Värinäkö on eliön kyky erottaa kohteet toisistaan niiden heijastaman, lähettämän tai lähettämän valon aallonpituuksien (tai taajuuksien) perusteella. Värinäön perusta on se, että eri aallonpituudet stimuloivat verkkokalvon valoaistinsoluja eri tavalla; aivoissa nämä signaalit tulkitaan erilaisina väreinä.
Väri on näköaivojen tuottama ominaisuus, joten se ei ole esineiden ominaisuus siinä mielessä kuin mittaamalla löydettävä, yksiselitteinen fysikaalinen suure. Esineestä heijastuva valo ja sen spektri ovat objektiivinen tosiasia: esimerkiksi punainen omena ei säteile punaisia fotoneja itsestään kuten lamppu, vaan se absorboi suuren osan siihen kohdistuvasta näkyvän valon spektristä ja heijastaa takaisin eniten tietyn aallonpituusalueen fotoneja. Ne aallonpituudet havaitaan punaisina, kun ne stimuloivat ihmisen kolmea eri tapaa reagoivia tappisolua tietyn suhteellisen voimakkuuden kombinaatilla.
Kuinka värinäkö syntyy
Ihmisen silmässä on kahdenlaisia valoaistinsoluja: sauvasoluja ja tappisoluja. Sauvat ovat herkkiä hämärässä, mutta eivät erota värejä. Tappisolut toimivat kirkkaassa valossa ja niiden eri tyypit ovat herkkiä eri aallonpituuksille. Useimmilla ihmisillä on kolmenlaisia tappisoluja (ns. trikromatia): lyhyt-, keski- ja pitkälle aallonpituudelle herkät tappisolut, joiden vasteet yhdessä määräävät havaittavan värin.
Värin havaitsemiseen vaikuttavat:
- valon spektrinen koostumus (esimerkiksi päivänvalo vs. keinovalo),
- esineen heijastusspektri (mitkä aallonpituudet esine lähettää takaisin),
- verkkokalvon ja aivojen hermoverkkojen tulkinta (esimerkiksi värien opponenssijärjestelmät),
- kontrasti ja ympäristö (värikonstanssi pitää värit suhteellisen samanlaisina eri valaistuksissa).
Keskeisiä ilmiöitä
Metameria: kaksi eri valon-spektriä voivat näyttää samanvärisiltä, jos ne tuottavat samanlaiset vasteet tappisoluissa. Tämä selittää, miksi painotuotteet tai näytöt voivat toistaa värejä, vaikka niiden spektri eroaa luonnon valosta.
Värikonstanssi: aivot pyrkivät säilyttämään esineiden havaittavan värin suhteellisen samanlaisena eri valaistusolosuhteissa korjaamalla valonlähteen vaikutusta.
Värisokeus: yleisimpiä muotoja ovat punavihersokea (trikomatian häiriöt, esim. deuteranopia tai protanopia) ja sinikeltasokea (tritanopia). Nämä johtuvat usein yhdestä puuttuvasta tai poikkeavasti toimivasta tappisolu-tyypistä.
Laajempi biologinen näkökulma
Erilaiset lajit näkevät värit eri tavoin. Esimerkiksi mehiläiset havaitsevat ultraviolettivaloa, jota ihmiset eivät näe, ja jotkut äärimmäisen värinäön omaavat eläimet, kuten monimutkaisesti värinäköiset äyriäiset, voivat olla herkkiä monelle eri aallonpituusalueelle. Näin värinäkö on sopeutunut lajin ekologisiin tarpeisiin – esimerkiksi ravinnon valintaan tai parittelumerkkien tunnistukseen.
Sovelluksia ja mittausta
Värintoistossa käytetään käytännössä RGB- tai CMYK-malleja ja värierottelun määrittelyssä värimetriikkaa (esim. CIE-järjestelmä). Käytännön sovelluksia ovat väritulostus, kuvankäsittely, värinhallinta näyttö- ja valaistusjärjestelmissä sekä diagnoosit värinäön poikkeavuuksille.
Yhteenveto
Värinäkö syntyy siitä, että eri aallonpituudet vaikuttavat verkkokalvon eri valoaistinsoluihin eri tavoin ja aivot tulkitsevat näitä signaaleja. Vaikka esineen heijastama valo on fysikaalinen tosiasia, väri itsessään on havaintoa aivoissa. Ilmiöihin kuten metameriaan, värikonstanssiin ja värisokeuteen kannattaa kiinnittää huomiota ymmärtääkseen, miten monimutkainen ja kontekstiriippuvainen värin havaitseminen on.
