Icon up Overzicht

Kleur waarnemen

Onderwerp: Licht, Optica (licht en lenzen) (havo)

 


Om terug of verder te gaan binnen de lessenreeks van perceptie, klik op de pijl van het uitklapmenu onderaan deze bijles en kies de les van jouw keuze.

 

Hoe ziet ons oog de kleuren?

Er zijn miljoenen kleuren, en ons oog kan al die kleuren van elkaar onderscheiden. We herkennen makkelijk het verschil tussen grasgroen, appeltjesgroen, gifgroen en pastelgroen. Hoe doen onze ogen dat? Welk deel uit het oog registreert die kleuren?

Kleuren en het oog

Doorsnede van het oog met vergroting van kegeltjes en staafjes

Ons oog is een wonderlijk gereedschap bestaande uit enkele honderden hoofdonderdelen. Onze oogbol is enigszins te vergelijken met een superfototoestel dat het beeld op een film vastlegt. Om een scherp en duidelijk beeld te krijgen, moeten afstand en belichting goed zijn ingesteld. Bij het oog gebeurt dat door hoornvlies, kamerwater, lens en glasachtig lichaam. De signalen worden hierdoor gebroken en vormen een (omgekeerd) beeld op het netvlies. De iris regelt de lichtinval door de pupil te vergroten of te verkleinen. Dat gaat volledig automatisch via zenuwimpulsen. Het signaal wordt daarna doorgegeven aan de hersenen. Daar wordt het beeld weer rechtop gezet. Hoe de hersenen dat doen is nog voor een groot deel een raadsel.

Kleuren zien heeft eigenlijk niet veel te maken met de waarneming van licht. Licht is niets meer dan een deel van het elektromagnetische spectrum dat ligt tussen 380 en 740 nanometer. Een nanometer is een miljoenste van een millimeter.

Het waarnemen van kleuren berust eigenlijk op het vermogen van onze ogen om licht in verschillende golflengtes waar te nemen en ook om die golflengtes te filteren. Dat filteren gebeurt door lichtgevoelige pigmenten in onze ogen. Zij splitsen het licht uit in rood, groen en blauw. Maar voor het zien van kleur heb je niet perse licht nodig. Je kunt bijvoorbeeld ook kleuren waarnemen door ze je met de ogen dicht voor te stellen. Er komt dan geen licht binnen. Veel mensen kunnen door op hun ogen te drukken ook 'kleuren' waarnemen.

Er zijn drie soorten receptoren: voor blauw, groen en rood. Elke receptor is gevoelig voor een deel van het spectrum. De rood-receptoren zijn het meest gevoelig.

Buiten het zichtbare deel van het spectrum, is er ook een voor onze ogen niet zichtbaar deel waarin bijvoorbeeld ultraviolet licht valt en infrarood licht.

Ons oog vangt licht en kleuren op via receptoren op het netvlies. Die receptoren kennen wij beter als de zogenaamde kegeltjes en staafjes.

De kegeltjes zetten Rood, Groen en Blauw voor ons om en zijn dus verantwoordelijk voor kleur. Er zijn ongeveer twee keer zoveel kegeltjes voor rood (60%) als voor groen (30%) en voor blauw (10%). De meeste kegeltjes bevinden zich aan de buitenrand van het netvlies. Om kleur te kunnen omzetten is wel voldoende licht nodig. Als er te weinig licht is nemen de staafjes het over en neemt onze vaardigheid om kleuren te zien af.

De staafjes zorgen voor zicht in lage lichtomstandigheden. Staafjes vormen dus als het ware onze nachtkijker. Als de staafjes niet werken zijn we 'nachtblind'. Tevens gebruiken we deze staafjes voor de ontvangst van perifeer beeld (als we recht vooruit kijken hebben we toch tot 180 graden zicht om ons heen). De lichtprikkels die wij zo via de kegeltjes en de staafjes van ons netvlies ontvangen worden door onze hersenen omgezet in beeldinformatie.

