Värisokeus

Historia

Vuonna 1798 englantilainen kemisti John Dalton julkaisi ensimmäisen tieteellisen artikkelin värisokeudesta. Tämä tapahtui sen jälkeen, kun hän oli huomannut olevansa värisokea. Artikkelin nimi oli "Extraordinary facts relating to the vision of colours". Tämän vuoksi tilaa kutsutaan joskus daltonismiksi. Vuodesta 2009 lähtien sanaa daltonismi on käytetty vain värisokeuden tyypistä, jota kutsutaan deuteranopiaksi.

Nähdä väri

Värien erottaminen tapahtuu kolmessa vaiheessa:

1. Valo osuu silmän erikoistuneisiin hermosoluihin. Näitä soluja kutsutaan reseptoreiksi. Osa niistä stimuloituu ja luo sähköisen signaalin.
2. Signaalit kulkevat hermoja pitkin aivojen erityisiin osiin.
3. Nämä aivojen osat tulkitsevat signaaleja. Signaalit muutetaan kuvaksi. Tätä kuvaa tarkastellaan sitten huolellisesti, jotta voidaan erottaa eri kohteet toisistaan, nähdä muodot ja joskus värit ja yhdistää nämä muuhun tietoon.

Miten ihmissilmä näkee värit

Ihmisen silmän sisällä on osa, jota kutsutaan verkkokalvoksi. Verkkokalvo vastaanottaa kuvat, jotka silmä näkee. Se lähettää kuvat aivoihin. Verkkokalvolla on kahdenlaisia soluja: Sauvasolut ja kartiosolut. Ne toimivat erityyppisessä valossa.

• Sauvasolut vastaanottavat kuvat, jotka silmä näkee hämärässä, yöllä tai pimeässä huoneessa.
• Kartiosolut vastaanottavat kuvat, jotka silmä näkee normaalissa päivänvalossa tai kirkkaassa valossa. Kartiosoluja on kolmenlaisia. Kullakin tyypillä on erilainen kemiallinen fotopsiini, ja ne reagoivat eri valospektriin. Yksi on erityisen herkkä lyhyille aallonpituuksille. Toinen on herkkä keskipitkille aallonpituuksille. Kolmas on herkkä pitkille aallonpituuksille. Nämä aallonpituudet kattavat suuren osan näkyvästä valosta. Kukin väri "nähdään" sen mukaan, kuinka paljon kutakin reseptoria stimuloidaan.

Miten aivot selvittävät värit

Aivojen talamuksen ja näköaivokuoren osat osallistuvat näkemiseen, myös värien näkemiseen. Värisokeus voi siis johtua myös siitä, että nämä aivojen alueet, näköhermo tai verkkokalvo ovat vaurioituneet. Tämäntyyppinen värisokeus johtuu yleensä onnettomuudesta. Ne eivät ole perinnöllisiä. Perinnölliset värisokeuden muodot vaikuttavat vain verkkokalvolle.

Näin on mahdollista, että värisokeus vaikuttaa vain osaan näkökentästä, mutta muualla ei ole värisokeutta.

Jotkin värisokeuden tyypit, mutta ei perinnöllinen värisokeus, voidaan parantaa.

Värisokeuden syyt

Värisokeutta voivat aiheuttaa useat eri ongelmat.

• Jos henkilön silmässä ei ole kartiosoluja, hän ei näe värejä lainkaan. Hän näkee vain tumman ja vaalean sävyjä.
• Ihmisen silmässä on kolmenlaisia kartiosoluja. Jos niitä on kahta tyyppiä, ihmisen on vaikea erottaa tiettyjä värejä toisistaan. Jos niitä on vain yhtä tyyppiä, ihminen ei näe värejä lainkaan.
• Joskus kartiosolut muuttuvat. Tämä tarkoittaa, että ne eivät enää reagoi niihin aallonpituuksiin, joihin niiden pitäisi. Henkilö tarvitsee enemmän tiettyä väriä nähdäkseen tämän värin. Hän näkee värit eri tavalla, eikä ehkä pysty erottamaan tiettyjä värejä toisistaan. Useimmat näistä ihmisistä eivät tiedä olevansa värisokeita, koska heillä on useimmissa tapauksissa vain vähän vaikeuksia erottaa värejä toisistaan.
• Silmässä ei välttämättä ole mitään vikaa, mutta hermot, jotka välittävät tietoa, tai aivojen alue, joka tulkitsee sitä, voivat olla vaurioituneet. Tämä tarkoittaa, että signaali tulkitaan väärällä tavalla. Vaurio voi olla pysyvä tai tilapäinen. Tietyt aivojen tilat, kuten migreeni, voivat muuttaa värinäköä.

