Kategoriler
Bilim & İnsan

Nasıl görüyoruz? Işığın göz ve beyin ile etkileşimi

Okyanusu mavi yapan nedir? Kum neden kahverengi görünüyor? Rengi anlamak için ışık hakkında biraz bilgi sahibi olmamız gerek. Işık bir tür dalgadır, tıpkı radyo dalgaları gibi. Radyo dalgaları ile görünür ışık arasındaki tek fark dalga boyudur. X-ışını, radyo dalgası ve ışık dalgasının tümü aynı elektromanyetik spektrumda bulunur. Ancak insan gözü yalnızca belirli dalga boylarını algılayabiliyor. Bu dalga boylarının her biri farklı bir renk. Güneşten gelen ışık renksiz görünebilir. Ancak gökkuşağının her rengine sahiptir ve birlikte beyazı oluşturur. Bu renk ve beyaz ışık karışımı renkli nesneleri görmemizi sağlıyor.

Görünür ışığı anlamak

Görünür ışık spektrumu.
Görünür ışık spektrumu.

Güneş ışığı bir nesneye çarptığında yalnızca çarptığı noktadan yansıyan ışığı görürüz. Nesnenin farklı kısımları farklı renkleri yansıtabilir. Sarı kısmı sarı ışığı yansıtır ve mavi kısmı mavi ışığı gözümüze yansıtır. Yansımayan dalga boyları emilir ve ısıya dönüşür. Yalnızca yansıyan renkler gözümüze ulaşır. Renkler bizim için insanların görebildiği sınırlı ışık aralığıyla sınırlı. Işık türlerini farklı dalga boylarına göre sınıflandırıyoruz. Her dalganın tepe noktası arasındaki uzunluk birkaç metreyle, bir atomun çapı kadar kısa uzunlukta olabilir.

Işığın bu elektromanyetik spektrumu, kozmik ve gama ışınları gibi kısa dalga boylarına sahip yüksek enerjili ışık dalgalarından, radyo dalgaları gibi uzun dalga boylarına sahip düşük enerjili ışıklara dek uzanıyor. Görünür ışık olarak adlandırılan görebildiğimiz ışık spektrumu, yaklaşık 400 nanometre dalga boyuna sahip mor ışıktan, yaklaşık 650 ila 700 nanometre gibi daha uzun dalga boyuna sahip kırmızı ışık arasındadır. Peki görünür ışık spektrumunu nasıl algılıyoruz? Yani renkleri nasıl görüyoruz?

İLGİLİ:  Nükleer reaktör suda neden mavi parlar? Çerenkov radyasyonu

Gözün içinde olanlar

Gözlerimizin arkasında bulunan koni ve çubuk hücreleri ışıkla uyarılıyor.
Gözlerimizin arkasında bulunan koni ve çubuk hücreleri ışıkla uyarılıyor.

Işık bir nesneden gözümüze girdiğinde, önce gözümüzün üzerinde bulunan kornea tabakasına çarpar. Gözünüzün arkasındaki retina adı verilen dokuda çubuk ve koni denilen özel hücreler yaşıyor. Bu hücreler gözün gözcüleridir. Görevleri ışığı tespit etmek ve beyne bildirmektir. Farklı çubuklar ve koniler farklı dalga boyundaki yani rengindeki ışığa tepki verir.

Kornea katmanı ışığı göz bebeğine doğru büker ve göz bebeğimiz daha az ya da daha çok ışığın içeri girmesi için genişler veya büzülür. Işık göz bebeğinden geçtiğinde merceğe ulaşır ve o da ışığı retinanın dış tabakasındaki noktaya yönlendirip odaklar. Işık çubuk ve koni denilen ışığa duyarlı hücrelere çarptığında iç retinadaki ganglion sinir hücrelerine bilgi gönderirler. Ganglion hücreleri bu bilgi sinyalini optik sinire iletir ve o da elektriksel sinyali bilginin işlendiği ve yorumlandığı beyne gönderir.