De cellen van je netvlies die het licht omzetten in zenuwsignalen

In ons oog zitten ongeveer 130 miljoen cellen waarvan maar 7 miljoen kegeltjes. Die kegeltjes functioneren dus alleen bij daglicht en maken het ons dus mogelijk om kleuren waar te nemen. In het centrum van ons netvlies zit de Fovea of gele vlek (zo ziet het er in het echt uit). Beeld dat recht in onze ogen valt komt daar terecht. De Fovea is een kleine holte. Daar zijn geen staafjes maar alleen maar kegeltjes. Dat wil dus zeggen dat we er beter kleuren kunnen onderscheiden en kunnen scherpstellen.

©2005 Stichting Bartiméus Accessibility

Experimenteren met kegeltjes

 

Experiment 1: De plaats van de kegeltjes

Kleur zie je met de kegeltjes, die vooral op het centrale deel van het netvlies zitten. Kleur zie je dus eigenlijk alleen maar in de richting waarin je kijkt, terwijl het lijkt alsof het hele beeld dat je ziet gekleurd is. Dat komt omdat je veel met je ogen beweegt, waarbij je hersenen onthouden wat de kleur van de voorwerpen is.

Je kunt het met twee eenvoudige experimenten zelf testen:

  • Houd je ogen strak gericht op deze letters en probeer de kleuren te zien in het onderstaande plaatje.
  • Kijk met je ogen strak naar je eigen beeldscherm, terwijl je in je ooghoek een ander beeldscherm kunt zien. Vraag je buurman het beeld van kleur te laten veranderen. Kun je zien wat de nieuwe kleur is zonder je ogen van het eigen scherm af te halen?

 

Experiment 2: De afstand tussen de kegeltjes schatten

Op de volgende foto zie je een deel van een televisiescherm. Het beeld is opgebouwd uit rode, groen en blauwe lijnen. Waar de beeldlijnen elkaar overlappen zie je ook cyaan, magenta en geel.

 

Als je het beeld van dichtbij bekijkt zie je de kleuren duidelijk. Als je het beeld van een grotere afstand bekijkt dan wordt het beeld zwart-wit (met verschillende tinten grijs). In de onderstaande afbeelding zijn de RGB-lijnen nog wat duidelijker gemaakt. Van dichtbij zie je kleur, verder weg zie je zwart-wit en grijsvlakken.

 

Uitvoering experiment:

Ga op grote afstand van het beeldscherm staan zodat je duidelijk het zwart-wit beeld ziet. Loop nu langzaam naar het beeldscherm totdat je de afzonderlijke kleuren ziet. Meet de afstand tot het beeldscherm, en noteer die afstand op een blaadje. Met simpele meting en berekening is nu de afstand tussen de kegeltjes op je netvlies te bepalen. Het beeld op je netvlies is een verkleining van het beeld op het scherm. De factor waarmee het beeld verkleind wordt is gelijk aan de verhouding tussen de afstand van het beeldscherm tot de ooglens, en van de ooglens naar het netvlies.

Het beeld op je netvlies is een verkleining van het beeld op het scherm. De factor waarmee het beeld verkleind wordt is gelijk aan de verhouding tussen de afstand van het beeldscherm tot de ooglens, en van de ooglens naar het netvlies.

 

De afstand van de ooglens tot het netvlies is meestal ongeveer

  • Hoeveel procent is die 1,7 cm van de afstand van het beeldscherm tot je oog?

Bij de volgende berekening maken we gebruik van procenten, maar je kunt ook een verhoudingstabel of een formule gebruiken. Noteer de berekeningen op een kladblaadje.

De afstand van de ooglens tot het netvlies is meestal ongeveer Hoeveel procent is die 1,7 cm van de afstand van het beeldscherm tot je oog? Meet de afstand tussen de RGB-lijnen op het plaatje op het scherm.

Dit plaatje is vergroot: de werkelijke breedte van de drie kleurenpixels naast elkaar is 255 μm.

Zie jij trouwens wel alle kleuren? In deze cirkel moet je het cijfer '6' zien.

 

Information about this module: robouwerkerk@nospamplanet.nl