Mechanizm rozróżniania barw

Cuda natury, lazury niebios, zachody słońca, błękity mórz, zieleń lasów i pól, przepych kwiatów i tyle innych cudownych rzeczy byłyby dla nas nieosiągalne, gdybyśmy stracili pewnego dnia zdolność widzenia otaczającego świata w jak to się mówi —naturalnych barwach.

Jaki jest mechanizm odczuwania i rozróżniania barw, postaramy się wyjaśnić w niniejszym artykule. Większość filmów oglądanych przez nas w kinach wykonana jest w czarno-białym układzie z pośrednimi szarymi odcieniami. W stosunku do filmu barwnego stanowi to wielką monotonię. Jak wspaniałą grę barw, jakie czarodziejskie efekty uzyskujemy przez wprowadzenie dostępnej nam skali 160 odcieni, które znamy i które „rozumiemy“.

Musimy jednak uświadomić sobie, że widzialne widmo jest tylko środkowym członem układu, który posiada ponadto dwie niewidzialne części. Ileż nowych odcieni bylibyśmy zdolni odczuwać, gdyby kiedyś udało się uczynić widzialnymi te człony widma! Jakież nowe i wspaniałe perspektywy mogłyby się otworzyć dla malarzy w przyszłości!

Mechanizm odczuwania barw nie jest wyjaśniony. a zagadnienie to mimo istnienia wielu teorii jest ciągle otwarte. Nie potrzeba przypominać, ze widzenie barw ma wielkie znaczenie pod wielu względami. Weźmy na przykład wzgląd gospodarczy — bezpieczeństwo ruchu i komunikację; względy społeczne —wybór zawodu; względy psychiczne — wpływ na formowanie i rozwój kultury duchowej przez wzbogacenie wrażeń malarzy, architektów, poetów, pisarzy i muzyków.

Widzenie barw zależy od dwóch czynników: a) wrażliwości aparatu odbiorczego, począwszy od zakończeń nerwowych siatkówki, skończywszy na najwyższych ośrodkach korowych, oraz b) właściwości fizycznych ciał i przedmiotów. Barwne przedmioty wybierają niejako pewną wiązkę promieni i pochłaniają ją, podczas gdy reszta światła zostaje odbita. Stąd wynika, że każdy barwny przedmiot wydaje się nam ciemniejszy aniżeli przedmiot biały, gdyż pochłania on pewną część światła, przez co pozostałe światło jest białym uszczuplonym o odpowiednią barwę.

Najtrudniejszym może zagadnieniem związanym z widzeniem barw jest związek, który istnieje między jasnością a barwą. Gdy rzucamy snop światła na przedmiot barwny, to przy powiększaniu intensywności oświetlenia traci on swe barwę i w końcu staje się coraz jaśniejszy. I przeciwnie, ze zmniejszeniem jasności, przedmiot staje się coraz ciemniejszy, a w końcu nawet, czarny.

Zagadnienie widzenia barw od dawna intrygowało badaczy. Young i Helmholtz przypisywali siatkówce trzy odczucia barwne, odpowiadające trzem barwom zasadniczym. Barwami tymi miały być: czerwona, zielona, fioletowa. Przez ich zmieszanie winniśmy otrzymywać wszystkie barwy i odcienie widzialnego widma. Her Ing był zdania, że istnieją trzy pary substancji chemicznych, których przemiany dają odczucia barwne. Pierwsza para miała być czuła na barwę białą i czarną, druga na niebieską i żółtą, trzecia na zieloną. Donders zgadzał się przez jakiś czas z Heringiem, że istnieją cztery barwy zasadnicze, a mianowicie: czerwona, zielona, niebieska i żółta. Te barwy zmieszane mają dawać barwę białą. Brane w innym określonym stosunku mają dawać odpowiednio inne barwy.

Dziś dochodzimy do przekonania, że w rozstrzygnięciu zagadnienia chemicy odegrają poważną rolę, a w przyszłości będą mieli jeszcze więcej do powiedzenia. Wiemy bowiem, że w siatkówce istnieje światłoczuła substancja zwana czerwienią wzrokową, czyli rodopsyną. Jest ona zawarta w pręcikach. Pewne jednak doświadczenia pozwalają przypuszczać, że i w czopkach może się znajdować taka światłoczuła substancja. Widzenie jest bez wątpienia zależne od obecności tej światłoczułej substancji w pręcikach, ulegającej zmianom pod wpływem światła. Jeżeli podobna substancja ma istnieć również w czopkach, to sądząc ze znanych faktów, jest ona o wiele mniej czuła niż substancja zawarta w pręcikach. Zwierzęta, posiadające tylko czopki w siatkówce, nie widzą o zmierzchu, nie mogą też przystosować widzenia do zmroku przez pomnożenie substancji światłoczułej, nawet mimo długiego przebywania w słabym świetle. Hipotetyczna substancja zawarta w czopkach jest bardzo wrażliwa na barwę jasnożółtą i to stanowi jej cechę jedyną, jaką dziś znamy.

Ze zmianą jasności światła zmienia się widzialność przedmiotów barwnych. Na przykład kwiaty widziane o zmroku zmieniają pozornie swe barwy. Czerwone wydają się czarnymi, a wszystkie inne stają się szare. Przed wschodem słońca zaczynamy rozpoznawać przede wszystkim przedmioty jasno-żółte. O tej porze dnia liście mogą wydawać się jeszcze szare. Wrażenia barwne dochodzą do skutku przy pomocy czopków, gdyż pręciki nie odczuwają barw. Spostrzeganie barw idzie w parze ze wzrostem jasności. Im jaśniej, tym łatwiej rozpoznajemy kolejno barwy: żółtą, niebieską, zieloną i czerwoną. Barwa przedmiotu zależy też od siły światła. Czyżby zatem barwa była właściwością światła?

Wiemy, że obok widma widzialnego istnieje pasmo długofalowe, które daje o sobie znać tylko na kliszy uczulonej na promienie podczerwone. Drugie pasmo widma niewidzialnego, krótkofalowe, ujawnia się na kliszy czułej na krótkie promienie nadfioletowe.