Ihmisen värinäkö: piirteet ja häiriöt
Ihmisen värinäkö on yksi monimutkaisimmista prosesseistamme. Se pohjautuu hermosolujen verkostoon, joka muuntaa valoärsykkeitä sähköimpulsseiksi aivoille. Haluatko tietää lisää siitä, miten silmät aistivat värejä? Siinä tapauksessa jatka lukemista!
Ihmissilmä
Ihmissilmässä on useita rakenteita, jotka osallistuvat kuvien aistimiseen. Näin valokuvakamerakin toimii.
Mykiön tehtävänä on taittaa valoa, kun taas värikalvo säätelee silmään saapuvan valon määrää. Verkkokalvo toimii valoherkkänä kalvona, jonka tehtävänä on imeä valonsäteet itseensä.
Verkkokalvossa on kahdenlaisia soluja, jotka toimivat fotoreseptoreina: sauvat ja tapit. Sauvat auttavat erottamaan eri muotoja ja kontrasteja toisistaan, kun taas tapit auttavat terävöittämään ja erottamaan eri värit värispektrissä.
Ihmisen värinäkö
Väri on ihmissilmässä syntyvä visuaalinen havainto, joka on seurausta silmän kyvystä erottaa sähkömagneettiseen spektriin kuuluvat eri aallonpituudet. Kun jotakin elementtiä tai kappaletta valaistaan, se imee itseensä osan valonsäteistä ja heijastaa loput pois.
Silmä havaitsee kaiken tuon heijastuvan valon, jonka aivojen takaraivolohko käsittelee antaen sille tietyn sävyn. Tutkimuksissa kerrotaan, että kappaleen säteilemä aallonpituus määrää sen sävyn, ja tämä on värin pääasiallinen fysikaalinen komponentti.
Banaani ja sitruuna tuottavat aallonpituuksia väliltä 570 ja 580 nanometriä, jotka ihmisen silmä havaitsee keltaisena. Se, miten väri havaitaan, riippuu kuitenkin kappaleesta lankeavien valonsäteiden voimakkuudesta.
Kappaleen väri muuttuu yhä läpikuultamattomammaksi, kunnes se lopulta nähdään mustana valon puuttuessa. On tärkeää huomioida, että musta on seurausta kaikkien värien imeytymisestä eikä tietystä aallonpituudesta.
Opi lisää: Kuinka värisokea henkilö näkee?
Miksi on olemassa eri värejä?
Väri on luontainen tekijä kappaleen kyvyssä imeä itseensä ja heijastaa aallonpituuksia. Ihmissilmä havaitsee nämä heijastuvat valonsäteet, minkä jälkeen aivot luokittelevat ja antavat värin niistä jokaiselle. Näkyvän valon spektri on ihmisillä 380–780 nanometriä.
Toisin sanoen silmä näkee veren ja omenan punertavina siitä syystä, että niillä on kyky heijastaa aallonpituutta väliltä 615 ja 780 nanometriä. Valonsäteet väliltä 425 ja 475 nanometriä ihmissilmä havaitsee sinisenä.
Näkyvän valon spektrin päävärit ovat vihreä, punainen ja sininen. Vaihtelu näiden sävyjen määrässä mahdollistaa muiden värien muodostumisen ja havaitsemisen. Valkoinen on seurausta kaikkien aallonpituuksien heijastumisesta yhtä aikaa.
Ihmisen värinäkö: miten erotamme eri värit toisistaan
Valo on yksi yleisimmistä energiamuodoista ympäristössä ja sen pääasiallinen lähde on aurinko. Valo jakautuu partikkeleina, jotka mahdollistavat sen osumisen kappaleisiin. Valonsäteet sisältävät kaikki sateenkaaren värit, jotka eri pinnat imevät itseensä tai heijastavat pois ominaisuuksiensa mukaan.
Verkkokalvo on silmän neurosensorinen kerros, joka havaitsee tilassa heijastuvat valoärsykkeet. Tappisolujen tehtävänä on vastaanottaa eri värejä vastaavat aallonpituudet. Tutkimuksissa on tunnistettu kolmenlaisia tappisoluja, jotka osallistuvat sähkömagneettisen spektrin havaitsemiseen aallonpituuden mukaan: L-, M- ja S-tapit.
Ihmissilmä havaitsee värit, kun fotoreseptoreja stimuloidaan; ne käynnistävät molekyyliryöpyn, jossa on mukana aineita kuten opsiini ja retinoli. Tämän seurauksena valoärsykkeet muuttuvat sähköisiksi potentiaaleiksi, jotka vastaavat ylösalaisin olevaa kuvaa.
Sähköiset ärsykkeet yhdistyvät näköhermoon, josta ne kulkeutuvat talamuksen kautta näköradan sädekimppuun. Lopulta ärsykkeet pääsevät takaraivolohkoon Brodmannin alueille 17, 18 ja 19. Täällä näköhavainto täydentyy ja kuva korjautuu.
Lue myös: Mikä on tetrakromaattinen värinäkö?
Trikromaattinen teoria vastaan vastakkaisprosessiteoria
Tällä hetkellä on useita teorioita selittämään ilmiöitä, jotka synnyttävät väriaistimuksen. Näistä trikromaattinen teoria ja vastakkaisprosessiteoria ovat laajimmin hyväksyttyjä ja tarkimmin tutkittuja.
Thomas Youngin vuonna 1802 kehittämä ja Herman Von Helmholtzin vuonna 1856 muokkaama teoria toteaa, että verkkokalvossa on kolmenlaisia tappisoluja. Muotonsa mukaan ne havaitsevat tiettyjä aallonpituuksia, jotka vastaavat sinistä, vihreää ja punaista.
