Renk görmesi

Açılış sahnesi

Emre on yedi yaşında ve yıllardır denizcilik okuluna gitmeyi hayal ediyor. Başvurunun sağlık muayenesinde göz hekimi önüne küçük bir kitap koyuyor. Her sayfada renkli noktalardan oluşan bir daire var ve hekim her dairenin içinde hangi sayıyı gördüğünü soruyor.

İlk sayfada hiç zorlanmıyor: on iki. İkincide bir an duraksıyor, sonra "üç" diyor. Hekim bir şey söylemeden not alıyor. Üçüncü sayfada hiçbir sayı göremiyor; yalnızca turuncu ve kahverengimsi noktalar. "Burada sayı yok," diyor. Hekim kitabı kapatıyor ve sakin bir sesle ikinci sayfada sekiz yazdığını, üçüncüde ise yirmi dokuz yazdığını söylüyor.

Emre şaşkın. On yedi yıldır dünyayı renkli görüyor; kırmızı arabaları, yeşil ağaçları, mavi denizi tanıyor. Kimse ona hiçbir şeyi yanlış gördüğünü söylememiş. Akşam eve dönerken bir soru aklından çıkmıyor: kendisinin gördüğü yeşil ile annesinin gördüğü yeşil aynı mı? Eğer değilse, bunca yıl nasıl fark etmediler?

Bu derste ne olacak

M05-D03, retinada parlak ışıkta çalışan ve renkleri ayırt etmeyi sağlayan konileri tanıtmıştı. Bu ders, o konilerin rengi nasıl ürettiğini soruyor.

On dokuzuncu yüzyılda bu soruya iki farklı cevap verildi. Birinci cevap, renklerin üç tür algılayıcının sinyallerinin karışımından doğduğunu söyledi. İkinci cevap, renklerin karşıt çiftler hâlinde örgütlendiğini ileri sürdü. Uzun süre bu iki görüş rakip sayıldı. Bu derste her birinin hangi gözlemi açıkladığını ve yirminci yüzyılın ölçümlerinin onları nasıl tek bir resimde birleştirdiğini göreceğiz.

Sonra renk görmenin herkeste aynı olmadığına geçeceğiz: Emre'nin yaşadığı farklılığın neden kaynaklandığına, bunu yaşayanların dünyayı gerçekte nasıl gördüğüne ve son yıllarda bu alanda yapılan bazı şaşırtıcı deneylere bakacağız.

Sıfır noktası

Işığın kendisinin bir rengi yoktur. Işık, farklı dalga boylarında titreşen bir enerjidir; renk ise bu enerjinin bir görme sistemi tarafından nasıl yorumlandığıdır. Bir elmanın kırmızı görünmesi, elmanın yüzeyinin bazı dalga boylarını soğurup bazılarını yansıtmasından ve bizim gözümüzün o yansıyan karışımı belirli bir biçimde işlemesinden kaynaklanır.

Tek bir koni rengi göremez. Bir koni yalnızca kaç fotonu soğurduğunu bildirebilir. Bir dalga boyuna daha duyarlı olabilir, ama zayıf bir ışığın en duyarlı olduğu dalga boyunda gelmesiyle, güçlü bir ışığın daha az duyarlı olduğu dalga boyunda gelmesi aynı sinyali üretebilir. Rengi çıkarabilmek için en az iki farklı türden koninin sinyalini karşılaştırmak gerekir.

İnsan gözünde üç tür koni vardır. Biri kısa dalga boylarına, mavi-mor bölgeye; biri orta dalga boylarına, yeşil bölgeye; biri ise uzun dalga boylarına, sarı-kırmızı bölgeye en duyarlıdır. Ama bu duyarlılıklar keskin sınırlarla ayrılmış değildir; özellikle orta ve uzun dalga boylu koniler birbirine çok yakın aralıklara duyarlıdır ve büyük ölçüde örtüşür.

Mekanizma

Üç kanal

Üç renk kuramının en güçlü dayanağı, renk eşleştirme deneyleriydi. Bir katılımcıya bir ekranın yarısında tek bir renk, öbür yarısında ise parlaklıkları ayarlanabilen üç ışığın karışımı gösterilir ve iki yarıyı aynı görünene kadar ayarlaması istenir.

Karşıt çiftler

Üç renk kuramı renk eşleştirmeyi çok iyi açıklıyordu, ama renk deneyiminin bazı özelliklerini açıklamakta zorlanıyordu.

Bu kuramın dayandığı ilk gözlem, renk deneyiminin kendisiydi. Turuncuyu kırmızımsı bir sarı, mor rengi mavimsi bir kırmızı, turkuazı yeşilimsi bir mavi olarak tarif edebiliriz. Oysa kırmızı ile yeşili ya da mavi ile sarıyı tek bir tonda birleştiren bir renk düşünmeye çalıştığında zihnin boş kalır. Sanki kırmızı ile yeşil, mavi ile sarı aynı terazinin iki kefesi.

İki kuram, iki aşama

Bu iki kuram rakip değil, renk görmenin farklı aşamalarını anlatıyor. Birinci aşamada, retinanın kendisinde, üç tür koni ışığı soğurur; bu aşama üç renk kuramının anlattığıdır. İkinci aşamada, retinanın ve beynin sinir hücreleri bu üç sinyali birbirinden çıkarıp karşılaştırır: uzun ve orta dalga boylu konilerin sinyalleri arasındaki fark kırmızı-yeşil kanalını, kısa dalga boylu konilerin sinyali ile öbür ikisinin toplamı arasındaki fark mavi-sarı kanalını oluşturur. Bu aşama da karşıt süreç kuramının anlattığıdır.

