Kuuloteoria (resonanssi, Helmholtz). Kolmikomponenttinen värinäön teoria (Jung-Helmholtzin teoria) Jung-Helmholtzin teoria

Helmholtzin teoria värin havaitsemisesta (Jung-Helmholtzin teoria värin havaitsemisesta, kolmikomponenttinen värin havaitsemisen teoria) on värin havaintoteoria, joka olettaa erityisten elementtien olemassaolon silmässä punaisen, vihreän ja sinisen värin havaitsemiseksi. Muiden värien havaitseminen johtuu näiden elementtien vuorovaikutuksesta. Muotoilijat Thomas Jung ja Hermann Helmholtz. Tankojen (katkoviiva) ja kolmen tyyppisten kartioiden herkkyys säteilylle eri aallonpituuksilla.

Vuonna 1959 teorian vahvistivat kokeellisesti George Wald ja Paul Brown Harvardin yliopistosta sekä Edward McNicol ja William Marks Johns Hopkinsin yliopistosta, jotka havaitsivat, että verkkokalvossa on kolme (ja vain kolme) tyyppistä kartiota, jotka ovat herkkiä valolle. pituusaalloilla 430, 530 ja 560 nm, eli violettiin, vihreään ja kelta-vihreään.

Jung Helmholtzin teoria selittää värin havaitsemisen vain verkkokalvon kartioiden tasolla, eikä se voi selittää kaikkia värin havaitsemisen ilmiöitä, kuten värikontrastia, värimuistia, väriperäisiä kuvia, värin pysyvyyttä jne., samoin kuin joitain värinäön häiriöitä, esimerkiksi väriagnosia. värin havaitsemisen teoria, joka olettaa erityisten elementtien olemassaolon silmässä punaisten, vihreiden ja violettien värien havaitsemiseksi; muiden värien havaitseminen johtuu näiden elementtien vuorovaikutuksesta.

15. Ewalt Heringin teoria

Ewald Hering ehdotti vastustajaprosessien teoriaa. Hän ehdotti, että visuaalinen järjestelmä käsittelee kolmea pääväriä vastakkaisina tai vastakkaisina pareina: punainen/vihreä, keltainen/sininen ja valkoinen/musta. Yhden vastustajan stimulaatio aiheuttaa kiihtymistä (tai estoa), kun taas toisen stimulaatio aiheuttaa päinvastaisia ​​vaikutuksia (vastaavasti estoa tai kiihotusta). Siksi, kun ärsykkeet ovat tasapainossa (esimerkiksi vastaanotetaan vastaava määrä punaisia ​​ja vihreitä värejä), tällaisen kanavan eri komponentit kytkeytyvät pois päältä ja järjestelmä tuottaa keltaisen värin tunteen. Tämä tiedonkäsittely näyttää alkavan verkkokalvosta, mutta jatkuu sitten lateraalisessa geniculate-kehossa ja näkökuoressa. Rajoittuessamme toistaiseksi verkkokalvoon, huomaamme, että kissan verkkokalvossa on todistettu gangliosoluja, joilla on vastustajaominaisuuksia. Kuvassa esitetyssä tapauksessa 16.22, näytetään kaksi gangliosolua, joista toisessa on samankeskinen RP, jossa on ON-tyyppinen keskus punaiselle ja ympäristö, joka antaa OFF-vasteen vihreälle, ja toisessa on ON-vaste keskellä vihreää ja OFF-vaste reunassa punaiseksi. Tämän tyyppiset solut eivät anna aivoille liian tarkkoja tietoja - kuva 1. 16.22 osoittaa, että aivojen on vaikea erottaa pientä kirkasta valkoista täplää RP:n keskellä ja suuresta vihreästä täplästä, joka peittää koko kentän. Verkkokalvon liitännät, jotka vastaavat kuvassa esitetystä värioppositiosta. 16.22 vielä tutkitaan. On kuitenkin selvää, että subjektiivinen värin tunne, joka näyttää niin välittömältä ja ilmeiseltä, johtuu monimutkaisista vuorovaikutuksista ei vain verkkokalvossa, vaan myös näköjärjestelmän korkeammilla tasoilla.

Tämän teorian mukaan silmässä on kolmen tyyppisiä säteilyenergian vastaanottimia (kartioita), jotka havaitsevat vastaavasti punaisen (pitkäaalto), keltaisen (keskiaaltoisen) ja sinisen (lyhytaaltoisen) osan. spektri.

Kaikki tunteemme ovat vain seurausta näiden kolmen värin sekoittamisesta eri suhteissa.

Kolmen kartiotyypin yhtä voimakkaalla virityksellä syntyy valkoisen värin tunne, yhtä heikolla virityksellä - harmaa ja ärsytyksen puuttuessa - musta. Tässä tapauksessa silmä havaitsee esineiden kirkkauden summaamalla kolmen tyyppisten kartioiden vastaanottamat tuntemukset ja värin - näiden tunteiden suhteeksi.

Kolmikomponenttinen värinäön teoria on nykyään lähes yleisesti hyväksytty. Oletetaan, että jokainen kartiotyyppi sisältää vastaavan väriherkän pigmentin (jodopsiinin), jolla on tietty spektriherkkyys (absorptioominaisuus). Pigmenttien kemiallista koostumusta ei ole vielä määritetty.

Mutta harkitse eri maiden tutkijoiden panosta tähän teoriaan:

Hollantilainen mekaanikko, fyysikko, matemaatikko, tähtitieteilijä ja keksijä Christian Huygens osallistui aktiivisesti samanaikaisiin kiistoihin valon luonteesta.

