Кіріспе

Адамның түстерді қабылдау теориясы. Универсалды психологиялық және неврологиялық модель.

Қарсы процестер теориясы – адамның көру жүйесі түстер туралы ақпаратты фоторецепторлық жасушалардан келетін сигналдарды қарсыластыра өңдеу арқылы қабылдайды деген түс теориясы. Бұл теория бойынша үш қарсы процестер арнасы бар, олардың әрқайсысы қарама-қарсы түстер жұбынан тұрады: қызыл мен жасыл, көк пен сары, және қара мен ақ (жарықтық). Алғашқы рет бұл теорияны 1892 жылы неміс физиологы Эвальд Геринг ұсынған.

Қосымша түстер

Біршама уақытқа жарық түске (мысалы, қызыл) қарап тұрғаннан кейін, ақ фонға қарағанда, кейініректі бейне пайда болады, онда бастапқы түс өзінің толықтырушы түсін (қызыл түс үшін жасыл) шақырады. Толықтырушы түстер біріктірілгенде немесе араластырылғанда, олар бір-бірін "нейтралдайды" және бейтарап түске (ақ немесе сұр) айналады. Яғни, толықтырушы түстер ешқашан қоспа ретінде қабылданалмайды; айтылғандарға қарамастан, "жасыл қызыл" немесе "сары көк" сияқты түстер жоқ. Түстің ең күшті контрасты – оның толықтырушы түсі. Толықтырушы түстерді "қарсы түстер" деп те атайды және олар қарсы процестер теориясында қолданылатын түстердің негізін құрайды.

Бірегей түстер

Әр қарсыластың каналының шектерін анықтайтын түстер, қоспа (аралас) түстерге қарама-қарсы, бірегей реңктер деп аталады. Эвальд Херинг алғаш рет бірегей реңктерді қызыл, жасыл, көк және сары деп анықтады, оларды осы түстерді бір уақытта қабылдау мүмкін емес деген түсінікке негіздеді. Мысалы, бір түс бірден қызыл да, жасыл да бола алмайды. Бірегей реңктерді тәжірибелік жолмен анықтағанда адамдар арасында айтарлықтай айырмашылықтар болғанымен, әрбір адамның бірегей реңктері бірнеше нанометрге дейін өте тұрақты болады.

LMS түстер кеңістігіне қатынасы

Трихроматикалық және оппоненттік процестер теориялары бастапқыда бір-біріне қайшы деп есептелгенімен, кейіннен оппоненттік процеске жауапты механизмдер трихроматикалық теория бойынша болжанған үш түрлі конустан сигналдар алатыны және оларды күрделі деңгейде өңдейтіні анықталды. Көптеген адамдардың торлы қабығында үш түрлі конус жасушасы болады, олар үш түсті көруді қамтамасыз етеді. Түстер осы үш конус түрінің пропорционалдық белсенділігімен, яғни олардың кванттық қабылдауымен анықталады. Әрбір конус түрінің белсенділік деңгейлері LMS түсті кеңістігін анықтайтын параметрлер болып табылады. LMS түсті кеңістігінен оппоненттік процестің тристимулдық мәндерін есептеу үшін конус белсенділіктерін салыстыру қажет: Жарыққа қарсы канал барлық үш конус жасушасының қосындысына тең (кейбір жағдайларда таяқша жасушалары да қосылады). Қызыл-жасылға қарсы канал L және M конустарының айырмасына тең. Көк-сарыға қарсы канал S конусының айырмасы мен L және M конустарының қосындысына тең.

Артықшылық

Қарсы түстік кеңістікте ақпаратты тарату, LMS түстік кеңістігінде ("шығу" сигналдар) таратудан тиімді. Үш түрлі конус (ұзын толқынға L, орта толқынға M және қысқа толқынға S) жарық толқындарының ұзындықтарындағы шағын үлестің болуына байланысты, көру жүйесі үшін (динамикалық диапазон тұрғысынан) конустардың жауаптары арасындағы айырмашылықтарды тіркеу, әр конус түрінің жеке жауабын тіркеуден тиімді.

Түс соқырлығы

Түс соқырлығы зардап шеккен конус жасушасы (протан, деутан, тритан) немесе зардап шеккен қарсы канал (қызыл-жасыл немесе көк-сары) бойынша жіктелуі мүмкін. Екі жағдайда да канал өшірілген (дихроматика жағдайында) немесе динамикалық диапазоны төмендеген (аномальды трихроматика жағдайында) болуы мүмкін. Мысалы, деутеранопиясы бар адамдар қызыл және жасыл түстердің ерекше реңктерін ажыратуда қиындық сезінеді.

Тарих

Иоганн Вольфганг фон Гете 1810 жылы «Түстер туралы теориясында» қарама-қарсы түстердің физиологиялық әсерін алғаш зерттеді. Гете түстер доңғалағын симметриялы түрде орналастырды, себебі осы схемада бір-біріне қарама-қарсы түстер көздің ішінде бір-бірін күшейтеді. Осылайша, сары түс күлгілт түсті қажет етеді; қызғылт сары – көк; қызыл – жасыл; және керісінше: сонымен қатар барлық аралық түстер де бір-бірін шақырады. Эвальд Херинг 1892 жылы қарама-қарсы түстер теориясын ұсынды. Ол қызыл, сары, жасыл және көк түстердің ерекше екенін, кез келген басқа түсті олардың қоспасы ретінде сипаттауға болатынын және олар қарама-қарсы жұптар түрінде табиғатта бар екенін ойлады. Яғни, қызыл немесе жасыл түс қабылданады, бірақ ешқашан жасыл қызыл емес: сары түс RGB түстер теориясында қызыл мен жасылдың қоспасы болғанымен, көз оны солай қабылдамайды. Херингтің жаңа теориясы алғаш 1802 жылы Томас Янг ұсынған және 1850 жылы Герман фон Гельмгольц дамытқан Юнг-Гельмгольц теориясына (үш түстік теория) қайшы келді. Екі теория 1925 жылға дейін үйлесім таппағандай көрінді, сонда Эрвин Шредингер оларды келістіре алды және олардың бір-бірін толықтыра алатынын көрсетті.

Басқа салаларда

Басқалар қарсыласу процесінің теориясы туралы мақалада сипатталған визуалды жүйелерден асып түсетін қарсы стимуляциялар идеясын қолданды. 1967 жылы Род Григ бұл тұжырымды биологиялық жүйелердегі қарсы процестердің кең спектрін көрсету үшін дамытты. 1970 жылы Соломон мен Корбит Хурвич пен Джеймсонның жалпы неврологиялық қарсы процестер моделін эмоцияларды, есірткіге тәуелділікті және жұмысқа деген ынтаны түсіндіру үшін кеңейтті.

Қолданбалар

Қарсы түстер теориясы компьютерлік көруде қолданылуы мүмкін және Гаусс түстік моделі мен табиғи көруді өңдеу моделі ретінде жүзеге асырылады.