В основе модели многомерного шкалирования лежит целый ряд предположений о структуре процессов различения объектов стимулов.
Физически каждый объект-стимул характеризуется множеством признаков, например, «объем», «форма», «пространственное положение», «высота», «длина» и т. п. Сами признаки могут быть простыми, одномерными и сложными, многомерными. Например, «высота» и «длина» — одномерные признаки, а «форма» и «положение» — многомерные. Отдельный одномерный признак может служить какой-либо одной размерностью более сложного признака. Так, «высота» геометрической фигуры есть одна из размерностей признака «форма». Каждый стимул имеет определенные значения или степень выраженности признака.

Для психофизиологии цветового зрения основное содержание понятия «цвет» заключается в его сенсорных качествах, которые мы будем рассматривать в этом разделе. Представление о цвете как об ощущении, как о сенсорном образе можно получить, если в течение некоторого времени (например, 1—3 с) световое излучение наблюдать через апертуру — маленькое отверстие в большом непрозрачном экране, или как «гансфельд» — засветку всей сетчатки однородным излучением через матовую сферическую поверхность из стекла или пластмассы.

Дифференциальное цветоразличение. Дифференциальная цветовая чувствительность определяется через несколько наиболее характерных функций. Основной функцией цветоразличения считается зависимость ?? (?), которая представляет собой непрерывную кривую при аргументе, меняющемся от 400 до 700 нм. На рис. 5.1 приводится классический образец такой функции, полученной Райтом и Питтом. Она имеет три пика наибольшей
чувствительности в областях 440—450 нм, 480—500 нм и 580— 600 нм. Между этими областями внутри спектра чувствительность несколько уменьшается, но самое резкое понижение чувствительности происходит на краях спектра, где пороги увеличиваются в 10—20 раз.

В первичной и вторичных проекционных зонах зрительной коры обезьяны выделены 4 типа нейронов, общим свойством которых является реакция только на узкополосные спектральные стимулы, а не на широкополосные сигналы любой формы. Цветовые нейроны с концентрическими рецептивными полями обнаруживают двойную цветовую оппонентность: например, реагируют по типу R+G- в центре рецептивного поля и по типу R-G+
на периферии (или, наоборот R-G+ в центре, а R+G- — на периферии) (рис. 3.4.2). Выделяются два типа оппонентных клеток — R/G и B/Y, но преобладают клетки R/G-типа. Максимальная активация таких клеток, как и аналогичных нейронов с двойл ной цветовой оппонентностью в сетчатке и НКТ, достигается при одновременном засвете центра и периферии рецептивного поля разными излучениями. Нейроны этого типа получают прямые входы от НКТ и представляют первый этап обработки информации о цвете в коре. Клетки с концентрическими цветооппонептными рецептивными полями локализуются преимущественно в IV слое.

В историческом экскурсе в начале книги мы рассматривали причины отвержения одностадийной концепции и замены ее двухстадийной. И хотя первые идеи о втором звене цветового анализатора появились еще в начале нашего века, реально, в качестве сформировавшейся теории, двухстадийная концепция появляется только в 50-е годы. Первую математическую модель, основанную на широком круге экспериментальных измерений, предложили американские исследователи Харвич и Джемсон.

Главным достижением XIX в. в исследовании цветового зрения явилась математическая модель смешения цветов, основанная на трехкомпонентной теории Юнга—Гельмгольца. Ее теоретическое значение состояло в установлении прямой связи между феноменами цветового смешения и тремя светочувствительными приемниками сетчатки, а практическое — в разработке системы спецификации цвета по спектральному составу излучения (Стандартный Наблюдатель МКО-31).

Изучение природы цветового зрения представляет интерес со многих точек зрения. Прежде всего наша способность видеть цвета окружающего нас мира необычайно важна практически. Благодаря тому, что мы видим цвета предметов, мы оказываемся в состоянии лучше различать предметы. Цветовая фотография покрытого различными растениями поля дает возможность заметить больше разнообразия, чем фотография бесцветная, воспроизводящая все лишь в серых тонах. Как трудно было бы находить ягоды земляники в траве, если бы они не выделялись из окружающего зеленого фона своим красным цветом!

