Vnímání barev lidským okem

Experiment – „následný obraz“

Možná jste si již všimli, že když se chvíli díváme na nějakou jasnou věc a poté stočíme pohled do strany na prázdnou plochu, vidíme po nějakou dobu „následný obraz“ předchozí věci.

V následující galerii je několik obrázků, které jsou od dalších odděleny prázdnými bílými plochami. Vyberte si jeden daný obrázek a soustředěně se dívejte na tečku uprostřed tohoto obrázku, a to po dobu alespoň 20 sekund, aniž byste mrkali nebo jakkoli jinak narušovali své soustředění. Po uplynutí této doby si přepněte na následující bílou stránku a stále sledujte obrazovku. Uvedený postup zopakujte s dalšími obrázky.

Zdroje obrázků v galerii

Dokument – vnímání barev okem

Lidské oko je poměrně složitou a velmi dokonalou soustavou. Jednou z jeho částí je sítnice, tenká buněčná vrstva na vnitřní straně oční bulvy. Na sítnici se vytváří obraz pozorovaného předmětu, a protože je sítnice pokryta buňkami citlivými na světlo, je tento obraz převáděn na elektrické signály, které náš mozek dokáže interpretovat jako obraz pozorované skutečnosti.

Světlocitlivé buňky jsou dvojího druhu: čípky a tyčinky. Čípky, kterých je asi 20krát méně než tyčinek, jsou buňky citlivé na barvy. Jsou schopné detekovat červenou, zelenou a modrou barvu. V anglické terminologii jsou značeny písmeny L, M a S, která odpovídají dlouhé, střední a krátké vlnové délce těchto barev.

Díky těmto třem druhům čípků dokážeme vnímat jakoukoliv barvu. Vždy záleží na relativní intenzitě signálu z jednotlivých druhů čípků.

Tyčinky jsou buňky, které jsou podstatně citlivější než čípky, a proto nám umožňují vidění za špatných světelných podmínek. Toto vidění však není barevné.

Jakým způsobem se převádí dopad světelného impulsu na elektrický signál interpretovaný naším mozkem? Nejdůležitější součástí je molekula nazývaná rodopsin (v tyčinkách) nebo jodopsin (v čípcích). Při dopadu světla se rodopsin rozpadá na jednotlivé složky a umožňuje vznik elektrického signálu přenášeného do mozku. Při nepřítomnosti světla se pak molekula rodopsinu vrací do původního stavu.

Jak tedy vysvětlit vznik „následných obrazů“?

Podívejme se znovu, jak dochází ke vzniku obrazu na sítnici oka. Uvažujme, že se díváme na červený čtverec. Sítnice obsahuje tři druhy čípků citlivých na červené, zelené a modré světlo. Při dopadu světla na sítnici se chemicky pozmění molekula rodopsinu. Aby buňka byla schopna znovu vnímat červené světlo, musí se vrátit do původní konfigurace a to nějakou dobu trvá. Jestliže tedy vysíláme do určité oblasti sítnice stále stejné fotony (červené), buňky se určitým způsobem „unaví“ a při změně na jinou barvu přetrvává toto jejich nasycení. Při pohledu na bílou plochu je signál z těchto buněk nejslabší, a výsledkem tedy je, že vnímáme nejvíce modrý a zelený signál – zdá se nám, že místo červené vidíme azurovou. Po chvilce tento zdánlivý obraz zmizí a opět vnímáme správné barvy.

Otázky:

1. Popište, co pozorujete, jestliže obrázek bílé hvězdy na černém pozadí „zmizí“ a vy se díváte na čistě bílou plochu?
2. Jaké následné obrazy vidíte poté, co se zadíváte na barevný obrázek?
3. Z grafu na obrázku 24.5 určete maximální citlivost čípků S, M a L. Odpovídají tyto hodnoty obvykle udávaným základním barvám červená, zelená a modrá?
4. Co je příčinou vzniku „následného obrazu“?
5. Dokážete vytvořit podobný falešný obrázek?