Nägemisprotsess

Värviaistingu tekkimiseks peab valgusimpulss nägemisaparaadi vahendusel jõudma meie aju nägemiskeskusesse. Valgus võib pärineda kas otse valgustkiirgavalt esemelt, peegelduda mingilt objektilt või seda läbida. Silma võrkkest saab valgusärrituse ja saadab selle signaalina ajju.

Silma ehitus

Nägemisaparaadi perifeerseks, s.o väljapoole ulatuvaks osaks on silm. Lisaks silmamunale hõlmab nägemisaparaat nägemisnärvist ja ajusisestest nägemisteedest moodustuva juhtetee ja ajus paiknevad nägemiskeskused.

Silmamuna moodustab kolm kesta: kiudkest, soonkest ja võrkkest. Kiudkest toetab silmamuna; selle eesmist osa, sarvkesta nimetatakse silmavalgeks. Soonkesta eesosa moodustab vikerkesta ehk iirise, mille keskosas paikneb silmaava. Silmaava reguleerib silma sattunud valguse hulka. Olenevalt eseme kaugusest silmast silmalihased kas pingutuvad või lõtvuvad, muutes sellega läätse kumerust. Läätse kumeruse muutumisega – läätse akommodeerumisega – muutub ka läätse fookuskaugus, mis võimaldab teravustada võrkkestale erinevatel kaugustel olevaid objekte.

Läätse ja võrkkesta vaheline ruum on täidetud klaaskehaga. Silmaava vastas võrkkestas paikneb teravaima nägemise puntk – kollatähn, ning selle lähedal nägemisnärvi kohal pimetähn.

Silma võrkkest

Võrkkestas, ülipeene struktuuriga kesknärvisüsteemi talitluslikus osas, toimub fotokeemiliste reaktsioonide tulemusena optilise kujutise muundamine närviimpulssideks. Kihtides paiknevad närvirakud on omavahel seotud nii iga kihi piires kui ka kihiti. Kõik närvirakud koonduvad võrkkesta ühte piirkonda – nägemisnärvi, mis sisaldab ligi miljon närvikiudu. Närvikiudude kaudu antakse närviimpulsid edasi ajju kiirusega kümned meetrid sekundis.

Võrkkesta valgustundlikeks elementideks – fotoretseptoriteks – on silindrilised kepikesed ja koonilised kolvikesed, mis paiknevad kõige sisemises kihis. Nende läbimõõt ulatub keskmiselt paari mikromeetrini.

Võrkkestas on kuni 130 miljonit kepikest ja 7 miljonit kolvikest, ning nende jaotus võrkkestas on ebaühtlane. Kolvikeste kontsentratsioon on maksimaalne kollatähni keskel, sellest kahekümnekraadilisel kaugusel aga kõigest 20%. Kepikesi kollatähni keskpaigas ei ole, nende tihedus kasvab kollatähnist eemaldumisel. Pimetähni piirkonda langenud valgus aistingut ei tekita, kuna seal puuduvad nii kolvikesed kui kepikesed.

Silma ehitus.

Silma võrkkest.

Kepikeste valgust neelavateks elementideks on rakkudes asuvad tasapinnalised kettad, mis koosnevad valguse toimel lagunevast pigmendist – rodopsiinist. Rodopsiini lagunemiseks kulub 10^-8…10^-13 sekundit, taastumiseks sadu sekundeid.

Kolvikesi on kolme liiki ja igal neist on oma neeldumisspekter maksimumidega vastavalt violettsinises, rohelises ja oranžpunases spektriosas, esimesi nimetatakse S-kolvikesteks (short 'lühike'), teisi M-kolvikesteks (medium 'keskmine') ja kolmandaid L-kolvikesteks (long 'pikk'). Kolvikeste valgustundlikud pigmendid on rodopsiinile lähedase koostisega, vastavalt tsüanopsiin (S-), kloropsiin (M-) ja erütropsiin (L-kolvikestes).

Loe edasi: Värvitaju teooriad

Marje Tammert, 2013