Värisokeuden eri tyypit

Täydellinen värisokeus

Tämä tila on hyvin harvinainen. Siitä kärsivät ihmiset näkevät vain mustaa, harmaata ja valkoista: He pystyvät havaitsemaan vain kirkkauseroja eivätkä näe värejä. Tätä kutsutaan monokromaattisuudeksi.

Täydellistä värisokeutta on kahta päätyyppiä:

1. Sauvojen monokromaattisuus (akromatopsia): Verkkokalvolla ei ole käpysoluja. Tämän vuoksi on vaikea nähdä edes normaalitasoisia valoja; tästä kärsivät ihmiset ovat lähes sokeita. Sitä esiintyy lähes ainoastaan Pingelapin saarella, joka on osa Pohnpein osavaltiota Mikronesian liittovaltiossa. Siellä sitä kutsutaan maskuniksi: noin joka 12. henkilöllä on se. Saari joutui myrskyn kohteeksi 1700-luvulla. Hyvin harva mies selvisi myrskystä hengissä. Yksi heistä kantoi sauvojen yksivärisyyttä aiheuttavaa geeniä. Nykyään saarella asuu useita satoja ihmisiä, joista noin 30 prosentilla on tämä geeni.
2. Yksivärinen kartio: Verkkokalvolla on sekä sauvoja että käpyjä, mutta vain yhdenlaisia käpyjä. Tästä kärsivät ihmiset näkevät kuvioita hyvin normaalissa päivänvalossa, mutta he eivät näe värisävyjä.

Punainen/vihreä värisokeus

Punavihersokeutta on kahdenlaista: protanopiaa ja deuteranopiaa. Deuteranopia on yleisin värisokeuden muoto; siitä kärsii 5-10 prosenttia miehistä. Sitä kutsutaan daltonismiksi, koska John Dalton löysi sen. Näkövammaisilla on vaikeuksia erottaa punaista ja vihreää. Protanopeat (protanopiaa sairastavat) näkevät punaisen värin tummana. Useimmiten tämä johtuu siitä, että heillä ei ole reseptoreita pitkille (protanopia) tai keskipitkiä (deuteranopia) valoaaltoja varten tai että näiden reseptorien herkkyys on muuttunut.

Sininen/keltainen värisokeus

Vaikka nimitys on sinikeltainen värisokeus (tritanopia), tämäntyyppisestä värisokeudesta kärsivät ihmiset pystyvät yleensä erottamaan sinisen ja keltaisen värin. Sen sijaan he eivät pysty erottamaan sinistä ja vihreää sekä keltaista ja violettia. Se eroaa muista värisokeuden tyypeistä, koska se ei ole sidoksissa sukupuoleen. Kuka tahansa voi yhtä hyvin sairastua sinikeltaiseen värisokeuteen. Se johtuu siitä, että verkkokalvolla on vähän tai ei lainkaan kartioita, jotka voivat aistia lyhytaaltoista valoa.

Muut värisokeuden syyt

Joskus ihmisillä ei ole ongelmia värien näkemisessä, mutta heidän aivojensa on vaikea "kertoa" värejä ja tulkita ne väärin. On myös mahdollista, että värisokeus koskee vain tiettyjä silmän osia; ihmiset voivat tulla värisokeiksi muiden sairauksien vuoksi, mutta sairauden hävittyä he näkevät taas normaalisti. Näin näyttää olevan tietyissä migreenin muodoissa.

Miten värisokeus periytyy

Uroksilla on yksi X- ja yksi Y-kromosomi; naisilla on kaksi X-kromosomia. Monet värinäön toimintaan liittyvistä geeneistä sijaitsevat X-kromosomissa: ne ovat sukupuoleen sidottuja. Tästä syystä miehet kärsivät värisokeudesta useammin kuin naiset.

Värisokean geenin ansiosta ei-värisokeat ihmiset näkevät eron punaisen ja vihreän välillä. Geeni sijaitsee X-kromosomissa. Tämä tarkoittaa, että mies on värisokea, jos hänen äidiltään perimänsä X-kromosomi sisältää värisokean geenin värisokean version. Naaras perii värisokeuden vain, jos hän perii kaksi X-kromosomia, jotka sisältävät viallisia (mutantteja) värigeenin alleeleja. Toisin sanoen naisen on perittävä värisokean geenit molemmilta vanhemmiltaan ollakseen värisokea.

