Цветна слепота

История

През 1798 г. английският химик Джон Далтън публикува първата научна статия за цветната слепота. Това се случва, след като той открива, че е сляп за цветовете. Статията е озаглавена "Необикновени факти, свързани със зрението на цветовете". Поради тази причина понякога състоянието се нарича далтонизъм. От 2009 г. думата далтонизъм се използва само за вида цветна слепота, наречен деутеранопия.

Виждайки цвят

Процесът на различаване на цветовете се състои от три стъпки:

1. Светлината попада върху специализирани нервни клетки в окото. Тези клетки се наричат рецептори. Някои от тях се стимулират и създават електрически сигнал.
2. Сигналите се придвижват по нерви до специални части на мозъка.
3. Тези части на мозъка интерпретират сигналите. Сигналите се превръщат в изображение. След това този образ се разглежда внимателно, за да се отделят различните обекти, да се видят формите и понякога цветовете и да се свържат с други видове информация.

Как човешкото око вижда цветовете

В човешкото око се намира част, наречена ретина. Ретината приема изображенията, които окото вижда. Тя изпраща образите към мозъка. Ретината има два вида клетки: пръчковидни и конусовидни клетки. Те работят при различни видове светлина.

• Пръчковидните клетки получават образите, които окото вижда при слаба светлина, през нощта или в тъмна стая.
• Конусовидните клетки получават образите, които окото вижда при нормална дневна светлина или при ярка светлина. Съществуват три вида конусовидни клетки. Всеки тип има различен химичен фотопсин и реагира на различен спектър светлина. Едната е специално чувствителна към къси дължини на вълните. Друг е чувствителен към средни дължини на вълните. Третият е чувствителен към дълги вълни. Тези дължини на вълните обхващат голяма част от видимата светлина. Всеки цвят се "вижда" в резултат на това колко силно е стимулиран всеки от рецепторите.

Как мозъкът определя цветовете

Части от таламуса и зрителната кора на мозъка участват в процеса на виждане, включително и на цветовете. Следователно цветната слепота може да се получи и ако тези области на мозъка, зрителният нерв или ретината са увредени. Тези видове цветна слепота обикновено се получават в резултат на злополука. Те не се унаследяват. Наследствените форми на цветна слепота засягат само ретината.

По този начин е възможно само част от зрителното поле да е засегната от цветна слепота, но в останалата част да няма цветна слепота.

Някои видове цветна слепота, но не и наследствената цветна слепота, могат да бъдат излекувани.

Причини за цветна слепота

Съществуват няколко различни проблема, които могат да причинят цветна слепота.

• Ако в окото на човек няма конусовидни клетки, той не може да вижда никакви цветове. Те виждат само тъмни и светли нюанси.
• В човешкото око има три вида конусовидни клетки. Ако има два вида, човек трудно различава определени цветове. Ако има само един тип, човек изобщо няма да вижда цветове.
• Понякога конусовидните клетки се променят. Това означава, че те вече не реагират на тези дължини на вълните, на които трябва. Човек се нуждае от повече от определен цвят, за да вижда този цвят. Те виждат цветовете по различен начин и може да не са в състояние да различават определени цветове. Повечето от тези хора не знаят, че са цветнослепи, тъй като в повечето случаи не изпитват особени затруднения да различават цветовете.
• Възможно е да няма нищо нередно в окото, но нервите, които пренасят информацията, или областта в мозъка, която я интерпретира, да са увредени. Това означава, че сигналът се интерпретира по погрешен начин. Увреждането може да е трайно, а може и да е временно. Някои състояния на мозъка, като мигрена, могат да променят начина, по който хората виждат цветовете.

Различни видове цветна слепота

Обща цветна слепота

Това състояние се среща много рядко. Хората, които страдат от него, могат да виждат само в черно, сиво и бяло: Те могат да възприемат само разликите в яркостта и не виждат цветове. Това се нарича монохромация.

Съществуват два основни вида пълна цветна слепота:

1. Монохромия на пръчиците (ахроматопсия): В ретината няма конусовидни клетки. Това затруднява виждането дори на нормални светлини; това означава, че хората, които страдат от нея, са почти слепи. Среща се почти само на остров Пингелап, част от щата Понпей във Федеративните щати Микронезия. Там тя се нарича маскун: има я приблизително един на всеки 12 души от населението. Островът е бил засегнат от буря през XVIII век. Много малко хора оцеляват след бурята. Един от тях е носил ген за монохромия на пръчиците. Днес на острова живеят няколкостотин души, от които около 30 % имат този ген.
2. Монохромност на конуса: В ретината има както пръчици, така и колбички, но само един вид колбички. Хората, които страдат от това заболяване, могат да виждат добре шарки на нормална дневна светлина, но не виждат нюанси.

Червена/зелена цветна слепота

Съществуват два вида червено-зелена цветна слепота: протанопия или деутеранопия. Деутеранопията е най-често срещаната форма на цветна слепота; от нея страдат между пет и десет процента от мъжете. Нарича се далтонизъм, защото Джон Далтън го е открил. Засегнатите от нея имат проблеми с разликата между червено и зелено. Червеното е потъмняло, както виждат протанопите (хората, страдащи от протанопия). Най-често това се дължи на липсата на рецептори за светлинни вълни с голяма (протанопия) или средна (деутеранопия) дължина или на това, че тези рецептори са променили чувствителността си.

