Dacă te-ai îmbrăcat vreodată pe întuneric și mai târziu ai realizat că cămașa pe care o purtai nu era de culoarea pe care ai crezut că este, nu ești singur. Identificarea culorilor poate fi o provocare în întuneric și chiar și în condiții de lumină slabă, diferitele culori pot arăta remarcabil de asemănătoare.
Dar de ce este mai greu să discernești culorile în întuneric decât în lumină puternică?
Capacitatea oamenilor de a percepe culoarea variază din cauza modului în care vedem în diferite condiții de iluminare. Ochi umani conțin două tipuri de fotoreceptori, sau celule nervoase care detectează lumina: bastonașe și conuri. Fiecare fotoreceptor conține molecule care absorb lumina, numite fotopigmenti, care suferă o schimbare chimică atunci când sunt lovite de lumină. Acest lucru declanșează un lanț de evenimente în fotoreceptor, determinându-l să trimită semnale către creier.
Tijele sunt responsabile pentru permiterea vederii în întuneric, cunoscută sub numele de viziune scotopică. Sunt făcute din straturi și straturi de fotopigmenți, a spus Sara Pattersonneurolog la Universitatea Rochester din New York.
Legate de: Cele 5 simțuri umane – și încă câteva despre care s-ar putea să nu știți
Tijele sunt deosebit de bune la captarea luminii chiar și atunci când este întuneric, deoarece „fiecare dintre aceste stive este o șansă ca fotonii să fie absorbiți”, a spus ea. Fotonii sunt particule de radiatie electromagnetica — în acest caz, lumina vizibilă — și tijele pot fi activate prin expunerea la relativ puțini fotoni.
Conurile, pe de altă parte, sunt responsabile pentru vederea în lumină puternică sau viziunea fotopică. Majoritatea oamenilor au trei tipuri de celule conice, fiecare dintre acestea fiind sensibilă la o gamă diferită de lungimi de undă a luminii vizibile, care corespund unor culori diferite. Micile modificări ale moleculelor de absorbție a luminii din diferite conuri le fac să se specializeze în detectarea luminii roșii, verzi sau albastre.
Dar, important, celulele individuale de con nu pot face distincția între culori, a spus AP Sampath, neurolog la UCLA. Când o moleculă din interiorul celulei conului absoarbe un foton, acesta activează doar conul; în acel moment, nu au fost procesate informații despre culoarea sau intensitatea luminii. Viziunea culorilor apare atunci când creierul combină răspunsurile de la toate cele trei tipuri de conuri din ochi – circuite biologice minuscule transformă aceste răspunsuri în culorile pe care le vedem.
Conurile domină vederea în lumină strălucitoare, deoarece tijele devin rapid saturate sau copleșite de fotoni, iar creierul, în esență, stinge activitatea tijelor. De aceea, putem vedea cu ușurință culorile în lumină puternică. Dar pe măsură ce se întunecă, pe măsură ce soarele apune sau când stingi luminile într-o cameră, tijele încep să preia controlul pentru că sunt mai sensibile la lumină decât conurile.
Tijele domină vederea nocturnă, în timp ce conurile sunt doar slab activate. Spre deosebire de conuri, totuși, tijele vin într-un singur tip. Viziunea color provine din compararea răspunsurilor celor trei tipuri de celule conice, ceea ce nu este posibil în vederea dominată de bastonașe. Deci, în întuneric, nu putem distinge bine culorile.
Cu toate acestea, tijele pot influența percepția culorii în anumite condiții. În lumină slabă, ochii noștri funcționează într-un interval intermediar cunoscut sub numele de viziune mezopică, în care atât bastonațele, cât și conurile contribuie la vedere, dar niciunul nu domină.
„În acest interval mezopic, există motive să credem că tijele pot contribui și la procesarea culorii, oferind o sensibilitate spectrală distinctă pentru a compara cu conurile”, a spus Sampath. Tijele sunt cele mai sensibile la lumina verde și, în acest interval intermediar, oferă creierului informații suplimentare pentru a le compara cu cele de la celulele conurilor.
Această încrucișare între viziunea cu tijă și viziunea conică produce, de asemenea, efectul Purkinje, în care nuanțele roșii par întunecate sau albăstrui sub lumină slabă și violet, albastru și verde ies brusc, a spus Patterson. Efectul Purkinje este deosebit de vizibil în amurg sau în timpul unei eclipse totale de soare.
Chiar dacă nu putem vedea bine culoarea noaptea, sistemul nostru vizual ne permite să luăm informații într-o gamă enormă de intensități luminoase, de la o noapte fără lună la pârtii de schi orbitor de luminoase, a spus Sampath.
„Unul dintre lucrurile uimitoare despre sistemul vizual este că avem această gamă enormă de intensități și se schimbă continuu”, a spus el. „Și totuși putem găzdui 12 ordine de mărime de intensitate a luminii. Nu există detectoare sintetice care să poată gestiona acest tip de performanță”.
Te-ai întrebat vreodată de ce unii oameni își construiesc mușchi mai ușor decât alții sau de ce ies pistruii la soare? Trimite-ne întrebările tale despre cum funcționează corpul uman community@livescience.com cu subiectul „Health Desk Q” și este posibil să vedeți răspunsul la întrebarea dvs. pe site!