The document discusses color vision and the visual system. It notes that while cone pigments are most efficient at different wavelengths, they are referred to as blue, green, and red pigments. It describes the three types of cone photopigments and how ganglion cells code for brightness, color, and opponent colors. Neural pathways in the brain process signals from the cones into the red-green, blue-yellow, and luminance pathways. Color blindness results from defects in the red, green, or blue cone systems. The eye performs several types of movements including saccades, vergence, pursuit, and vestibular ocular reflex to stabilize images on the retina.
Types of photopigments: Blue,Green,Red(Yellow) photopigmment
1.
2.
3. Blind spot
Although the cone pigments have
maximum efficiency closer to violet,
green, and yellow wavelengths,
they are referred to as blue, green,
and red pigments, respectively
5. A single photon of light can activate a rod, whereas several
hundred photons are required to activate a cone.
Types of photopigments: Blue,Green,Red(Yellow) photopigmment
9. Ganglion cells
Type 1: respond to a broad band of wavelengths. In
other words, they receive input from all three
types of cones, and they signal not specific color
but general brightness.
Type 2: code specific colors.
Type 3: opponent color cells
10. Type 3: opponent color cells
excitatory input from one type of cone
receptor and an inhibitory input from another
11. ganglion cells → lateral geniculate nucleus →
Neural pathways to V1:
red–green pathway
(signals of L- and M-cone responses)
blue–yellow pathway
(signals of S-cone and the sum of L- and M-cone responses)
luminance pathway
(signals of sum of L- and M-cone responses)
→ blobs , deep portion of layer 4C of V1 →
V8 → sensation of color
15. Trichromats
Dichromats : 3 types :
•Protanopia
•Deuteranopia
•Tritanopia.
The prefixes "prot-," "deuter-,"
and "trit-" refer to defects of the
red, green, and blue cone
systems
Monochromats
20. 1) Saccades
◦ If an image appears to the side, eye movements called saccades
rotate both eyes so that the image now falls on the fovea.
Likewise saccades are used to point the fovea at each word in this
sentence.
2) Vergence
◦ If you look (i.e. direct the foveas) from a far object to a near one,
vergence eye movements are generated; convergence when
looked from far to near and divergence when looking from near to
far.
3) Pursuit
◦ When an object that we are looking at moves, the image is kept
still on the retina by means of a pursuit eye movement (e.g.
tracking a ball or your moving finger).
21. 4) Vestibular ocular reflex (VOR)
◦ If we rotate our head, an eye movement very similar to pursuit is
elicited whose function is also to keep the image still on the
retina. it is generated by a different neural circuit, the VOR. The
VOR does not need a visual stimulus.
5) Optokinetic Reflex (OKR)
◦ The VOR does not work well for slow prolonged movements. In
this case vision, through the OKR, assists the VOR. The OKR is
activated when the image of the world slips on a large portion of
the retina and produces a sense of self motion If an image
appears to the side, eye movements called saccades rotate both
eyes so that the image now falls on the fovea.
6) Nystagmus
7)sacalic
Notes de l'éditeur
در عکسی بالا سمت چپ می تونید تصویر سلول های مخروطی و استوانه ای رو مشاهده کنید. مقدار پراکندگی سلول های مخروطی و استوانه ای رو مشاهده می کنید که به چه ترتیبی است. در لکه زرد تراکم سلول های مخروطی فوق العده زیاده که البته در لکه زرد بیشتر دو نوع مخطروط سبز و قرمز رو می بینیم تا آبی. گسترش آبی در مناطق غیر از لکه زرد هم وجود داره به همین دلیل هست که نقشه پری متری گستره دید رنگ آبی رو بیش از بقیه رنگ ها نشون میده.
مخروط های آبی و قرمز و سبز واقعا این به این رنگ ها حساس نیستند. در نموداری که مشاهده می کنید، مقدار جذب نوری هر سلول در فرکانس های مختلف نشون داده شده. بیشترین جذب نوری آب در بنفش، سبز در سبز و قرمز در زرد است. لذا پیگمان های اینها رو وقتی نام گذاری می کنند گاها به پیگمان قرمز، پیگمان زرد گفته می شود. دقت کنید که فارق از نوع سلول ها اگه بخواهیم شدت جذب نوری برای مجموعه سلول ها رو رسم کنیم قله نمودار روی خول و حوش رنگ سبز قرار می گیره و بیشترین جذب نوری چشم روی رنگ سبز قرار می گیرد.