Vuonna 1678 hän julkaisi Teoksen valosta, hahmotelman valon aaltoteoriasta. Toinen merkittävä teos, jonka hän julkaisi vuonna 1690; siellä hän esitteli islannin sparrassa kvalitatiivisen heijastuksen, taittumisen ja kaksoistaittuvuuden teorian samassa muodossa kuin se nyt esitetään fysiikan oppikirjoissa.

Hän muotoili niin kutsutun Huygensin periaatteen, jonka avulla on mahdollista tutkia aaltorintaman liikettä, jonka Fresnel myöhemmin kehitti ja jolla oli tärkeä rooli valon aaltoteoriassa ja diffraktioteoriassa.

Kolmiosainen värinäön teoria ilmaistiin ensimmäisen kerran vuonna 1756 Mihail Lomonosov kun hän kirjoitti "kolmesta silmänpohjan asiasta" teokseensa "Valon alkuperästä".

Monien vuosien tutkimuksen ja lukuisten kokeiden perusteella Lomonosov kehitti valoteorian, jonka avulla hän selitti väriilmiöiden fysiologisia mekanismeja. Lomonosovin mukaan värit syntyvät kolmen tyyppisen eetterin ja kolmen tyyppisen väriä aistivan aineen vaikutuksesta, jotka muodostavat silmän pohjan.

Lomonosovin vuonna 1756 esittämä teoria väristä ja värinäöstä on kestänyt ajan kokeen ja ottanut oikeutetun paikkansa fyysisen optiikan historiassa.

Skotlantilainen fyysikko , matemaatikko ja tähtitieteilijä Sir David Brewster antoi valtavan panoksen optiikan kehitykseen. Hänet tunnetaan kaikkialla maailmassa, ei vain tieteellisissä piireissä, kaleidoskoopin keksijänä.

Brewsterin optinen tutkimus ei ole teoreettista ja matemaattista; siitä huolimatta hän löysi kokemuksella tarkan matemaattisen lain, josta hänen nimensä on jäänyt ja joka koskee valon polarisaatioilmiöitä: lasilevyn pinnalle epäsuorasti osuva valonsäde osittain taittuu, osittain heijastuu. Täysi polarisaation kulmassa heijastuva säde muodostaa suoran kulman sen suunnan kanssa, jonka taittunut säde ottaa tässä tapauksessa; tämä ehto johtaa toiseen, Brewsterin lain matemaattiseen lausekkeeseen, nimittäin täyden polarisaation kulman tangentti on yhtä suuri kuin taitekerroin.

Hän osoitti, että epätasainen jäähdytys antoi lasille kyvyn havaita värejä polarisoidussa valossa, mikä on tärkeä löytö osavoimien fysiikan kannalta; sen jälkeen hän löysi samanlaisia ​​ilmiöitä monista eläin- ja kasviperäisistä ruumiista.

Vuonna 1816 Brewster selitti syyn helmiäisten kuorien pinnalle leikkivien värien muodostumiseen. Hänen aikaansa asti timantin katsottiin edustavan voimakkainta valon taittumista ja jäätä heikoimmaksi kiinteissä aineissa; hänen mittauksensa laajensivat näitä rajoja osoittaen, että lyijyn kromihapposuola taittuu voimakkaammin kuin timantti ja fluoripersilja - heikommin kuin jää. Brewsterin tutkimusten kohteena olivat myös eri kappaleiden valon absorptioilmiöt, jotka ilmenevät siitä, että niiden läpi kulkevan (auringon) valon spektristä löytyy monia tummia viivoja. Hän osoitti, että monet auringon spektrin viivoista johtuvat siitä, että maapallon ilmakehä imeytyy tiettyihin maailman osiin; tutki yksityiskohtaisesti typpianhydridikaasun valon absorptiota ja osoitti, että tämä nestemäisessä muodossa oleva aine ei muodosta absorptiospektriä. Myöhemmin B. havaitsi, että jotkin keinotekoisten valonlähteiden spektrien valoviivat osuvat yhteen auringon spektrin tummien Fraunhofer-viivojen kanssa, ja ilmaisi mielipiteensä, että nämä jälkimmäiset ovat kenties absorptioviivoja auringon ilmakehässä. Vertaamalla hänen eri aikoina esittämiä ajatuksia tästä aiheesta, voidaan nähdä, että Brewster oli matkalla kohti suurta spektrianalyysin löytöä; mutta tämä kunnia kuuluu joka tapauksessa Bunsenille ja Kirchhoffille.

Brewster käytti paljon valoa absorboivia aineita toiseen tarkoitukseen, nimittäin hän yritti todistaa, että päävärien lukumäärä spektrissä ei ollut seitsemän, kuten Newton ajatteli, vaan vain kolme: punainen, sininen ja keltainen ("Uusi analyysi auringon valo, joka osoittaa kolmea pääväriä jne." ("Edinb. Transact.", XII osa, 1834). Hänen laajan kokeellisen kokemuksensa ansiosta hän pystyi todistamaan tämän väitteen melko vakuuttavasti, mutta se kumottiin pian, etenkin Helmholtzin kokeilla, jotka osoittautuivat lopullisesti, että vihreä väri on epäilemättä yksinkertainen ja että on otettava vähintään viisi pääväriä.

Optiset havainnot johtivat englantilaista fyysikkoa, mekaanikkoa, lääkäriä, tähtitieteilijää Thomas Young (Thomas Young) ajatukseen, että tuolloin vallinnut valonkorpuskulaarinen teoria oli väärä. Hän puhui aaltoteorian puolesta. Hänen ideansa herättivät vastalauseita englantilaisissa tiedemiehissä; heidän vaikutuksensa alaisena Jung hylkäsi mielipiteensä. Optiikkaa ja akustiikkaa käsittelevässä tutkielmassa "Äänen ja valon kokeet ja ongelmat" (1800) tiedemies kuitenkin tuli jälleen valon aaltoteoriaan ja pohti ensimmäistä kertaa aaltojen superpositiota. Tämän ongelman jatkokehitys oli se, että Jung löysi interferenssin periaatteen (Jung otti itse termin käyttöön vuonna 1802).

