Renk Nedir? Renk Körlüğü Nasıl Oluşur?

Renk; Güneş'ten gelen beyaz ışığın belirli dalga boylarına göre kırılmasıyla oluşan, insan gözüyle görülebilen elektromanyetik radyasyondur.^[1] Günlük dildeyse renk, herhangi bir nesnenin ton, hafiflik ve doygunluk açısından tanımlanabilen yönü olarak da tanımlanabilir. Cisimlerin rengi; ışık emiciliği, ışık yansıtıcılığı ve emisyon spektrumu gibi fiziksel özelliklere göre belirlenir. Renkleri araştıran bilim dalına "kromatik", "kolorimetri" veya basitçe "renk bilimi" denir.

Bir ışık demeti, frekanslarına ya da dalga boylarına göre sıralanırsa ışık tayfı ya da "elektromanyetik spektrum" denilen bir grafik elde edilir (aşağıda). Bu grafikte ölçü birimi olarak metrenin milyarda biri olan nanometre (nm) veya "metre" (m) kullanılır. Bu grafiğin insan gözü tarafından algılanabilen kısmı, yani görünür ışık aralığı, dalga boyu 390 ile 700 nanometre arasında olan dalgalardır. Bu "görünür ışık", tayfın ortalarında yer almaktadır. Bu görünür aralıkta, en yüksek frekanslı ışık dalgaları mor görünürken, en düşük frekanslılar kırmızı görünür. Aradaki frekanslarda turuncu, sarı, yeşil, mavi, lacivert renkler görülebilir.^[6]

Kozmik Anafor

Renklerle ilgili anlaşılması gereken en kritik detay, yukarıdaki elektromanyetik spektrumun "görünür ışık" olarak olarak işaretlenen o dar aralığının gerçekte herhangi bir renge sahip olmadığıdır. Yani 550 nanometrelik "yeşil" renge karşılık gelen dalgaboyu, 1 milyon metrelik dalga boyuna karşılık gelen radyo dalgalarından daha "yeşil" değildir. Sadece Güneş'ten Dünya'ya gelen ışık genellikle o "görünür ışık" aralığında olduğu ve bütün hayvanlar da elektromanyetik spektrumun bu aralığıyla etkileşecek biçimde evrimleştiği için o dalga boylarına karşılık gelen "renk algıları" evrimleşmiştir. Yoksa gama ışınlarından veya AM/FM radyo dalgalarıyla görünür ışık arasında hiçbir fark yoktur: Eğer Dünya'nın atmosferi olmasaydı da sürekli gama ışınlarına maruz kalsaydık veya Dünya'yı etkileyen daha fazla mikrodalga kaynağı olsaydı, insanların ve diğer birçok omurgalı hayvanın atalarında muhtemelen bu dalga boylarına karşılık gelen "renkler" de evrimleşecekti.

Renkleri Nasıl Algılayabiliyoruz?

Gözlerimizde "çubuk" ve "koni" adı verilen ve ışığı algılayabilen iki tür hücre grubu vardır. Çubuk hücreleri ışığın varlığına/yokluğuna ve şiddetine karşı daha hassasken, renkler koni hücreler sayesinde algılanır. Üç tür koni hücresi vardır ve bunların her biri ışığa karşı duyarlılığı farklı olan pigmentler içerir. Mavi koni hücrelerinin en yüksek hassasiyet gösterdiği ışığın dalga boyu yaklaşık 430 nanometreyken, yeşil koni hücrelerinin 530 nanometre, kırmızı koni hücrelerinin ise yaklaşık 560 nanometredir.^[3]

Burada kritik bir detay, "mavi koni hücresi" denen koni hücrelerinin sadece mavi dalga boyuna duyarlı olmamasıdır. Tam tersine, "mavi koni hücresi", yeşil ve hatta kırmızı koni hücrelerinin hassas oldukları aralığa bile tepki verebilmektedir. Tek fark, "mavi koni hücresinin" en çok hassas olduğu dalga boyunun bizim "mavi renk" olarak algıladığımız dalga boyuna denk gelmesidir. Dolayısıyla koni hücrelerinin sadece isimlerindeki renk adına duyarlı olduğunu sanma hatasına düşülmemelidir. Bu nedenle bu hücrelere "mavi", "yeşil", "kırmızı" yerine kimi zaman sırasıyla "kısa", "orta" ve "uzun" da denmektedir.