Dış retinada bulunan ve ışığa duyarlı iki tür hücre olan çubuklar ve koniler nasıl gördüğümüze geldiğinde farklı işlevlere sahipler. Çubuklar, aydınlık ve karanlık algımızdan ve çevresel görüşümüzden sorumlular. Konilerse renkleri görmemizi sağlayan şeydir. Koni hücreleri ışığın odaklandığı retinanın merkezinde bulunuyor. Koniler üç çeşittir ve her biri farklı bir ışığa duyarlıdır. İlginç ki gözümüzde en çok kırmızı ışığa duyarlı koniler var yani en iyi kırmızı, turuncu ve sarı gibi sıcak renkleri görüyoruz.

İLGİLİ:  Örümcekler neden çok sayıda göze sahip?

Beyinde olanlar

Gözlerimiz ve beynimizdeki görmemizi sağlayan noktalar.
Gözlerimizdeki optik sinir beynimize dek ulaşır. (Görsel: Amerikan Doğa Tarihi Müzesi)

Optik sinir, beynin talamus adı verilen bölümüne doğrudan bağlıdır. Sınıflandırılması gereken kartlar ve paketler gibi, talamusa da yalnızca görüşle ilgili değil, birçok duyudan sinyal geliyor. Talamus bu sinyalleri işler, bazılarını yeni bilgilerle birleştirir ve yeniden paketler. Daha sonra bilgiyi beynin diğer bölümlerine iletir.

Işığın yansıdığı nesneyle ilgili bilgiler şimdi görsel kortekse gelir. Beynin arkasında bulunan ve oksipital lobun parçası olan bir alandır. Görsel korteksteki özel hücreler farklı türde görsel bilgiler arar. Örneğin bu hücrelerden bazıları nesne eğer daireyse tepki verir. Diğerleri ise çizgi olduğunda sinyal gönderir. Bazı hücreler harekete, bazıları renge ve bazıları da çeşitli başka şeylere tepki veriyor. Böylece iş nesneyi görmeye geldiğinde belirli hücreler renkleri ve diğer hücreler biçimleri tanır. Bu sinyaller tek bir görüntüde birleştirilir.

Nesnenin görüntüsüyle ilgili bilgiler sinirler boyunca beynin diğer bölgelerine ulaştırılır. Gittiği yerlerden biri ön taraftaki prefrontal korteks denilen alandır. Prefrontal korteks alnın arkasında ve gözlerin üstünde yer alıyor. Beynin duyulardan gelen bilgileri işlediği ve anılar ve duygular gibi diğer bilgi türleri ile birleştirdiği bir yer. Tüm bu bilgiler birlikte nasıl gördüğümüzü belirliyor. Nesneyi anlamlandırmamızı sağlıyor, biçimini ve renklerini anlatıyor.

İLGİLİ:  Radyo dalgası nedir?

Diğer canlılar ne görüyor?

Konilerimiz 400 nanometreden kısa veya 700 nanometreden uzun dalga boyuna sahip ışığa duyarlı değil. Örneğin gama dalgasının dalga boyu yaklaşık bir atom çekirdeği boyutundadır ve üç tip koni hücremizin algılayamayacağı kadar kısadır. Diğer taraftan iki gökdelenin birleşimi kadar uzunluktaki radyo dalgaları da bizim için algılanamayan çok uzun ışıklardır. Ancak bu durum bu ışık biçimlerinin diğer canlılara görünmez olduğu anlamına gelmiyor.

Diğer hayvanlarda dünyayı bizden farklı görmelerini sağlayan farklı tür ve sayıda koni hücresi var. Köpeklerin görebildiği dalga boyları daha da sınırlı çünkü yalnızca iki tür koni hücresine sahipler ve bu da onları kırmızı ve yeşil arasındaki renklere "renk körü" yapıyor ve yalnızca mavi ve sarıyı görüyorlar. Kelebeklerin gözlerinde ultraviyole ışığı görmelerini sağlayan dört tip koni var. En iyi renk görüşüne sahip hayvan 12 farklı koni hücresi türü olan mantis karidesidir. Pablo Picasso ve Paul Klee yalnız üç tür koniyle harika sanat eserleri yarattıysa da mantis karidesi muhtemelen onlardan pek etkilenmezdi.

Yazar Berkay Alpkunt

Coğrafya ve astronomi üzerine geniş kapsamlı içerikler hazırlıyor. Diğer ilgi alanları canlı hayatı, bilim tarihi ve ülkeler olarak sıralanır. Aynı zamanda bağımsız video oyunlarına ilgilidir.