Szerkesztő:Pataki Márta/Színlátás
Színlátás A színlátás látásunk azon képessége, hogy a különböző hullámhosszú fények, illetve különböző hullámhossz-visszaverési képességgel rendelkező felületek között feltűnő különbségeket észlelünk.[1] A színlátás kialakulásának evolúciós oka van, ugyanis a színek segítenek a tárgyak detektálásában, illetve a környezet tárgyainak elkülönítésében (diszkrimináció).
Színlátás elméletek[szerkesztés]
Előzmények[szerkesztés]
Már az ókorban számos megfigyelés gyűlt össze a színlátással kapcsolatban. Úgy gondolták, hogy a felületek módosítják a beeső fényt, vagyis a fényvisszaverődés nagyban felelős a tárgyak színéért.
Newton elmélete[szerkesztés]
A színek rendszeres, tudományos kutatásáról Isaac Newton óta beszélhetünk, aki szerint „a sugarak tulajdonképpen nem színesek. Semmi más nincs bennük, mint egy bizonyos Erő és Hajlam arra, hogy ennek vagy annak a Színnek az Érzetét felkeltsék.” Vagyis a szín egy szubjektív élmény, hiszen sem önmagukban a tárgyaknak, sem az ezekről visszaverődő fénynek nincs színük. Azért látjuk színesnek őket, mert a látható spektrum bizonyos tartományába eső fényt vernek vissza, és ezt a fényt egy megfelelő típusú szem vagy idegrendszer fogja fel. Newtont ehhez a feltételezéshez a következő kísérlet vezette el: egy sötétített szobába csupán egy keskeny résen keresztül engedett be fehér fényt, melyet ezután még egy prizmán vezetett át.
Mivel a fehér fény a prizmán átjutva színes összetevőire bomlott szét, arra a következtetésre jutott, hogy a természetes fehér fény hét színből áll: vörösből, narancsból, sárgából, zöldből, kékből, indigóból és ibolyából. Ezek a spektrális színek alkotják Newton szerint a színek teljes sorozatát, melyeket egy körön elrendezve megkapjuk a Newton-féle színkört. A színek sorrendjét a körben az határozza meg, hogy a spektrumban milyen sorrendben követik egymást, valamint az, hogy a vörös és az ibolya, tehát a spektrum két végének színei jobban hasonlítanak egymásra, mint a középen található színekre.
Ezután Newton annyiban módosította a kísérletet, hogy egy konvex lencse segítségével összegyűjtötte a már módosított spektrumot, majd átjuttatta egy újabb prizmán. Így olyan színeket kapott, melyeket már nem sikerült tovább bontania, a spektrumban tehát minden színnek egy adott hullámhosszúságú elektromágneses hullám felelt meg. Ez pedig lehetővé tette, hogy különbséget tegyen tiszta fény és összetett fény között. Mivel a nap fénye hét színből áll, nem tekintette tiszta fénynek. Ez az elképzelés félig helytálló, ugyanis a nap fénye valóban nem tiszta fény, viszont nem hét színből áll. Newton úgy gondolta, mivel a zenei skála oktávonként hét hangból és fél hangból áll – a látás és a hallás pedig szoros kapcsolatban állnak egymással – a spektrumnak is hét színt kell tartalmaznia.
Newtonnak számos támadója akadt feltevése miatt. Goethe nemcsak esztétikai, hanem filozófiai alapokon is támadta Newton elméletét. Úgy gondolta, hogy a fehér fény színekre bontásával Newton azt sugallta, hogy a fehér – mely Arisztotelész óta a tisztaság jelképe – nem különlegesebb a többi színtől. Úgy gondolta, ha elfogadnánk Newton elméletét, akkor az összes észlelést szubjektívnek és megbízhatatlannak tekintenénk.