Gerçekten de farklı dalga boylarındaki ışık, koni hücrelerini farklı derecelerde/miktarlarda uyarır. Örneğin dalga boyu 580 nanometre olan ışık göze ulaştığında hem kırmızı hem de yeşil koni hücreleri uyarılır. Bazı dalga boylarında (örneğin 470 nanometrede) her üç koni hücresi birden uyarılabilir. Beyin, bu hücrelerden gelen farklı şiddetteki sinyalleri birleştirerek, farklı dalga boylarındaki ışınların farklı şekilde algılanmasını sağlar. Bu farklı algıların her birine ayrı bir "renk" denmektedir.

String Fixer

Işığın üç ana rengi olan kırmızı, mavi ve yeşilden iki tanesi birleştiğinde ara renkler oluşur. Ara renklerin tonları kırmızı, mavi ve yeşil ışığın miktarları değiştirilerek ayarlanabilir. Görünür dalga boyundaki ışınların her üçü birden bir araya geldiğindeyse beyaz renk oluşur.

Bu yüzden bilgisayarlarda renklerin oluşturulmasında "RGB" yani "kırmızı-yeşil-mavi" (İng "red-green-blue") sistemi kullanılır. Bu 3 rengin belli tonlarda kullanılmasıyla diğer renkler ortaya çıkmaktadır.

Renk Körlüğü Nedir?

Gözde bulunan bazı sinir hücrelerinin fonksiyon kaybı yaşaması durumunda cisimlerin yansıttığı farklı dalga boylarındaki ışıklar yani renkler beyne doğru biçimde iletilemez ve renkli görme olayı gerçekleşmez. Renklerin algılanmasında meydana gelen bu bozukluklar, renk körlüğü olarak adlandırılır. Bunun dışında renk konisi olarak bilinen, insanlarda sadece 3 farklı fotoreseptörlerden biri ya da daha fazlasının bulunmaması veya işlevini yerine getiremeyecek olması durumunda da renk körlüğü oluşur.

Renk Körlüğünün Çeşitleri

• Protanopi: Kırmızı renk konisinin eksikliğinden dolayı oluşan renk körlüğüdür. Protanopi renk körlüğünde sadece koyu kırmızı renk algılanmaz.
• Döteranopi: Yeşil renk konisinin eksik olmasından dolayı oluşan renk körlüğüdür. Bu renk körlüğü durumunda ise yalnızca kırmızı ve mavi renkler ile bunların karışımı görülür. Yeşil renkler ayırt edilemez.
• Mavi renk körlüğü: Adından da anlaşılacağı üzere mavi renk konisinin eksikliğinden dolayı oluşan renk körlüğü çeşididir. Yeşil ve kırmızı renk tonları ayırt edilse de mavi renk ayırt edilemez.
• Monokromatik renk körlüğü: Sadece bir renk konisinin çalışır vaziyette olduğu renk körlüğü çeşididir. Örneğin sadece mavi rengi algılayan mavi renk konilerinin mevcut olduğu bir durumda kişi yeşil ve kırmızı renkleri ayırt edemeyecektir. Monokromatik renk körleri sadece mavi ve sarı renkleri tanımlayabildiğinden dolayı bu durum kırmızı-yeşil renk körlüğü olarak adlandırılabilir.
• Anopi (tam renk körlüğü): Hiçbir renk konisinin işlevini yerine getiremediği renk körlüğü çeşididir. Bu tür renk körlüğüne sahip olan bireyler etrafı sadece siyah-beyaz olarak algılayabilir.

Erkeklerin %10'u Renk Körü!

