ثلاثية الألوان

الموسوعة الحرة

لقطة مقربة لشاشة CRT ثلاثية الألوان ذات قناع الظل المضمن ، والتي تخلق الألوان الأكثر وضوحًا من خلال مجموعات ومستويات مختلفة من الألوان الأساسية الثلاثة : الأحمر والأخضر والأزرق

ثلاثية الألوان أو ثلاثية الألوان هي امتلاك ثلاث قنوات مستقلة لنقل معلومات اللون ، المستمدة من ثلاثة أنواع مختلفة من الخلايا المخروطية في العين . [1] تسمى الكائنات الحية ذات ثلاثية الألوان ثلاثية الألوان.

التفسير الطبيعي للرؤية ثلاثية الألوان هو أن شبكية العين لدى الكائن الحي تحتوي على ثلاثة أنواع من مستقبلات الألوان (تسمى الخلايا المخروطية في الفقاريات ) ذات أطياف امتصاص مختلفة . في الواقع، قد يكون عدد هذه الأنواع من المستقبلات أكبر من ثلاثة، حيث قد تكون الأنواع المختلفة نشطة عند شدات ضوء مختلفة. في الفقاريات التي تحتوي على ثلاثة أنواع من الخلايا المخروطية، عند شدات ضوء منخفضة، قد تساهم الخلايا العصوية في رؤية الألوان .

البشر والحيوانات الأخرى التي لديها رؤية ثلاثية الألوان

لقد طور البشر وبعض الثدييات الأخرى رؤية ثلاثية الألوان استنادًا جزئيًا إلى الصبغات الموروثة من الفقاريات المبكرة. في الأسماك والطيور، على سبيل المثال، تُستخدم أربعة صبغات للرؤية. تكتشف هذه الصبغات البصرية المخروطية الإضافية طاقة أطوال موجية أخرى ، بما في ذلك أحيانًا الأشعة فوق البنفسجية . في النهاية، فقد اثنان من هذه الصبغات (في الثدييات المشيمية ) واكتسب آخر، مما أدى إلى رؤية ثلاثية الألوان بين بعض الرئيسيات . [2] عادةً ما يكون البشر والرئيسيات ذات الصلة الوثيقة ثلاثيي الألوان، وكذلك بعض إناث معظم أنواع قرود العالم الجديد ، وقرود العواء من الذكور والإناث . [3]

تشير الأبحاث الحديثة إلى أن الرؤية ثلاثية الألوان قد تكون عامة جدًا بين الجرابيات . [4] تشير دراسة أجريت بخصوص الرؤية ثلاثية الألوان في الجرابيات الأسترالية إلى أن حساسية الطول الموجي المتوسط ​​(MWS) ومخاريط حيوان البوسوم العسلي ( Tarsipes rostratus ) وحيوان الدنار ذو الذيل الدهني ( Sminthopsis crassicaudata ) هي سمات تأتي من الترتيب الشبكي الزاحفي الموروث . إن إمكانية الرؤية ثلاثية الألوان في الجرابيات لها أساس تطوري آخر غير أساس الرئيسيات . قد تؤكد الاختبارات البيولوجية والسلوكية الإضافية ما إذا كانت الرؤية ثلاثية الألوان سمة مشتركة بين الجرابيات. [2]

يُعتقد حاليًا أن معظم الثدييات الأخرى ثنائية اللون ، مع نوعين فقط من المخاريط (على الرغم من إمكانية وجود ثلاثية اللون بشكل محدود في مستويات الضوء المنخفضة حيث تكون القضبان والمخاريط نشطة). [5] تكشف معظم الدراسات التي أجريت على الحيوانات آكلة اللحوم، كما هو الحال مع الثدييات الأخرى، عن ثنائية اللون ؛ تشمل الأمثلة الكلب المنزلي ، والنمس ، والضبع المرقط . [6] [7] بعض أنواع الحشرات (مثل نحل العسل ) هي أيضًا ثلاثية اللون، حيث تكون حساسة للأشعة فوق البنفسجية والأزرق والأخضر بدلاً من الأزرق والأخضر والأحمر. [3]

