|
Boje i vid
 Akomodacija oka i boje
Akomodacija oka je proces kojim očna leća mijenja dioptrijsku jakost (žarišnu daljinu) radi stvaranja oštre slike na makuli. To se postiže promjenom debljine uslijed skupljanja cilijarnog mišića oko očne leće koji opušta zonularna vlakna oko leće u oku.
Oko poduzima akomodaciju i kod stvaranja oštre slike crvene boje. Naime, crveno svjetlo se najslabije lomi u odnosu na ostale boje spektra. To zahtijeva najjače zadebljanje leće da bi se na pozadini oka svorila oštra slika.
Crveno znači blizu
Crvena boja uobičajeno je znak opasnosti i signal za zaustavljanje. Znakovi stop, semafori i kočiona svjetla na vozilima namjerno su crvene boje što znači "stop". Razlog upozoravajućeg doživljaja crvene boje leži u fiziologiji oka jer ga podražaj crvenog svjetla "prisiljava" na akomodaciju, zadebljavanje leće.
"Debela" leća lomi zrake svjetlosti jače nego tanka, a leća u našem oku postaje deblja kada gledamo predmete koji su u blizini. Kada gledamo udaljene predmete leća postaje tanja. Izrazi "debela" ili "tanka" leća u fizikalnom smislu znače kraća ili dulja žarišna daljina. Ako mišić koji prilagođava žarišnu daljinu leće u oku ne bi "zadebljao" leću kod promatranja bliskih predmeta tada bi njihova slika nastala iza pozadine oka i bila bi nejasna. Zdravo oko instinktivno bez naše volje akomodira leću za gledanje bliskih predmeta. Ali kada gledamo daleke predmete mišići se opuste i leća oka se stanji. Tada se na pozadinu oka fokusira jasna slika udaljenog predmeta.
Da bi se crveno svjetlo fokusiralo na mrežnicu, mišići našeg oka moraju povećati debljinu leće. A ranije smo utvrdili da leća postaje deblja kada gledamo stvari koje su nam blizu. Samo deblja leća (kraće žarišne daljine) može dovoljno saviti crvenu svjetlost da zrake spoji na mrežnici.
Kada u oko dolazi crveno svjetlo, oko ne ostaje "ravnodušno" na taj podražaj nego poduzima akomodaciju leće, i naš mozak to "zadebljavanje" leće tumači kao da gledamo predmet koji je bliže nego što stvarno jest. To stvara upozoravajući podražaj kao da je crveno kočiono svjetlo iznenada "iskočilo" kao predmet koji je blizu.
Slično, mozak tumači plave predmete kao da su udaljeniji nego što zapravo jesu. Kada pogledamo plavi predmet, leća postaje tanja (manje konveksna) kako bi manje skretala zrake i spajala ih na mrežnici, umjesto ispred nje.
Ovi se efekti koriste u slikarstvu. Plava boja neba, planina ili mora koristi se za stvaranje dojma dubine krajolika. Kada promatra plave predmete leća promatrača postaje tanja (opuštena). Mozak gledatelja to doživljava kao opuštajući učinak i ljudi se osjećaju smireno gledajući u daljinu plavetnilo mora i neba ili zelenilo u prirodi. A crvenu, narančastu i žutu boju slikari koriste za postizanje dojma blizine predmeta. Leće gledatelja moraju se tada malo zadebljati kako bi se fokusirala crvena boja, a mozak zadebljavanje leće tumači kao da su predmeti bliže. Crvena boja u stvari napreže oko i neke ljude posebno iritira pri duljem gledanju.
Pokus
Pribor:
- Staklenka 750 mL
- Olovka
- Crveni i plavi filtar od celofana, stakla, plastike ili filma
- Projektor za paralelni snop bijele svjetlosti
- Dijafragma s dvije pukotine
- Bijeli papir kao zaslon
Postupak:
Postavite dijafragmu s dvije pukotine pred staklenku napunjenu vodom. Staklenka će djelovati kao cilindrična leća. Usmjerite snop bijele svjetlosti na dijafragmu iza koje će stvorene dvije zrake prolaziti kroz vodu (leću). Mjesto gdje te zrake na papiru zaslona stvore oštru sliku pukotina zamislite kao mrežnicu oka.