Luentossaan "Valon ja värien teoria", jonka Jung piti Royal Societylle vuonna 1801 (julkaistu vuonna 1802), hän selitti Newtonin renkaita interferenssin perusteella ja kuvasi ensimmäisiä kokeita valon aallonpituuksien määrittämiseksi. Vuonna 1803 hän käsitteli diffraktion ilmiöitä teoksessaan "Fysikaaliseen optiikkaan liittyvät kokeet ja laskelmat" (julkaistu vuonna 1804). O. Fresnelin klassisten polarisoidun valon interferenssiä koskevien tutkimusten jälkeen Jung esitti hypoteesin valon värähtelyjen poikittaisesta luonteesta. Hän kehitti myös värinäön teorian, joka perustuu olettamukseen, että silmän verkkokalvossa on kolmenlaisia ​​herkkiä kuituja, jotka reagoivat kolmeen pääväriin.

Skotlanti alkuperältään brittiläinen fyysikko, matemaatikko ja mekaanikko James Maxwell Vuonna 1854 toimittajan ehdotuksesta Macmillan alkoi kirjoittaa optiikkaa käsittelevää kirjaa (se ei koskaan valmistunut).

Kuitenkin Maxwellin tärkein tieteellinen kiinnostus tällä hetkellä oli työ väriteorian parissa. Se on peräisin Isaac Newtonin työstä, joka noudatti ajatusta seitsemästä pääväristä. Maxwell toimi Thomas Youngin teorian seuraajana, joka esitti ajatuksen kolmesta pääväristä ja yhdisti ne ihmiskehon fysiologisiin prosesseihin. Tärkeä tieto sisälsi värisokeuden tai värisokeuden potilaiden todistuksia. Värisekoituskokeissa, toistaen suurelta osin itsenäisesti Hermann Helmholtzin kokeita, Maxwell käytti "väritopa", jonka levy oli jaettu eri väreillä maalattuihin sektoreihin, sekä "värilaatikkoa", optista järjestelmää, jonka oli kehittänyt. hän, joka salli vertailuvärien sekoittamisen. Vastaavia laitteita oli käytetty aiemminkin, mutta vain Maxwell alkoi saada kvantitatiivisia tuloksia niiden avulla ja ennustaa melko tarkasti sekoituksen tuloksena syntyvät värit. Joten hän osoitti, että sinisen ja keltaisen värin sekoittaminen ei anna vihreää, kuten usein uskotaan, vaan vaaleanpunaista sävyä.

Maxwellin kokeet osoittivat, että valkoista ei voida saada sekoittamalla sinistä, punaista ja keltaista, kuten David Brewster ja jotkut muut tiedemiehet uskoivat, ja päävärit ovat punainen, vihreä ja sininen. Värien graafiseen esittämiseen Jungia seurannut Maxwell käytti kolmiota, jonka sisällä olevat pisteet osoittavat kuvion huipuissa sijaitsevien päävärien sekoituksen tulosta.

Maxwellin vakava kiinnostus sähköongelmaa kohtaan antoi hänelle mahdollisuuden muotoilla valon aaltoteoria- yksi valon luonnetta selittävistä teorioista. Teorian pääkohta on, että valolla on aaltoluonteinen, eli se käyttäytyy kuin sähkömagneettinen aalto (näkemämme valon väri riippuu sen pituudesta).

Teoria on vahvistettu monilla kokeilla (erityisesti T. Youngin kokemuksella), ja tämä valon käyttäytyminen (sähkömagneettisen aallon muodossa) havaitaan sellaisissa fysikaalisissa ilmiöissä kuin valon dispersio, diffraktio ja häiriöt. Monia muita valoon liittyviä fysikaalisia ilmiöitä ei kuitenkaan voida selittää pelkästään aaltoteorialla.

Kesäkuussa 1860 British Associationin kokouksessa Oxfordissa Maxwell antoi raportin tuloksistaan ​​väriteorian alalla ja tuki niitä kokeellisilla demonstraatioilla värilaatikon avulla. Myöhemmin samana vuonna Lontoon kuninkaallinen seura myönsi hänelle Rumfoord-mitalin värien sekoittamisen ja optiikan tutkimuksesta. 17. toukokuuta 1861 luennossa Royal Institutessa ( Kuninkaallinen instituutio) aiheesta "Kolmen päävärin teoriasta" Maxwell esitti toisen vakuuttavan todisteen teoriansa oikeellisuudesta - maailman ensimmäisen värivalokuvan, jonka idea tuli hänelle jo vuonna 1855. Yhdessä valokuvaaja Thomas Suttonin kanssa (eng. Thomas Sutton) tuotti kolme värinauhanegatiivia lasille, joka oli päällystetty valokuvausemulsiolla (kollodionilla). Negatiivit otettiin vihreiden, punaisten ja sinisten suodattimien läpi (eri metallien suolojen liuokset). Valaisemalla sitten negatiivit samojen suodattimien läpi oli mahdollista saada värikuva. Kuten melkein sata vuotta myöhemmin osoittivat Kodak-yhtiön työntekijät, jotka loivat uudelleen Maxwellin kokeen olosuhteet, käytettävissä olevat valokuvamateriaalit eivät mahdollistaneet värivalokuvan esittelyä ja erityisesti punaisten ja vihreiden kuvien saamista. Onnellinen sattuma, että Maxwellin saama kuva muodostui täysin erilaisten värien sekoittamisen seurauksena - sinisen alueen ja lähellä ultraviolettiaaltoja. Siitä huolimatta Maxwellin kokeilu sisälsi oikean värikuvauksen periaatteen, jota käytettiin monta vuotta myöhemmin, kun valoherkkiä väriaineita löydettiin.

