לא כל בעלי החיים רואים את העולם בצבעים, ויש בעלי חיים שרואים הרבה יותר צבעים מאיתנו. מה מאפשר לנו ולבעלי חיים אחרים לראות צבעים – ואיך קשורה לכך הטלוויזיה הצבעונית?

היכולת שלנו לתפוס את העולם בצבעים מעשירה ללא ספק את הדרך שבה אנו חווים את המציאות, אבל הצבעים שאנו רואים אינם אלא פרשנות שעושים מערכת הראייה והמוח שלנו לאור שמופיע באורכי גל שונים.

אור הוא סוג של קרינה אלקטרומגנטית. העין האנושית מסוגלת להבחין באור באורך גל שנע בין 400 ננומטר (מיליונית המילימטר, או מיליארדית המטר), שאותו אנחנו רואים כסגול, ועד ל-700 ננומטר (אדום), ולכן התחום של 700-400 ננומטר נקרא האור הנראה. יצורים אחרים מסוגלים לקלוט אורכי גל נמוכים מ-400 (על-סגול) וגבוהים מ-700 ננומטר (תת-אדום).

כיוון שמדובר בגל אלקטרומגנטי, לאור השמש יש אנרגיה שיכולה להתגלגל לצורות אחרות: למשל לאנרגיית חום, כמו בדודי שמש, אנרגיה חשמלית כפי שיש תבאים פוטו-וולטאיים, או אנרגיה כימית, כמו בתהליך הפוטוסינתזה שעושים צמחים. שימו לב שברבים מהמונחים הללו מופיעה המילה "פוטו" שמשמעותה ביוונית "אור".

ראיית אור וצבע

ראייה היא היכולת לקלוט בעין אור שמוחזר מעצמים ולתרגם את תכונותיו הפיזיקליות – אורך הגל, המשרעת, התדר וכדומה' – לתכונות כמו צבע, בהירות וניגוד צבעים. יחד יוצרות התכונות הללו במוחנו תמונה של העצם שהחזיר את האור שהגיע אליו לעין שלנו. צבע, כאמור, היא אחת התכונות החשובות והיא בעצם האופן שבו אורך הגל של האור מתבטא בתפיסה החושית שלנו.

מה שמאפשר לנו לראות צבעים הוא קיומם של שלושה קולטנים ברשתית העין שנקראים מדוכים, שרגישים לאור בשלושה תחומים שונים של אורכי גל שמקבילים לאדום, כחול וירוק. הצירופים השונים של דפוסי התגובות של שלושת הקולטנים הללו הם מה שמאפשר לנו לראות מגוון רחב של צבעים – כעשרה מיליון גוונים שונים. אדם שיש לו פגם במדוכים יהיה עיוור צבעים ולא יוכל להבחין בין אדום לירוק או לא יראה צבעים בכלל, בהתאם לסוג הפגיעה.

מלבדם קיימים קולטנים בשם קנים שאינם רגישים לצבע אך קולטים עוצמות אור נמוכות ומשמשים אותנו לראייה בחשכה. לכן איננו רואים צבעים בחושך.

בעלי חיים מעטים, ביניהם רוב היונקים הימיים, מתאפיינים בראייה מונוכרומטית, כלומר יש להם קולטן מסוג אחד בלבד שרואה שחור ולבן ואת כל הצירופים היחסיים שלהם שנקלטים כגוונים שונים של אפור. למעשה לא מדובר בצבעים אלא בהיעדר אור וקיום אור.

הראייה של רוב היונקים שאינם פרימטים, כלומר שאינם בני אדם וקופים, היא דיכרומטית, עם שני קולטני צבע. בקצה העליון של המורכבות בראיית הצבע נמצאים זוחלים, ציפורים וחרקים, שלהם יש ארבעה קולטני צבע ואפילו חמישה. יונים וסוגים מסוימים של פרפרים מסוגלים לראות עד עשרה מיליארד צבעים שונים – פי אלף מהאדם.

הפעלה זהה של כל שלושת הקולטנים בעין האדם תתפרש במוחנו כצבע הלבן, ואם אף לא אחד פועל המשמעות היא שאין אור, ולכן נראה צבע שחור. אולם אין צורך ביותר מקולטן אחד לראייה בשחור-לבן.

הטלוויזיה הצבעונית מתבססת על מערכת הראייה האנושית, משום שיש בה התקן שפולט קרני אור בשלושת הצבעים שאנו רגישים להם: אדום, כחול וירוק (שיטת RGB: Red, Green, Blue). אילו היה אדם בעל מדוך שרגיש לאורך גל נוסף מלבד אדום, כחול וירוק, סביר להניח שהוא היה רואה טלוויזיה צבעונית כפי שאדם רגיל רואה אותה, כי המדוך הנוסף לא יעניק לו יתרון, אבל יתפוס גירויים בסביבה בצורה "צבעונית" יותר, כיוון שהם פולטים אור בספקטרום רחב ולא רק בשלושה צבעים כמו בטלוויזיה.


