İçeriğe geç

Ders BI-12 · Işık ve Görme Bilimi

Renk körlüğü aslında nedir?

BilimYerleşik bilimsel uzlaşı

Temel · 1.207 kelime · yaklaşık 5 dakika okuma · seslendirme 9 dk

Bu dersin sonunda: renk görme eksikliği türlerini, yaygınlığını ve kalıtımını açıklar.

  • renk görme eksikliği
  • protan
  • deutan
  • tritan
  • X kromozomu
  • Ishihara testi
Önce özete göz atDersin sonundaki özet, okumaya başlamadan önce yol haritası olarak.
  1. Renk görme eksikliği çoğunlukla bir koni türünün eksik ya da kaymış olmasıdır; protan, deutan ve tritan türleri etkilenen koniye göre adlandırılır.
  2. L ve M koni genleri X kromozomunda olduğu için kırmızı–yeşil eksiklik Avrupa kökenli erkeklerde yaklaşık yüzde 8, kadınlarda yaklaşık binde 4 görülür.
  3. Ishihara levhaları kırmızı–yeşil eksikliği hızla tarar ama sınırları vardır; dünyayı renksiz gören kalıtsal akromatopsi yaklaşık 30.000 kişide birdir.

Kısa cevap

"Renk körlüğü" dediğimiz durumun büyük çoğunluğu renkleri hiç görmemek değil, bazı renk çiftlerini, en sık kırmızı ile yeşili, birbirinden ayırmakta zorlanmaktır. Bunun sebebi, üç koni türünden birinin eksik olması ya da duyarlılığının kaymış olmasıdır. Bu genler X kromozomu üzerinde taşındığı için erkeklerde çok daha yaygındır; dünyayı tamamen gri gören tam renk körlüğü ise çok nadirdir.

Bir koni eksik ya da kaymış

BI-09'da gördüğümüz gibi renk görmesi, üç koni türünün tepkilerinin karşılaştırılmasına dayanır. Bu türlerden biri hiç yoksa ya da duyarlılık eğrisi komşusuna fazla yaklaşmışsa, karşılaştırma zayıflar ve bazı renk farkları kaybolur. Bu yüzden bilim insanları "renk körlüğü" yerine çoğu zaman renk görme eksikliği demeyi tercih eder: kişi körlükten çok, belli ayrımlarda eksiklik yaşar.

Eksiklik türleri, hangi koninin etkilendiğine göre adlandırılır. Uzun dalga (L) konisindeki sorunlara protan, orta dalga (M) konisindekilere deutan, kısa dalga (S) konisindekilere tritan denir. Her birinin iki derecesi vardır: koni türü tamamen yoksa kişi iki renkli görür, yani dikromattır; koni vardır ama duyarlılığı kaymışsa kişi üç renkli görür ama bazı ayrımlar zayıflar, buna anormal üç renklilik denir.

Protan ve deutan eksiklikler birlikte "kırmızı–yeşil renk körlüğü" diye anılır ve toplamın ezici çoğunluğunu oluşturur. Bu kişiler için kırmızı, turuncu, sarı ve yeşil arasındaki farkların bir kısmı silinir; olgun ve ham domates ya da kırmızı ve yeşil bir gösterge ışığı birbirine benzeyebilir. Protan kişilerde ayrıca kırmızı ışıklar olduğundan daha koyu görünür, çünkü uzun dalgayı en iyi yakalayan koni eksiktir.

Bu durumu ilk kez bilimsel olarak anlatanlardan biri, atom kuramıyla tanınan İngiliz kimyacı John Dalton'dur. 1794'te kendi renk algısındaki tuhaflıkları bir bildiride anlattı ve bunun gözünün içindeki sıvının renkli olmasından kaynaklandığını öne sürdü. Bu açıklama yanlış çıktı, ama merak orada bitmedi: Dalton'un korunmuş göz dokusundan 1990'larda alınan DNA, onun orta dalga konisinin pigment geninden yoksun bir deuteranop olduğunu gösterdi.

