Efeito Purkinje - Purkinje effect

Uma sequência animada de aparências simuladas de uma flor vermelho (de um gerânio zonal ) e folhagem de fundo sob fotópico , mesópica , e escotópicas condições

O efeito Purkinje (às vezes chamado de mudança de Purkinje ) é a tendência de o pico da sensibilidade de luminância do olho se deslocar em direção à extremidade azul do espectro de cores em níveis de iluminação baixos como parte da adaptação ao escuro . Consequentemente, os vermelhos parecerão mais escuros em relação às outras cores conforme os níveis de luz diminuem. O efeito tem o nome do anatomista tcheco Jan Evangelista Purkyně . Embora o efeito seja frequentemente descrito da perspectiva do olho humano, ele está bem estabelecido em vários animais com o mesmo nome para descrever a mudança geral da sensibilidade espectral devido ao acúmulo de sinais de saída de bastão e cone como parte do escuro / adaptação à luz.

Este efeito introduz uma diferença no contraste da cor em diferentes níveis de iluminação. Por exemplo, sob luz solar intensa , as flores de gerânio aparecem em vermelho brilhante contra o verde opaco de suas folhas , ou flores azuis adjacentes, mas na mesma cena vista ao anoitecer , o contraste é invertido, com as pétalas vermelhas aparecendo em vermelho escuro ou preto, e as folhas e pétalas azuis aparentando ser relativamente brilhantes.

A sensibilidade à luz na visão escotópica varia com o comprimento de onda, embora a percepção seja essencialmente em preto e branco . O deslocamento de Purkinje é a relação entre o máximo de absorção da rodopsina , atingindo um máximo em cerca de 500 nm, e o das opsinas nos cones de comprimento de onda mais longo que dominam a visão fotópica , cerca de 555 nm (verde).

Na astronomia visual , a mudança de Purkinje pode afetar as estimativas visuais de estrelas variáveis ao usar estrelas de comparação de cores diferentes, especialmente se uma das estrelas for vermelha.

Fisiologia

O efeito de Purkinje ocorre na zona de transição entre o uso primário do fotópico (cone baseado-) e escotópicas sistemas (baseada em haste), que é, no mesópica estado: como dims intensidade, as hastes de assumir, e antes de cor desaparece completamente, ele muda em direção à sensibilidade superior das hastes.

O efeito ocorre porque em condições mesópicas as saídas de cones na retina , que geralmente são responsáveis ​​pela percepção da cor à luz do dia, são agrupadas com saídas de bastonetes que são mais sensíveis nessas condições e têm sensibilidade de pico no comprimento de onda azul-esverdeado de 507 nm.

Uso de luzes vermelhas

A insensibilidade dos bastões à luz de longo comprimento de onda levou ao uso de luzes vermelhas em certas circunstâncias especiais - por exemplo, nas salas de controle de submarinos, em laboratórios de pesquisa, aeronaves ou durante a astronomia a olho nu.

Luzes vermelhas são usadas em condições onde é desejável ativar os sistemas fotópico e escotópico. Os submarinos são bem iluminados para facilitar a visão dos membros da tripulação que trabalham neles, mas a sala de controle deve ser iluminada de forma diferente para permitir que os membros da tripulação leiam os painéis de instrumentos e permaneçam ajustados no escuro. Ao usar luzes vermelhas ou óculos de proteção vermelhos , os cones podem receber luz suficiente para fornecer visão fotópica (ou seja, a visão de alta acuidade necessária para a leitura). As hastes não são saturadas pela luz vermelha brilhante porque não são sensíveis à luz de comprimento de onda longo, então os membros da tripulação permanecem adaptados ao escuro. Da mesma forma, os cockpits dos aviões usam luzes vermelhas para que os pilotos possam ler seus instrumentos e mapas, mantendo a visão noturna para ver de fora da aeronave.

Luzes vermelhas também são frequentemente usadas em ambientes de pesquisa. Muitos animais de pesquisa (como ratos e camundongos) têm visão fotópica limitada, pois têm muito menos fotorreceptores cônicos. Os animais não percebem luzes vermelhas e, portanto, experimentam a escuridão (o período ativo para animais noturnos ), mas os pesquisadores humanos, que têm um tipo de cone (o "cone L") que é sensível a longos comprimentos de onda, são capazes de ler instrumentos ou realizar procedimentos que seriam impraticáveis ​​mesmo com visão escotópica totalmente adaptada ao escuro (mas com baixa acuidade). Pelo mesmo motivo, exibições de animais noturnos em zoológicos costumam ser iluminadas com luz vermelha.

História

O efeito foi descoberto em 1819 por Jan Evangelista Purkyně . Purkyně era um polímata que costumava meditar ao amanhecer durante longas caminhadas nos campos floridos da Boêmia . Purkyně notou que suas flores favoritas pareciam vermelhas em uma tarde ensolarada, enquanto ao amanhecer pareciam muito escuras. Ele concluiu que o olho não tem um, mas dois sistemas adaptados para ver as cores, um para a intensidade geral da luz brilhante e o outro para o crepúsculo e o amanhecer.

Purkyně escreveu em seu Neue Beiträge:

Objetivamente, o grau de iluminação tem uma grande influência na intensidade da qualidade da cor. Para provar isso de forma mais vívida, tire algumas cores antes do amanhecer, quando começa a ficar mais claro aos poucos. Inicialmente, vemos apenas preto e cinza. Particularmente, as cores mais brilhantes, vermelho e verde, aparecem mais escuras. O amarelo não pode ser distinguido de um vermelho rosado. O azul se tornou perceptível para mim primeiro. Nuances de vermelho, que de outra forma queimam mais intensamente à luz do dia, ou seja, carmim, cinábrio e laranja, mostram-se mais escuras por um bom tempo, em contraste com seu brilho médio. O verde parece mais azulado para mim e sua tonalidade amarela se desenvolve apenas com o aumento da luz do dia.

Veja também

Referências

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