Effetto Purkinje. Visione diurna e notturna. Effetto Purkinje

L’effetto Purkinje può essere sperimentato utilizzando la Fig. 11 nella scheda colori. Trova una stanza in cui l'illuminazione generale possa essere ridotta gradualmente. Guarda la fig. 11 In condizioni di illuminazione normale: la striscia rossa apparirà più luminosa dello sfondo blu-verde. Mentre continui a guardare il disegno, riduci lentamente la luce. Vedrai i colori sbiadire gradualmente. Una volta raggiunti livelli di luce bassi, vedrai che la striscia rossa diventerà più scura rispetto allo sfondo blu-verde che la circonda. È possibile che la striscia rossa ti sembri nera e lo sfondo grigio: è a questo punto che la tua visione passa da fotopica (coni) a scotopica (bastoncelli).

La scoperta di Purkinje si basa sulle sue osservazioni degli oggetti intorno a lui. Notò che la luminosità dei segnali stradali blu e rossi è diversa nelle diverse ore della giornata: durante il giorno entrambi i colori sono ugualmente luminosi, ma al tramonto quello blu sembra più luminoso di quello rosso. Ciò che Purkinje osservò era in realtà il risultato di un cambiamento nella percezione della luminosità dei raggi luminosi di diverse lunghezze d'onda causato dal passaggio dalla visione fotopica a quella scotopica: in condizioni di scarsa illuminazione, quando la visione dei bastoncelli “funziona”, il sistema visivo diventa più sensibile alla luce a onde corte che a quella a onde lunghe (vedi Fig. 4.4), per cui, in condizioni di scarsa illuminazione, la luce a onde corte appare più luminosa della luce a onde lunghe. Pertanto, poiché all’inizio del crepuscolo la visione fotopica inizia a “funzionare”, inizialmente percepiamo la luce “rossa” a onde lunghe come relativamente più luminosa rispetto alla luce “verde” a onde corte, ma quando cala l’oscurità e il aumenta il ruolo della visione scotopica, inizialmente i toni rossastri iniziano ad apparire grigio più scuro rispetto ai verdi. Quando arriva il crepuscolo profondo, i toni rossastri appaiono neri. Poiché la visione scotopica è incolore e tutti i “colori” appaiono solo come diverse sfumature di grigio, quando la luce diminuisce, ciò che era verde alla luce del giorno diventa grigio-argento, e ciò che era rosso alla luce del giorno diventa nero-argento.

Di conseguenza, aveva ragione il drammaturgo inglese John Heywood quando scrisse nel 1546: “Quando le candele si spengono, tutti i gatti sono grigi”.

Adattamento alla luce rossa e al buio. La lunghezza d'onda della luce utilizzata per condizionare gli occhi della persona di cui si sta studiando l'adattamento all'oscurità ha alcune implicazioni pratiche. Se a questo scopo viene utilizzata la luce di una determinata lunghezza d'onda (650 nm o più, percepita come rossa), l'adattamento al buio avviene più rapidamente dopo lo spegnimento rispetto a quando viene utilizzata la luce di una lunghezza d'onda diversa. Il motivo è che, in quanto fotorecettori, i bastoncelli sono relativamente insensibili alla luce a onde lunghe, per cui hanno poco effetto sull'adattamento alla luce.

Da questa osservazione si basa un’interessante raccomandazione pratica. Se una persona deve passare rapidamente da una stanza ben illuminata ad una buia, l'adattamento al buio può essere iniziato in anticipo, mentre si trova ancora in una stanza illuminata, per cui è necessario indossare occhiali di sicurezza con lenti rosse che trasmettono solo onde lunghe leggero. Come preparazione alla visione notturna, il preacclimatamento con la luce a lunga lunghezza d'onda (rossa) è efficace quasi quanto l'oscurità.

Gli occhiali di sicurezza rossi svolgono diverse funzioni. Come ogni filtro simile, riducono la quantità di luce che entra negli occhi, facendo sì che gli occhi si adattino a meno luce. Ma, cosa ancora più importante, gli occhiali rossi trasmettono solo luce rossa a lunga lunghezza d’onda, alla quale i bastoncini sono particolarmente insensibili. Anche se i coni sono relativamente insensibili alla luce rossa a onde lunghe, se l’intensità di quest’ultima è sufficiente, continueranno a funzionare mentre i bastoncelli, ancora meno sensibili, subiscono un adattamento all’oscurità. In altre parole, la luce rossa stimola solo i coni. Di conseguenza, quando una persona si toglie gli occhiali al buio, solo i coni iniziano ad adattarsi e l'adattamento al buio avviene più velocemente (vedi curva superiore della Fig. 4.1).