Neden erkeklerde daha yaygın?

Kırmızı–yeşil eksikliklerin sebebi genlerdedir ve L ile M konilerinin pigment genleri X kromozomu üzerinde bulunur. Kadınlarda iki X kromozomu, erkeklerde bir X ve bir Y kromozomu vardır. Bir erkek, tek X kromozomundaki bu genlerde bir değişiklik taşıyorsa onu telafi edecek ikinci bir kopyası yoktur ve renk görme eksikliği ortaya çıkar. Bir kadının ise eksikliği yaşaması için genellikle iki X kromozomunda da değişiklik taşıması gerekir; tek bir kopya taşıyan kadınlar çoğunlukla normal görür ama bu özelliği çocuklarına aktarabilir.

Sonuç, iki cinsiyet arasında büyük bir fark olur. Avrupa kökenli toplumlarda yapılan geniş taramalarda erkeklerin yaklaşık yüzde sekizinde, kadınların ise yalnız yaklaşık binde dördünde kırmızı–yeşil eksiklik bulunur. Oranlar topluluklar arasında da değişir: Çin ve Japon kökenli erkeklerde yüzde 4 ile 6,5 arasında bildirilmiştir.

Yüzde sekiz küçük bir sayı değildir: yarısı erkek otuz kişilik bir sınıfta, ortalama bir erkek öğrenci bu durumu yaşar ve çoğu zaman bunun farkında değildir. Tritan eksiklikler ise X kromozomuna değil başka bir kromozoma bağlıdır; bu yüzden kadınlarda ve erkeklerde benzer oranda görülür ve çok daha nadirdir.

Ishihara testi

Renk görme eksikliği çoğu zaman bir okul taramasında, ehliyet muayenesinde ya da bir iş başvurusunda fark edilir. En tanınmış tarama aracı, Japon göz hekimi Shinobu Ishihara'nın 1917'de yayımladığı levhalardır. Her levha farklı büyüklük ve renkte noktalardan oluşan bir dairedir; noktaların bir kısmı bir sayıyı oluşturur. Sayının noktaları ile arka planın noktaları, normal renk gören birinin kolayca ayırdığı ama kırmızı–yeşil eksikliği olan birinin karıştırdığı renklerden seçilmiştir.

Test hızlı ve ucuzdur, ama sınırları vardır. Esas olarak kırmızı–yeşil eksiklikleri yakalar; tritan eksiklikleri iyi saptamaz. Levhaların renkleri basım kalitesine ve ışığa duyarlıdır; ekranda gösterilen kopyalar kalibre edilmemiş bir ekranda yanıltıcı sonuç verebilir. Eksikliğin türünü ve derecesini kesin olarak belirlemek için klinikte anomaloskop gibi daha ayrıntılı cihazlar kullanılır.

Tam renk körlüğü nadirdir

Dünyayı gerçekten renksiz, yalnız açıklık ve koyuluk olarak gören insanlar da vardır, ama sayıları çok azdır. Bunun kalıtsal biçimi akromatopsidir: konilerin işlevi büyük ölçüde yoktur ve görmeyi çubuklar yürütür. Akromatopsisi olan kişiler yalnız renk görmemekle kalmaz; gündüz ışığı onlar için rahatsız edici derecede parlaktır ve ayrıntıyı seçmek zordur, çünkü gündüz görmesini üstlenen koniler çalışmamaktadır.

Beyin hasarından sonra renk algısının kaybolması ise ayrı bir durumdur; göz sağlam olduğu hâlde renk kaybolur. Bu olgunun hikâyesi PS-08'de anlatılır.