Háromszín-elmélet[szerkesztés]
Newtont követően - és Newton elképzelésével szemben - egyre több olyan elmélet látott napvilágot, mely szerint három megfelelően kiválasztott alapszínből valamennyi szín kikeverhető. Thomas Young angol orvos és fizikus 1802-ben kifejtette, hogy a színlátás trikromatikus természetének élettani alapjai vannak, és a színérzékelés a szemben elhelyezkedő háromféle receptor ingerlési mintázatainak eredményeként jön létre. A három alapvető színérzéklet, a piros, a zöld és az ibolyaszín az idegrendszer elkülönült elemei.
Young elméletét ötven évvel később Hermann Ludwig von Helmholtz fejlesztette tovább, és Young-Helmholtz-elméletként, illetve háromszín-elméletként vált ismertté. Helmholtz szerint a szemben háromféle, ma már csapokként ismert színreceptor van, melyek a látható fény hosszú (piros), közepes (zöld) vagy rövid (kék) hullámhosszúságú tartományába eső fényre érzékenyek. A három receptor együtt határozza meg a színérzékelést.
Ellenszínelmélet[szerkesztés]
Ewald Hering 1874-ben terjesztette elő ellenszínelméletét, mely szerint négy alapszín létezik: kék, vörös, zöld és a sárga. A vörös és a zöld, a sárga és a kék ellentétes színek, ugyanis nem észlelhetők egyszerre. Sohasem látunk vöröseszöldet vagy sárgáskéket, hiszen a vörös és zöld keverékét sárgának, a kék és a sárga keverékét pedig fehérnek látjuk.
Hering szerint látórendszerünk kétféle színérzékeny egységet tartalmaz, az egyik a zöldre vagy a vörösre, a másik a kékre vagy a sárgára válaszol. A két egység másképp kezeli a színeket: a vörös-zöld rendszer például növeli aktivitását vörös szín hatására, zöld színnél pedig csökkenti. A sárga-kék egység növeli válaszgyakoriságát, ha kék inger stimulálja, és csökkenti, ha sárga. Hering elmélete a negatív utókép jelenségére is magyarázatot ad. Ha vörös képet nézünk és kifárasztjuk a rendszer vörös válaszát, akkor a vörös-zöld egység zöld összetevője nagyobb aktivitást fog mutatni, ha fehér felületre nézünk (zöld képet látunk). Tehát az ellenszínt észleljük, ha egy ideig egy bizonyos színárnyalatú ingernek vagyunk kitéve. Ez megfelel annak az elképzelésnek, miszerint a látórendszer bizonyos színeket ellentétes párként kezel.
A háromszín-elmélet és az ellenszínelmélet sok éven keresztül versengett egymással, míg fel nem vetették, hogy egyesíthetők egy olyan kétszintű elméletben, melyben a háromszín-elmélet a receptorok szintjén, az ellenszínelmélet pedig magasabb szinteken érvényes.
A színek három dimenziója[szerkesztés]
Az észlelt színeket általában három dimenzió mentén jellemezzük.
- A színárnyalat a színek nevével leírt minőségre utal, azt a tulajdonságot jelöli, amely elkülöníti például a vöröset, a zöldet, a kéket, stb.
- Az élénkség a színes felületről visszaverődő fény mennyiségét jelzi.
- A telítettség a fény tisztaságát jelenti. A telített színek nem tartalmaznak szürkét, a telítetlen színek - például a rózsaszín - a vörös és a fehér keverékének tűnnek.
Színkonstancia[szerkesztés]
A színlátás azon tulajdonsága, hogy egy tárgy színét változatlannak látjuk annak ellenére, hogy más hullámhosszú fény is éri. Ennek a jelenségnek köszönhetjük, hogy ha a napfényből egy mesterségesen megvilágított helyiségbe lépünk, a tárgyak színe változatlan marad, holott a tárgyakról a szemünkbe jutó fény összetétele megváltozott. A színállandóság eléréséhez a vizuális rendszernek a felület spektrális visszaverődési együtthatóját meg kell szabadítania a felületet megvilágító fény spektrális tulajdonságától.[2]
Az első nagyhatású színkonstancia-elmélet Edwin Land amerikai tudós nevéhez fűződik, aki úgy gondolta, hogy a színkonstans észleléshez három különböző hullámhossztartományban egymástól függetlenül kell a világosságot normalizálni. Elméletét retinexelméletnek nevezte, kísérleteit pedig Mondrian-ábrákkal végezte.