تشير الأبحاث إلى أن الرؤية ثلاثية الألوان تسمح للحيوانات بالتمييز بين الفاكهة ذات الألوان الزاهية والأوراق الصغيرة والنباتات الأخرى التي لا تفيد بقاءها. [8] هناك نظرية أخرى مفادها أن اكتشاف احمرار الجلد وبالتالي الحالة المزاجية ربما أثر على تطور الرؤية ثلاثية الألوان لدى الرئيسيات. كما أن اللون الأحمر له تأثيرات أخرى على سلوك الرئيسيات والبشر كما هو موضح في مقال علم نفس الألوان . [9]

أنواع المخاريط الموجودة على وجه التحديد في الرئيسيات

الرئيسيات هي الثدييات المشيمية الوحيدة المعروفة ذات الرؤية ثلاثية الألوان. [10] [ فشل التحقق ] تتضمن أعينهم ثلاثة أنواع مختلفة من المخاريط، كل منها يحتوي على صبغة ضوئية مختلفة ( أوبسين ). تكمن حساسياتهم القصوى في المناطق الزرقاء (المخاريط S ذات الطول الموجي القصير) والأخضر (المخاريط M ذات الطول الموجي المتوسط) والأخضر المصفر (المخاريط L ذات الطول الموجي الطويل) من طيف الألوان. [ 11] تشكل المخاريط S ما بين 5-10٪ من المخاريط وتشكل فسيفساء منتظمة. تمرر الخلايا ثنائية القطب والعقدية الخاصة تلك الإشارات من المخاريط S وهناك دليل على أن لديهم مسار إشارة منفصل عبر المهاد إلى القشرة البصرية أيضًا. من ناحية أخرى، يصعب التمييز بين المخاريط L وM من خلال أشكالها أو غيرها من الوسائل التشريحية - تختلف الأوبسينات الخاصة بها في 15 فقط من أصل 363 حمضًا أمينيًا، لذلك لم ينجح أحد حتى الآن في إنتاج أجسام مضادة محددة لها. لكن مولون وبومماكر [12] وجدا أن المخاريط L والمخاريط M موزعة عشوائيًا وبأعداد متساوية. [13]

آلية الرؤية ثلاثية الألوان

أطياف الاستجابة الطبيعية للخلايا المخروطية البشرية
توضيح لتماثل الألوان:
في العمود 1، تُضاء كرة بضوء أحادي اللون. يؤدي ضرب الطيف بمنحنيات حساسية المخاريط الطيفية إلى الحصول على الاستجابة لكل نوع من أنواع المخاريط.
في العمود 2، يتم استخدام تماثل الألوان لمحاكاة المشهد باستخدام مصابيح LED زرقاء وخضراء وحمراء، مما يعطي استجابة مماثلة.

رؤية الألوان ثلاثية الألوان هي قدرة البشر وبعض الحيوانات الأخرى على رؤية ألوان مختلفة ، بوساطة التفاعلات بين ثلاثة أنواع من الخلايا المخروطية التي تستشعر الألوان . بدأت نظرية الألوان ثلاثية الألوان في القرن الثامن عشر، عندما اقترح توماس يونج أن رؤية الألوان كانت نتيجة لثلاث خلايا مستقبلة للضوء مختلفة . منذ منتصف القرن التاسع عشر، في أطروحته حول البصريات الفسيولوجية ، [14] [15] قام هيرمان فون هيلمهولتز لاحقًا بتوسيع أفكار يونج باستخدام تجارب مطابقة الألوان التي أظهرت أن الأشخاص ذوي الرؤية الطبيعية يحتاجون إلى ثلاثة أطوال موجية لإنشاء النطاق الطبيعي للألوان. قدم جونار سفيتيتشين (1956) لاحقًا أدلة فسيولوجية على نظرية الألوان ثلاثية الألوان. [16]

