Лица с полной цветовой слепотой являются монохроматами, поскольку все оттенки предметов они получают только за счет вариаций интенсивности одного и того же раздражителя. Полная цветовая слепота явление весьма редкое. Чаще встречаются частичные расстройства цветового зрения, например, когда субъект, воспринимая все доступные ему цвета, смешивает только два основных — зеленый и синий (краснослепые или дальтоники — это цветовая слепота первого рода — протонопия) или красный и синий (зеленослепые — цветовая слепота второго рода — дейтеронопия). Наконец, третий вид частичной цветовой слепоты (тритонопия) — это «слепота на фиолетовый цвет».
Протонопией страдал знаменитый английский химик Д.Дальтон, который впервые в 1794 г. и описал этот недостаток своего зрения. Дальтон обратил внимание на то, что цветок герани, который показался всем розовым, ему представлялся днем голубым, а вечером, при свечах, красным. Все уверяли его, что не видят никакой бросающейся в глаза разницы в цвете лепестков герани днем и вечером. Это наблюдение побудило Дальтона изучить особенность своего зрения, и он нашел, что красный, оранжевый, желтый и зеленый цвета казались ему почти одинаковыми: все их он называл желтыми. Зато он хорошо различал синий и фиолетовый цвета. Дальтон говорил, что кровь казалась ему бутылочного зеленого цвета, а трава почти красной. Трудно представить, как Дальтон, страдавший столь резко выраженной цветовой слепотой, не обнаружил ее раньше 26-летнего возраста. Возможно, это было следствием нашей способности не обращать внимания на то, что привычно.
Человек, страдающий цветовой слепотой, часто может думать, что он прав, а окружающие ошибаются. В жизни известны случаи приобретенного дальтонизма, однако в большинстве случаев этот дефект зрения является врожденным и передается по женской линии главным образом мужскому потомству. Около 4 % всех мужчин страдают дальтонизмом, тогда как среди женщин все виды цветовой слепоты встречаются гораздо реже — не чаще, чем у 0,5 % от всех женщин.
Для второй группы цветнослепых (дейтеронопов) характерной особенностью является неумение отличать светло-зеленый цвет от темно-красного и фиолетовый от голубого, между тем как пурпурный цвет с голубым они не смешивают, но смешивают с серым.
Третий вид частичной цветовой слепоты наблюдается значительно реже. Для тритонопов весь спектр содержит лишь оттенки красного и зеленого.
Для многих профессий цветовая слепота не является крупным недостатком. Но есть такие профессии, когда умение уверенно и строго различать цвета имеет существенное значение — например, цветнослепой, работающий машинистом, рулевым, шофером и т. п., всегда может вызвать катастрофу, приняв один сигнальный цвет за другой. Цветнослепой, не умеющий определять цвета растворов и красящих веществ, не может успешно работать на некоторых операциях в химической, полиграфической, текстильной и в других отраслях промышленности.
Профессии художника, ботаника, портного, медика и некоторые другие также требуют нормального цветового зрения.
В настоящее время для испытания на цветовую слепоту применяются таблицы, где среди пятен одного цвета помещены пятна другого, составляющие вместе для всякого нормально зрячего какую-нибудь цифру, букву или фигуру. Цветнослепые не могут отличить цвет этих пятен от цвета пятен, служащих фоном, а следовательно, они не могут «прочесть» и соответствующих цифр, букв или фигур.
На рис. 1, помещенном на цветной вклейке, приведена испытательная таблица проф. Е. Б. Рабкина, на которой краснослепой — дальтоник не видит круга, а зеленослепой не видит треугольника. Цветовое зрение в современных условиях будет доставлять человеку все большее и большее наслаждение не только от восприятия прекрасного в природе и в живописи, но и в новых формах искусства — цветной фотографии и кино. Цвету придают все большее значение в промышленности, так как оказывается, что от правильно подобранной окраски производственных помещений и оборудования в значительной мере зависит производительность труда. Недалеко то время, когда приобретет массовое распространение цветное телевидение, а затем и цветомузыка.