ספקטרום האור הנראה. אורכי הגל בננומטרים | תרשים: ויקיפדיה

חסילון המנטיס (חסילון גמל שלמה)

בעל החיים עם ראיית הצבע המשוכללת ביותר הוא סרטן בשם חסילון המנטיס, שמכונה גם "חסילון גמל שלמה" מאחר שהוא מזכיר הכלאה בין חסילון לגמל שלמה, אם כי אינו שייך לסדרת החסילונים וכמובן אינו קרוב של גמל השלמה. הוא חי באזורי אקלים טרופי וסובטרופי. לכמה מהמינים שלו יש 16 קולטני אור, ש-12 מהם מנתחים אור באורכי גל שונים, מהם ארבעה שרגישים לאור על-סגול.

המנטיס מסוגל לזהות גם אור מקוטב, שבני אדם יכולים לראות רק באמצעות עזרים כמו מסנן מקטב במצלמה. יש לו גם מסננים צבעוניים שמקטינים את כמות האור שמגיעה לצבעני הראייה, בדומה למשקפי שמש. צבע המסננים משתנה בין הזנים השונים ועשוי לכלול את הצבעים סגול, כחול, אדום, כתום וצהוב.

מעניין לציין שהראייה המשוכללת ביותר מופיעה אצל המינים בעלי הגוף הצבעוני ביותר, ונראה שהיא נועדה לאפשר לנקבות לקלוט את צבעיו הססגוניים של הזכר בתקופת החיזור. מעבר לראיית הצבע גם ראיית העומק של המנטיס משוכללת: לכל עין יש תפיסת עומק משלה, בעוד שבעלי חיים אחרים זקוקים לשתי עיניים לצורך תפיסת עומק.


חסילון המנטיס | צילום: רוי קלדוול, אוניברסיטת קליפורניה בברקלי

בומרנג – בחזרה אליך

לחרקים רבים יש יכולת לקלוט קרינה על-סגולה. האם לדעתך זה עשוי להשפיע על צבעיהם של יצורים חיים אחרים? ואם כן, איך?

19 תגובות

  • יצחק סנדמן

    עדיין המדע לא יכול להסביר את

    עדיין המדע לא יכול להסביר את הראייה זה לא רק המוח והעין חומר לא יכול לראות זה לא העין שרואה וגם לא המוח זה קודם כל רוח שמשתמשת גם במוח וגם בעין

  • מלכה יוסף

    צבע של חפץ

    האם זה אומר שבעצם לכל גוף בעולם , אין צבע . הצבע אינו חלק מהגוף . כי הוא יכול להראות בצבעים שונים לבעלי חיים שונים, בהתאם לכמות הקולטנים.

  • סלומון

    צבע אפור

    מה האורך גל של צבע אפור.?
    למה בכל הסקאלות של אורכי הגל הוא כמעט ולא מופיע?
    והאם יש מורכבות גדולה יותר ביצירת צבע אפור מ rgb + cmyk מאשר בשחור ולבן

  • gsegseeg

    hdsgseg

    15 סמ

  • קובי

    העולם הוא שחור ולבן?

    שלום, שמעתי פעם שבעצם העולם כולו הוא ללא צבעים בכלל והצבעים הם פרשנות שלנו
    האם זה נכון?

  • אנונימי

    נכון. צבע הוא מושג תפיסתי ולא

    נכון. צבע הוא מושג תפיסתי ולא פיסיקלי. זהו למעשה האופן שבו אנו תופסים אורכי גל שונים. אורך גל הוא מושג פיסיקלי שאפשר למדוד באופן אובייקטיבי. ראיה לכך שצבע הוא פרשנות היא ששני אנשים שונים יכולים לראות אותו חפץ כבעל צבעים שונים. וכמובן - בעלי חיים אחרים תופסים אחרת את העולם ויכולים למשל לראות קרינה אולטרה סגולה שאנחנו לא יכולים לקלוט. אז הם רואים אחרת חפצים שפולטים קרינה אולטרה סגולה מאיך שאנו רואים אותם

  • יוסף גת

    צבע

    העובדה שבעלי חיים שונים יכולים לראות אותן חפץ כבעל צבעים שונים אינה בהכרח עניין של פרשנות, אלא מגבלות שונות של קולטנים האור בבעלי חיים שונים. החפץ עצמן אינו נושא צבעים, אבל הוא מחזיר אור באורכי גל ותדירויות מסוימים ובולע אורכי גל ותדירויות אחרים מה שמקנה לו את צבעוניותו הספציפית. צבעוניות זו משתנה כמובן כפונקציה של השתנות אורכי הגל והתדירויות שמופנות כלפי החפץ. בשל רגישות שונה של קולטני הצבע בין בעלי החייםת הצבעוניות נראית שונה. לכן צבעוניות של חפץ הוא תוצר של אפקטים של אור, שקיימים ללא תלות במוחם של בעלי החיים. המוח של בעל החיים אינו מחולל את אפקט האור אלא רק משקף אותו בהתאם למגבלות אמצעי הראיה שלו.