Saksalainen fyysikko, lääkäri, fysiologi ja psykologi Hermann Helmholtz edistää Thomas Jungin kolmivärinäköteorian tunnustamista.

Helmholtzin teoria värin havaitsemisesta (Jung-Helmholtzin teoria värin havaitsemisesta, kolmikomponenttinen värin havaitsemisen teoria) on värin havaintoteoria, joka olettaa erityisten elementtien olemassaolon silmässä punaisen, vihreän ja sinisen värin havaitsemiseksi. Muiden värien havaitseminen johtuu näiden elementtien vuorovaikutuksesta.

Vuonna 1959 teorian vahvistivat kokeellisesti George Wald ja Paul Brown Harvardin yliopistosta sekä Edward McNicol ja William Marks Johns Hopkinsin yliopistosta, jotka havaitsivat, että verkkokalvossa on kolme (ja vain kolme) tyyppistä kartiota, jotka ovat herkkiä valolle. pituusaalloilla 430, 530 ja 560 nm, eli violettiin, vihreään ja kelta-vihreään.

Young-Helmholtzin teoria selittää värin havaitsemisen vain verkkokalvon kartioiden tasolla, eikä se voi selittää kaikkia värien havaitsemisilmiöitä, kuten värikontrastia, värimuistia, väriperäisiä kuvia, värin pysyvyyttä jne., samoin kuin joitain värinäön häiriöitä. esimerkiksi väriagnosia.

Vuonna 1868 Leonard Hirshman käsitteli värien havainnointia, pienintä näkökulmaa, ksanthopsiaa santoniinimyrkytyksen yhteydessä (sairaus, jossa ihminen näkee kaiken keltaisessa valossa) ja hän puolusti Helmholtzin ohjauksessa väitöskirjansa "Materials on the Physiology of Värin havaitseminen".

Vuonna 1870 saksalainen fysiologi Ewald Göring muotoili ns vastustajan värinäön hypoteesi, joka tunnetaan myös käänteisen prosessin teoriana tai Heringin teoriana. Hän ei tukeutunut vain viiden psykologisen tunteen olemassaoloon, nimittäin punaisen, keltaisen, vihreän, sinisen ja valkoisen tunteeseen, vaan myös siihen, että ne näyttävät toimivan vastakkaisissa pareissa, samanaikaisesti täydentäen ja sulkeen pois toisiaan. Sen olemus on siinä, että jotkin "eri" värit muodostavat välivärejä sekoitettuna, esimerkiksi vihreä ja sininen, keltainen ja punainen. Muut väliväriparit eivät voi muodostua, mutta ne antavat uusia värejä, kuten punaisen ja vihreän. Ei ole puna-vihreää väriä, on keltaista.

Sen sijaan, että Hering väittäisi kolmen tyyppisiä kartiovasteita, kuten Young-Helmholtzin teoriassa, Hering olettaa kolmen tyyppistä vastakkaista reaktioprosessiparia mustalle ja valkoiselle, keltaiselle ja siniselle sekä punaiselle ja vihreälle. Nämä reaktiot ilmenevät näkömekanismin reseptorin jälkeisessä vaiheessa. Heringin teoria korostaa värinäön psykologisia puolia. Kun kolme reaktioparia kulkevat dissimiloitumisen suuntaan, on lämpimiä valkoisen, keltaisen ja punaisen tunteita; kun ne virtaavat assimilatiivisesti, niihin liittyy mustan, sinisen ja sinisen kylmän tuntemuksia. Neljän värin käyttäminen värisynteesissä antaa sinulle enemmän vaihtoehtoja kuin kolmen värin käyttäminen.

Gurevich ja Jameson kehittivät Heringin teorian vastakkaisista prosesseista värinäössä siihen pisteeseen, jossa värinäön eri ilmiöt voidaan kvantitatiivisesti selittää sekä normaalin värinäön omaavalle että epänormaalille värinäön havaitsijalle. .

Gurevichin ja Jamesonin kehittämä Heringin teoria tunnetaan myös nimellä vastustajan teoria. Se säilyttää kolme reseptorijärjestelmää: puna-vihreä, kelta-sininen ja musta-valkoinen. Oletetaan, että jokainen reseptorijärjestelmä toimii antagonistisena parina. Kuten Young-Helmholtzin teoriassa, uskotaan, että jokainen reseptori (tai reseptoripari) on herkkä eri aallonpituuksille valolle, mutta on herkin tietyn aallonpituuden aalloille.

G. Helmholtzin yleinen lähestymistapa havaintoongelmaan on puhtaasti luonnontieteellinen. Kunnioitan todellisia psykologisia tutkimuksen menetelmiä (analyysimenetelmä ja itsehavaintojen tietojen kuvaukset), hän ei käyttänyt niitä työssään, "koska tämä merkitsee tarvetta siirtyä pois luotettaviin faktoihin perustuvista menetelmistä ja yleisesti tunnustetut ja selkeät periaatteet”.

Havainnot G. Helmholtz kutsui aistillisia ideoita ulkoisten esineiden olemassaolosta, muodosta ja sijainnista. Havainnon perusta, sen aistimateriaali on aistimukset, jonka tulisi olla tutkimuksen päätavoitteena. Tutkimusmenetelmät - luonnontieteiden menetelmät. G. Helmholtz nosti esiin ensimmäisen yleissäännön yhtenä yleisistä visuaalisten aistikuvien muodostumismalleista: vaikutuksesta aisteihin, vaikka se olisi epätavallista, "näemme aina kohteet näkökentässä sellaisina kuin näkisimme ne normaaleissa olosuhteissa, jos saisimme saman vaikutelman».