Small,medium,large wavelength absorbance
Rods most absorbance but iin low intensity
Forming of color: n % of red+n% green = orange
پیگمان ها رو با نام های ال و اس و ام هم نشون میدن. سلول های مخروطی با اینکه برای رنگ خاصی حساسیت ندارند ولی مشاهده می کنید که در یک گستره فرکانس جذب بیشتری دارند ولی خوب ویژگی این سلول ها اینه که در شدت های پایین نوری جذب از مجموعه نوری دارند و لذا نور را تشخیص می دهند تا رنگ.
برای ایجاد رنگ های مختلف در ذهن ما باید ترکیبی از سلول ها تحریک شوند مثلا برای نارنجی باید مقدار سلول قرمز و سبز تحریک شود و آبی تحریک نشود.
رنگ های اصلی و مکمل در نورپیش از پرداختن به این مفاهیم باید به این نکته توجه کنیم که در این بحث با رنگ نور سر و کار داریم و نه با رنگ های شیمیایی که مثلا در نقاشی مورد استفاده قرار می گیرند. قوانین حاکم بر ترکیب رنگ های شیمیایی (ترکیب کاهشی) با ترکیب نورهای رنگی (ترکیب افزایشی) متفاوت است.
برای مثال ترکیب تمام طیف های رنگی نور سفید است در حالی که ترکیب تمام رنگ های شیمیایی سیاه خواهد بود زیرا هر رنگ شیمیایی، بخشی از طیف های نور را جذب می کند و در نهایت کلیه طیف ها جذب شده و در نتیجه رنگ سیاه خواهد بود. به دلیل کاهش طیف های نور در رنگ های شیمیایی با سیستم کاهشی سر و کار داریم، حال آنکه در زمان افزایش طیف های نوری، رنگی جذب نشده بلکه به آن افزوده می شود. از این رو به این سیستم، افزایشی می گویند.
در این بخش بعلت رایج بودن و سهولت کاربرد، از واژه عام رنگ به جای طیف رنگی استفاده می کنیم اما مراد، همان طیف های رنگی نور است.
رنگ های اصلی (طیف های اصلی نور)سه رنگ اصلی وجود دارد که با ترکیب آنها در اندازه های مختلف می توان کلیه رنگ های دیگر را ساخت و ترکیب یک اندازه همه آنها سفید خواهد بود. این رنگ ها عبارتند از قرمز، سبز و آبی که یک مدل رنگی معروف به نام ‘RGB’ یا Red, Green, Blue را به وجود می آورند.
رنگ های مکملرنگ مکمل عبارت است از رنگی که نتیجه ترکیب آن با رنگ اصلی، سفید شود. از آنجا که ترکیب سه رنگ اصلی سفید است، طبیعی است که رنگ مکمل هر رنگ اصلی، ترکیب دو رنگ اصلی دیگر است. رنگ های مکمل نیز خود یک سیستم معروف رنگ سازی دیگر به نام مدل CMY یا مدل CMYK یا Cyan, Magenta, Yellow, Black را به وجود می آورند.
رنگ های اصلی و مکمل آنها به شرح زیر است:
قرمز- فیروزه ای (ترکیب سبز و آبی)
سبز- ارغوانی (ترکیب قرمز و آبی)
آبی- زرد (ترکیب قرمز و سبز)
RED- CYAN
GREEN- MAGENTA
BLUE- YELLOW
رنگ های اصلی در ترکیب افزایشی رنگ های مکمل در ترکیب افزایشی
دانستن رنگ های اصلی و مکمل از این حیث حائز اهمیت است که با استفاده از رنگ مکمل هر رنگ می توان اثر آن رنگ را خنثی کرد به طوری که گویی عکاسی زیر نور سفید انجام شده است. لذا برای خنثی کردن اثر طیف نوری خاص در عکاسی باید از طیف رنگی مکمل آن استفاده کرد. مثلا برای خنثی سازی اثر نور زرد کافی است به مقدار مناسب به آن نور آبی اضافه شود.
دو تا نظریه برای درک رنگ داریم:
نظریه تری کروماسی : رنگ های مختلف از ترکیب تحریک سلول های سه رنگ در مغز ما ایجاد می شود. مقدار درخشندگی رنگ ها و براقیت اشیاء همون چیزیه که توسط شدت نور یا رنگ تعیین میشه.
هر چه شدت نور سفید افزایش یابد، جذب هم برای همه سلول ها افزایش می یابد.