È stato stabilito che con una luminosità superiore a 0,1 nit (la luminosità di una superficie bianca illuminata sotto la luna piena è 0,07 nit, durante il giorno in una stanza 3-100 nit), il decadimento della rodopsina nei bastoncini è così intenso quel restauro sempre resta indietro rispetto al decadimento e la sua concentrazione bruscamente diminuisce. Di conseguenza, i bastoncini diventano “ciechi”. In questo caso, nel processo di visione sono coinvolti quasi esclusivamente i coni e questa condizione viene chiamata giorno visione. Tuttavia, i coni sono meno sensibili dei bastoncelli. A livelli di luminosità inferiori a pochi centesimi di nit i coni sono praticamente esclusi dal processo di visione. In questo caso, solo i bastoncelli sono coinvolti nella visione e si chiama notte.

Come notato, bastoncelli e diversi tipi di coni hanno sensibilità spettrali diverse. In questo caso, la sensibilità relativa totale dei tre tipi di coni alla radiazione omogenea determina la sensibilità spettrale dell'occhio durante la visione diurna, che è mostrata nella figura seguente; più precisamente, è mostrata la sua versione standard - secondo GOST 11093-64.

La sensibilità relativa dei bastoncelli determina la sensibilità spettrale dell'occhio durante la visione notturna. Questa curva non è mostrata nella figura: ha una forma simile, ma il suo massimo è spostato sulle lunghezze d'onda corte (~510 nm).

I bastoncelli sono generalmente più sensibili alle radiazioni a onde corte rispetto ai coni. Pertanto, al crepuscolo, gli oggetti blu appaiono più chiari e gli oggetti rossi appaiono più scuri che alla luce del giorno. Di più Leonardo Da Vinci(1452-1519, pittore, scultore, architetto, scienziato, ingegnere, ecc., ecc.) notò che “il verde e l'azzurro aumentano il loro colore nella penombra, e il rosso e il giallo acquistano colore nelle loro parti illuminate, e il bianco fa il colore Stesso."

Durante il giorno notate il contrasto tra il fuoco dei gerani scarlatti del bordo del prato e lo sfondo delle foglie verde scuro. Al crepuscolo e a tarda sera questo contrasto è completamente opposto: i fiori appaiono ora molto più scuri delle foglie. Potresti rimanere sorpreso nel confrontare la luminosità del rosso con la luminosità del verde, ma le differenze sono così ben espresse che non c'è spazio per dubbi.

Se in una galleria d'arte trovi i colori rosso e blu, che appaiono ugualmente luminosi durante il giorno, al crepuscolo scoprirai che il colore blu diventa più luminoso a tal punto che la vernice sembra brillare.

Allontanarsi dalle luci della città. Dapprima la notte ti sembrerà molto buia; poi, quando gli occhi si abituano all'oscurità (entrano in gioco i bastoncini), inizi a distinguere l'ambiente circostante. Guarda la carta molto colorata: ti sembrerà incolore. Un foglio di carta rosso ti sembrerà nero, e il blu e il viola ti sembreranno grigio-bianchi. Stiamo diventando daltonici!

Allo stesso tempo, nel cielo appariranno migliaia di stelle con il loro splendore argentato. Se li guardi da vicino, la maggior parte scomparirà, e rimarranno solo quelli più luminosi, che ci sembreranno piccoli punti luminosi. È meglio effettuare queste osservazioni nelle notti buie e lontano dalle città, ma anche al chiaro di luna il paesaggio diventa per noi, per così dire, un “paesaggio a bastoncini”.

Tutti questi sono esempi dell'effetto Purkinje ( Jan Evangelista Purkinje, 1787-1869, opere fondamentali di fisiologia, anatomia, istologia ed embriologia, nel 1839. fondò nel 1825 il primo istituto fisiologico al mondo a Wroclaw, ricerca classica sulla fisiologia della percezione visiva. scoperto il nucleo dell'uovo), e si spiega con il fatto che i bastoncini ci danno l'impressione della luce, non del colore.

Ma stiamo divagando, torniamo ad una presentazione più scientifica della questione.

Parlando della sensibilità spettrale relativa dell'occhio durante la visione diurna, abbiamo parlato delle caratteristiche integrali dei tre gruppi di coni. I coni di ciascuno dei tre gruppi hanno la massima sensibilità nelle zone dello spettro a lunghezza d'onda lunga, media e corta; che è mostrato nella figura seguente.

Quando la luce agisce prevalentemente su coni di un tipo, nasce la sensazione di un certo colore; rispettivamente rosso, verde e blu. Pertanto, per brevità, i gruppi di coni sono chiamati ricevitori K3S e le curve presentate nella figura sopra sono chiamate curve delle principali eccitazioni.

L'esistenza di tre tipi di coni nell'occhio e la percezione di diversi colori mediante l'azione delle radiazioni su diversi tipi di coni è la causa della visione dei colori. Dato che i coni funzionano solo a livelli di luminosità elevati, solo la visione diurna è visione a colori, e quindi... "di notte tutti i gatti sono grigi"- ricorda l'effetto Purkinje.

