Ajatteleva silmä, 1 Tehtävä

Ajatteleva silmä

Mitä luulet- miksi liikkeen (ja tila-aistimuksen) merkitystä näköhavainnoille on kenties aliarvioitu? Huomaatko lukemassasi tai muualla esimerkkejä, joissa liikkeen merkitystä ei edelleenkään oteta huomioon tai voitaisiin huomioida enemmän? Heräsikö sinulle oivalluksia, ideoita tai muuttuivatko käsityksesi liikkeen ja tilan merkityksestä havainnolle? Tai... muotoilulle? 

-Silmää ja sen toimintoja on aina 1500-luvulta asti verrattu kameran toimintoihin ja silmän on päätelty taittavan valoa samalla tavalla kuin kameran linssi.  Camera Obscura ja sen seuraajat tarjosivat vakuuttavan rakenteellisen mallin siitä, kuinka havainto silmässä syntyy. Väriä pidettiin pitkään esineistä ja pinnoista heijastuvan valon projektiona, toisin kuin nykyään jolloin tieteellinen väritutkimus painottaa itse havaintotapahtumaa. Teknologia ei ollut tarpeeksi kehittynyttä selvittämään silmän rakennetta syvemmin, toisin kuin nykyään jolloin silmän ominaisuudet on pystytty purkamaan osiksi ja saatu näin uusi ymmärrys mm. liikkeen merkityksestä näköhavainnoille. 

Millä tavoilla kokonainen näköhavainto eroaa verkkokalvolle heijastuvasta kuvasta? 

-Verkkokalvolle heijastuva kuva on vasta havainnon lähtökohta, josta verkkokalvo ja aivot yhdessä tuottavat lopullisen kuvan. Ihmisen aivoihin on muodostunut miljoonien vuosien kehityksen ja valintojen tuloksena havaintoja muokkaavia mekanismeja, verkostoja ja polkuja jotka asettavat värien näkemiselle rajat ja edellytykset joiden puitteissa visuaaliset havaintomme muodostuvat. Eli verkkokalvolle heijastuva kuva on vain alku kuvan muodostukselle ja kokonainen näköhavainto tapahtuu aivoissa useiden eri prosessien tuloksena. 

Mitä kaikkia erilaisia keinoja on silmällä mukautua suuriin valoisuuseroihin ja miksi näitä mekanismeja kutsutaan? 

- Silmän sisäkerroksen pinta-alasta 2/3 on silmän takaosassa sijaisevaa valoherkkää verkkokalvoa. Verkkokalvolle valoa ohjaa uloimpana silmässä oleva sarveiskalvo. Iiris eli värikalvo sijaisee sarveiskalvon takana ja se reagoi valoon supistumalla, rajaten silmään saapuvan valon verkkokalvon keskeiselle, tarkan näon alueelle. Hämärässä tai pimeässä iiris avautuu, päästäen valoa myös silmänpohjan uloimmalle alueelle. Tämä mahdollistaa näkemisen heikommassa valaistuksessa, tosin kuvan terävyyden kustannuksella. Kyetäkseen mukautumaan valtaviin valoisuuseroihin, silmä ja aivot käyttävät useita rinnakkaisia mekanismeja, joiden yhteisnimitys on mukautuminen eli adaptaatio. Iiriksen supistuminen on tästä ensimmäinen ja näkyvin ja säätö ja se huolehtiikin valoisuusasteikon 9/10 osasta. Loput saadan aikaan neljällä lisämekanismilla: kahdenlaisilla reseptoreilla (tapit ja sauvat), fotopigmentin valkaistumisella, reseptorien adaptaatiolla sekä ylempien solujen adaptaatiolla. 

Miten pimeänäkömme eroaa päivänäöstä ja miksi? Onko sinulla kiinnostavia omakohtaisia kokemuksia päivä- ja pimeännäön vaihtelusta?

Näköjärjestelmässä on kolme eri vaihdetta fotooppinen eli päivänäkö, mesooppinen eli "välivaihe" jossa molemmat solujärjestelmät osallistuvat näköaistimuksen tuottamiseen sekä skotooppinen eli pimeänäkö. Täydellinen pimeäadaptaatio vie noin tunnin. Yksi päivänäon ominaisuuksista on valon imeytyminen fotopigmentteihin joka aiheuttaa niissä valkaistumisen, minkä ansioista ne eivät enää ime valokvantteja yhtä tehokkasti- näin näköaisti mukautuu kirkkaaseen valaistukseen. Pimeässä tämä kääntyy toisin päin: pigmenttimolekyylit alkavat eheytyä ja niiden absorptiokyky palaa ennalleen. Loput herkkyyden säädöstä tapahtuu aivoissa eikä näitä mekanismeja täysin tunneta. Kuitenkin kytkiessään pimeänäön päälle uhraa aivot väri-informaation valaisuusinformaation hyväksi. Myös liikkeen havaitsemisen hidastuminen ja resoluution eli piirtoterävyyden aleneminen seuraavat.