Обладание цветовым зрением есть проявление более высокой, более совершенной степени приспособления животного к познанию окружающего. Различая цвета, животному легче находить пищу и избегать опасностей.

Концевыми нервными аппаратами той части зрительного анализатора, которая обеспечивает цветовое зрение, являются так называемые колбочки сетчатки. Изображение их дано на рис. 9, рядом с изображением сетчаточной палочки (для сравнения); на том же рисунке дана и микрофотография колбочек обезьяны (макаки Rhesus). В колбочке различают наружный членик (конический) и внутренний членик, имеющий эллипсоидальную форму и содержащий в себе часть, способную растягиваться и стягиваться под влиянием световых условий. На микрофотографии на рис. 9 наружный членик колбочек остался непрокрашенным и потому не виден. Наружный и внутренний членики колбочек выходят кнаружи, за внешнюю пограничную перегородку сетчатки. Внутри, до нее, остаются кол бочковое ядро, волокно и ножка. Посредством ножки кол¬бочка приходит в связь с более внутренними слоями сетчатки, в первую очередь с биполярными клетками. Наружный членик колбочек (так же как и палочек) обладает двойным лучепре¬ломлением и при некоторых условиях (например, в 10%-ном растворе поваренной солп) распадается на стопку мельчайших дисков, лежащих друг на друге.

Таким образом, за цвета, соответствующие трем основным цветовым возбуждениям зрительного анализатора, очевидно, должно признать цвета красный, зеленый и синий. Такой выбор, как мы старались показать, уже однозначно определяется и фактами цветовой слепоты и специальными опытами на лицах с нормальным зрением. В качестве основных цветовых раздражителей зрительного анализатора мы в достаточной мере произвольно могли выбирать различные тройки спектральных цветов и выражать через них любые другие цвета, как результат оптического смешения этих трех, принятых за основные, раздражителей. В отличие от этого, определяя цвета, соответствующие основным цветовым возбуждениям глаза, мы произвола проявлять уже не можем, не впадая в противоречие с фактами. Это обстоятельство и позволяет нам придавать найденным основным цветовым возбуждениям подлинное физиологическое значение.

Выше мы видели, что для построения кривых трех основных цветовых возбуждений глаза трехкомпонентная теория цветового зрения использует факты смешения цветов, равно как и факты неразличения определенных цветов цветнослепыми. Естественно поэтому, что, отправляясь от таким образом построенных кривых основных цветовых возбуждений глаза, можно посредством их объяснять известные нам закономерности смешения цветов. Например, если дана какая-нибудь пара дополнительных цветов ?1 и ?2, то по кривым основных цветовых возбуждений для излучений этих длин волн должно удовлетворяться условие

К?1 + К?2 = З?1 + З?2 = С?1 + С?2,

где К, З и С — величины «красного», «зеленого» или «синего» основного возбуждений, как они даются ординатами кривых для ?1 или для ?2. Это требование следует из принятого теорией допущения, что ощущениям ахроматическим соответствует равновеликое возбуждение всех трех цветоощущающих аппаратов нашего зрительного анализатора.

Закон взаимной индукции нервных процессов является, по Павлову, одним из основных законов нервной физиологии. Согласно этому закону, возбужденный пункт содействует усиленному торможению, тормозный же пункт содействует усиленному возбуждению. Как отмечает И. П. Павлов, «взаимная индукция обнаруживается как в окружности пункта раздражения или торможения одновременно с их действием, так и на самом пункте по прекращении процессов» (1949, ). «Явления взаимной индукции вполне совпадают,— читаем мы у него же в «Лекциях о работе больших полушарий» (1927), с большой группой контрастных явлений, изученных в тепе решней физиологии органов чувств».

Остановимся на другой большой группе фактов цветового зрения и их объяснении теорией трехкомпонентности. Рассмотрим случаи разного рода расстройств цветового зрения, которые бывают порой весьма серьезными. Изучение расстройств цветового зрения представляет значительный интерес как с теоретической, так и с практической точек зрения.

Все лица с ненормальным цветоощущением могут быть распределены на три большие группы в зависимости от того, способны ли они различать такие главные цвета спектра, как красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый. Внутри каждой из этих групп имеются своп особые подгруппы — виды расстройств цветового зрения.