Värisokeuden testaaminen

Ishiharan levytestiä on käytetty vuodesta 1917 lähtien. Jokaisessa levyssä on kuva, jossa on erikokoisia ja -värisiä pisteitä. Ihmiset näkevät sitten erilaisia kuvia (useimmiten arabialaisia numeroita). Henkilöt, joilla on tietyntyyppinen värisokeus, näkevät erilaiset numerot kuin henkilöt, joilla ei ole värisokeutta.

Koska monet pienet lapset eivät ole vielä oppineet numeroita, on kehitetty muita testejä. Niissä käytetään numeroiden sijasta symboleja, kuten neliötä, ympyrää tai autoa.

Joku, joka ei ole värisokea, näkee tässä selvästi numeron "74". Värisokea henkilö voi nähdä joko "21" tai ei lainkaan numeroa.

Suunnittelumuutokset

Värikoodi on silloin, kun tietyn kohteen värissä on paljon tietoa. Värisokeat eivät voi helposti ymmärtää tällaisia koodeja. Tästä syystä väriä ei pitäisi käyttää yksin tiedon antamiseen. Hyvässä graafisessa suunnittelussa vältetään värikoodien tai värierojen käyttämistä yksin tiedon antamiseen. Tämä ei auta vain värisokeita vaan myös normaalisti näkeviä ihmisiä.

Verkkosivuilla voidaan käyttää Cascading Style Sheets -toimintoa. Niiden avulla voidaan antaa erilainen värimaailma värisokeille. Tietyt värimaailmageneraattorit auttavat graafisia suunnittelijoita näkemään värimaailmat sellaisina kuin kahdeksan värisokean tyyppiä ne näkee.

Värisokeus on hyvin herkkä materiaalin muutoksille. Puna-vihreä-värisokea henkilö ei välttämättä pysty näkemään paperille painetun kartan värien välistä eroa. Sama kartta tietokoneen näytöllä tai televisiossa voi näkyä normaalisti. Lisäksi joidenkin värisokeiden on helpompi erottaa värit toisistaan keinotekoisissa materiaaleissa, kuten muovissa tai akryylimaaleissa, kuin luonnonmateriaaleissa, kuten paperissa tai puussa. Kolmanneksi, joillekin värisokeille ihmisille väri erottuu vain, jos väriä on riittävästi: ohuet viivat saattavat näkyä mustina, mutta paksumpi samanvärinen viiva voidaan nähdä oikean värisenä.

Tietyissä tapauksissa, joissa on tärkeää ymmärtää tietoa hyvin nopeasti, visuaalinen järjestelmä saattaa luopua väreistä ja toimia vain harmaan sävyillä. Tämä on tärkeää tietää, kun suunnitellaan käyttöliittymiä esineille, joita on käytettävä hätätilanteessa, kuten hätäjarruille tai hätäpuhelimille.

Koska värisokeat eivät välttämättä näe eroa värien, kuten punaisen ja vihreän, välillä, jotkut maat, kuten Romania, ovat kieltäytyneet antamasta heille ajokorttia. Romaniassa on ryhdytty muuttamaan lakeja, jotta myös värisokeat voisivat ajaa laillisesti.

Yhdistyneessä kuningaskunnassa talojen sähköjohdot olivat ennen punaisia, mustia ja vihreitä. Ne muutettiin ruskeiksi, sinisiksi ja vihreiksi/keltaisiksi, jotta värisokeat näkisivät paremmin "jännitteisten" ja "maadoitusjohtojen" välisen eron.

Tämän kaltaisten tappokytkimien on noudatettava hyvin erityisiä suunnittelusääntöjä. Näihin sääntöihin kuuluvat muun muassa käytettävät värit.

Mitä värisokeus ei ole

Monet ihmiset eivät ymmärrä värisokeutta. Värisokeat ihmiset eivät koskaan vaihda värejä, joille he ovat sokeita. Heillä voi olla vaikeuksia erottaa kaksi väriä toisistaan. Näin heillä voi olla ongelmia löytää oikeanlainen omena supermarketista. Alla olevassa kuvassa näkyy ensin, miltä kaksi omenaa näyttää normaalisti näkevän henkilön silmissä, ja sitten miltä ne näyttävät punavihreästä värisokean henkilön silmissä. Vasen omena on Braeburn-omena; se on väriltään punainen. Oikeanpuoleinen omena on Granny Smith; se on vihreä. Punavihersokean henkilön mielestä omenat näyttävät lähes samanvärisiltä.