Mechanizm rozróżniania barw

Istnieją przyrządy, które umożliwiają widzenie o zmroku i w ciemnościach dzięki wyzyskaniu właściwości promieni podczerwonych. Niewidzialna część krótkofalowa jak i długofalowa mają w zasadzie ten sam charakter co wiązka środkowa, widzialna. Niestety, oko ludzkie nie jest czułe na skrajne części widma. Widocznie charakter naszego organu odbierającego jest tego rodzaju, że odczuwamy tylko ograniczony rodzaj promieni.

Odczucie barwy zależy od długości fali świetlnej. Jako czerwień odczuwamy fale dłuższe, jako fiolet fale krótsze, fale pośrednie dają wrażenie innych barw. W wypadku gdy oko spotyka s. ę z wszystkimi falami świetlnymi na raz, odczuwamy barwę białą. To jest wytłumaczenie widzenia światła dziennego Jeżeli widzimy przedmiot czarny, jest to dowodęm, że pochłonął on wszystkie barwy. W procesie widzenia barw ma wielkie znaczenie fakt, że dla uzyskania jakiegokolwiek odcienia wystarcza trzech barw zasadniczych. W ten sposób zamiast 160 substancji czy też odczuć wystarcza nam tylko trzy. W związku z tym wysunięto teorię, że czopki, którym zawdzięczamy zdolność widzenia barw, są trojakiego rodzaju. Każdemu rodzajowi ma odpowiadać inna barwa główna. Argumentem przeciwko tej teorii jest fakt, że każda barwa może być tak jasna jak biała (zależnie od siły oświetlenia), co nie mogłoby mieć miejsca, gdyby tylko 1/3 czopków reagowała na daną barwę. Teoria ta nie utrzymała się.

Ciekawe obserwacje poczyniono nad zjawiskiem zmęczenia zdolności odczuwania barw. Zjawisko to ma związek z wymienionymi na wstępie przypuszczeniami przyjmującymi istnienie zasadniczych barw lub par barw. W świetle tej teorii zrozumiałym się staje, dlaczego po spojrzeniu na słońce widzimy powidok tej samej postaci w barwie czarnej. Ta czarna plama posuwa się wszędzie, gdziekolwiek patrzymy. Im wydolność siatkówki jest większa, tym szybciej powidok taki znika. Szybkością znikania powidoku można określić stan wyczerpania organizmu.

Gdy oko naświetlimy światłem czerwonym, to powidok jest zielonkawo-niebieski, po naświetleniu barwą zieloną — jest czerwony. To są właśnie barwy dopełniające. Wpatrując się w białe światło wyczerpujemy stopniowo zdolność czepków do odczuwania jakichkolwiek podniet świetlnych i dlatego powidok jest barwy czarnej, gdy natomiast zmęczymy czopki światłem, zielonym, to po jakimś czasie są one zdolne odczuwać światło białe minus zielone, a to daje barwę czerwona. I w tej też barwie widzimy powidok.

Czasami dzieje się coś przeciwnego do tego, co powiedzieliśmy. Gdy spojrzymy na jakiś przedmiot na przykład barwy czerwonej, a potem zamkniemy oczy, to przedmiot ten możemy zobaczyć w tej samej barwie. W ostatnim przypadku mamy do czynienia z pozytywnym powidokiem, który powstaje przez zatrzymanie podniety w komórce siatkówki. Ta podnieta działa jeszcze, przez jakiś czas, dopóki inna, silniejsza, nie wyeliminuje jej. To zjawisko zdarza się, gdy obraz pierwotny był bardzo silny i trwał przez czas dłuższy.

Z tego wynika, że jak czerwień wzrokowa wyczerpuje się i blednie w pręcikach pod wpływem naświetlenia, tak i czopki potrzebują pewnego czasu na odpoczynek, by uzyskać, a raczej odzyskać swą czułość na ten rodzaj światła, który spowodował ich zmęczenie.

Nie wiemy jeszcze, czy widzenie barw zależy od samych czopków, czy też od połączeń nerwowych z odpowiednimi ośrodkami mózgowymi. Te połączenia przedstawiają się jako bardzo skomplikowana siatka, której fotografię osiągnięto przy pomocy nasrebrzania. Włókna nerwowe napaja się solami srebra, które z kolei ulegają zaczernianiu przez reagujący bromek srebra. Siatka nerwowa uwidocznia się wtedy jako zawiły schemat połączeń. W schemacie tym odnajdujemy kilka typów połączeń. Tak rozgałęziona i rozwinięta siatka jest widocznie potrzebna do skomplikowanej czynności wielorakiego przekazywania bodźców barwnych z komórki reagującej na światło do centrów odbierających.

Nie wszyscy ludzie widzą barwy, złożona z trzech zasadniczych barw, i w takim wypadku mówimy o ślepocie na barwy, czyli daltonizmie. Cztery procent mężczyzn i cztery promille kobiet dotkniętych jest tą nieuleczalną wadą. Kobiety, jak widzimy, zapadają rzadziej, ale za to przenoszą wadę na następne pokolenia. Ślepi na barwy odróżniają jednak mniej lub więcej odcieni i bardzo rzadkim jest przypadek zupełnego nierozpoznawania barw, W takim przypadku daltonik widzi wszystko tak jak człowiek normalny podczas oglądania zwykłego filmu (niebarwnego). Barwami mającymi w życiu codziennym wielkie znaczenie są czerwona i zielona i tych właśnie barw daltonicy najczęściej nie rozpoznają. Dalton, chemik z początku XIX weku, zwrócił uwagę świata nauki na to zagadnienie, które jakkolwiek było przed nim już znane, to jednak od niego wzięło nazwę.

W świetle spolaryzowanym człowiek widzi widmo, w którym najjaśniej występuje barwa żółta. Z jednej strony kończy się widmo barwą fiołkową o długości fali 395, a z drugiej strony barwą czerwoną o długości fali 760.

Zaburzenia w widzeniu barw można podzielić na trzy odmiany. Wyżej wymieniona zupełna ślepota na barwy. Człowiek dotknięty nią barw nie rozróżnia, potrafi jedynie określić stopień jasności. Układ barw. jest w takim wypadku monochromatyczny.