Usta katmanı

Renk görme eksikliği

En yaygın renk görme eksikliği türleri, orta ya da uzun dalga boylu konilerin yapımını belirleyen genlerdeki farklılıklardan kaynaklanır. Bu genler X kromozomunda bulunur. Erkeklerin tek bir X kromozomu olduğu için, o kromozomdaki bir farklılık doğrudan renk görmesine yansır; kadınlarda ise öbür X kromozomundaki sağlam bir gen bunu çoğu zaman telafi eder. Bu yüzden kırmızı-yeşil eksikliği, Kuzey Avrupa kökenli topluluklarda erkeklerin yaklaşık on ikide birinde, kadınların ise yalnızca iki yüzde biri civarında görülür; oranlar topluluklar arasında değişir.

Değiştirilebilir mi?

Kanıtın sınırı

Renk görmesinin iki aşamalı yapısı, algı psikolojisi ile fizyolojinin en başarılı buluşma noktalarından biri. Üç tür koninin varlığı ve ışık duyarlılıkları, retinadaki ve beyindeki karşıt kanallar ve renk görme eksikliğinin genetik temelleri sağlam biçimde ortaya konmuş durumda; renk eşleştirme verileri günlük teknolojinin temelinde kullanılıyor.

Açık sorular daha üst aşamalarda yoğunlaşıyor. Karşıt kanallardaki sinyalin, kırmızı, yeşil, mavi ve sarı gibi "saf" renk deneyimlerine nasıl dönüştüğü tam olarak bilinmiyor. Bir nesnenin renginin ışık değiştiğinde neden çoğunlukla aynı göründüğü ve renklerin dille nasıl kategorilere ayrıldığı da ayrı araştırma alanları. Renk kategorileri ile dil arasındaki ilişkiye M09'da, renk değişmezliğine ise M05-D07'de döneceğiz.

Gen tedavisi ve dört renkli görme gibi en çarpıcı bulgular, çok az sayıda canlıya dayanıyor. Bu bulgular olası olanı gösteriyor; ne kadar yaygın ya da insanlarda ne kadar uygulanabilir olduğunu henüz göstermiyor.

Emre ve ailesi, elektrikçi çırağı, sarılığı geç gören hekim, çoraplarını karıştıran kadın, sunumdaki grafik ve köpeğin topu kurgulanmış örnekler; renk eşleştirme ve koni ölçümleri, maymun hücre kayıtları, mercan adasındaki topluluk, gen tedavisi, gözlük çalışması ve dört renkli görme araştırması ise yayımlanmış kaynaklara dayanıyor.

Kendin dene

Aklında kalsın

Işığın kendisinin rengi yoktur; renk, görme sisteminin farklı dalga boylarındaki ışığı nasıl işlediğinin sonucudur. Tek bir koni rengi göremez; renk, farklı koni türlerinin sinyallerinin karşılaştırılmasından doğar.

Üç renk kuramı, retinadaki üç tür koninin varlığını ve görebildiğimiz hemen her rengin üç ışığın karışımıyla eşleştirilebilmesini açıklar; fiziksel olarak farklı ama aynı görünen renkler, metamerler, bu üç kanallı düzenin sonucudur.

Karşıt süreç kuramı, renklerin kırmızıya karşı yeşil, maviye karşı sarı ve beyaza karşı siyah çiftler hâlinde örgütlenmesini, kırmızımsı yeşil gibi renklerin deneyimlenememesini ve ardıl imgelerin karşıt renkte görülmesini açıklar.

İki kuram rakip değil, iki aşamadır: koniler ışığı üç kanalda soğurur, sonraki sinir hücreleri bu kanalları karşılaştırarak karşıt çiftler oluşturur.

Renk görme eksikliği çoğunlukla X kromozomundaki gen farklılıklarından kaynaklanır, erkeklerde çok daha sık görülür ve dünyayı siyah beyaz görmek anlamına gelmez; insanlar farkında olmadan başka ipuçlarıyla eksikliği telafi eder.

Sonraki derse köprü

Bu ve önceki derste, retinaya düşen görüntüden ne kadar bilgi çıkarılabildiğine baktık: ışığın şiddeti, kenarlar, renk. Ama retina düz bir yüzey. Üzerine düşen görüntünün iki boyutu var; dünya ise üç boyutlu ve sürekli hareket ediyor.

Masadaki bir bardağa uzanırken elinin ona ne kadar uzaklıkta olduğunu, karşıdan gelen bir arabanın ne kadar hızla yaklaştığını, uzaktaki bir dağın yakındaki bir ağaçtan ne kadar geride durduğunu nasıl biliyoruz? Bir gözünü kapatınca bu bilgilerin bir kısmı kayboluyor, ama hepsi değil. Ekranda art arda gösterilen durağan resimlerin neden akıcı bir hareket gibi göründüğü de aynı soruyla ilgili. Sonraki ders, düz bir görüntüden derinliğin ve hareketin nasıl çıkarıldığını açıyor: derinlik ve hareket algısı.