Как человек видит и различает цвета

Видимый спектр для людей включает все цвета от фиолетового до красного. Подсчитано, что люди могут различать до 10 миллионов оттенков.

Когда свет попадет на объект, он поглощает часть этого света и отражает остальное, что проходит в наш глаз через роговицу, то есть внешнюю часть глаза. Роговица преломляет этот свет для его прохождения через зрачок, который регулирует количество света, попадающего на хрусталик. Он, в свою очередь, фокусирует свет на сетчатке, на слое нервных клеток, расположенных в глазном дне.

В сетчатке имеются два типа клеток, которые реагируют на свет и поглощают его. Это палочки и колбочки, светочувствительные клетки, известные как фоторецепторы. Колбочки активируются в условиях низкой освещенности. Тем временем как палочки, стимулируются при большей освещённости. У большинства людей есть около 6 миллионов колбочек и 110 миллионов палочек.

Колбочки содержат пигменты или молекулы, которые определяют цвет. У людей, как правило, имеются три типа пигментов: красный, зеленый и синий. По чувствительности к свету с различными длинами волн различают три вида колбочек.

Наглядный пример того, как мы видим и различаем цвета: при дневном свете отраженный от лимона свет активирует два типа колбочек — красные и зелёные. Колбочки посылают это сигнал через зрительный нерв в зрительную зону коры головного мозга, который обрабатывает количество активированных колбочек и силу посылаемого сигнала. После обработки нервных импульсов клетками головного мозга мы видим цвет, который в данном случае является жёлтым.

В темноте, отражённый от лимона свет стимулирует только палочки, поэтому мы не видим цвета, а только оттенки серого.

Тем не менее, наш предыдущий визуальный опыт с объектами также влияет на восприятие цвета, известного как постоянство воспринимаемого цвета. Это постоянство гарантируют нам, что восприятие цвета объекта остается неизменным в различных условиях освещения. Даже если мы поместили лимон под красным светом, мы продолжаем воспринимать его как жёлтый.

Аномалии цветового зрения могут произойти, если один или несколько типов колбочек не воспринимают свет так, как должны. Может быть, что колбочки отсутствуют, не функционируют или неправильно различают цвет. Дальтонизм является наиболее распространенной аномалией.

Исследователи подсчитали, что почти 12% женщин имеют 4 типа колбочек, вместо 3, что позволяет им различать количество цветов в 100 раз выше, чем те, у кого их только 3.

В животном мире, некоторые птицы, насекомые и рыбы также имеют 4 типа колбочек, позволяющие им видеть ультрафиолетовое излучение, не поспринимаемое человеческим глазом. Другие животные, как собаки, имеют меньше типов колбочек, что делает их цветовое зрение ниже, чем у людей.