для обнаружения тепловых и холодовых точек вместо волоса применяют тонкую металлическую иглу, наполненную водой, температура которой может меняться.

Тактильные ощущения – это ощущения прикосновения. Наибольшая острота тактильной чувствительности характерна для частей тела, активно осуществляющих двигательные функции. Это кончики пальцев рук и ног, кончик языка. Гораздо менее чувствительны живот, спина, внешняя сторона предплечья.

Как отмечает Л.М. Веккер, ощущения прикосновения или давления возникают лишь тогда, когда механический разделитель вызывает деформацию поверхности кожи. При действии давления на участок кожи очень малых размеров наибольшая деформация происходит именно в месте непосредственного приложения раздражителя. Если же давление производится на поверхность значительной площади, то в этом случае оно распределяется неравномерно: наименьшая его интенсивность ощущается во вдавленных участках поверхности, а наибольшая – по краям вдавленного участка. При опускании руки в воду, температура которой равна температуре руки, давление ощущается только на границе погруженной в жидкость части поверхности, то есть именно там, деформация этой поверхности наиболее значительна. Необходимо отметить, что интенсивность ощущения давления обусловлена скоростью деформации кожной поверхности.

Систематизация ощущений по связи с деятельностью специализированных органов чувств. Связь ощущений с деятельность специализированных органов чувств наиболее полно проанализирована в систематизации ощущений П. Милнера. Так, вкусовые ощущения анатомически соотносятся с вкусовыми «луковицами», расположенными на поверхности языка. Орган вкуса имеет проекции в таламусе и соматосенсорной коре головного мозга.

Обонятельные ощущения активизируются обонятельными рецепторами, расположенными в обонятельном эпителии, выстилающем верхнюю часть полости носа. Орган обоняния проецирован в передний мозг, к миндалевидному ядру и лежащей над ним коре.

Соматосенсорная чувствительность: кожные ощущения давления, прикосновения, боли, температуру, зуда, вибрации; статические и кинестетические ощущения; ощущения состояния внутренних органов – имеют своей рецепторной основой чувствительные клетки, рассеянные по поверхности кожи, сосредоточенные в суставной и мышечной тканях, на поверхности языка и слизистой рта, расположенные в органах и тканях сердечно-сосудистой, пищеварительной, дыхательной и других вегетативных систем. Названные группы чувствительных клеток не имеют жесткой сенсорной специализации и часто отвечают за несколько типов чувствительности. Периферия соматосенсорики имеет свое центральное представительство в ретикулярной формации и таламусе, в коре мозжечка, в соматосенсорной коре больших полушарий.

Зрительные ощущения определяются активностью светочувствительных клеток сетчатки глаза (палочек и колбочек). Их центральная регуляция осуществляется на уровне латеральных коленчатых тел и зрительной коры больших полушарий.

Слуховые и вестибулярные ощущения возникают при стимуляции рецепторов, локализованных в улитке и вестибулярном аппарате перепончатого лабиринта височной кости. Наружной частью органа слуха является ушная раковина. Внутренняя часть слухового и вестибулярного органа – таламусом и слуховой корой больших полушарий мозга (Старовойтенко, 2001).

По уровню осознания ощущения принято делить на осознаваемые и неосознаваемые, или субсенсорные. Внесознательные ощущения, возникая, включаются в неосознаваемый фон активной жизни индивида, происходят в условиях общего снижения сознания или сна. Предсознателные ощущения проявляются в форме смутной сенсорной данности, не различаются, а, скорее, интуитивно учитываются человеком. Сознательные ощущения входят в структуру сознаваемых переживаний и фиксируются как значимые. Сверхсознательные ощущения переживаются и осознаются как выходящие за пределы возможного, как необычный сенсорный опыт и свидетельствующие, как правило, об исключительности ощущающего.

По генетическому основанию: признакам возникновения в филогенезе, их подверженности культурно-историческим изменениям и влиянию на онтогенез психики, Г. Хэд выделяет протопатические и эпикритические ощущения.