Tämä sääntö tarkoittaa, että vain ulkoiset fyysiset vaikutukset vastaaviin aistielinten reseptoreihin ovat aistimiemme syy. Jopa silmämunan ulkokulmaan kohdistuva paine (ilmeisesti epäspesifinen näön kannalta) johtaa valon tunteeseen, joka tulee nenänselän sivulta, koska ärsytämme mekaanisesti sitä verkkokalvon osaa, joka yleensä on

Normaaleissa olosuhteissa valo putoaisi nenäselän sivulta. Tämä näkemään muotoiltu sääntö on yhteinen kaikenlaisille herkkyyksille. G. Helmholtz mainitsi toisen esimerkin saman säännön toiminnasta tulkitessaan haamukivun syytä raajan amputoinnin jälkeen: puuttuvan jalan tai käden tuntemuksia ärsyttävät pohjimmiltaan hermosäikeiden jäännökset. Tämän säännön perusteella G. Helmholtz selitti myös havaintoilluusioiden ilmaantumisen syyn: illuusioita ei synny aistielinten virheellisestä toiminnasta, vaan aistiaistien sisällön virheellisestä tulkinnasta.

Kuinka sitten tiettyjä elimiä vastaavista aistimuksista syntyy kokonaisvaltaisia ​​havaintokuvia? G. Helmholtzin vastaus on selkeä ja täsmällinen: havainnot ilmenevät tiedostamattoman henkisen toiminnan seurauksena ja muistuttavat muodoltaan päätelmää. Siten havaintokuvan muodostumismekanismi ovat tiedostamattomia johtopäätöksiä. Tämän henkisen mekanismin avulla aistihermojen virityksen tulosten mukaan erityistä

ulkoisen kohteen ominaisuudet. Pohjimmiltaan tiedostamattomat johtopäätökset eivät ole mielivaltaisia ​​tekoja, emme voi mitenkään vaikuttaa niiden tulokseen - havaintokuvaan, siksi G. Helmholtz painotti niiden tahatonta luonnetta, että ne ovat ylitsepääsemättömiä.

Tällainen aistikuvien tahaton tai vastustamaton luonne voi viitata siihen, että aistimusten ja jonkin kohteen havaitsemisen välillä on tiukka ja yksiselitteinen yhteys, ts. havainnoissa ei ole mitään, mikä ei olisi vastaavissa aistimuksissa. G. Helmholtz totesi yksiselitteisesti: aistimien ja havaintojen yhteys "perustuu pitkälti hankittuun kokemukseen, ts. henkisen toiminnan suhteen. Tästä seuraa, että havaintoon vaikuttaa suuresti

kokemus, koulutus, tapa.

Toinen G. Helmholtzin muotoilema yleinen sääntö seuraa havaintokuvan sisällön välittämisestä subjektin aiemman kokemuksen avulla. Kaikki tuntemukset eivät sisälly tiedossa olevaan havaintokuvaan, vaan vain ne, jotka ovat erityisen tärkeitä ulkoisten kohteiden havainnolle.. Sääntö sisältää erittäin tärkeän ajatuksen siitä, että havaintokuva on aina yleistetty kuva ulkoisesta kohteesta, ei yksityiskohtainen joukko kaikista aistimuksista. Tästä säännöstä seuraa, että havaintokuvalla on objektiivinen luonne, koska se heijastaa kohteen oleellisia ominaisuuksia. Siitä seuraa myös se, että kaikkea subjektiivista kokemusta ei me toteuta, vaan osa siitä ei sisälly havaintokuvaan.

Näin ollen G. Helmholtz esitti aivan varmasti kysymyksen havaintokuvan havainnoinnin kaksinaisuudesta, aistinvaraisesta perustasta ja subjektisisällöstä. Hänen työssään ilmeni ehkä ensimmäistä kertaa selkeästi ajatus, että "vaikka näyttää siltä, ​​että mikään ei ole helpompaa kuin omien tuntemusten tiedostaminen, kokemus osoittaa, että niiden havaitsemiseen tarvitaan usein erityistä lahjakkuutta". Huomion kiinnittäminen aistimuksiin on erityinen asia, jota varten on välttämätöntä irrottautua aistikuvan aihesisällöstä esimerkiksi tuomalla esiin epätavallisuustekijä jotain havaittaessa. Ja G. Helmholtz antoi erinomaisia ​​neuvoja, joita monet kokeelliset psykologit tulevat käyttämään jatkossa: jotta maailmaa voi nähdä yksityiskohtaisemmin ja vähemmän yleisesti, sitä on katsottava linssien läpi, jotka kääntävät kuvan. Käytetään esimerkiksi tähtitieteellistä kaukoputkea, joka osoittaa sen kaukaa käveleviin ihmisiin. Tasaisten ja jatkuvien liikkeiden sijaan näemme outoja hyppyjä ja heilahteluja sekä monia muita yksilöllisen kävelyn piirteitä. "Ja tämä kaikki vain siksi, että havainnosta tuli epätavallinen." Ja päinvastoin, käänteisessä kuvassa emme näe visuaalisen kuvan objektiivisia ominaisuuksia - siitä on tullut "ei niin helppoa määrittää kävelyn luonne: onko se kevyt vai raskas, arvokas vai siro". Siten tavallisissa havainnointiolosuhteissa on melko vaikeaa määrittää, mikä kuvassamme on sen aistinvaraisesta perustasta - aistimuksista, ja mikä on kokemuksen tuomaa.