Renkleri görmemizi sağlayan genler X kromozomu ile taşınır. Bilindiği üzere erkeklerde XY, kadınlarda ise XX kromozomları bulunur. Dolayısıyla erkeklerdeki tek X kromozomunda genlerin fonksiyon kaybı yaşaması durumunda renk körlüğü yaşanır. Kadınların iki adet X kromozomu olduğu için bir X kromozomun genlerindeki hata diğer kromozomdaki genler sayesinde hasta değil taşıyıcı olarak atlatılabilir.

Dolayısıyla erkeklerin renk körü olma ihtimali kadınlara göre fazladır. Erkeklerde hastalık oranı %10'a varmaktadır.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Neden Desteğe İhtiyacımız Var?

Aslında maddi destek istememizin nedeni çok basit: Çünkü Evrim Ağacı, bizim tek mesleğimiz, tek gelir kaynağımız. Birçoklarının aksine bizler, sosyal medyada gördüğünüz makale ve videolarımızı hobi olarak, mesleğimizden arta kalan zamanlarda yapmıyoruz. Dolayısıyla bu işi sürdürebilmek için gelir elde etmemiz gerekiyor.

Bunda elbette ki hiçbir sakınca yok; kimin, ne şartlar altında yayın yapmayı seçtiği büyük oranda bir tercih meselesi. Ne var ki biz, eğer ana mesleklerimizi icra edecek olursak (yani kendi mesleğimiz doğrultusunda bir iş sahibi olursak) Evrim Ağacı'na zaman ayıramayacağımızı, ayakta tutamayacağımızı biliyoruz. Çünkü az sonra detaylarını vereceğimiz üzere, Evrim Ağacı sosyal medyada denk geldiğiniz makale ve videolardan çok daha büyük, kapsamlı ve aşırı zaman alan bir bilim platformu projesi. Bu nedenle bizler, meslek olarak Evrim Ağacı'nı seçtik.

Eğer hem Evrim Ağacı'ndan hayatımızı idame ettirecek, mesleklerimizi bırakmayı en azından kısmen meşrulaştıracak ve mantıklı kılacak kadar bir gelir kaynağı elde edemezsek, mecburen Evrim Ağacı'nı bırakıp, kendi mesleklerimize döneceğiz. Ama bunu istemiyoruz ve bu nedenle didiniyoruz.

Destek Ol

Renk Körlüğünün Olası Bir Tedavisi

Maymunlara yapılan birtakım testlerde kendilerinde doğuştan var olmayan ya da çalışmayan fotoreseptör genleri enjekte edildi. Örneğin kırmızı fotoreseptörü olmayan bir maymuna kırmızı rengini ve tonlarını görmesini sağlayan genler enjekte edildi.

Test sonucunda maymunun 1 ay sonra kırmızı renkleri kalıcı olarak görmeye başladığı gözlemlendi. Eğer bu test insanlarda başarılı bir tedavi haline getirilebilirse renk körlüğü hastalığı ortadan kalkabilir.

3 Fotoreseptörün Ötesi de Var!

Renk konilerini oluşturan genler tek bir X kromozomunda aktif olduğu sürece renk konileri 3 tanedir ve görme konusunda renkler anlamında herhangi bir problem yaşanmaz. Fakat eğer sadece biri değil iki X kromozomundaki renk konilerini oluşturan genler aynı anda çalışırsa yani aktif hâle gelirse bir renk konisi daha oluşabilir.

Normal insanlar üç renk konisine sahiptir. Üç renk konisine sahip olan canlılara trikromat denir. Yukardaki anlattığımız gibi bir renk konisi daha aktif olursa bu canlı tetrakromat olarak adlandırılır. Tetrakromat canlılar trikromatlardan farklı bir renk konisine sahip olduğu için trikromatların göremediği başka renkleri de görebilirler. Trikromat bir insan bir milyona yakın renk tonu ayırt edebilirken tetrakromat bir insan on kat daha fazla tonu ayırt edebilir.

