بحث عن رؤية الأجسام الملونة

رؤية الأجسام الملونة
بالرغم من أن الحالة الدقيقة للون حاليا تقع تحت
الجدال الفلسفي, فإن اللون قابل أيضا للجدال من الناحية السيكوفيزيائية
التي تقع فقط في أدمغتنا (شاهد كوالا). التفاحة الحمراء لا تعطى ضوء أحمر,
وهذا يؤدى بالطبع لسوء فهم عند التفكير في الأشياء التي نراها, أو الضوء
نفسه, إذا ما كان ملون أم لا. كما أن التفاحة ببساطة تمتص الضوء بأطوال
موجية مختلفة ويشع عليها بدرجات متفاوتة, بالطريقة التي تجعل الضوء الغير
ممتص ينعكس ليعطى الإحساس ابللون الأحمر. التفاحة سببت الإحساس باللون
الأحمر فقط لأن رؤية اللون بالعين البشرية يحس بالضوء الذي له أطوال موجية
مختلطة بطريقة مختلفة - ونحن لدينا لغة لوصف هذا الإختلاف .
في عام 1931
قامت مجموعة من الخبراء الدوليين يطلق عليها اسم هيئة الإضاءة الدولية
(Commission Internationale d'Eclairage CIE) بتطوير طريقة حسابية لنموذج
اللون. وكانت الفرضيات التي إستخدمتها الهيئةCIE أن اللون هو اتحاد لثلاث
أشياء: مصدر ضوء, جسم, مشاهد. وقامت الهيئة CIE بالتحكم بشدة في هذه
المتغيرات في تجربة أنتجت القياسات لهذا النظام.
بالرغم من أن أريستول
والعلماء القدماء الأخرون إفترضوا أن أصل الضوء تسبب رؤية اللون, حتى قام
نيوتن بتعريف أن الضوء هو مصدر الإحساس باللون. وقام جوته بدراسة نظرية
اللون, وفى عام 1801 إقترح توماس يونج نظرية ثلاثي اللون, والتي تم تنقيتها
لاحقا بمعرفة هيرمان فون هيلمهولتز. وهذه النظرية تم تأكيد صحتها في فترة
الستينات من القرن العشرين وسيتم شرحها لاحقا.
شبكية العين البشرية
تحتوى على ثلاث أنواع خلايا مختلفة يمكن أن تلاحظ اللون أو خلية المخروط
(بالشبكية). نوع منهم مختلف نسبيا عن النوعين الأخرىن, ويستجيب أكثر للضوء
البنفسجي الذي نستقبله, والذي له طول موجي يتراوح حول 420 نانو متر
(الخلايا المخروطية من هذا النوع يطلق عليها أحيانا خلايا الطول الموجي
القصير, خلايا مخروطية S, وأحيانا الخلايا المخروطية الزقاء). النوعين
الأخرىن متقاربين جينيا, وكيميائيا وفى الإستجابة أيضا, وكلاهما يكون حساس
للون الأخضر أو المخضر. أحد هذين النوعين (يسمى أحيانا خلايا الطول الموجي
الطويل, خلايا مخروطية L,وأحيانا الخلايا المخروطية الحمراء) وهي حساسة
للضوء الذي نحسه كأصفر أو أصفر-مخضر, وله طول موجي حول 564 نانو متر. النوع
الأخر (يسمى أحيانا خلايا الطول الموجي المتوسط, خلايا مخروطية M,وأحيانا
الخلايا المخروطية الخضراء) وتكون حساسة للضوء الذي نحسه كأخضر, وله طول
موجي حول 534 نانو متر. المصطلح "الخلايا المخروطية الحمراء" للخلايا التي
تحس بالأطوال الموجية الطويلة لا يفضل استخدامه نظرا لأن هذا النوع يستجيب
كحد أقصى للضوء الذي نستقبله كمخضر, بالرغم من أن الطول الموجي للضوء
الأطول من ذلك والذي أخر مداه أن يثير الخلايا متوسطة الطول الموجي \
"الخضراء".
منحنيات الإحساس للخلايا المخروطية تقريبا تشبه شكل الجرس,
وتتداخل إلى حد معقول. وعلى هذا فإن الإشارة الطيفية القادمة يتم تقليلها
بالعين إلى ثلاث قيم, ويسى ذلك أحيانا قيم الباعث الثلاثية وتمثل شدة
الإستجابة لكل نوع من أنواع الخلايا المخروطية.
