تأثير بوركينجي

تأثير بوركينجي أو ظاهرة بوركينجي ، والتي تُسمى أحيانًا انزياح بوركينجي (يُنطق غالبًا /pərˈkɪndʒi/)، [1] هي ميل حساسية العين القصوى للسطوع إلى التحول نحو الطرف الأزرق من طيف الألوان ^{عند مستويات الإضاءة} المنخفضة كجزء من التكيف مع الظلام . [ 2 ] [ 3 ] ونتيجة ^{لذلك ، سيبدو اللون الأحمر أغمق} نسبيًا مقارنةً بالألوان الأخرى مع انخفاض مستويات الإضاءة. ^{[ 4 ]} سُمي هذا التأثير نسبةً إلى عالم التشريح التشيكي يان إيفانجيليستا بوركينجي ( بالتشيكية: [ ˈpurkɪɲɛ ]).^ⓘ ). على الرغم من أن هذا التأثير يُوصف غالبًا من منظورالعين البشرية، إلا أنه معروف جيدًا في عدد من الحيوانات تحت الاسم نفسه، ويصف التحول العام في الحساسية الطيفية نتيجة لتجميعالعصيوالمخاريطكجزء من التكيف مع الظلام/الضوء. ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]}

يُحدث هذا التأثير اختلافًا في تباين الألوان تحت مستويات إضاءة مختلفة. على سبيل المثال، في ضوء الشمس الساطع ، تظهر أزهار إبرة الراعي بلون أحمر زاهٍ مقابل اللون الأخضر الباهت لأوراقها ، أو الأزهار الزرقاء المجاورة، ولكن في المشهد نفسه عند الغسق ، ينعكس التباين، حيث تظهر البتلات الحمراء بلون أحمر داكن أو أسود، وتظهر الأوراق والبتلات الزرقاء بلون ساطع نسبيًا.

تختلف حساسية الرؤية الليلية للضوء ^{[ أ ]} باختلاف الطول الموجي، على الرغم من أن الإدراك يكون في الأساس أبيض وأسود . يُعرف انزياح بوركينجي بالعلاقة بين ذروة امتصاص الرودوبسين ، التي تصل إلى ذروتها عند حوالي 500 نانومتر (2.0 × 10⁻⁵ بوصة) ، وذروة امتصاص الأوبسينات في المخاريط ذات الأطوال الموجية الأطول التي تهيمن على الرؤية النهارية ^{[ ب ]} ، عند حوالي 555 نانومتر (2.19 ^× 10⁻⁵ ^بوصة ) ( باللون الأخضر). ^{[ 9 ]}  

في علم الفلك المرئي ، يمكن أن يؤثر انزياح بوركينجي على التقديرات المرئية للنجوم المتغيرة عندما يستخدم المشاهدون نجوم مقارنة بألوان مختلفة، خاصة إذا كان أحد النجوم أحمر. ^{[ 10 ]}

يحدث تأثير بوركينجي عند الانتقال بين الاستخدام الأساسي للنظام الضوئي (القائم على المخاريط) والنظام الليلي (القائم على العصي)، أي في حالة الإضاءة المتوسطة : مع انخفاض شدة الإضاءة، تتولى العصي زمام الأمور، وقبل أن يختفي اللون تمامًا، يتحول التأثير نحو أعلى حساسية للعصي. ^{[ 11 ]}

يحدث هذا التأثير لأنه في ظروف الإضاءة الخافتة، يتم تجميع مخرجات المخاريط في الشبكية ، المسؤولة بشكل عام عن إدراك اللون في ضوء النهار، مع مخرجات العصي التي تكون أكثر حساسية في ظل تلك الظروف ولها ذروة حساسية في الطول الموجي الأزرق المخضر 507  نانومتر.