Bu konuda bugüne kadar keşfedilmiş en üstün canlılar, mantis karidesleridir. Peygamberdevesi karidesi olarak bilinen bu canlılar, tamı tamına 16 ayrı renk konisine sahiptir. Bu canlı, baktığı her yerde (muhtemelen) bir renk cümbüşü görmektedir!^[5]

Evrim Ağacı

Newton'un Prizma Deneyi

Isaac Newton, tahminen 1665 yılında bir gün renklerin doğada kendiliğinden mi var olduğunu yoksa beynimizin bize bir oyun mu oynadığını merak ettiği için bir deney yapmaya karar verdi.

Deneyi nasıl hazırlaması gerektiğini düşünürken renkleri "gördüğümüz" için ışık ile bir deney gerekliydi. Bu yüzden odasını perdelerle kapladı ve perdenin bir kısmını deldi. Bu sayede ışık sadece buradan geçecekti. Bunun yanında ışığın kırılması gerektiğinden bir cam prizma aldı ve ışığın cam prizmaya doğru açıyla gelmesini bekledi.

Britannica

Sonuç olarak ise cam prizmadan çıkan renkler görüldü. Bu deneyin sonucunu kanıtlamak için bir tane daha cam prizma aldı ve onu da kırılan ışıktan çıkan mavi tonlu bir renge koydu. Sonuç ise değişmemişti. Mavi rengin kırılmasından hâlâ aynı mavi renk çıkıyordu.

Bu sayede Newton bir kanıya varmayı başarabilmişti. Aslında gördüğümüz renkler Güneş ışığının (beyaz ışık) kırılmasıyla oluşmuştu yani renkler aslında beyaz ışığın bileşenleriydi. Bu deney sayesinde Newton optik bilimi için önemli bir soruya cevap getirmiş oldu.

Neden Başka Bir Renk Hayal Edemeyiz?

Aslında bu konuda bir sınırımız bulunmakta! 3 fotoreseptörümüzün olmasından dolayı kırmızı, mavi ve yeşil renklerinin karışımı ile elde edilebilen renkleri ve tonlarını görebiliyoruz. Gözümüz sadece bu renkleri algılayabildiği için bunun dışına çıkan renkleri ve tonlarını ayırt edemez. Fotoreseptörlerimizin belli bir frekansta algılama özelliği mevcut. Bunun dışına çıkabilmek için daha fazla fotoreseptörün gözümüze adapte olması gerekmektedir.

Gözümüzün bizi kısıtladığı gibi beynimiz de bu 3 renk konisinin sınırlarına tabidir. Farklı bir renk hayal etmeye ne kadar çalışırsanız çalışın sonuç alamazsınız. Çünkü, görmediğiniz veya göremeyeceğiniz bir rengi hayal etmek beynimizin yetilerinin çok üstünde!^[3]

Doğadaki Renkleri Nasıl Elde Ediyoruz?

İnsanlar, gördükleri renkleri yapay bir şekilde de olsa elde etmek ister. Renklerin kullanım alanları arasında giyim, moda, gıda (renklendirici), dekorasyon, yalıtım ve sanat gibi alanlar bulunur.

Bu yüzden insanlar ilk olarak elde etmesi en kolay olan yeşil rengi yapraklardan elde etmeye çalıştı. Fakat yapraklar maalesef kalıcı bir etki veremedi. Daha sonra ise farklı renkli taşlardan faydalandılar. Lapis gibi doğal taşları kullanarak doğal boyalar elde ettiler.

My Crystals

Demir bakımından zengin topraklardan elde edilen ve mağara resimlerinde boya olarak kullanılan ilk renk olan toprak kırmızısı ise günümüzde hâlâ en çok tercih edilen tonlardan. Ayrıca Aztekler tarafından 1400’lü yılların sonlarına doğru kaktüslerde yaşayan koşinil böceklerinin ezilip kurutulmasıyla elde edilen kırmızı renk, birçok farklı uygarlık tarafından sıkça kullanılmıştır.

Bitki özlerinden elde edilen yeşil de kırmızıdan sonra insanların boya olarak kullandığı en eski renklerden biridir. 1775 yılında İsveçli kimyager Scheele, reçine ve arsenik bazlı yeni bir parlak yeşil keşfetmiştir.^[7]