Как же объяснить с точки зрения физиологии и психо­логии зрения экспериментальные факты, изложенные вы­ше? Изменение ощущения цвета при изменении длины вол­ны монохроматического излучения могло бы навести на мысль, что глаз является приемником света, реагирующим на длину волны излучения. Но эта концепция не объяс­няет, а наоборот находится в противоречии с таким фак­том, как ощущение одного цвета при воздействии совокуп­ности излучений с разными длинами волн. Как объяснить, например, возникновение ощущения оранжевого цвета, аналогичного действию монохроматического излучения с длиной волны в 600 ммк, при одновременном воздействии колебаний с длиной волны 650 ммк (красный цвет) и 580 ммк (желтый цвет)? Ведь длина волны 600 ммк не находится ни в какой численной связи с длинами волн сме­шиваемых колебаний. Необъяснимой осталась бы также возможность создания любого цветового тона при смеше­нии трех основных цветов.

Общепринятой в настоящее время теорией, подтверж­денной экспериментальными исследованиями, является трехкомпонентная теория цветового зрения, указанная М. В. Ломоносовым и подробно разработанная за­тем Т. Юнгом и Г. Гельмгольцем.

Согласно трехкомпонентной теории цветоощущающий (колбочковый) аппарат глаза содержит нервные оконча­ния трех родов. При раздельном раздражении каждого сорта окончаний возникают соответственно ощущения на­сыщенных красного, зеленого и синего цветов. Волны раз­личной длины возбуждают эти окончания неодинаково. Так, первый род окончаний преимущественно чувствителен к длинноволновой части спектра (красно-оранжевой), второй род — к средневолновой части спектра (зеленой) и тре­тий род — к коротковолновой (сине-фиолетовой) части спектра.

Воспринимаемый глазом свет раздражает три рода окончаний одновременно и совокупность трех различ­ных возбуждений ощущается одним цветом. Зрительный аппарат как бы анализирует воздействующий на него свет, определяя в нем относительное содержание длинноволно­вых, средневолновых и коротковолновых лучей, а затем осуществляется синтез (в мозгу) трех возбуждений в еди­ный цвет.

Ход кривых возбуждений свидетельствует о том, что при синтезе ощущения не может иметь место неопределен­ность. Если бы процесс цветоощущения возникал в ре­зультате раздражения только одного сорта цветоприемни- ков, то разные по составу излучения могли бы создавать 18 одинаковые ощущения. Так, например, если предположил», что зависимость раздражения от длины волны изображает⁴- ся только одной кривой, то при некоторых абсциссах Х\ и К₂ (рис. 9) ординаты одной из кривых были бы одинаковы­ми, т. е. излучения с длинами волн и Х₂ вызывали бы одинаковое ощущение. При наличии цветоприемников трех сортов такое состояние невозможно. Хотя при длинах волн к\ и Х₂ возбуждения окончаний первого рода одинаковы, возбуждения других окончаний значительно отличаются как от первого, так и между собой. Цветоощущающий ап­парат, состоящий из трех родов цветоприемников, позво­ляет глазу весьма тонко различать цвета как по насыщен­ности, так и по цветовому тону.

В лабораторных условиях глаз способен различить до 150 цветовых градаций в солнечном спектре (т. е. в усло­виях максимальной насыщенности). К этому нужно доба­вить еще около 30 градаций пурпурных цветов. По насы- щенйости (при неизменном цветовом тоне)^ глаз в зависи­мости от цветового тона различает от 4 (для желтого) до 25 (для красного) градаций. Если учесть различие в цве­тоощущении при изменении яркости, то общее число цве­тов, различаемых глазом, оказывается равным нескольким тысячам. К вопросу о числе различаемых глазом оттенков мы еще вернемся при рассмотрении кодовой системы" цвет­ного телевидения.

Важной характеристикой цветового зрения является спектральная чувствительность глаза. Эта ха­рактеристика показывает, какое ощущение светлоты вызывает монохроматическое излучение неизменной интенсивности (мощности излучения) при изменении дли­ны волны. На рис. 10 (см. цветную вклейку) приведены несколько цветных полей с приблизительно неизменной интенсивностью отраженных световых лучей. Красные и си­ние поля кажутся нам более темными, чем желто-зеленые. Эквивалентная светлота каждого поля изобржается соот­ветствующим серым полем.

Здесь уместно отметить, что в черно-белом телевиде­нии, т. е. когда на экране приемника воспроизводятся толь­ко яркостные характеристики воспроизводимых объектов, передача цветных деталей должна следовать отмеченным свойствам глаза. Цветные детали с одинаковой интенсив­ностью отраженного света должны в зависимости от цвета воспроизводиться серыми участками с яркостью, соответ­ствующей серым полям