Da biste dobili plave zrake, stavite pred dijafragmu plavi filtar. Pažljivo označite mjesto gdje te zrake na papiru zaslona stvore plavu oštru sliku pukotina.
Ne mijenjajući položaj dijafragme i zaslona ponovite pokus s crvenim filtrom. Uočite je li crvena oštra slika dijafragme na istom mjestu na zaslonu kao i plava ili treba pomaknuti zaslon.
Percepcija boja (čunjići)
Ovisno o valnoj duljini svjetlosti, u oku reagiraju različiti senzorni neuroni i u mozgu stvaraju osjet različitih boja.
Ljudsko oko može uočiti različite boje. To se obično vidi kada se gleda duga koja sadrži sve boje vidljive ljudskom oku: crvenu, narančastu, žutu, zelenu, plavu, indigo i ljubičastu. Ove jasno prepoznatljive boje poznate su i kao boje spektra. Osim toga, ljudsko oko može uočiti nijanse boja između spektralnih boja i razlikovati svjetlo od tame. To rezultira dojmovima milijuna boja koje ljudsko oko teoretski može uočiti.
Hoće li se boja doživjeti (percipirati) kao crvena ili plava ovisi o valnoj duljini svjetlosti koja pada na mrežnicu oka. U intervalu valne duljine od oko 380 nm do 450 nm svjetlost nam se čini ljubičastom. Međutim, u rasponu od oko 630 nm do 700 nm svjetlost se percipira kao crvenkasta.
Vid u boji ljudskog oka uzrokovan je različitim valnim duljinama svjetlosti!
Percepciju boja omogućavaju receptori na mrežnici oka, takozvani čunjići. Postoje tri vrste čunjića, od kojih svaka drugačije reagira na određene valne duljine:
- receptor kratke valne duljine ( S-čunjić : "plavi receptor")
- receptor srednje valne duljine ( M-čunjić : "zeleni receptor")
- receptor dugih valnih duljina ( L-čunjić "crveni receptor")
Percepcija boje ovisi o tome koliko snažno različiti čunjići reagiraju na upadnu svjetlost. Osjetljivosti različitih vrsta čunjića nisu oštro ograničene na određene raspone valnih duljina, već se glatko pretapaju jedna u drugu. Crveno svjetlo se uglavnom obraća L-čunjićima, a plavo svjetlo uglavnom S-čunjićima. Kod ljubičastog svjetla, s druge strane, obje ove vrste receptora jednako reagiraju na svjetlosni podražaj. Sa žutim svjetlom uglavnom se obraćaju L-čunjićima i M-čunjićima.
Različiti receptori u našim očima, takozvani čunjići, različito reagiraju na valne duljine sadržane u svjetlosti i tako stvaraju vid u boji!
Donja slika pokazuje koje boje vidimo prema aditivnom miješanju boja kada različite vrste čunjića percipiraju svjetlosni podražaj.
Percepcija svjetla i tame (štapići)
Iskustvo pokazuje da naše oči mogu percipirati ne samo boje (tzv. kromatske boje ), već i akromatske boje bez nijansi ili zasićenosti poput bijele i crne (kao i sive). Predmet se percipira kao crn kada nema osjetilnog podražaja za receptore. Dakle, takav crni objekt ne emitira nikakvo vidljivo zračenje. Stoga noću “vidimo” daleko od bilo kakvog izvora svjetla, sve crno ili točnije rečeno ništa , jer oko ne percipira nikakvo zračenje!
Ako nema osjetilnog podražaja za ljudsko oko, objekt se čini crnim!
U većini slučajeva, čak i crni predmet uvijek će emitirati ili reflektirati određenu količinu zračenja, bez obzira koliko mala. Objekt stoga nikada neće biti potpuno crn, već će se pojaviti u sivoj boji. Zapravo, čak i navodno obojeni objekti izgledaju sivi u uvjetima lošeg osvjetljenja. To je zato što čunjići u našem oku trebaju relativno visok intenzitet svjetlosti da bi pokrenuli podražaj. Vizija boja predmeta stoga nestaje u uvjetima slabog osvjetljenja jer se čunjići više ne stimuliraju.