Протопатическая чувствительность описывается как глубинная, генетически ранняя, слабо осознанная, сильно аффективно окрашенная и обладающая побудительной ориентацией, характеризующаяся сенсорно-эмотивно-моторной нерасщепленностью, малоподверженная культурному влиянию и имеющая незначительную индивидуальную вариативность. К этой группе ощущений относят органические ощущения (голод, жажда, удушье, сексуальную чувствительность), а также смутно переживаемые следы чувствительности, характерной людям на ранних этапах развития, ощущение «своего места», воздействие «тонких энергий».

Эпикритическая или новая чувствительность определяется как специализированная, культурно детерминированная, ориентированная на познавательные и регулятивно-практические функции, доступная осознанию и отличающаяся индивидуальными особенностями проявления.

 Общие свойства ощущений. Несмотря на то, что каждый вид ощущений отличается своей специфичностью, имеются общие свойства ощущений, присущие всем видам независимо от их модальности. К таким свойствам относятся: качество, интенсивность, продолжительность (длительность) и пространственная локализация.

Качество – основная особенность данного ощущения, позволяющая отличать одни виды ощущений от других, и варьирующаяся в пределах этого вида. Например, специфические особенности позволяют отличить слуховые от зрительных ощущений, в тоже время имеют место вариации ощущений внутри каждого вида: слуховые ощущения характеризуются высотой, тембром, громкостью; зрительные, соответственно, цветовым тоном, насыщенность и светлотой. Качество ощущений во многом обусловлено строением органа чувствительности, его способностью отражать воздействие внешнего мира.

Интенсивность – это количественная характеристика ощущений, т. е. большая или меньшая сила их проявления. Она зависит от силы воздействия раздражителя и от функционального состояния рецептора. Согласно закону Вебера-Фехнера, интенсивность ощущений (Е) прямо пропорциональна логарифму силы раздражителя (I): E = k log I + c.

Продолжительность (длительность) – временная характеристика ощущений; время, в течение которого сохраняется конкретное ощущение непосредственно после прекращения воздействия раздражителя. В связи с продолжительностью ощущений употребляются такие понятия, как «латентный период реакции» и «инерция».

При воздействии раздражителя на органы чувств ощущения возникают не сразу, а спустя некоторое время. Этот промежуток времени от момента подачи сигнала до момента возникновения ощущения называется латентным (скрытым) периодом ощущения. Латентный период неодинаков у каждого вида ощущений: для тактильных ощущений он составляет 130 мс, для болевых – 370 мс, а для вкусовых – всего 50 мс.

Подобно тому, как ощущения не возникают одновременно с воздействием раздражителя, они не исчезают одновременно с прекращением его воздействия. Продолжительность ощущений, их последействие, называется инерцией ощущений. Например, инерция зрительного ощущения равна 0,1 – 0,2 с. След от раздражителя сохраняется в виде последовательных образов. Различают положительные и отрицательные последовательные образы. Положительный последовательный образ по светлоте и цветности соответствует характеру раздражителя, то есть он сохраняет тоже качество, что и воздействующий раздражитель. Отрицательные последовательные образы меняют (отрицают) характер раздражителя.

И. Гете в «Очерке учения о цвете» писал: «Когда я однажды под вечер зашел в гостиницу и в комнату ко мне вошла рослая девушка с ослепительно белым лицом, черными волосами и в ярко-красном корсаже, я пристально посмотрел на нее, стоящую в полусумраке на некотором расстоянии от меня. После того, как она оттуда ушла, я увидел на противоположной от меня светлой стене черное лицо, окруженное светлым сиянием, одежда же вполне ясной фигуры казалась мне прекрасного цвета морской волны» (Рогов, 1995).

Пространственная локализация – свойство ощущений, которое заключается в том, что переживаемые ощущения соотносятся с той частью тела, на которую воздействует раздражитель.