3.5 : Widzenie kolorów

Percepcja kolorów zaczyna się w siatkówce, warstwie wrażliwej na światło znajdującej się z tyłu oka. Dwie główne teorie wyjaśniają, w jaki sposób postrzegane są kolory: teoria trójchromatyczna i teoria procesu przeciwstawnego. Teoria trójchromatyczna, zaproponowana przez Thomasa Younga w 1802 r. i rozszerzona przez Hermanna von Helmholtza w 1852 r., sugeruje, że widzenie kolorów opiera się na trzech typach receptorów czopków w siatkówce. Czopki te są wrażliwe na różne, ale nakładające się zakresy długości fal odpowiadające czerwieni, błękitowi i zieleni. W eksperymentach dotyczących dopasowywania kolorów uczestnicy regulują intensywności trzech różnych długości fal światła (zazwyczaj czerwonego, zielonego i niebieskiego), aby dopasować dany kolor docelowy. Fakt, że każdy kolor można dopasować, łącząc te trzy kolory, wspiera ideę, że ludzkie widzenie kolorów opiera się na trzech typach czopków w siatkówce, z których każdy jest wrażliwy na różne, ale nakładające się zakresy długości fal. Na przykład percepcję koloru żółtego można osiągnąć, aktywując jednocześnie czerwone i zielone czopki.

Daltonizm potwierdza teorię trójchromatyczną. Większość osób z daltonizmem, którymi są głównie mężczyźni, widzi niektóre kolory, ale nie widzi innych. Rodzaj daltonizmu zależy od tego, który typ czopków jest uszkodzony lub nieobecny. Na przykład, jeśli czerwone czopki nie działają prawidłowo, osoba może mieć trudności z rozróżnianiem czerwieni i zieleni.

W 1878 roku niemiecki fizjolog Ewald Hering zauważył, że niektórych kolorów nie można widzieć razem, podczas gdy inne tak. Na przykład można sobie wyobrazić kolor zielonkawo-niebieski, ale nie czerwono-zielony. Zauważono również, że teoria trójchromatyczna nie może w pełni wyjaśnić obrazów następczych, czyli obrazów, które pozostają w polu widzenia po odwróceniu wzroku od obiektu. Na przykład po wpatrywaniu się w coś czerwonego może pojawić się zielony obraz następczy. Podobnie po patrzeniu przez chwilę na coś żółtego może pojawić się niebieski obraz następczy. Teoria trójchromatyczna nie może wyjaśnić tych par kolorów i powstających w ich wyniku obrazów następczych.

Teoria procesu przeciwstawnego, również zaproponowana przez Ewalda Heringa, wyjaśnia, w jaki sposób komórki w układzie wzrokowym przetwarzają kolory w przeciwstawnych parach: czerwony-zielony i niebieski-żółty. Zgodnie z tą teorią, pewne komórki są pobudzane przez jeden kolor i hamowane przez jego przeciwieństwo. Na przykład, komórka może być pobudzana przez czerwony i hamowana przez zielony lub pobudzana przez żółty i hamowana przez niebieski. Ta teoria wyjaśnia również obrazy następcze. Wpatrywanie się w czerwony obiekt przez dłuższy czas, a następnie odwracanie wzroku może skutkować zobaczeniem zielonego obrazu następczego. Dzieje się tak, ponieważ czerwono-zielony układ wzrokowy staje się zmęczony i tymczasowo odbija się po zmianie punktu skupienia.

Trzy rodzaje czopków w siatkówce są połączone z komórkami zwojowymi siatkówki, które zamieniają kod trójkolorowy na kod procesu przeciwstawnego. Na przykład zielony czopek może hamować konkretną komórkę zwojową, podczas gdy czerwony czopek ją pobudza. Ten podwójny system kodowania pozwala mózgowi na wydajną interpretację złożonych informacji o kolorze.