  • מלי

    האם קולטני הצבעים מאזנים זה את זה?

    יצא לנו לצפות בלילה בתחנת ניטור אוויר בחיפה - מעין קוביה גדולה או חדרון קטן המוארת כולה בלד ירוק. לאחר מספר דקות של קריאת הכיתוב שעליה, כזכור, כיתוב על רקע מואר בירוק, הסתכלנו על הרחוב וראינו אותו כאילו היה על העין מסנן אדום: הרחוב כולו היה בגווני אדום. תוך זמן קצר חזרנו לראות אותו בצבע הרגיל. האם זה אומר שהקולטנים מנסים לאזן את התמונה המתקבלת? זאת אומרת, אם העין רואה תמונה ירוקה מידי, הקולטנים האדומים יופעלו וינסו לאזן את התוצאה?
    מה יקרה אם נסתכל על משטח מואר בלד צהוב, או כחול?
    האם יש מידע על הנושא?

  • מעיין קופל

    בהייה ממושכת בצבע מסויים

    בהייה ממושכת בצבע מסויים תגרום לשחיקה זמנית של הקולטן שלו, זה למה מדי המנתחים הם ירוקים. מה שאת מתארת זה נסיון של המוח שלנו ל"אפס" את הקולטן

  • אנונימי

    האם הכוונה היא שכל סוג קולטן

    האם הכוונה היא שכל סוג קולטן מסוגל לקלוט טווח מסוים של אורכי גל או אורך גל ספציפי? כלומר, האם הקולטן של כחול יקלוט גוונים של כחול כמו תכלת וכדומה?

  • אנונימי

    טווח מסוים של אורכי גל, אבל

    טווח מסוים של אורכי גל, אבל אורך גל ספציפי שאליו הוא מגיב הכי חזק

  • יעל

    לחרקים רבים יש יכולת לקלוט קרינה על-סגולה. האם לדעתך זה עשוי להש

    כן- לדוגמה- פרחים בצורה של קו-אבולוציה, פרחים מסויימים מושכים מפיצים (חרקים) בעזרת דוגמאות בUV על עלי הכותרת שלהם

  • ע.ר.

    האם יש מדענים ישראליים

    האם יש מדענים ישראליים העובדים על מחקרים דומים למחקר הסיני? אודה מאד אם תוכלו לשלוח לי את שמותיהם ואת מכוני המחקר/בתי החולים בהם הם עובדים. וגם, האם למיטב ידיעתכם נעשים ניסויים קליניים בבני אדם בטכנולוגיה הסינית?
    תודה רבה

  • דוד אליאב

    יש האומרים ששמו קוקוס עוזר

    יש האומרים ששמו קוקוס עוזר לזיכרון, האמנם?

  • עפרה רווה

    האם יש מדענים ישראליים

    האם יש מדענים ישראליים העובדים על מחקרים דומים?אם כן, תוכל בבקשה לשלוח לי את שמותיהם ואת מכוני המחקר/בתי החולים בהם הם עובדים? אודה לך מאד על כך. והאם למיטב ידיעתך נערכים ניסויים קליניים בבני אדם (בעולם, לאו דווקא בישראל) במה שנעשה במחקר הסיני?
    בתודה מראש, עפרה.
    אנא אל תפרסמו את שמי המלא כי אם *ער* בלבד. תודה.

  • אנונימי

    היי, לצערי איני מכיר מדענים

    היי, לצערי איני מכיר מדענים ישראליים העובדים על כך, וגם לא ידוע לי על מחקרים קליניים בעולם שנעשים בנושא.

  • אנונימי

    לא ידוע לי על כך

  • אדי

    מה שאני מבין הוא שאנו רואים

    מה שאני מבין הוא שאנו רואים צבעים שונים בגלל אורכי גל האור השונים. אבל, מעבר לכך, הרי אומרים שיש לנו גנים ואנו מקבלים צבעים שונים דרך הגנים שלנו. איך זה מתיישב עם הצורה שבה אנו רואים את העין בצבע מסוים? אם הגן קובע את הצבע אז איך הקשר לאור שנופל על זה?

  • עידו

    אדי שלום ותודה על שאלתך,

    אדי שלום ותודה על שאלתך, האם השאלה שלך נוגעת לצבע העיניים? אם כן, אז אין קשר בין צבע העין לבין הצבעים שאנחנו רואים. צבע העין נקבע ע"י כמות הפיגמנט מלנין בקשתית. זה נקבע ע"י הגנים. כמות מלנין נמוכה תגרום לעין בצבע כחול או ירוק, ואילו כמות גבוהה של מלנין תגרום לעין בצבע חום או שחור. לעומת זאת, הקולטנים לצבע נמצאים ברשתית שזה איזור אחר בעין. כל קולטן רגיש לטווח אחר של אורכי גל, והצירוף של אורכי הגל שנקלטים בשלושת הקולטנים הוא שיקבע איזה צבע נראה. מקווה שעניתי על השאלה