اما یک نظریه با مضمون نظریه رنگ متضاد یا مکمل هم داریم. یک مثال می زنم. ما از یک رنگ در بک گراند های رنگی مختلف برداشت های متفاوتی از رنگ داریم. مثلا یک دایره قرمز در بگ گراند سیاه را تیره تر از همان دایره در یک بک گراند سفید می بینیم. این تئوری اشاره به این داره که تحریک سلول های مختلف می تونه روی تحریک یک سلول رنگی دیگه اثر مهاری داشته باشد و اثر آن تحریک (آن رنگ را) کم کنه. حالتی مشابه Rf برای سلول های استوانه ای که off ser,onset داشتند که مثلا اگر مرکز تحریک میشد پیام تحریکی صادر میشد ولی سلول های حاشیه که تحریک می شوند(از همان رنگ ها بک گراند و حاشیه منطقه مد نظر دیده ما) اثر مهاری دارند و برعکس. لبته Rf برای سلول های مخروطی کمی تفاوت داره. گاها در حد یک سلول هست. یعنی سیناپس های مخروطی ها به بای پولار ها تک به تک است. این چیزا که گفته و این ترکیب آثار تحریک و مهار در این نظریه دوم، در مراکز بالاتر که مانورژنسی سلول های گانگلیونی رخ می دهد، معنا پیدا می کند
These latter cells are also called opponent color cells because they have an excitatory input from one type of cone receptor and an inhibitory input from another. For example, the cell in Figure 9–31 increases its rate of firing when viewing a blue light but decreases it when a red light replaces the blue. The cell gives a weak response when stimulated with a white light because the light contains both blue and red wave lengths. Other more complicated patterns also exist.The output from these cells is recorded by multiple and as yet unclear strategies in visual centers of the brain.
دستگاهی به نام پری متری یک میدان بینایی یا نقشه پریمتری از زاویه دید هر چشم در مورد نور و رنگ ها مختلف به ما می دهد. می توانید دقت کنید که سبز از همه محدود تر آب از همه گسترده تر است. قبلا اشاره کردم که چرا اینجوریه چون سلول های آب در لکه زرد نسبت به دو رنگ دیگر تراکم کمتری دارند و در عوض در نواحی اطراف لکه زرد کمی پراکندگی دارند (بیش از دو رنگ دیگر) لذا وقتی نور آبی از محدوده ی لکه زرد تا یک مقدار درجه ای خارج می شود با اینکه تصویرش روی لکه زرد نیست همچنان در میدان دید تشخیص داده می شود ولی دو رنگ دیگر اینجوری نیست.
سلول های گانگلیونی سه نوع هستند (نسبت به سلول های کانز) :
دسته اول بیشتر به درخشندگی حساس اند تا نوع رنگ و اینها یک ترکیب رنگی را مخابره یم کنند یعنی از چند نوع رنگ دریافت تحریک دارند (یا حداقل در مراکز بالاتر این ها را به هم کانورژنس می کنند)
دسته دوم آنهایی هستند که اختصاصی به یک رنگ هستند
دسته سوم همان هایی هستند که اثر رنگ مهاری دارند یعین روی رنگ های دیگر اثر زمینه و مهاری می گذارند
اینجا می تونید مشاهده کنید که یک سلول گانگلیونی مهاری که به رنگ آبی اختصاص داشه با رنگ آبی تحریک شده اما رنگ قرمز آن را مهار کرده است. رنگ سفید چون حاوی هر دو رنگ است، حالتی میانه به جای گذاشته است.
از لحاظ کور رنگی افراد کور رنگ چند نوع اند (افراد سالم تری کرومات هستند)
دسته اول دی کرومات ها هستند یعنی نسبت به یک رنگ دید ندارند که خودش سه نوع است : پروت انوپیا(قرمز را نمی بیند)،دیتر انوپیا (سبز کور)، تریت انوپیا (آبی کور) که دو نوع اول شایع تر است.
مونو کرومات یعنی فقط یک نوع سلول رنگی دارد.
کور رنگی کامل هم داریم که فرد سلول کانز ندارد و دنیا را سیاه و سفید می بیند.
تابلو های ایش هارا یک روش تشخیصی برای انواع کور رنگی است. البته این تابلو ها بیشتر بصورت کوررنگی سبز-قرمز (عدم تفاوت بین این رنگ ها و سایر رنگ ها) و ضعف دید آبی فرد کور رنگ را تقسیم می کنند.
در تصویر پایین سمت راست 55 دیده می شود. سمت راستی را سیاه سفید کرده ام تا اثر رنگ از بین برود. می توانید به طور واضح تری مثل یک فرد کور رنگ عدد 2 را ببینید. در حقیقت فرد کوررنگ رنگ را تشخیص نمی دهد و بیشتر دید او وابسته به میزان درخشندگی رنگ ها است. در تصویر پاسسن راست، نقاط مربوط به 2، درخشندگی بیش از سایر نقاط دارند لذا برای فردی که کوررنگ است به راحتی تشخیص داده می شود. در ما چون رنگ ها را تشخیص می دهیم، ذهن و مغز ما بیشتر درگیر دید رنگی می شود تا درخشندگی و لذ عدد 5 که نقاط آن رنگ متفاوتی دارند را می بینیم.
