مسئول دریافت و  تجزیه و تحلیل رنگ در چشم

پرسش:

کدام یک از سلول‌ها در داخل چشم ما مسئول واقعی دریافت و  تجزیه و تحلیل رنگ است؟
ایا رنگ های مختلف را چشم ما تشخیص می دهد یا مغز ما ؟

پاسخ:

در چشم دو نوع سلول حساس به نور وجود دارد که نقش گیرنده نور را بازی می‌کنند. این سلول‌ها در شبکیه چشم قرار دارند و فیلم عکاسی یا CCD دوربین تقریبا شبیه این بخش از سیستم بینایی کار می‌کند. البته سیستم چشم بسیار پیچیده‌تر و هوشمندانه‌تر عمل می‌کند. این دو نوع سلول، سلول‌های میله‌ای و مخروطی هستند. سلول‌های میله‌ای حساسیت بالایی دارند و در نور کم وارد عمل می‌شوند و فقط یک نوع از آن در شبکیه وجود دارد. سلول‌های مخروطی حساسیت کمتری دارند و در نور نسبتا زیاد فعالیت دارند و از آن‌ها سه نوع است که هر نوع به ناحیه‌ای از طیف مرئی یعنی ناحیه قرمز، ناحیه سبز و ناحیه آبی حساس هستند. دوربین‌های دیجیتال امروزی دقیقا از چنین سیستمی اقتباس کرده‌اند و این سه نوع گیرنده را تعبیه کرده‌اند. اگر نور سبز رنگی به چشم برسد، بسته به شدت آن، سلول‌های مخروطی حساس به سبز را تحریک می‌کنند و آن سلول‌ها سیگنال را به مغز می‌رسانند. مغز چنین سیگنالی را سبز می‌نامد. فرض کنید طول موج این نور 532 نانومتر باشد. اگر همین طول موج با شدت کمتر یا بیشتری به چشم برسد، چشم تغییری در رنگ حس نمی‌کند ولی شدت آن را کمتر یا بیشتر می‌بیند. اگر طول موج نور کمی عوض شود هنوز همان رنگ دیده می‌شود چون گیرنده دیگری وارد عمل نشده است مگر اینکه گیرنده‌های دیگر حساسیتی هرچند ناچیز داشته باشند که در این صورت سهم گیرنده‌های دیگر تغییر می‌کند و بر این اساس مغز سهم‌های متفاوتی از سه گیرنده دریافت می‌کند. ما در زندگی روزمره معمولا با نورهای تکفام لیزری سروکار کم داریم و نورهای دیگر تنوعی از طول موج‌ها را در بر دارند، که باعث می‌شود هر گیرنده سهم خاصی از نور را دریافت کند و در نتیجه برآیند همه سیگنال‌ها را مغز به رنگ خاصی می‌بیند. اگر سهم هر گیرنده کم یا زیاد شود تغییری در رنگ را مغز احساس می‌کند. از آنجا که دوربین دیجیتال از این نظر خیلی شبیه به این سیستم طراحی شده است، شما می‌توانید تصویری را ثبت کنید و در کامپیوتر در نرم افزاری مثل paint باز کنید. می‌بینید که در بخش رنگ نرم افزار می‌توانید هرکدام از رنگ‌های تصویرتان را بر حسب دو نوع پارامتر مشخص کنید. یکی بر اساس سهم Red, Green, Blue رنگ و دیگری بر اساس Hue, Sat, Lum. این‌ها دو دسته سیستم کمی کردن رنگ هستند. البته روش‌های دیگری مثل دیاگرام رنگ (chromaticity diagram) هم هست که می‌توانید در مورد آن بیشتر مطالعه کنید. به هر حال با تغییر دادن هر یک از مقادیر مربوط به قرمز، سبز یا آبی رنگ‌های مختلفی می‌بینید. در دوربین هم سه دسته گیرنده وجود دارد و در نمایشگر کامپیوترتان هم سه دسته تابشگر در سه رنگ وجود دارد که با تنظیم درجات مختلف خاکستری برای هرکدام، می توانید رنگ‌های مختلف را ببینید. تعداد رنگ قابل تفکیک را می‌توان گفت که به تعداد درجات مختلف هر یک از رنگ‌ها بستگی دارد که در کامپیوترتان معمولا 255 درجه قابل تنظیم است.

بطور خلاصه بینایی سه بخش دارد که باهم تصویر را شکل می‌دهند. اول سیستم اپتیکی تشکیل تصویر شامل قرنیه، مردمک و عدسی، دوم سیستم ثبت تصویر که سلول‌های حساس به نور در شبکیه مسئول آن هستند و سوم مغز که سیگنال‌ها را دریافت و پردازش می‌کند. در نتیجه هر مشکل در بینایی ممکن است بخاطر نقص یا خطا در یک یا چند بخش از این سه بخش باشد. خطای رنگی اغلب در شبکیه است ولی مغز هم ممکن است عامل چنین خطایی باشد.