Kuvaamalla pääasiallisia kuvatyyppejä G. Helmholtz määritteli niistä kolme ja esitti siten havaintokuvien erityispiirteet.

konsepti kuva näkyvissä- viittaa vain vaikutelmiin, joilla ei ole nykyistä aistipohjaa, tämä on kuva menneistä vaikutelmista.

konsepti havainnollinen kuva- viittaa suoraan havaintoon, johon liittyy vastaavia aistituntemuksia.

konsepti ensisijainen kuva- viittaa aistivaikutelmien kokonaisuuteen, joka muodostuu nykyisten aistimusten perusteella ja joiden pohjana ei ole aikaisempaa kokemusta.

Siten havaintokuva muodostuu aikaisemman kokemuksen (päälähtökohta) ja nykyisten aistituntemusten (pieni lähtökohta) vuorovaikutuksen prosessissa, tällaisen vuorovaikutuksen mekanismi on analoginen loogisen päätelmän tuloksen kanssa - johtopäätöksen, joka on tiedostamaton. sen muodossa. Tästä syystä emme pysty havaitsemalla ympärillämme olevaa todellisuutta, missä määrin kuviemme sisältö riippuu muistista ja missä määrin niiden välittömästä aistipohjasta.

Lopuksi, pysähdytään muutamaan G. Helmholtzin ajatukseen havainnointimme luonteesta, joka toimi nykyajan psykologian käsitteiden perustana. Korostaessaan ymmärryksen roolia havaintokuvan rakentamisessa aistinvaraisen epävarmuuden olosuhteissa, G. Helmholtz ennakoi näin J. Brunerin ja muiden psykologien ajatuksia havainnosta havaintohypoteesien testausprosessina.

Havainnon ymmärtämisestä nykyisten tuntemusten ja menneiden kokemusten synteesinä seuraa G. Helmholtzin käsitys havainnon illuusioista, joiden syitä hän näkee normaalin havainnon rikkomisena: kokemuksen puute, ajan puute tai normaalien tarkkailuolosuhteiden rikkominen.

Luonnehdittaessa havainnon proseduaalista aspektia G. Helmholtz viittasi sen aktiiviseen luonteeseen: ”Emme vain passiivisesti alistu vaikutelmien virtaukselle, vaan tarkkailemme aktiivisesti, ts. joten säädämme aistejamme erottaaksemme vaikutteet mahdollisimman tarkasti. Hän korosti, että havaintoprosessissa valitsemme tällaisen havainnointimenetelmän, jotta voimme onnistuneesti harkita ja vertailla sen avulla. Nämä suuren tiedemiehen ajatukset tarkoittavat lähestymistapaa havaintoon havainnointitoimintojen järjestelmänä, johon ei sisälly vain afferentteja, vaan myös efferenttejä linkkejä.

Ymmärtääkseen kysymyksen synnynnäisten mekanismien hallitsevasta roolista tai subjektin havainnosta hankkimasta kokemuksesta G. Helmholtz seisoi empirismin kannalla ja kritisoi nativistista näkökulmaa kognitiivisten prosessien luonteen liiallisesta monimutkaisesta. Käyttämällä esimerkkiä tilaesitysten muodostumisesta, hän osoitti, että on paljon helpompaa ja yksinkertaisempaa olettaa, että ne muodostuvat kokemuksessa eivätkä synnynnäisesti.

G. Helmholtz kiinnitti erityistä huomiota kysymykseen havaintokuvien todellisuuden heijastuksen täydellisyydestä ja totuudesta, jonka hän ratkaisi havaitun kohteen käytännön merkityksen näkökulmasta ihmisen toiminnassa. "Kysyä, onko käsitykseni pöydästä (sen muoto, kovuus, väri, paino jne.) sinänsä totta vai tarua, riippumatta sen mahdollisesta käytännön käytöstä ja siitä, onko se yhteneväinen todellisen esineen kanssa tai on illuusio, on aivan yhtä merkityksetön , samoin kuin kysymys siitä, mikä väri tietyllä äänellä on - punainen, keltainen vai sininen. Edustus ja sen kohde kuuluvat ilmeisesti kahteen täysin eri maailmaan. Siten hän korosti, että esineen aistihavainnon totuus ei ole järkevää sinänsä, vaan suhteessa tämän esineen käytännön käyttöön, mikä tarkoittaa, että havaintokuvassa ne sen monista ominaisuuksista, jotka ilmenevät prosessissa. käytännön ihmisten vuorovaikutus paljastuu meille rauhassa

TEORIA

Mutta aluksi, melko vähän teoriaa, muuten ei ole selvää, miten tämä voi periaatteessa olla ja miksi tiedämme siitä hyvin vähän.

Noin 180 vuotta sitten saksalainen fyysikko, fysiologi Hermann Helmholtz ehdotti ihmissilmän työtä. Mitä Helmholtz ehdotti? Hän ehdotti, että ihmissilmä on pallon muotoinen, etuosassa on linssi, kaksoiskupera linssi ja linssin ympärillä on niin sanottu pyöreä sädelihas.

Joten miten ihminen näkee Helmholtzin mukaan?

Kun sädelihas on rento, linssi on litteä, linssin fokus on verkkokalvolla, ja tällainen rento silmä litteällä linssillä näkee täydellisesti kaukaisuuteen, koska selkeä kuva kaukana olevista kohteista, lakien mukaan. geometrinen optiikka, on rakennettu optisen järjestelmän tarkennusalueelle. Tässä tapauksessa selkeä kuva kaukaisesta kohteesta on vain verkkokalvolla.

Mutta se täytyy nähdä läheltä. Jos haluat nähdä läheltä, sinun on muutettava tämän optisen järjestelmän parametreja. Ja Helmholtz ehdotti, että nähdäkseen läheltä ihminen jännittää sädelihasta, se puristaa linssiä kaikilta puolilta, linssistä tulee kuperampi, muuttaa kaarevuuttaan, kuperan linssin polttoväli pienenee, tarkennus menee linssin sisään. silmä, ja sellainen silmä, jossa on kupera linssi, näkee hyvin läheltä. Koska optisen järjestelmän fokuksen taakse rakennetaan selkeä kuva läheisistä kohteista saman geometrisen optiikan lakien mukaan. Tässä tapauksessa tämän läheisen kohteen kuva tulee jälleen tarkalleen verkkokalvolle.