Дальнейшее изучение и все более эффективное закрепление полезных свойств зрительного аппарата человека позволяет нейтрализовать, а частично и вовсе устранить вредное влияние недостатков и дефектов нашего зрения.
3. Иллюзии, связанные с особенностями строения глаза
Оптическая система глаза не свободна от сферической и хроматической аберраций.
Сущность сферической аберрации состоит в том, что фокус для лучей, вступающих в глаз параллельно его оси и на малом расстоянии от нее, оказывается дальше от зрачка, чем фокус для лучей, более удаленных от оси.
Края зрачкового пространства преломляют свет сильнее, чем его средина. Частично по этой причине, как было указано ранее, мы видим малые источники света в виде лучистых звезд. В наличии сферической аберрации глаза легко убедиться, проделав такой опыт. Если печатный текст поместить перед глазом ближе расстояния наилучшего видения, когда уже нет возможности отчетливо видеть буквы, а затем взять листок бумаги с малым отверстием и поместить его перед самым глазом, то буквы снова сделаются отчетливо видимыми. Если держать черную нитку перед ярким пламенем, то она нам кажется разорванной — кружки рассеяния света на сетчатке охватывают нить с обеих сторон и делают ее невидимой. Стремясь лучше разглядеть предмет, мы «щуримся», сближая веки, и тем самым уменьшаем отверстие, через которое в глаз проходят лучи света. В результате края зрачка и хрусталика «выключаются» из работы, сферическая аберрация уменьшается, и мы видим предмет яснее, резче. При ярком освещении, когда сужается зрачок, сферическая аберрация уменьшается, и мы видим лучше.
Глаз не представляет собой системы ахроматической: фокус фиолетовых лучей расположен на 0,43 мм ближе к хрусталику, чем фокус лучей красных, если глаз аккомодирован на бесконечность. Поэтому предметы, особенно белые, освещенные белым светом, дают на сетчатке изображение, окруженное цветной каймой. Обычно мы не замечаем ее, так как она очень слаба. Однако ее легко обнаружить при помощи несложных опытов, например, рассматривая на очень близком расстоянии рис. 5.
Рис. 5. Если поднести этот рисунок очень близко к глазу, то возле черных кругов мы увидим цветные каемки. Это свидетельствует о том, что глаз не свободен от хроматической аберрации.
Тот же эффект мы будем наблюдать, если через малое отверстие в листке бумаги посмотрим на край крыши на фоне яркого неба. Подняв листок так, чтобы лучи попадали на периферию зрачка, заметим, что небо около крыши покажется красноватым. Выше сказанное легко объяснить, если вспомнить, что на сетчатке получается обратное изображение и что при падении лучей на край линзы синие лучи преломляются сильнее, чем красные. Хроматическая аберрация глаза создает трудности при рассматривании шкал или интерференционных полос, а также при наблюдении за небесными телами с помощью астрономических инструментов.
Известны случаи появления у людей близорукости только в сумерках, когда очертания видимых предметов становятся менее резкими. Если при этом четкая видимость предметов ограничивается расстоянием 2 м, то появившаяся близорукость соответствует 0,5 диоптрии. Днем глаз обладает максимальной чувствительностью в желто-зеленом участке спектра, а в сумерки максимум чувствительности смещается к сине-зеленому участку. Глаз, как и линза, преломляет сине-зеленые лучи сильнее, чем желтые.
Следовательно, ночная близорукость появляется у людей из-за хроматической аберрации глаза. Кроме того, при слабом освещении зрачок глаза расширяется и края хрусталика начинают играть большую роль в формировании изображения на сетчатке. Следовательно, ночная близорукость в какой-то мере обусловлена и сферической аберрацией глаза.
Астигматизм[7] глаза. Астигматизмом глаза называется его дефект, обусловленный обычно несферической (торической) фюрмой роговой оболочки и иногда несферической формой поверхностей хрусталика.