Синя/жълта цветна слепота

Въпреки че наименованието е синьо-жълта цветна слепота (тританопия), хората, засегнати от този вид цветна слепота, обикновено могат да различат синьото от жълтото. За сметка на това те не могат да различат синьото от зеленото, а също и жълтото от виолетовото. Тя се различава от другите видове цветна слепота, тъй като не е свързана с пола. При всеки е възможно да развие синьо-жълта цветна слепота. Причината е, че в ретината има малко или никакви колбички, които могат да усещат светлина с къса дължина на вълната.

Други причини за цветна слепота

Понякога хората нямат проблеми с виждането на цветовете, но мозъкът им има проблеми с "разпознаването" на цвета и го интерпретира погрешно. Възможно е също така само някои части на окото да имат цветна слепота; хората могат да станат цветно слепи поради други заболявания, но след като заболяването отмине, отново да виждат нормално. Изглежда, че такъв е случаят с някои форми на мигрена.

Как се унаследява цветната слепота

Мъжете имат една Х и една Y хромозома, а жените - две Х хромозоми. Много от гените, участващи в работата на цветното зрение, се намират в Х хромозомата: те са свързани с пола. Поради тази причина мъжете са по-често засегнати от цветна слепота, отколкото жените.

Генът "цветна слепота" позволява на хората, които не са цветно слепи, да виждат разликата между червено и зелено. Генът се намира в Х хромозомата. Това означава, че един мъж ще бъде цветно сляп, ако единственият Х, който той наследява от майка си, съдържа цветно сляпата версия на гена "цветно сляп". Жена ще наследи цветна слепота само ако наследи две Х хромозоми, съдържащи дефектни (мутантни) алели на гена за цвят. С други думи, за да бъде цветно сляпа, жената трябва да наследи "цветно слепи" гени и от двамата си родители.

Тестване на някой за цветна слепота

Тестът с плочките на Ишихара се използва от 1917 г. насам. Всяка плака има изображение с точки с различен размер и цвят. След това хората виждат различни изображения (най-често арабски цифри). Хората с определени видове цветна слепота ще виждат различни числа от тези, които не са засегнати от цветна слепота.

Тъй като много малки деца все още не са научили числата, са разработени други тестове. Те използват символи, като квадрат, кръг или кола, вместо числа.

Човек, който не е сляп за цветовете, ще види ясно числото "74". Човек с цветна слепота може да види "21" или изобщо да не види числото.

Промени в дизайна

Цветовият код се използва, когато има много информация за цвета на определен елемент. Такива кодове не могат да бъдат разбрани лесно от незрящите хора. По тази причина цветът не трябва да се използва самостоятелно за предоставяне на информация. Добрият графичен дизайн избягва използването на цветови кодове или на цветови разлики само за предоставяне на информация. Това помага не само на цветнослепите, но и на нормално виждащите хора.

В уеб страниците могат да се използват каскадни таблици със стилове. Те позволяват да се създаде различна цветова схема за цветнослепи хора. Някои генератори на цветови схеми помагат на графичните дизайнери да виждат цветовите схеми така, както ги виждат осем вида цветнослепи хора.

Цветната слепота е много чувствителна към промени в материала. Червено-зелената цветна слепота може да не е в състояние да види разликата между цветовете на карта, отпечатана на хартия. Същата карта на компютърен екран или телевизор може да изглежда нормално. Освен това някои цветнослепи хора по-лесно различават цветовете върху изкуствени материали, като пластмаса или акрилни бои, отколкото върху естествени материали, като хартия или дърво. На трето място, за някои цветнослепи хора цветът може да се различи само ако има достатъчно цвят: тънките линии може да изглеждат черни, но по-дебела линия от същия цвят може да се види в правилния цвят.

В някои случаи, когато е важно да се разбере информацията много бързо, зрителната система може да се откаже от цветовете и да работи само с нюанси на сивото. Това е важно да се знае, когато се проектират интерфейси за обекти, които трябва да се използват в аварийна ситуация, като например аварийни спирачки или аварийни телефони.

Тъй като незрящите хора не могат да виждат разликата между цветове като червено и зелено, някои страни, като Румъния, отказват да им издават шофьорски книжки. В Румъния хората са започнали да променят законите, така че незрящите хора да могат да шофират законно.

В Обединеното кралство електрическите кабели в къщите са били червени, черни и зелени. Те са променени на кафяви, сини и зелени/жълти, за да помогнат на слепите хора да виждат разликата между жиците под напрежение и заземяването.

Превключвателите за изключване, като този, трябва да спазват много специфични правила за проектиране. Тези правила включват какви цветове да се използват.

Какво не е цветна слепота

Много хора не разбират цветната слепота. Хората с цветна слепота никога не сменят цветовете, за които са слепи. Те може да имат проблеми с различаването на два цвята един от друг. По този начин те може да имат проблем с намирането на правилния вид ябълка в супермаркета. Изображението по-долу първо показва начина, по който изглеждат две ябълки за човек с нормално зрение, а след това начина, по който изглеждат за човек с червено-зелена цветна слепота. Лявата ябълка е Braeburn; тя е червена на цвят. Ябълката вдясно е Granny Smith; тя е зелена. За човек с червено-зелена слепота ябълките изглеждат като почти еднакви по цвят.