Ihmisen pitää siis nähdä kaukaisuuteen. Hän räpäytti silmiään, rentouttaa sädelihaksensa - linssi on litteä, hän näkee kaukaisuuteen. Se on nähtävä läheltä - se rasittaa sädelihasta, linssi on kupera ja hän näkee läheltä.

Mikä on likinäköisyys Helmholtzin mukaan?

Joillakin ihmisillä (Helmholtz itse ei ymmärtänyt miksi) sädelihas jännittyy, linssistä tulee kupera, eikä tämä lihas rentoudu takaisin. Tällaisia ​​ihmisiä, joilla oli kupera linssi, hän kutsui likinäköisiksi. He näkevät hyvin lähelle, mutta eivät näe kauas, koska optisen järjestelmän fokusalueelle muodostuu selkeä kuva kaukana olevasta kohteesta. Tässä tapauksessa selkeä kuva on silmän sisällä. Ja verkkokalvolle tulee jonkinlainen epäselvä, tahriintunut, epäselvä täplä. Ja sitten Helmholtz ehdotti likinäköisyyden kompensoimista kaksoiskoveran negatiivisen miinus silmälasilinssin avulla. Ja järjestelmän polttoväli (kovera linssi plus kupera linssi) kasvaa. Silmälasien avulla tarkennus palaa silmän verkkokalvolle ja likinäköiset miinuslaseissa näkevät täydellisesti kaukaisuuteen.

Ja siitä lähtien, 180 vuotta, kaikki maailman silmälääkärit ovat valinneet miinuslasit lyhytnäköisille ihmisille ja suosittelevat niitä jatkuvaan käyttöön.

Kumpi teistä on likinäköinen? Nosta kätesi, kiitos. Tässä on sinun, kuten sanotaan, ongelmasi ja ongelmasi.

Mikä on kaukonäköisyys Helmholtzin mukaan?

Helmholtz uskoi, että monilla ihmisillä sädelihaksen toiminta heikkenee iän myötä. Tämän seurauksena linssi on litteä, linssin fokus on verkkokalvolla ja klassiset kaukonäköiset ihmiset näkevät täydellisesti kaukaisuuteen. Mutta sinun täytyy nähdä se läheltä. Jos haluat nähdä läheltä, sinun täytyy puristaa linssiä ja tehdä siitä kupera. Ja lihaksen voima linssin puristamiseksi ei riitä. Ja ihminen katsoo kirjaan, ja selkeä kuva kirjaimista rakennetaan optisen järjestelmän fokuksen taakse, jonnekin lähemmäs pään takaosaa. Ja verkkokalvolla on vain epäselvä, tahriintunut, epäselvä kohta. Ja sitten Helmholtz ehdotti kaukonäköisyyden kompensoimista kaksoiskuperan plus silmälasilinssin avulla. Ja järjestelmän polttoväli (kupera linssi plus litteä linssi) pienenee. Lasien avulla tarkennus käännetään silmän sisään ja kaukonäköiset plus-laseissa näkevät täydellisesti läheltä.

Ja siitä lähtien, 180 vuotta, kaikki maailman silmälääkärit ovat valinneet plus-laseja kaukonäköisille ihmisille ja suosittelevat niitä lukemiseen ja lähellä työskentelyyn.

Kumpi teistä on kaukonäköinen? Nosta kätesi, kiitos.

Värinäön teoriat- käsitteitä, jotka selittävät ihmisen kyvyn erottaa värejä havaittujen tosiseikkojen, oletusten ja niiden kokeellisen todentamisen perusteella.

On olemassa useita erilaisia värinäön teoriat, kuten:

Newtonin valo- ja väriteoria T. Jungin teoria

"Väriteoria" J. V. Goeth

Johannes Müllerin teoria värin havaitsemisesta E. Goeringin teoria

G. E. Mullerin psykofyysinen teoria värin havaitsemisesta Värinäön teoriat 1900-luvulla

Kolmikomponenttinen värihavaintoteoria Young-Helmholtzin kolmikomponenttinen teoria. jne.

nauttii vähäisestä tunnustuksesta kolmikomponenttinen teoria. Se mahdollistaa kolmen tyyppisten eri värien havaitsevien fotoreseptoreiden - kartioiden - olemassaolon verkkokalvossa. M. V. Lomonosov puhui kolmikomponenttisen värien havaitsemismekanismin olemassaolosta. Myöhemmin tämän teorian muotoilivat T. Jung ja G. Helmholtz. Tämän teorian mukaan kartiot sisältävät erilaisia ​​valoherkkiä aineita. Jotkut kartiot sisältävät ainetta, joka on herkkä punaiselle, toiset vihreälle ja toiset violetille. Jokainen väri vaikuttaa kaikkiin kolmeen värintunnistuselementtityyppiin, mutta vaihtelevassa määrin. Valoherkkien aineiden hajoaminen aiheuttaa hermopäätteiden ärsytystä. Aivokuoreen saavuttaneet viritykset summataan ja antavat yhden yhtenäisen värin tunteen.