Young ja Helmholtz korostivat, että kaikkien värien aistiminen on seurausta kaikkien kolmen reseptorin osallistumisesta. Ne aktivoituvat eri voimakkuuksissa. Ihmissilmä havaitsee esimerkiksi punaisen värin, kun kyseinen aallonpituus stimuloi punaisia reseptoreja hyvin voimakkaasti. Sitä vastoin siniset ja vihreät reseptorit havaitaan heikosti.
Fysiologi Ewald Hering ei ollut yhtä mieltä tästä teoriasta ja kuvaili vastakkaisten prosessien teorian 1800-luvun lopulla. Heringin mukaan ihmissilmä aistii värit vastakkaisten kanavien järjestelmän pohjalta, joka koostuu punaisesta, keltaisesta, sinisestä ja vihreästä väristä.
Punainen on näin vihreän vastakohta, keltainen sinisen ja valkoinen mustan. Silmä siis aistii kappaleen sävyn kahden keskenään vastakkaisen värin perusteella. Toinen väreistä kuitenkin tukahduttaa toisen havaitun aallonpituuden mukaan.
Vastakkaisprosessien teoria selittää, miksi ihmiset pystyvät näkemään punertavan keltaista ja kellertävän vihreää, mutta eivät punertavan vihreitä tai sinertävän keltaisia sävyjä.
Ihmisen värinäkö ja siihen liittyvät ongelmat
Useiden tutkimusten mukaan värinäössä tapahtuvat muutokset ovat yleensä seurausta synnynnäisistä tai hankituista häiriöistä. Valtaosa näistä muutoksista on perinnöllisiä ja niitä esiintyy yli 8 %:lla miesväestöstä.
Ne jaetaan eri luokkiin niiden esiintymismuodon mukaan:
- Poikkeava trikromatismi
- Monokromatismi
- Dikromatismi
Merkittävin piirre poikkeavassa trikromatismissa on se, että ihmisellä on kaikki kolme värien aistimiseen vaadittavaa tappisolua, mutta niiden toiminta on muuttunut. Tällaiset henkilöt tarvitsevat erilaista intensiteettiä kolmesta perusväristä kuin keskiverto henkilö eri sävyjen erottamiseksi toisistaan.
Tämä häiriö on syynä siihen, että jotkut ihmiset sekoittavat keskenään ympäristössä olevien kappaleiden värit. Sitä voisi erehdyksessä luulla värisokeudeksi.
Monokromatismi
Tällaiset ihmiset näkevät ympäristön värejä yleensä puutteellisesti. Tämä johtuu siitä, että heidän verkkokalvossaan on vain yhdenlaisia tappisoluja tai ne puuttuvat kokonaan (akromatopsia). Näiden ihmisten näkö on usein sumea ja heidän on vaikea kohdistaa katsettaan hämärässä.
Monokromatismi on yleensä syynä siihen, että kaikki kappaleet nähdään mustana, valkoisena ja harmaan eri sävyinä. Tästä syystä se tunnetaan värisokeutena.
Dikromatismi
Dikromatismi on kyseessä silloin, kun henkilön yksi tappisoluryhmä ei toimi kunnolla. Verkkokalvossa on siis vain kaksi toimivaa tappisolujärjestelmää, mikä mahdollistaa jonkinlaisen värien näkemisen, vaikkakaan värinäkö ei ole täysin normaali.
Värisokeus on dikromatismin yleisin muoto. Se on perinnöllinen X-kromosomiin liittyvä häiriö, minkä vuoksi se on yleisempi miehillä. Sen vaikeusaste vaihtelee.
Keinoja tunnistaa ihmisen värinäön häiriöt
Ihmissilmä havaitsee ympäristön tappeina ja sauvoina tunnettujen hermosolujen verkoston kautta. Ongelmat värien tunnistamisessa lapsuudessa ovat usein varoitusmerkki näiden solujen vioista. Toisinaan ihmisestä voi tuntua, että hänen näköaistinsa muuttaa kappaleiden väriä.
Nykyään varhainen lääkärin diagnoosi parantaa suuresti pitkän aikavälin ennustetta. Tästä syystä kaikki näköoireet on syytä tutkituttaa silmälääkärillä.
Vaikka perinnöllisiin häiriöihin ei ole parantavaa hoitoa, hankittuja vikoja voi hoitaa niistä aiheutuvan vamman torjumiseksi.
Kaikki lainatut lähteet tarkistettiin perusteellisesti tiimimme toimesta varmistaaksemme niiden laadun, luotettavuuden, ajantasaisuuden ja pätevyyden. Tämän artikkelin bibliografia katsottiin luotettavaksi ja akateemisesti tai tieteellisesti tarkaksi.
- Prado Serrano A, Cama Benítez J, Laredo Mendiola L. Sensopercepción del color. Rev Mex Oftalmol; Marzo-Abril 2008; 82(2):101-110.
- Correa V, Estupiñán L, García Z, Jiménez O et al . Percepción visual del rango de color: diferencias entre género y edad. Rev. Fac. Med. 2007; 15(1): 7-14.
- Neuta García KA y Camacho Montoya M. Prevalencia de alteraciones de la visión al color y de alteraciones visomotoras en tres localidades de Bogotá. Cienc Tecnol Salud Vis Ocul. 2012;(1): 123-132.
- Cohen MA, Rubenstein J. How much color do we see in the blink of an eye? Cognition. 2020 Jul;200:104268.
- Witzel C, Gegenfurtner KR. Color Perception: Objects, Constancy, and Categories. Annu Rev Vis Sci. 2018 Sep 15;4:475-499.
- Alcalde Alvitez M. Daltonismo y uso del computador en educación a distancia. Hamut’ay. 2015; 2(1): 32-48.