Effetto Purkinje (Spostamento inglese di Purkinje)- un fenomeno psicofisico consistente nel fatto che durante l'adattamento (buio) alla scarsa illuminazione (crepuscolare), il massimo della curva di sensibilità spettrale dell'osservatore si sposta verso i toni verde-bluastri (500 nm) dal punto di massima visione diurna, che si trova a toni di lunghezze d'onda giallo-verde (550 nm). Fenomenologicamente, questo effetto si manifesta in un cambiamento differenziale nella luminosità apparente di oggetti di colore diverso, ad esempio, fiori in un'aiuola o in una radura della foresta: nell'illuminazione crepuscolare (compresa quella prima dell'alba), i fiori rossi (papaveri) perdono la loro luminosità apparente e visibilità, e i fiori blu (fiordalisi), al contrario, diventano più luminosi e più evidenti.

Dizionario psicologico. AV. Petrovsky M.G. Yaroshevskij

Dizionario dei termini psichiatrici. V.M. Bleicher, I.V. Truffatore

nessun significato o interpretazione della parola

Neurologia. Dizionario esplicativo completo. Nikiforov A.S.

nessun significato o interpretazione della parola

Dizionario di psicologia di Oxford

Effetto Purkinje(o Fenomeno o Spostamento) - un fenomeno in cui l'illuminamento di un campione multicolore viene ridotto, quei toni che sono più vicini alla lunghezza d'onda lunga dello spettro (rosso, arancione) perdono la loro luminosità percepita più velocemente di quelli che sono più vicini a l'estremità della lunghezza d'onda corta (verde, blu). Questo spostamento è dovuto al fatto che i bastoncelli, che hanno una sensibilità complessiva maggiore rispetto ai coni, sono più sensibili alle lunghezze d’onda corte.

Alla domanda: che tipo di effetto è l'effetto Purkinje? dato dall'autore Ambasciata la risposta migliore è girare il viso verso il sole, chiudere gli occhi e muovere la mano davanti al viso. Vedrai lampeggiare palline multicolori.

Quando la luce agisce prevalentemente su coni di un tipo, nasce la sensazione di un certo colore; rispettivamente rosso, verde e blu. Pertanto, per brevità, i gruppi di coni sono chiamati ricevitori GSC, e le curve presentate nella figura sopra sono chiamate curve di eccitazione fondamentale.
L'esistenza di tre tipi di coni nell'occhio e la percezione di diversi colori mediante l'azione delle radiazioni su diversi tipi di coni è la causa della visione dei colori. Poiché i coni funzionano solo a livelli di luminosità elevati, solo la visione diurna è visione a colori, e quindi “tutti i gatti sono grigi di notte”.


Purkinje notò nel 1825 che la luminosità dei segnali stradali blu e rossi è diversa nelle diverse ore del giorno: durante il giorno entrambi i colori sono ugualmente luminosi, ma al tramonto il blu appare più luminoso del rosso. Con l'inizio del crepuscolo più profondo, i colori svaniscono completamente e, in generale, iniziano a essere percepiti nei toni del grigio. Il rosso è percepito come nero e il blu come bianco. Questo fenomeno è associato al passaggio dalla visione a cono a quella a bastoncello man mano che i livelli di luce diminuiscono.

Il fenomeno di Purkinje è uno spostamento della massima sensibilità alla luce spettrale dell'osservatore durante l'adattamento all'illuminazione debole (crepuscolare) verso i toni verde-bluastri (500 nm) dal punto di massima visione diurna, che si trova a lunghezze d'onda dei toni giallo-verde ( 555 nm). Nell'illuminazione crepuscolare, i colori degli oggetti si “raffreddano”: le tonalità del rosso e del giallo diventano opache, il blu e il verde diventano relativamente più luminosi.


Incontriamo manifestazioni dell'effetto Purkinje nella vita di tutti i giorni, nella vita di tutti i giorni, e dobbiamo tenerne conto in numerosi settori (ad esempio, nella produzione e nell'uso dei coloranti). Facciamo un esempio di un fenomeno familiare a molti dalla vita di tutti i giorni, ma, a quanto pare, non compreso da tutti. In una limpida giornata estiva di sole vedi due fiori in un'aiuola: un papavero rosso e un fiordaliso blu. Entrambi i fiori hanno colori intensi, il papavero sembra ancora più vibrante. Ora ricorda come appaiono questi fiori al crepuscolo e di notte. Il papavero, come tutti i fiori rossi, i gerani, la salvia, i garofani, appare nero e il fiordaliso è diventato grigio chiaro.
Ecco un altro esempio. Guarda un tappeto colorato durante il giorno, che includa rossi, arancioni, verdi, blu o blu, e poi guardalo al crepuscolo o di notte. In condizioni di scarsa illuminazione, tutti i colori rosso e arancione sembrano "affondare", cioè si scuriscono, mentre i colori verde e blu "rigonfiano", diventando più chiari. Sembra che durante il giorno fosse un tappeto completamente diverso.
Le ricamatrici dell'antica Grecia conoscevano questo fenomeno: lavorando sotto le lampade, spesso commettevano errori nei colori, scambiandoli l'uno per l'altro.
Gli astronomi devono tenere conto dell'influenza dell'effetto Purkinje quando misurano fotometricamente (cioè confrontano la luminosità) di stelle di diversi colori.