أدى عدم حساسية العصيات للضوء ذي الطول الموجي الطويل (أي الأحمر) إلى استخدام الأضواء الحمراء في ظروف خاصة معينة - على سبيل المثال، في غرف التحكم في الغواصات، ومختبرات الأبحاث، والطائرات، وعلم الفلك بالعين المجردة. ^{[ 12 ]}

تُستخدم الأضواء الحمراء في الظروف التي يُستحسن فيها تفعيل كلٍ من نظامي الرؤية النهارية والليلية. تُضاء الغواصات جيدًا لتسهيل رؤية أفراد الطاقم العاملين فيها، ولكن يجب أن تكون إضاءة غرفة التحكم مختلفة لتمكين أفراد الطاقم من قراءة لوحات العدادات مع الحفاظ على قدرتهم على التكيف مع الظلام لتشغيل المنظار ليلًا. باستخدام الأضواء الحمراء أو ارتداء نظارات حمراء (تُسمى "نظارات التكيف مع الظلام")، تتلقى الخلايا المخروطية في شبكية العين كمية كافية من الضوء لتوفير الرؤية النهارية (أي الرؤية عالية الحدة المطلوبة للقراءة). لا تتشبع الخلايا العصوية بالضوء الأحمر الساطع لأنها غير حساسة للضوء ذي الأطوال الموجية الطويلة، وبالتالي يبقى أفراد الطاقم متكيفين مع الظلام. ^{[ 13 ]} وبالمثل، تستخدم قمرات قيادة الطائرات الأضواء الحمراء لتمكين الطيارين من قراءة أجهزتهم وخرائطهم مع الحفاظ على الرؤية الليلية لرؤية ما حول الطائرة.

تُستخدم الأضواء الحمراء بكثرة في الأبحاث. تمتلك العديد من حيوانات التجارب (مثل الفئران والجرذان) رؤية ضوئية محدودة، نظرًا لقلة عدد الخلايا المخروطية المستقبلة للضوء لديها. ^{[ 14 ]} لا تدرك هذه الحيوانات الضوء الأحمر، وبالتالي تعيش الظلام (فترة نشاط الحيوانات الليلية )، بينما يتمكن الباحثون، الذين يمتلكون نوعًا واحدًا من الخلايا المخروطية (المخروط L) الحساس للأطوال الموجية الطويلة، من قراءة الأدوات أو إجراء عمليات يصعب القيام بها حتى مع الرؤية الليلية المتكيفة تمامًا مع الظلام (وإن كانت حدة بصرها منخفضة). ^{[ 15 ]} وللسبب نفسه، غالبًا ما تُضاء عروض الحيوانات الليلية في حدائق الحيوان بالضوء الأحمر.

اكتُشف هذا التأثير عام ١٨١٩ على يد يان إيفانجيليستا بوركينيه . كان بوركينيه عالماً موسوعياً ^{[ ١٦ ]} اعتاد التأمل عند الفجر أثناء نزهاته الطويلة في حقول بوهيميا المزهرة . لاحظ بوركينيه أن أزهاره المفضلة تبدو حمراء زاهية في ظهيرة يوم مشمس، بينما تبدو داكنة جداً عند الفجر. استنتج أن العين لا تمتلك نظاماً واحداً بل نظامين مُهيئين لرؤية الألوان، أحدهما لشدة الضوء الساطع، والآخر لضوء الغسق والفجر.

كتب بوركيني في كتابه Neue Beiträge: ^{[ 16 ] [ 17 ]}

موضوعيًا، تؤثر درجة الإضاءة تأثيرًا كبيرًا على شدة جودة اللون. ولإثبات ذلك بوضوح، التقط بعض الألوان قبل الفجر، عندما يبدأ الضوء بالظهور تدريجيًا. في البداية، لا يرى المرء سوى الأسود والرمادي. وتظهر الألوان الأكثر سطوعًا، كالأحمر والأخضر، بأغمق درجاتها. ولا يمكن تمييز الأصفر عن الأحمر الوردي. أما الأزرق، فقد لفت انتباهي أولًا. وتظهر درجات الأحمر، التي تتألق عادةً في ضوء النهار، كالقرمزي والزنجفر والبرتقالي، بأغمق درجاتها لفترة طويلة، على عكس سطوعها المعتاد. ويبدو الأخضر مائلًا للزرقة، ولا يظهر مسحه الأصفر إلا مع ازدياد ضوء النهار.

• منحنى كرويثوف
• اقتباس مظلم
• نظارات واقية داكنة اللون
• سكوت (وحدة)
• نوكس (وحدة)

• الخدع البصرية اللونية، تأثير بوركينجي