Efectul Purkinje

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Simularea aspectului posedat de o mușcată roșie în condiții de lumină normală (vedere fotopică ), lumină moale (vedere mezopică ) și pe timp de noapte ( vedere scotopică ).
Grafic calitativ al percepției luminii bazat pe lungimi de undă. Curbele colorate corespund percepției culorilor în conuri, în timp ce curba de culoare gri punctată se referă la viziunea tijelor.

Efectul Purkinje (de la numele anatomistului ceh Jan Evangelista Purkyně care l-a descoperit în 1819) reprezintă tendința ochiului uman de a percepe diferit culorile în raport cu cantitatea de lumină prezentă în mediu. În special în condiții de lumină puternică, există tendința de a distinge mai multe nuanțe de roșu, în schimb, cu lumina slabă, este albastrul care predomină.

Acest efect particular se manifestă printr-o variație a contrastului. De exemplu, în lumina soarelui florile mușcatului apar roșu aprins, în timp ce frunzele unui verde intens, făcând aceeași observație la amurg, în schimb, puteți vedea cum se inversează situația, florile vor apărea de această dată vopsite în roșu închis, având tendința de negru, în timp ce frunzele verzi închise anterior vor fi mai strălucitoare decât florile. Dacă totuși efectuăm aceeași observație noaptea în condiții de lumină foarte scăzută, ochiul va percepe florile gri închis și frunzele gri deschis.

Cele trei rezultate diferite ale observațiilor anterioare sunt justificate de faptul că ochiul, aflându-se din când în când în situații diferite, reacționează într-un mod la fel de diferit. În primul caz a fost în condiții de vedere fotopică , în al doilea în vedere mezopică și în al treilea în vedere scotopică .

Sensibilitatea la lumină în vederea scotopică variază în funcție de lungimea de undă , deși percepția este în esență alb-negru. Efectul Purkinje nu este altceva decât relația dintre absorbția maximă a rodopsinelor , care atinge un maxim la aproximativ 500 nm, și cea a opsinelor din conuri , care funcționează mai mult în vederea fotopică .

În astronomia observațională , efectul Purkinje poate distorsiona estimarea luminozității unei stele variabile în comparație cu stelele de diferite culori, mai ales dacă una dintre ele este roșie.

Fiziologie

Efectul apare deoarece curba de sensibilitate a conurilor din retină are un maxim aproape de culoarea verde-galben deschis (aproximativ 555nm), în timp ce cea a tijelor , care sunt mai sensibile la lumină, dar nu disting culorile, are un maxim în corespondență de lumina verde-albastră (aproximativ 510 nm), conurile vor fi, prin urmare, mai sensibile la lumina roșie, în timp ce tijele la cea albastră.

Efectul Purkinje intră în joc în faza de tranziție între viziunea fotopică (unde viziunea este garantată de conuri ) și viziunea scotopică (unde viziunea este garantată de tije ), adică viziunea mezopică : pe măsură ce luminozitatea scade, viziunea va fi încredințată progresiv și mai mult și mai mult la tije , acest lucru determină o atenuare treptată a culorilor până la dispariția completă atunci când conurile nu mai sunt afectate și vederea se va baza exclusiv pe tije .

Aplicații ale luminilor roșii

Insensibilitatea tijelor la lungimile de undă mai mari ale luminii și-a găsit aplicarea în domenii importante, cum ar fi în camerele de control ale submarinelor, în laboratoarele de cercetare, în avioane sau în astronomia observațională . [1]

În condițiile în care este preferabil să aveți atât viziune fotopică, cât și viziune scotopică în același timp, iluminarea cu lumină roșie este soluția optimă. Submarinele sunt slab iluminate pentru a păstra vederea membrilor echipajului ale căror ochi lucrează în întunericul periscopului sau cu întunericul adâncurilor și nu pot trece frecvent de la condiții de lumină slabă la condiții de lumină puternică, membrii controlului au nevoie în schimb de lumină pentru a citi instrumente. Problema a fost rezolvată prin utilizarea luminilor roșii, în acest fel conurile primesc suficientă lumină pentru a garanta viziunea fotopică și, în același timp, tijele nu sunt saturate de lumină roșie, deoarece nu sunt sensibile la lungimi de undă mai mari . [2] În mod similar, cabina de pilotaj a aeronavelor este aprinsă în roșu atunci când piloții trebuie să consulte instrumentele și să mențină vederea nocturnă pentru a privi simultan în afara aeronavei.