Örnek — şarj ışığı ve meyve tezgâhı

Birçok cihazın şarj göstergesi dolarken kırmızı, dolunca yeşil yanar. Kırmızı–yeşil eksikliği olan biri için bu iki ışık neredeyse aynı görünebilir; ışığın rengi yerine cihazın ekranına ya da ışığın yanıp sönmesine bakması gerekir. Bir meyve tezgâhında olgun ve ham domatesleri, kırmızı ve yeşil elmaları ayırmak da benzer biçimde zorlaşabilir; kişi doku, parlaklık ve biçim gibi başka ipuçlarına yaslanır. Yüzdeki kızarıklık, güneş yanığı ya da ciltteki kırmızılık da tam bu kaybolan ayrıma düşer ve bu kişiler için daha zor fark edilir; bu, hangi ten tonunda olursa olsun geçerlidir.

Bu örnekler bir tasarım dersini de taşır: bilgi yalnız renkle verilirse nüfusun hatırı sayılır bir kısmı onu kaybeder. Arayüzlerde ve grafiklerde bu sorunun nasıl çözüldüğü UX-07 ve VG-07'nin konusudur.

Sık yapılan yanlış

Yaygın yanlış"Renk körü olan biri her şeyi gri tonlarında görür."
Doğrusu

Renk görme eksikliği olanların büyük çoğunluğu renk görür; zorlandıkları şey belirli renk çiftlerini, en çok kırmızı ile yeşili ayırmaktır. Dünyayı renksiz gören tam renk körlüğü çok nadirdir.

Yaygın yanlış"Renk görme eksikliği yalnız erkeklerde olur."
Doğrusu

Erkeklerde çok daha yaygındır, ama kadınlarda da görülür; tritan eksiklikler iki cinsiyette benzer oranda ortaya çıkar.

Özet

  1. Renk görme eksikliği çoğunlukla bir koni türünün eksik ya da kaymış olmasıdır; protan, deutan ve tritan türleri etkilenen koniye göre adlandırılır.
  2. L ve M koni genleri X kromozomunda olduğu için kırmızı–yeşil eksiklik Avrupa kökenli erkeklerde yaklaşık yüzde 8, kadınlarda yaklaşık binde 4 görülür.
  3. Ishihara levhaları kırmızı–yeşil eksikliği hızla tarar ama sınırları vardır; dünyayı renksiz gören kalıtsal akromatopsi yaklaşık 30.000 kişide birdir.

Kendini sına

  1. (Kolay) Kırmızı–yeşil renk görme eksikliğinin iki türü hangileridir?
  2. (Kolay) Ishihara testini kim ve hangi yıl yayımladı?
  3. (Orta) Renk körlüğü erkeklerde neden daha yaygındır?
  4. (Orta) İki renkli görme (dikromasi) ile anormal üç renklilik arasındaki fark nedir?
  5. (Zor) Ishihara testinin ekrandan yapılan bir sürümü neden yanıltıcı sonuç verebilir ve test hangi eksiklik türünü iyi yakalamaz?
  6. (Zor) Tritan eksikliklerin iki cinsiyette benzer oranda görülmesi, kalıtım hakkında ne söyler?

Cevaplar

  1. Protan ve deutan; sırasıyla uzun dalga ve orta dalga konisini etkiler («Bir koni eksik ya da kaymış»).
  2. Japon göz hekimi Shinobu Ishihara, 1917'de («Ishihara testi»).
  3. L ve M konilerinin pigment genleri X kromozomu üzerindedir. Erkeklerin tek X kromozomu olduğu için bu genlerdeki bir değişikliği telafi edecek ikinci kopyaları yoktur; kadınlarda ise genellikle iki kopyanın da etkilenmesi gerekir. Bu yüzden Avrupa kökenli erkeklerde oran yaklaşık yüzde 8, kadınlarda binde 4 civarındadır («Neden erkeklerde daha yaygın?»).
  4. Dikromaside bir koni türü tamamen yoktur ve kişi iki koniyle görür; anormal üç renklilikte üç koni türü de vardır ama birinin duyarlılığı kaymıştır ve bazı ayrımlar zayıflar («Bir koni eksik ya da kaymış»).
  5. Levhaların renkleri basıma ve ışığa duyarlıdır; kalibre edilmemiş bir ekran bu renkleri değiştirebilir. Test esas olarak kırmızı–yeşil eksiklikleri yakalar, tritan eksiklikleri iyi saptamaz («Ishihara testi»).
  6. Tritan eksiklikler X kromozomuna değil başka bir kromozoma bağlıdır; cinsiyet kromozomuna bağlı olmadığı için iki cinsiyette benzer sıklıkta görülür («Neden erkeklerde daha yaygın?»).