Međutim, činjenica da još uvijek možemo vidjeti te objekte bez (ali bez nijanse ili zasićenosti) je zbog druge vrste receptora, takozvanih štapića. Za razliku od čunjića, štapići reagiraju puno manjim intenzitetom. Međutim, štapići ne mogu uočiti nikakve razlike u valnim duljinama svjetlosti i stoga ne daju nikakav vid boja. Štapići su stoga odgovorni samo za percepciju svjetla i tame. Zapravo, ljudsko oko ima oko 20 puta više štapića nego čunjića, odnosno više od 100 milijuna!
Dok su čunjići odgovorni za percepciju boja, štapići su odgovorni za percepciju svjetla i tame!
Pokus - crnje od crnog
Uzmite komad što je moguće crnjeg papira ili tkanine. Izrežite u sredini rupu veličine nokta na palcu. Zatim uzmite šalicu koja je iznutra posve bijela. Pokušajte predvidjeti što će se vidjeti kroz izrezanu rupu kada pokrijete otvor bijele šalice.
Koliko god crni pokrov uzmete rupa koja pokriva šupljinu bit će uvijek crnja. Rupa naime ne reflektira nikakvo svjetlo, ni jednu valnu duljinu, ona upija sve. Crna rupa znači odsutnost bilo koje boje.
Percepcija bijelog
Za razliku od percepcije crne boje, koja ne stvara bilo kakav osjetilni podražaj, percepcija bijele, s druge strane, jednako se odnosi na sve tri vrste čunjića u našem oku (vidi “Aditivno miješanje boja”). To upućuje na zaključak da akromatska bijela boja sadrži podjednako sve vidljive valne duljine.
I zapravo, to se relativno lako može pokazati prizmom. Ako bijela sunčeva svjetlost pogodi takvu prizmu, zrake se lome. Budući da jakost loma ovisi o valnoj duljini ( disperziji ), svjetlosne zrake različitih boja se lome u različitim stupnjevima. Na primjer, plavičaste zrake se jače lome od crvenkastih. Na taj način su spektralne boje sadržane u bijeloj svjetlosti odvojene i mogu se percipirati pojedinačno.
Ako bi se ove pojedinačne spektralne boje ponovno spojile u jednu svjetlosnu zraku, tada bi se ova svjetlost opet činila bijelom! Pojedinačne spektralne boje duge koje proizlaze iz bijele sunčeve svjetlosti također se proizvode prema principu takve prizme (kapi kiše služe kao "prizme").
Bijela svjetlost ravnomjerno sadrži cijeli vidljivi spektar valnih duljina!
Boja predmeta
Izgled boje predmeta u konačnici se temelji na principu apsorpcije i refleksije svjetlosti kada ona udari u predmet, a zatim u oko. Ako, na primjer, sunčeva svjetlost pogodi neprozirni predmet sa svim svojim valnim duljinama, određene se valne duljine apsorbiraju ovisno o svojstvima površine; ostale se odbijaju. Ovisno o tome koje su valne duljine prisutne u reflektiranom dijelu spektra koji pada u naše oči, predmet nam se pojavljuje u odgovarajućoj boji.
Reflektirani dio svjetlosti koja padne na predmet čini boju njegovog izgleda!
Na primjer, list na stablu apsorbira gotovo sve vidljive valne duljine osim onih između 500 nm i 550 nm ("zeleno"). Ovaj neapsorbirani pojas valnih duljina se stoga reflektira. To je zeleni dio spektra valnih duljina. Zbog toga list ljeti izgleda zelen.
Ako, s druge strane, predmet apsorbira samo zelenu boju iz upadne bijele svjetlosti i reflektira sve ostale valne duljine, tada se u oku uglavnom aktiviraju S-čunjići ("plavi receptori") i L-čunjići ("crveni receptori"). Zato nam predmet izgleda ljubičasto.
Ako predmet ne apsorbira nijednu vidljivu valnu duljinu nego jednako reflektira sve valne duljine, sve vrste receptora u oku se pobude u istoj mjeri. U tom slučaju predmet izgleda bijelo.
S druge strane, ako predmet apsorbira sve vidljive valne duljine do određenog stupnja, tada se (gotovo) ne reflektira vidljivo zračenje. Receptori u oku tada također nisu stimulirani i predmet izgleda crn.
|
Prirodopolis >
Članci >
Crvena boja upozorenja