این هم یک دستگاه دیگر است برای تشیص کوررنگی که انواع نور ها را امتخان می کند فرد تست می شود.
حرکت عضلات و عصب گیری آنها را همه می دانید
1و 2 همان خیره شدن است.
یعنی فرد با جابه جا شدن جسم در جهات متلف چون به آن خیره شده، به نحوه چشم هایش آن را دنیال می کند که تصویر جسم همچنان روی لکه زرد بیفتد. مقدار حرکت دو چشم دقیقا به یک اندازه است وگرنه دو بینی ایجاد می شود چون دو تصویر روی نقاط قرینه از شبکیه نمی افتد. یک نکته ی مهمی در مورد تنظیم این حرکات خیره شدن وجود دارد. این اعمال بصورت رفلکسی رخ می دهد و به این صورت است که وقتی جسم جابه جا می شودف تصویر روی شبکیه حرکت می کند و نقطه نوری روی لکه ی زرد جابه جا می شود. وقتی این لکه نوری به حاشیه ها لکه زرد نزدیک می شود طی واکنش رفلکسی سریعا چشم به نحوی حرکت می کند تا نور حاصل جسم مورد نظر دوباره روی مرکز لکه زرد قرار گیرد.
وقتی است که جسم به چشم ها دور و نزدیک می شود. اگر جسم را روی خط عمود بر بینیف به صورت نزدیک کنیم، دو چشم به سمت همدیگر حرکت می کنند اما اگر جسم را حالا شروع به عقب بردن کنیم، دو چشم از هم دور می شوند تا به دید مستقیم قرار گیرند.
3. حرکت تعقیبی مثلا وقتی یک پرنده در حال پرواز است یا یک توپ در حال شوت شدذن است، چشم ما جسم متحرک را دنبال می کند.
1+2 = Gazing
Persuit حرکت تعقیبی
4. وقتی به یک نقطه خیره شده ایم، اگر سر حرکت کند، حرکات چشم به نحوی تغییر می کند که همچنان آن جسم در روی لکه زرد قرار گیرد و در دید باشد. مقدار حرکت هر دو چشم دقیقا برعکس جهت حرکت سر و در هر دو دقیقا به یک اندازه است وگرنه دو بینی ایجاد می شود.
5. این رفلکس برای مواقعی است که یک جسم متحرک داریم اما نمی توانیم به طور کامل آن را تعقیب کنیم و مجبوریم در یک محدوده موچک از eye field آن را پی گیری کنیم. طی این رفلکس چشم دائما طی حرکت کمی تعقیب می کند و باز بر می گردد به اول محل حرکت تا تصویر جدید را ببیند. این حرکت با حرکت تعقیبی فرق دارد. در حرکت تعقیبی ما یک چیر را در یک محدوده ای دنبال می کنیم. ولی در اینجا ما تعداد زیاد object پشت سر هم و متحرک داریم و می خواهیم همه را فقط ببینیم و بدانیم چیست نه اینکه تعقیب کنیم. فقط می خواهیم همه اشیا را ببینیم. مثلا فرض کنیم یک فریم یا نگاتیو دوربین های قدیمی را از جلوی چشم خود به سرعت بگذرانیم چون می خواهیم همه را ببنیم چشم این رفلکس را طی می کند. حرکت تعقیبی وقتی است که مثلا خود نگاتیو را حرکت دهیم و بخواهیم تعقیبش کنیم.
6.حرکت نیستاگموس قبلا توضیح داده شده که سه نوع افقی و عمودی و دورانی(سیرکولار یا torsional) دارد.
7. حرکت ساکالیک یک نوع حرکت هوشمندانه چشم است که
ساکالیک یا پرشی : مثلا در زمان خواندن خطوط یک متن، وقتی به انتهای متن می رسیم ناگهان چشم به سمت ابتدای خط بعدی می رود. یا در زمان تماشای یک تابلوی بزرگ می ی توانیم به سرعت با حرکات پرشی خودآگاه یا ناخودآگاه زا چندین جای تصویر یک دید کلی به دست بیاوریم.(با حرکت چشم، جاهای مختلف را روی لکه زرد می اندازیم)
ساکالیک دید پرشی به یک جسم ثابت است ولی در OKR جسم متحرک است.