Kui vaatate ringi ruumis, kus me oleme, võite leida tuttavaid esemeid. Isegi erksad värvid erinevatel objektidel tunduvad meile midagi ühist. Tegelikult pole meie silm võimeline moodustama pilti ümbritsevast reaalsusest ning nägemine on palju peenem ja keerukam protsess. Esiteks langevad väikseimad objektidest peegelduvad valgusosakesed (footonid) silma võrkkestale.
Ja siis saadab umbes 126 miljonit valgustundlikku rakku selle teabe ajju töötlemiseks. Seal dekrüpteeritakse teave koheselt vastavalt murdumissuunale ja footonite energiale. Ja alles siis saab see kõik kokku ühe pildi, mis sisaldab mitmesuguseid kujundeid ja toone.
Inimese nägemise visuaalne künnis
Loomulikult on visioonil oma piirid. Näiteks ei näe meie silmad raadiolainet ega pisikesi baktereid. See on võimalik ainult spetsiaalsete seadmete abil. Kuidas saaksime määrata piiri, mille ületamisel looduslik nägemine jõuetuks muutub? Sellele küsimusele aitavad vastata kaasaegsed teaduse edusammud bioloogias ja füüsikas. Teadlased usuvad, et igal nähtaval objektil on teatud visuaalne künnis. Teatud tingimustel lakkab meie silm tuttavaid objekte tajumast.
Reklaamvideo:
Põhineb värvide eristamise võimel
Inimnägemise piiri tuvastamise lihtsaim näide on oskus värve eristada. Kasutades võrkkestale langevate footonite lainepikkust, eristame gammas sarnaseid värve ja toone, näiteks violetset ja lillat. Silma sees olevad valgustundlikud rakud jagunevad kahte tüüpi: nn vardad ja koonused.
Kui esimene tüüp vastutab päevast värvi tajumise eest, siis teine võimaldab meil eristada helehalli tooni öösel või hämaras valguses. Mõlemat tüüpi rakud sisaldavad retseptoreid. Nad neelavad energiat ja saadavad ajju signaale. Noh, siis moodustub pilt ja me saame violetset magenta värvist hõlpsasti eristada.
Silmarakkude selge gradatsioon
Kuid see pole veel kõik. Koonused jagunevad omakorda ka tüüpideks ja neid on kolm. Igale liigile on "määratud" teatud arv retseptoreid (opsiine). Neil on footonite suhtes erinev tundlikkus ja nad on võimelised tuvastama kindlat valguslainete vahemikku. Niisiis on S-tüüpi koonused tundlikud värvispektri violetsinise gamma suhtes, mida peetakse lühilaineks. M-tüüp vastutab kollakasrohelise värvipaleti (kesklaine) eest ja L-tüüp suudab eristada kollast ja punast värvi (pikad lainepikkused). Mõlemad lained ja nende kombinatsioonid võimaldavad meil eristada kogu vikerkaare spektrit, mis hõlmab kuni sada tooni.
Kitsas lainepikkuste vahemik
Looduses on palju footoneid, kuid silmarakud on võimelised jäädvustama lainepikkusi tühises vahemikus (380 kuni 720 nanomeetrit). Seda vahemikku peetakse loodusliku nägemise spektriks. Kõiki seda piiri ületavaid näitajaid ei saa inimsilm registreerida. Nii on näiteks selle künnise all raadiospekter ja infrapunakiirgus ning ultraviolett- ja röntgenspektrid, samuti gammakiirgus.
Võime eristada ultraviolettlaineid
Mõnikord võivad inimesed ületada "lubatut" ja tabada ultraviolettkiirguse footonite peegeldust. See saab võimalikuks tänu silma läätse puudumisele patoloogiates või pärast operatsiooni. Kui terves silmas toimib lääts ultraviolettvaliku blokeerijana (proovige päikest vaadata ja see ei õnnestu), siis näidatud visuaalse defektiga inimesed omandavad võime laiendada valguslainete tajumise ulatust kuni 300 nanomeetrini. On uudishimulik, et ultraviolettkiirgus muundatakse sel juhul sini-valgeks spektriks.
Kas silm saab infrapuna footoneid kätte saada?
Ühes viimases uuringus tõestati, et mingil moel suudame lüüa infrapunakiirgust. Vaja on jälgida ainult teatud tingimust: nii et kaks infrapunakiirgusega footonit tabaks üheaegselt võrkkesta ühte rakku. Teadlased on leidnud, et sel juhul liidetakse footonite energia, mis jääb nähtavasse vahemikku. Nii muundatakse näiteks 1000 nanomeetri kiirgus 500 nanomeetriks ja inimene tajub infrapunalaine lahe jahe rohelise värvina.