49. Kuuloaistimukset

Kuulon erityinen merkitys ihmisille liittyy puheen ja musiikin aistimiseen. Kuuloaistimukset ovat kuuloreseptoriin vaikuttavien ääniaaltojen heijastusta, jotka luontainen keho tuottaa ja edustavat vaihtelevaa ilman tiivistymistä ja harventumista. Ääniaaloilla on ensinnäkin erilaiset värähtelyamplitudit. toiseksi värähtelyjen taajuuden tai keston perusteella. kolmanneksi värähtelyjen muoto, eli sen jaksollisen käyrän muoto, jossa abskissat ovat verrannollisia aikaan ja ordinaatit ovat verrannollisia värähtelypisteen poistoon tasapainoasennostaan. Kuuloaistimuksia voivat aiheuttaa sekä jaksolliset värähtelyprosessit että ei-jaksolliset, joiden värähtelyjen epävakaa taajuus ja amplitudi muuttuvat epäsäännöllisesti. Edellinen heijastuu musiikin ääniin, jälkimmäinen ääniin.

Kuuloaistusten ilmaantuminen on mahdollista vain, kun äänen intensiteetti saavuttaa tietyn minimin, riippuen korvan yksilöllisestä herkkyydestä tietylle äänelle. Äänenvoimakkuudella on myös yläraja, jonka yläpuolella korva kokee ensimmäisenä äänen ja intensiteetin lisääntyessä kipuaistimukset.

50. ÄÄNENTISTEIDEN PARAMETRIT JA NIIDEN FYSIKAALISET KORRELAATTEET: ÄÄNENVOIMAKKUUS, ÄÄNENVOIMAKKUUS, PUUT.

Kuuloaistumus ei muodostu heti. Kaikki äänet, joiden kesto on lyhyempi kuin 5 ms, havaitaan vain meluna, napsahduksella. Kuulo ei tunne epälineaarisia vääristymiä, jos niiden kesto ei ylitä 10 ms. Siksi mittauslaitteen ei tule rekisteröidä kaikkia maksimisignaalitasoja, vaan vain niitä, joiden kesto ylittää 5 - 10 ms. Tehtävän suorittamiseksi lähetyssignaali tasataan ja keskiarvoistetaan (integroidaan) tietyn ajanjakson aikana.

Kuuloaistimus jatkuu jonkin aikaa (50 - 60 mikrosekuntia) virityksen lakkaamisen jälkeen. Siksi ääniä, jotka erotetaan toisistaan ​​alle 60 - 70 mikrosekunnin aikaväleillä, kuullaan ilman taukoja. Erilaisten äänien meissä aiheuttamat kuuloaistimukset riippuvat pitkälti ääniaallon amplitudista ja sen taajuudesta. Amplitudi ja taajuus ovat ääniaallon fyysisiä ominaisuuksia. Nämä fyysiset ominaisuudet vastaavat tiettyjä fysiologisia ominaisuuksia, jotka liittyvät äänihavaintoihimme. Näitä fysiologisia ominaisuuksia ovat äänenvoimakkuus ja äänenkorkeus.

Kuuloanalysaattori suorittaa ääniärsykkeiden hyvin erilaistuneen analyysin. Sen avulla saamme kuuloaistimuksia, joiden avulla voimme erottaa äänenkorkeuden, äänenvoimakkuuden ja sointiäänen.

Äänenvoimakkuus. Äänenvoimakkuus riippuu ääniaallon värähtelyjen voimakkuudesta tai amplitudista. Äänen voima ja äänenvoimakkuus eivät ole vastaavia käsitteitä. Äänen voimakkuus kuvaa objektiivisesti fyysistä prosessia riippumatta siitä, havaitseeko kuuntelija sen vai ei; äänenvoimakkuus - havaitun äänen laatu. Jos järjestämme saman äänen voimakkuudet sarjaksi, joka kasvaa samaan suuntaan kuin äänen voimakkuus, ja ohjaamme korvan havaitseman äänenvoimakkuuden kasvun askeleita (voimakkuuden jatkuvalla kasvulla äänen voimakkuus), silloin käy ilmi, että äänenvoimakkuus kasvaa paljon hitaammin kuin äänen voimakkuus.

Korkeus.Äänenkorkeus heijastaa ääniaallon taajuutta. Korvamme ei havaitse kaikkia ääniä. Sekä ultraäänet (korkeataajuiset äänet) että infraäänet (erittäin hitaat värähtelyt) jäävät kuulomme ulkopuolelle. Ihmisen kuulon alaraja on noin 15 - 19 vaihtelua; ylempi on noin 20 000, ja joillakin ihmisillä korvan herkkyys voi aiheuttaa erilaisia ​​yksilöllisiä poikkeamia. Molemmat rajat ovat vaihtelevia, ylempi riippuu erityisesti iästä; vanhemmilla ihmisillä herkkyys korkeille äänille vähenee vähitellen. Kuulohavainnon alue kattaa yli 10 oktaavia ja sitä ylhäältä rajoittaa kosketuskynnys, alhaalta kuulokynnys. Tällä alueella ovat kaikki korvan havaitsemat äänet eri vahvuuksilla ja korkeuksilla. Äänenkorkeus, kuten se yleensä havaitaan meluissa ja puheäänissä, sisältää kaksi eri komponenttia - itse äänenkorkeuden ja sointiominaisuudet.

Sävy. Sävy ymmärretään äänen erikoishahmoksi tai väritykseksi sen osaäänien suhteesta riippuen. Sävy heijastaa monimutkaisen äänen akustista koostumusta, eli sen koostumukseen sisältyvien osaäänien (harmonisten ja ei-harmonisten) määrää, järjestystä ja suhteellista voimakkuutta. sointi, kuten harmonia, heijastaa ääntä, joka akustisessa koostumuksessaan on konsonanssia. Koska tämä konsonanssi havaitaan yhtenä äänenä erottamatta akustisesti siinä tulevia osaääniä, äänikoostumus heijastuu äänisävynä. Koska kuulo erottaa monimutkaisen äänen osittaisia ​​ääniä, syntyy harmonian käsitys.