Luminile roșii sunt adesea folosite în cercetare. Multe animale de laborator, cum ar fi șoarecii, au o viziune fotopică limitată, deoarece au foarte puțini fotoreceptori . [3] Folosirea luminilor roșii pentru animal este ca și cum ai fi în întuneric (șoarecii sunt activi noaptea), dar cercetătorul ale cărui conuri sunt sensibile la lungimi de undă mari pot efectua proceduri pe care nu ar fi putut să le efectueze în întuneric total. [4] Din același motiv, animalele nocturne sunt prezentate cu iluminare roșie în grădinile zoologice.

Istorie

Efectul a fost descoperit în 1819 de Jan Evangelista Purkyně . Purkyně era un polimat care obișnuia să mediteze în zori în timpul unor plimbări lungi în câmpurile boeme înflorite. Purkyně a observat că florile sale preferate apăreau roșu aprins în după-amiezile însorite și foarte întunecate din zori. El a ajuns la concluzia că ochiul trebuie să aibă două sisteme diferite utilizate pentru recepția culorilor și nu doar unul, unul rezervat intensităților mai mari de lumină și celălalt pentru situații de întuneric.

Purkyně a scris în Neue Beiträge: [5] [6]

«Obiectiv, gradul de iluminare are o mare influență asupra intensității calității culorii. Pentru a demonstra mai clar ceea ce s-a spus, imaginați-vă luând ca referință culorile înainte de zori, de îndată ce cerul începe să se lumineze. Inițial este văzut doar în alb și negru. În special, culorile mai strălucitoare, roșu și verde, par mai întunecate. Galbenul nu se poate distinge de un roșu roz. Albastrul devine cea mai vizibilă culoare. Nuanțele de roșu, care apar în schimb cele mai strălucitoare pe parcursul zilei, adică carmin, cinabru și portocaliu, devin cele mai întunecate pentru câteva momente, în contrast puternic cu luminozitatea normală din timpul zilei. Verde pare mai albăstrui, iar nuanța sa galbenă se dezvoltă doar când răsare soarele. "

Notă

  1. ^ Barbara Fritchman Thompson, Astronomy Hacks: Tips and Tools for Observing the Night Sky , O'Reilly, 2005, pp. 82–86, ISBN 978-0-596-10060-5 .
  2. ^ La rătăcirea cu Polaris , în Știința populară , vol. 181, nr. 3, septembrie 1962, pp. 59-61, ISSN 0161-7370 ( WC ACNP ) .
  3. ^ Jeon și colab. (1998) J. Neurosci 18, 8936
  4. ^ James G. Fox, Stephen W. Barthold, Muriel T. Davisson și Christian E. Newcomer, Șoricelul în cercetarea biomedicală: biologie normativă, creștere și modele , Academic Press, 2007, p. 291, ISBN 978-0-12-369457-7 .
  5. ^ Nicholas J. Wade și Josef Brožek, Purkinje's Vision , Lawrence Erlbaum Associates, 2001, p. 13, ISBN 978-0-8058-3642-4 .
  6. ^ Așa cum este citat în: Grace Maxwell Fernald, Efectul condițiilor acromatice asupra fenomenelor de culoare ale viziunii periferice , în Suplimentele pentru monografii psihologice , X, n. 3, Baltimore: The Review Publishing Company, 1909, p. 9.

linkuri externe

Adus de la „https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Purkinje_Effect&oldid=114908438 ”