A színkonstancia ma legelfogadottabb elmélete Laurence Maloney és Brian Wandell nevéhez fűződik.[3]
Színkeverés[szerkesztés]
Fizikai színkeverés[szerkesztés]
A fizikai színkeverés két fajtája: az additív és a szubtraktív színkeverés.
- Additív, vagyis összeadó színkeverés: a fényforrások fényének összeadása. Nem jelenik meg a természetben és az emberek sem régóta használják. A televízió képernyőjének színe is ilyen additív folyamat eredménye. A készülék képcsöve csak három színt tartalmaz (kék, vörös, zöld), szemünk azonban összeadja ezeket a százezernél is több színes pontokat, idegrendszerünk jellemzői pedig számos szín észlelését teszik lehetővé. Newton is az additív keverést alkalmazta, amikor kísérletében egymásra vetítette a különböző hullámhosszú fényeket. Ha a vörös kivételével a többi színt újra egyesítjük, zöldet kapunk, mely a prizmára ejtve ismét színeire bomlik, a vörössel egyesítve pedig fehér fényt eredményez. A narancs és a kék, az ibolya és a sárga színek is fehér fénnyé egészítik ki egymást. Az ilyen színeket komplementer, azaz kiegészítő színeknek nevezzük.
- Szubtraktív, vagyis kivonó színkeverés: úgy jön létre, ha egy széles frekvenciatartományban sugárzó fényforrás fényéből valamilyen módon kivonunk bizonyos tartományokat (festékek keverésekor, illetve szűrők kombinálásakor). Ha például kék és sárga festéket keverünk össze, a zöld különböző árnyalatait kapjuk. A szubtraktív színkeverést már 25 ezer évvel ezelőtt is használták az emberek a barlangrajzok készítésekor.
Pszichológiai színkeverés[szerkesztés]
Pszichológiai színkeverés esetén beszélhetünk tiszta színekről, melyek nem tűnnek számunkra más kromatikus (a színtartalom nagyobb, mint 0) árnyalatok keverékének, ilyen a piros, a zöld, a kék és a sárga, illetve beszélhetünk keverék színekről.
Színkontraszt[szerkesztés]
Színélményünk változik annak hatására, hogy színpárokat egymás mellé helyezünk. Ez a jelenség a színkontraszt, melynek leggyakoribb jelensége a szimultán kontraszt. Lényege, hogy egy felület észlelt színe nemcsak az adott felület reflektanciájától függ, hanem a körülötte lévő más felületektől is.
A két legjellegzetesebb kontrasztszín a barna és a fekete.[4] Előbbit azért nevezzük kontrasztszínnek, mert csak más színek kontextusában látjuk barnának, ha kiemeljük ebből a kontextusból, élénk narancssárgát fogunk látni. A feketét sokan azért tartják kontrasztszínnek, mert csak más színek hátterében észlelhető (a televízió képernyője például kikapcsolt állapotban szürke, bekapcsolt állapotban viszont már látunk fekete színeket, ennek oka pedig a környezetében lévő sokkal élénkebb színekkel való élesebb kontraszt).
Jegyzetek és források[szerkesztés]
- Ez a szócikk részben vagy egészben a Color vision című angol Wikipédia-szócikk fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
- Robert Sekuler - Randolph Blake: Észlelés. Budapest, Osiris Kiadó, 2004. Ill. ISBN 963 389 311 5
- J. W. Atkinson, E. Hilgard: Pszichológia. Budapest, Osiris Kiadó, 2005. Ill. ISBN 963 389 713 6
- Thorne, B. M., Henley, T. B. (2000). A pszichológia története. Kapcsolatok és összefüggések. Glória Kiadó, Budapest ISBN 963 7495 94 0