يحتوي كل نوع من الأنواع الثلاثة للمخاريط في شبكية العين على نوع مختلف من الصبغة الحساسة للضوء ، والتي تتكون من بروتين عبر غشائي يسمى أوبسين وجزيء حساس للضوء يسمى 11-سيس ريتينا . كل صبغة مختلفة حساسة بشكل خاص لطول موجي معين من الضوء (أي أن الصبغة من المرجح أن تنتج استجابة خلوية عندما تصطدم بفوتون بطول موجي محدد تكون تلك الصبغة أكثر حساسية له). الأنواع الثلاثة من المخاريط هي L وM وS، والتي تحتوي على أصباغ تستجيب بشكل أفضل للضوء بطول موجي طويل (خاصة 560 نانومتر) ومتوسط ​​(530 نانومتر) وقصير (420 نانومتر) على التوالي. [17] [18]

نظرًا لأن احتمالية استجابة مخروط معين لا تختلف فقط باختلاف طول موجة الضوء الذي يصيبه ولكن أيضًا باختلاف شدته ، فلن يتمكن المخ من التمييز بين الألوان المختلفة إذا كان لديه مدخلات من نوع واحد فقط من المخاريط. وبالتالي، فإن التفاعل بين نوعين على الأقل من المخاريط ضروري لإنتاج القدرة على إدراك اللون. مع وجود نوعين على الأقل من المخاريط، يمكن للمخ مقارنة الإشارات من كل نوع وتحديد شدة ولون الضوء. على سبيل المثال، قد يعني التحفيز المعتدل لخلية مخروطية ذات طول موجي متوسط ​​أنها يتم تحفيزها بواسطة ضوء أحمر ساطع للغاية (طول موجي طويل)، أو بواسطة ضوء أخضر مصفر غير مكثف للغاية. ولكن الضوء الأحمر الساطع للغاية من شأنه أن ينتج استجابة أقوى من المخاريط L مقارنة بالمخاريط M، في حين أن الضوء الأصفر غير المكثف للغاية من شأنه أن ينتج استجابة أقوى من المخاريط M مقارنة بالمخاريط الأخرى. وبالتالي يتم تحقيق رؤية الألوان ثلاثية الألوان باستخدام مجموعات من استجابات الخلايا.

يُقدَّر أن الإنسان العادي يستطيع التمييز بين ما يصل إلى عشرة ملايين لون مختلف. [19]