وبسبب التداخل بين مدى
الحساسية, فإن بعض تداخلات الإستجابة للثلاث أنواع من الخلايا لا يمكن أن
تحدث, بغض النظر عن نوع تحفيز الضوء. فمثلا لا يمكن تحفيز الخلايا متوسطة
الطول الموجي/"الأخضر" فقط, يجب تحفيز الخلايا الأخرى لدرجة ما في نفس
الوقت, حتى لو تم استخدام ضوء له طول موجي واحد(متضمنا الطول الموجي الأقصى
الذي يمكن أن تحس به اى من الخلايا). مجموعة كل قيم الباعث الثلاثية
الممكنة تحدد الفراغ اللوني البشري. وقد تم حساب أن الإنسان يمكن أن يفرق
بالتقريب بين 10 مليون درجة لون مختلفة, بالرغم من أن تعريف لون معين صعب
للغاية, حيث ان كل عين في نفس الشخص يمكن أن تستقبل اللون بإختلاف بسيط.
وهذا سيتم مناقشة بالتفصيل لاحقا.
نظام صف الألوان (والذي تعتمد عليه
الرؤية في الضوء المنخفض بشدة) لا يمكن الإحساس بوجود إختلاف في الطول
الموجي, وعلى هذا لا يمكن تطبيقه في رؤية اللون. ولكن التجارب وضحت أنه في
بعض الظروف الثانوية فإن الإتحاد بين الحث في نظام صف الألوان والحث في
الخلايا المخروطية يمكن أن ينتج حيود في الأحساس باللون بطريقة غير التي تم
شرحها بالأعلى .
وبينما أن آلية رؤية اللون بالخلايا المخروطية في
مستوى الخلايا بالشبكية يوصف جيدا بوحدات الباعث الثلاثي (شاهد بالأعلى),
فإن الإحساس باللون وتمييزه فوق هذا المستوى الأساسي يتم تنظيمه بطريقة
مختلفة. النظرية الغالبة لآلية إحساس الأعصاب برؤية اللون تفترض ثلاث
عمليات متعاكسة أو قنوات متعاكسة, موجودة خارج النظام المدخلات الأصلية
للخلايا المخروطية, قناة أحمر-أخضر, قناة أزرق-أصفر, قناة أسود-أبيض
("التألق"). وهذه النظرية تؤخذ في الإعتبار أحيانا في تركيب موضوعنا عن
خبرة اللون (شاهد التوضيح بالأسفل). الأزرق والأصفر يعتبرا ألوان مكملة
أومتعاكسين, فلا يمكن ملاحظة لون أزرق مصفر (أو أحمر مخضر), كما لا يمكن
ملاحظة بريق للظلام أو سخونة للبرد. الأربعة "أقطاب" للألوان المقترحة في
العمليات المتعاكسة بخلاف الأسود والأبيض, لها أحقية طبيعية لأن يطلق عليها
ألوان أساسية. وهذا بالتنافس مع المجموعات المختلفة للثلاث ألوان الأساسية
المقترحة "كمولدات" لكل الألوان التي يشعر بها الإنسان (شاهد بالأسفل).
يمكن إعادة تجميع ألوان الطيف
من خلال النشاط التالي :
قرص
من الورق المقوى وتقسيمه لسبعة أجزاء متساوية وتلوين كل جزء بلون من ألوان
الطيف نفس ترتيبها عمل ثقب صغير في مركز القرص ومرر به قلم رصاص وأدر
القرص بسرعة .
الملاحظة : اندماج الألوان السبعة ويصبح لون واحد أبيض
الاستنتاج : الضوء الأبيض يتكون من ألوان الطيف السبعة
* علل تبدو بعض الأجسام بيضاء ؟
لأن هذه الأجسام تعكس ألوان الضوء الأبيض كلها
* علل تبدو بعض الأجسام سوداء؟
لأنها تمتص كل الضوء الساقط عليها ولا تعكس منه أي لون
* علل يبدو الموز أصفر اللون
لأنه يمتص جميع الألوان ما عدا اللون الأصفر فيعكسه
* كيف ترى الأجسام من خلال الأجسام الشفافة الملونة؟
عندما تنظر إلى تفاحة حمراء من خلال: 1 - لوح زجاجي أحمر 2- لوح زجاجي أزرق
في
الحالة الأولى نرى التفاحة حمراء لأن لون التفاحة الأحمر ينعكس ويمر من
خلال لوح لزجاج الأحمر أما من خلال لوح الزجاج الأزرق فتبدو التفاحة سوداء ،
لماذا؟
لأن لوح الزجاج الأزرق لا يسمح بمرور اللون الأحمر من خلاله فلا
يظهر للتفاحة أي لون فتبدو سوداء خلط الألوان الملونة الألوان الأساسية هي
الأحمر-الأزرق – الأخضر الألوان الثانوية هي الناتجة من خلط ضوءين أساسين
وهي القرمزي -الأزرق الفاتح- الأصفر أزرق أخضر=أزرق فاتح أحمر +أزرق=قرمزي
أحمر+ أخضر = أصفر ملحوظة خلط الأصباغ الملونة يعطي ألوانا تختلف عن خلط
الألوان الملونة .