Kaynaklar

  • Birch, J., «Worldwide prevalence of red-green color deficiency», Journal of the Optical Society of America A 29(3): 313–320, 2012.
  • Hunt, D. M., Dulai, K. S., Bowmaker, J. K. ve Mollon, J. D., «The Chemistry of John Dalton's Color Blindness», Science 267, 1995.
  • NCBI GeneReviews, «Achromatopsia».
  • OMIM, #190900 «Tritanopia».

Sonraki adım

UX-07 bu dersin tasarım sonucunu açıyor: bilgiyi renkle birlikte şekil, ikon, metin ya da desenle de veren arayüzleri, hata alanlarını ve durum göstergelerini renk görme eksikliği simülasyonuyla test ederek anlatıyor. VG-07 aynı soruyu grafiklere taşıyor: kırmızı–yeşil çiftinden kaçınmayı, doğrudan etiketlemeyi ve desen kullanmayı önce/sonra örnekleriyle gösteriyor.

Laboratuvarda dene

Bu derste anlatılanı Renk Laboratuvarı’nda ölçülebilir bir hedefle dene. Görev, hedefe ulaştığında kendiliğinden tamamlanır.

Tamamlanan görevler yalnız bu tarayıcıda kaydedilir.

Anlamadığın bir yer mi var?

Mentor yalnız bu dersin metnine dayanarak cevap verir. Metinde geçmeyen bir şey sorarsan uydurmaz, geçmediğini söyler.

Animasyon ve seslendirme notları

Animasyon ve seslendirme notları

Video akışı

  • 0:00–0:30 Kanca: Bir meyve tezgâhı; görüntü birden kırmızı–yeşil eksikliği simülasyonuna geçer ve domatesler birbirine benzer. Soru: "Bu kişi renk körü mü?"
  • 0:30–2:00 Hikâye: 1794, Dalton'un bildirisi; iki yüzyıl sonra laboratuvarda korunmuş göz dokusundan çıkarılan DNA.
  • 2:00–6:00 Açıklama: Kartın görsel fikri — aynı tezgâhın dört görüş tipiyle (normal, protan, deutan, tritan) dört versiyonu. Ardından X kromozomu üzerindeki genlerle kalıtım şeması; bir erkeğin tek X'i ile bir kadının iki X'i karşılaştırılır.
  • 6:00–7:00 Aha anı: Otuz kişilik bir sınıfta işaretlenen bir iki öğrenci; "yüzde sekiz" sayısı görünür olur.
  • 7:00–8:30 Gerçek dünya: Ishihara benzeri özgün bir levha ve bir şarj göstergesi; kızarıklığın fark edilmesinin zorlaşması.
  • 8:30–9:15 Yanlış bilinen: "Siyah-beyaz görürler" yazısının yanında renkli ama sınırlı bir palet.
  • 9:15–10:00 Kapanış: Üç özet cümlesi; UX-07 ve VG-07.

Görsel notları

  • Simülasyonlar açıkça "temsili" etiketi taşır; bir kişinin öznel deneyimini birebir göstermez. Normal, protan, deutan ve tritan panellerin üstünde adları yazılıdır.
  • Orijinal Ishihara levhaları telifli olabilir; tanı aracı gibi görünmeyen, özgün ve "yalnız gösterim amaçlı" etiketli bir levha çizilir. Video bir tanı aracı değildir ve bunu ekranda söyler.
  • Dalton portresi kamu malıdır.
  • Kızarıklık sahnesinde ten tonları birbirinden belirgin biçimde ayrılan iki yüz çizilir; ikisinde de kırmızılık simülasyonda aynı biçimde kaybolur.