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ "معجم الألوان". مؤرشف من الأصل في 4 أكتوبر 2015. اطلع عليه بتاريخ 8 نوفمبر 2006 .
  2. ^ ab Arrese, Catherine; Thomas, Nathan; Beazley, Lyn; Shand, Julia (2002). "Trichromacy in Australian Marupials". علم الأحياء الحالي . 12 (8): 657–660. رمز Bibcode :2002CBio...12..657A. doi : 10.1016/S0960-9822(02)00772-8 . PMID  11967153. S2CID  14604695.
  3. ^ ab Rowe, Michael H (2002). "رؤية الألوان ثلاثية الألوان لدى الرئيسيات". أخبار في العلوم الفسيولوجية . 17 (3): 93–98. doi :10.1152/nips.01376.2001. PMID  12021378. S2CID  15241669.
  4. ^ Arrese, CA; Oddy, AY; Runham, PB; Hart, NS; Shand, J; Hunt, DM (2005). "تضاريس المخروط والحساسية الطيفية في اثنين من الجرابيات ثلاثية الألوان المحتملة، الكوكا (Setonix brachyurus) والكويندا (Isoodon obesulus)". وقائع الجمعية الملكية في لندن ب . 272 ​​(1595): 791-796. doi :10.1098/rspb.2004.3009. PMC 1599861. PMID  15888411 . 
  5. ^ Jacobs, Gerald H.; Nathans, Jeremy (2009). "The Evolution of Primate Color Vision". Scientific American . 300 (4): 56–63. Bibcode :2009SciAm.300d..56J. doi :10.1038/scientificamerican0409-56 (غير نشط 2 أبريل 2024). ISSN  0036-8733. JSTOR  26001303. PMID  19363921.{{cite journal}}:CS1 maint: DOI غير نشط اعتبارًا من أبريل 2024 ( الرابط )
  6. ^ كالديرون، جيه بي؛ جاكوبس، جي إتش (2003). "الخصائص الطيفية والتوزيع الشبكي لمخاريط النمس" (ملف PDF) . علم الأعصاب البصري . 20 (1): 11–17. doi :10.1017/s0952523803201024. PMID  12699079. S2CID  10415194.
  7. ^ كالديرون، جيه بي؛ ريس، بي إي؛ جاكوبس، جي إتش (2003). "تضاريس المستقبلات الضوئية وخلايا العقدة الشبكية في الضبع المرقط ( كروكوتا كروكوتا )". الدماغ والسلوك والتطور . 62 (4): 182-192. doi :10.1159/000073270. PMID  14573992. S2CID  9167855.
  8. ^ Sharpe LT, de Luca E, Hansen T, Jägle H, Gegenfurtner KR (2006). "مزايا وعيوب ثنائية اللون لدى البشر". مجلة الرؤية . 6 (3): 213-223. doi : 10.1167/6.3.3 . PMID  16643091.
  9. ^ ديانا ويدرمان، وروبرت أ. بارتون، وراسل أ. هيل. وجهات نظر تطورية حول الرياضة والمنافسة. في روبرتس، إس سي (2011). روبرتس، س. كريج (محرر). علم النفس التطوري التطبيقي . مطبعة جامعة أكسفورد. doi :10.1093/acprof:oso/9780199586073.001.0001. ISBN 9780199586073.
  10. ^ رونالد ج. بوث (2002). إدراك البيئة البصرية. سبرينغر. ص 219. ISBN  978-0-387-98790-3.
  11. ^ Schnapf, JL; Kraft, TW; Baylor, DA (January 1987). "Spectral sensitivity of human cone photoreceptors". Nature . 325 (6103): 439–441. Bibcode :1987Natur.325..439S. doi :10.1038/325439a0. PMID  3808045. S2CID  11399054.
  12. ^ مولون، جيه دي؛ بوماكر، جيه كيه (ديسمبر 1992). "الترتيب المكاني للمخاريط في الحفرة الرئيسية". نيتشر . 360 (6405): 677–679. رمز Bibcode :1992Natur.360..677M. doi :10.1038/360677a0. PMID  1465131. S2CID  4234999.
  13. ^ Wässle, Heinz (11 فبراير 1999). "رؤية الألوان: خليط من المخاريط". مجلة الطبيعة . 397 (6719): 473–475. رمز Bibcode :1999Natur.397..473W. doi :10.1038/17216. PMID  10028963. S2CID  4431471.
  14. ^ فون هيلمهولتز ، هيرمان (1909). Handbuch der Physiologischen Optik (3 ed.). هامبورغ ; لايبزيغ: ليوبولد فوس . تم الاسترجاع في 18 فبراير 2020 .
  15. ^ فون هيلمهولتز، هيرمان (2013). أطروحة في البصريات الفسيولوجية. كورير كوربوريشن. رقم ISBN 978-0486174709تم الاسترجاع بتاريخ 18 فبراير 2020 .
  16. ^ Svaetichin, G (1956). "منحنيات الاستجابة الطيفية من المخاريط الفردية". Acta Physiologica Scandinavica . 39 (134): 17–46. PMID  13444020.
  17. ^ Kandel ER ، Schwartz JH، Jessell TM (2000). Principles of Neural Science (الطبعة الرابعة). نيويورك: McGraw-Hill. ص 182-185. ISBN 978-0-8385-7701-1.
  18. ^ Jacobs GH, Nathans J (مارس 2009). "رؤية الألوان: كيف تعكس أعيننا تطور الرئيسيات". مجلة ساينتفك أمريكان.
  19. ^ ليونج، جينيفر. "عدد الألوان التي يمكن للعين البشرية تمييزها". كتاب إلكتروني . تم استرجاعه في 21 فبراير 2013 .
  • The Straight Dope: "هل القطط والكلاب مصابة بعمى الألوان حقًا؟ كيف يعرفون ذلك؟"
  • Svaetichin, Gunnar; MacNichol, Edward F. (نوفمبر 1958). "Retinal mechanisms for chromatic and achromatic vision". Annals of the New York Academy of Sciences . 74 (2): 385–404. Bibcode :1959NYASA..74..385S. doi :10.1111/j.1749-6632.1958.tb39560.x. PMID  13627867. S2CID  27130943.
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=ثلاثية الألوان&oldid=1216841881"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate