Barvy – VědaŽivě.cz

Žádné barvy neexistují, prý si je vymýšlí náš mozek, tvrdí vědci

Redakce VědaŽivě — Mon, 17 Jun 2024 02:35:00 +0000

Náš svět je plný rozličných barev, které z něj dělají úžasnou podívanou. Stačí se na jaře projít přírodou a vnímat celou škálu barev na kvetoucích květinách nebo zrajícím ovoci. Podle vědců však žádné barvy neexistují. Jedná se pouze o způsob, jakým je vnímá náš mozek na základě množství slunečního záření, které se od předmětů odráží do našeho oka.

Žádné barvy neexistují

Z tohoto pohledu najednou dávají smysl všechny ty rodinné hádky o tom, zda je ten svetr růžový nebo oranžový. Vnímaní barev je subjektivní schopnost, která se odvíjí od množství a citlivosti specializovaných očních buněk, kterým se odborně říká čípky. Příště tedy můžete podobný argument vyhrát tvrzením, že žádné barvy ve skutečnosti neexistují.

Dále se citlivost na vnímání barev rozlišuje podle pohlaví. Může za to chromozom X, který je v ženských buňkách zastoupen dvakrát, zatímco muži mají pouze jeden. Právě proto jsou ženy obecně citlivější na rozlišování většího spektra barev než muži. Obecně lze říct, že kdybychom tyto oční buňky neměli, celý svět bychom vnímali v odstínech černobílé. Takové vnímaní vědci zjistili u některých živočichů.

Tito barevní papoušci jsou ve skutečnosti černobílí.

Jak to tedy celé funguje?

Naše vnímání barev ve velkém ovlivňuje sluneční záření. Přesněji řečeno se jedná o mikro částečky, které sluneční záření obsahuje – fotony. Jeden sluneční paprsek obsahuje několik fotonů různých frekvenčních délek, které různě reagují s různými předměty. Podívejme se například na takovou borůvku. Borůvky mívají výraznou temně modrou až fialovou barvu.

Když na ně dopadne sluneční světlo, samotná borůvka podle své konzistence pohltí některé frekvenční délky fotonů a jiné naopak odrazí. Odražené fotony následně snímá naše oko. Barvu ovoce nebo jiných předmětů následně určuje to, jakou frekvenční délku fotonů odrazí do našeho oka, kde fotony reagují s konkrétní skupinou čípků. Pro samotný předmět však žádné barvy neexistují.

Za vším hledejme evoluci

Jak už bylo zmíněno výše, někteří živočichové nemají vyvinutou schopnost vnímání barev a pro ně barvy skutečně neexistují. Závisí to na evoluci, která každého živočicha vybavila potřebnými nástroji k přežití. Živočichové, kteří mají citlivěji vyvinutý čich než lidé, schopnost rozpoznávání barev vlastně nepotřebují. Pro člověka je naopak životně důležitá.

Podle barvy rozeznáme, zda je ovoce či zelenina zralá nebo ne. Podle zbarvení kůže v obličeji můžeme lépe číst lidské emoce nebo odhadnout, zda je druhý člověk nemocný. Rozpoznávání barev také určuje rytmus našich životů podle toho, zda je venku světlo nebo tma. Tuto schopnost také využíváme v moderním světě k různé signalizaci, která dovoluje například řídit provoz ve městech.

Článek Žádné barvy neexistují, prý si je vymýšlí náš mozek, tvrdí vědci se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.

Proč vidíme barvy, když zavřeme oči: Zorničky jsou stimulovány tak, že dojde k elektrickému signálu

Redakce VědaŽivě — Thu, 05 Jan 2023 03:12:00 +0000

Oči jsou nepochybně jednou z nejzajímavějších částí lidského těla, protože nám dovolují vidět svět kolem nás. A dokonce pracují i tehdy, když máme zavřená víčka. Většina z vás asi viděla mračna a víry barev, i když jste měli oči zavřené. Pro tento jev existuje důvod, který pořádně zacloumal internetem. Fenomén se nazývá fosfény a jeho podstatou je, že vidíte světlo, aniž by přitom jakékoli do vašeho oka vůbec vstoupilo. Jak k něčemu takovému ale dojde?

Stimulace světlem, které nepřichází

V zásadě jde o optický jev způsobený mechanickým stimulem, konkrétně tlakem na oko. K němu dochází v momentě, kdy je oko překryto víčkem. Podle Wexner Medical Centre dojde k fosfénům poté, co jsou naše zorničky stimulovány tak, že dojde ke vzniku elektrického signálu. Ten si pak popsaným způsobem vyloží mozek. Jakmile se tuto informaci dověděli uživatelé z postu na Redditu, byli naprosto ohromeni. „To je úžasné,“ zněla častá reakce.

Další uživatel poznamenal, že „se naučil víc právě na Redditu než za celou vysokou školu“. Když už jsme u úžasných věcí spojených s okem, stojí za to zmínit jedno bionické. Tento revoluční implantát totiž dovolil slepé ženě opět vidět. Šlo o skutečně přelomový lékařský zákrok i postup léčby. Francouzská společnost Pixium Vision ho voperovala 88leté ženě. Ta pak dokázala – respektive její mozek – interpretovat jím přijaté elektrické signály.

Bionické oči, bowling a zahradničení

Jakožto jednu z částí tohoto postupu dostala žena pod svou zorničku 2 milimetry široký mikročip a musí nosit speciální brýle. Ty jsou připojené na počítač na jejím zápěstí. Čip zachytává signály z brýlí a přenáší je do počítače. Ten pak pomocí algoritmů umělé inteligence vytváří objekty. Současně dává brýlím instrukce, na co se mají soustředit. Brýle pak promítají výhled skrze oko a mikročip v infračerveném paprsku.

Ten je čipem převáděn na elektrické signály, které jsou zase zpracovány mozkem. Díky tomuto implantátu vidí žena opět skrze oko, které osleplo následkem AMD, tedy makulární degenerace. „Ztráta zraku v levém oku kvůli degeneraci mi znemožnila dělat spoustu věcí, které miluju. Jako zahradničení a také indoor bowling,“ řekla pacientka v lednu. „A jsem hrozně ráda, že jsem první ženou, která má tohle zařízení, a můžu své koníčky znovu provozovat.“

Možná cesta pro obnovu zraku

Jediní lidé, kteří fosfény nikdy neuvidí, jsou osoby trpící slepotou od narození. Pokud ovšem jedinec přijde o zrak kvůli nemoci nebo úrazu, tuto vizuální schopnost obvykle neztrácí. Protože fosfény mohou pocházet z různých částí našeho vizuálního systému, pak teoreticky všichni slepí, kteří kdysi viděli, si mohou tento projev uchovat. Vědci také zkoumají způsoby, jak fosfény cíleně spustit ve slepém oku. Znalost mechanismu by totiž mohla být i cestou k návratu zraku.

Pokud by totiž objevili způsob, jak lidé od narození slepí mohou něco takového spatřit, mohla by jim podobná technologie umožnit vidět skutečné obrazy. Až se tedy příště zavrtáte do postele a zavřete oči, užívejte si víry a barevné čáry či cokoli podobného. Teď, když víte, o co jde, můžete si je vychutnat zcela novým způsobem. A jestli někdy – nikomu to nepřejeme – přijdete o zrak, mohou být dokonce nadějí na jeho obnovu.

Článek Proč vidíme barvy, když zavřeme oči: Zorničky jsou stimulovány tak, že dojde k elektrickému signálu se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.

Proč všichni lidé vidí jednotlivé barvy úplně jinak? Tvůj odstín není jako můj odstín

Redakce VědaŽivě — Sat, 31 Jul 2021 03:23:00 +0000

Představte si, že se dva lidé dívají ruku v ruce na stejný západ slunce. Horizont je plný zlatého světla, které se vlní, a za zády mají temně modrou noc. Ona řekne, že je to krásná barva, on přikývne. Jenže shodneme se na tom, jaká zlatá nebo modrá to vlastně je? Nespleteme si asi červenou a zelenou, ale vnímáme stejně jejich odstíny? Říkáme modrá, ale někdo vidí krásně sytou, někdo další pak zcela fádní a vybledlou.

Tvoje modrá není moje modrá

Naše vnímání barev začíná senzory, které se nacházejí na sítnici. Ty překládají dopadající informace ze světla do elektrických signálů, které posílají dále do mozku. Neurologové jim říkají fotoreceptory. Každý máme v oku miliony těchto buněk známých jako tyčinky a čípky. Čípků existují tři druhy. Jedny jsou citlivé na modrou, další na zelenou a třetí na červenou barvu. Kombinace vjemů vytváří informaci, díky které vnímáme kompletní spektrum barev.

Existují i lidé barvoslepí, z nichž většina má oslabenou citlivost na zelenou barvu, takže si s jejími odstíny neumí tak dobře poradit. Na druhé straně existují lidé se zvýšenou citlivostí na barvy, tzv. tetrachromacií, tedy „čtyřbarevností“. Ti mají čtyři druhy čípků, jsou na tom tedy stejně jako ptáci nebo plazi. Tato zvířata jsou schopná vnímat i ultrafialové a infračervené spektrum barev, které je našemu zraku běžně nedostupné.

Stejné spektrum ve vyšší kvalitě

Lidé se čtyřmi receptory barev nevnímají stejné vlnové délky světla jako ptáci nebo plazi. Díky dodatečným čidlům rozeznávají ovšem v lidem viditelném spektru barev mnohem více odstínů. Pro tyto lidi je zbytek populace barvoslepý. Zatímco většina z nás nerozezná např. konkrétní odstín zelené jako letní tráva od limetkové, pro lidi s tetrachromacií je to naprosto zřetelné, asi jako pro nás tmavá a světlá modrá. Takže i normální západ slunce si nejspíš dva lidé mohou vychutnat zcela různě.

S odlišným nastavením nebo kvalitou receptorů v samotném oku pozorovatele se liší také signály odeslané do mozku. Při sdílení těchto zkušeností používáme běžná slova, ale nakonec jde jen o zprostředkování. Je to stejné jako popisovat píchnutí o hřebík někomu, kdo ho nikdy nezažil. Druhá strana nejspíš pochopí, že to nemohlo být nic příjemného a že to neprovádíme schválně. Ale bolest, stejně jako námi zažitý západ slunce, jsou jenom naší zkušeností.

Zdroj: BBC

Článek Proč všichni lidé vidí jednotlivé barvy úplně jinak? Tvůj odstín není jako můj odstín se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.

Člověk není všemocný. Ptáci a další zvířata vidí barvy, které si neumíme ani představit

Redakce VědaŽivě — Sun, 13 Jun 2021 03:05:00 +0000

Psi slyší speciální píšťalky, jejichž zvuk lidské ucho nezachytí, a mají několikanásobně citlivější čich. Kromě toho mnoho dalších zvířat, hlavně ptáků, vidí barvy, které jsou pro nás stejně nezachytitelné a nepředstavitelné jako ony zvuky na hraničních frekvencích. Divoký kolibřík umí například rozlišit krmiče ptáků díky pohledu na barvy, které způsobuje speciální světlo, které je naším očím zcela utajeno.

Zvířecí říše na mnoha frekvencích

Ptáci, plazi, obojživelníci i ryby – všechny tyhle druhy zvířat jsou pozorovatelé barev, které si člověk vůbec nedokáže představit a výzkum tomu dává opakovaně za pravdu. Výzkumníci podnikli se zvířaty mnoho pokusů – například s kolibříky – při kterých detekovali pět tzv. nespektrálních barev, tedy barev mimo námi rozlišitelné spektrum. Naše vnímání barev je totiž určeno konkrétním rozsahem vlnových délek světla, které umíme vnímat.

Takové barvy se jmenují spektrální barvy, jsou totiž součástí lidským okem viditelného spektra a sahají od červené a žluté až po modrou a fialovou. Výjimkou je v tomto případě purpurová, kterou lze vytvořit jen kombinací červené a modré, ne jen jednou vlnovou délkou, tudíž je známá jako nonspektrální barva. Viditelnost se odvíjí od tří druhů buněk v našich očích, které dovedou vnímat červené, zelené a modré světlo.

Jiné druhy a jiné počty buněk

Ptáci, plazi, obojživelníci a ryby nají také buňky na ultrafialovou. Podle badatelů jsou tak schopní vidět pět nonspektrálních barev, kupříkladu ultrafialovou a žlutou, pokud jsou zapojeny buňky na fialovou, zelenou a červenou, ale nikoli na modrou. Jako testovací subjekt použili vědci kolibříky, kteří si létali do pítka pro sladkou vodu nebo bez cukru. Předpokladem byla preference vody s cukrem, ovšem pítka byla posunuta a zpřeházena.

Kolibříci tak museli druh vody rozeznat druh vody pouze podle barvy vysílané zvláštním světlem vedle pítka. Pokus vedle k jasnému zjištění, že kolibříci rozeznávají pět barev mimo spektrum, podobně jako hodně obratlovců, ne ovšem savci. Noční předci savců totiž během vývoje přišli o dva typy očních buněk. Primáti si sice obnovili vývojem třetí zrakovou buňku, úroveň vidění ale zůstala horší než u ostatních zvířat.

Zdroj: New Scientist

Článek Člověk není všemocný. Ptáci a další zvířata vidí barvy, které si neumíme ani představit se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.

Vědci došli k zajímavému objevu. Kolibříci vidí mnohem více barev než my lidé

Redakce VědaŽivě — Tue, 28 Jul 2020 16:08:56 +0000

S velkou pravděpodobností jde o velkolepý pohled do ptačí perspektivy, neboť takový kolibřík bude schopen vidět barvy, které si člověk dokáže jen představit. Na zajímavý objev přišel tým vědců, který trénuje divoké kolibříky k rozlišování kombinací UV barev.

Kolibříci působí velmi roztomile

Čtvrtý barevný kužel

Zatímco lidé mají tři barevné kužely v sítnici, které jsou citlivé na červené, zelené a modré světlo, ptáci mají čtvrtý barevný kužel, který je schopný detekovat ultrafialové světlo. Výzkumný tým vyškolil divoké kolibříky k provádění řady experimentů, které odhalily, že drobní ptáci vidí také kombinované barvy, jako jsou ultrafialová + zelená a ultrafialová + červená. Na své vynikající barevné vidění se mohou ptáci spolehnout při hledání potravy, hledání svých barevných kamarádů, při úniku před predátory nebo při navigaci v různých terénech.

Lidé jsou slepí

Ve srovnání s ptáky a mnoha dalšími zvířaty jsou lidé barevně slepí, tvrdí docentka Stoddard z Katedry ekologie a evoluční biologie na Princetonské univerzitě. Lidé mají ve svých očích tři druhy kuželů, které jsou citlivé na barvu. Jsou naladěné na červené, zelené a modré světlo. Ptáci mají ovšem čtvrtý typ, který je citlivý na ultrafialové světlo. Nejen, že čtvrtý typ barevného kužele rozšiřuje škálu barev viditelných pro ptáky do UV, ale potenciálně umožňuje ptákům vnímat kombinované barvy. Dojít k takovým výsledkům ovšem nebylo vůbec snadné.

Kolibřík zaujme svou velikostí

Výzkum v laboratoři

K prozkoumání toho, jak ptáci vnímají svůj barevný svět, docentka se svým výzkumným týmem vytvořila nový polní systém pro zkoumání barevného vidění ptáků v přirozeném prostředí. V laboratoři RMBL ve městě Colorado vědci vyškolili divoké širokoocasé kolibříky, kteří by se mohli účastnit experimentů s barevným viděním. V laboratoři se tak provádějí nejpodrobnější percepční experimenty, nicméně je zde riziko, že vědci tím nepřijdou na to, jak ptáci skutečně používají své barevné vidění v rámci každodenního života.

Kolibříci jsou nejlepší

Kolibříci jsou perfektní ptáci pro studium barevného vidění ve volné přírodě. Tito cukroví ďáblové se vyvinuli tak, aby reagovali na květinové barvy, které propagují nektarovou odměnu. Díky tomu se mohou rychle a s malým tréninkem naučit barevné asociace. Tým docentky se zvláště zajímal o nespektrální barevné kombinace, které zahrnují odstíny od široce oddělených částí barevného spektra, na rozdíl od směsí sousedních barev, jako je šedozelená nebo žlutá. U lidí je fialová nejjasnějším příkladem nespektrální barvy.

Článek Vědci došli k zajímavému objevu. Kolibříci vidí mnohem více barev než my lidé se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.