プルキンエ効果

プルキンエ効果(プルキンエシフトまたは暗順応とも呼ばれる)は、人間の目のピーク輝度感度が、低い照明レベルでカラースペクトルの青色端にシフトする傾向である。 この効果は、チェコの解剖学者のJan EvangelistaPurkyněにちなんで命名されました。

この効果は、異なる照明レベル下での色のコントラストの差をもたらす。 例えば、明るい太陽光では、ゼラニウムの花は、葉の鈍い緑色または隣接する青い花に対して明るい赤色を呈するが、夕暮れで見られる同じ場面では、コントラストが逆転し、赤い花びらは暗い赤または黒、比較的明るく見える葉と青い花弁。

網膜視覚における光に対する感度は、知覚は本質的に白黒であるが、波長によって異なる。 プルキンエシフトは、ロトプシンの吸収極大と、約555nmの明所視を支配する長波長および中波長の円錐におけるオプシンの最大吸収との間の関係である。

視覚天文学では、異なる色の比較星を使用した場合、特に星の1つが赤である場合、プルキンエシフトは可変星の視覚的推定に影響を与える可能性があります。

生理
この効果は、網膜のカラーセンシティブコーンが緑色光に最も敏感であるのに対して、より光に敏感な(したがって低光ではより重要である)が、色を区別しないロッドは、青色光。 これは人間が、月明かりのような低い照度下で事実上色盲になる理由です。

プルキンエ効果は、明視(コーンベース)システムと暗点(ロッドベース)システムの主な使用の間、すなわち、中間調状態での遷移時に起こる:強度が薄暗く、ロッドが引き継ぎ、色が完全に消える前に、それはロッドの最高感度にシフトする。

ロッド感度は暗闇の中で5〜10分後にかなり改善されるが、ロッドは光受容体を再生して完全な感度に達するために約30分の暗闇を要する。

赤いライトの使用
ロッドの長波長光に対する不感応性は、例えば潜水艦の制御室、研究室、航空機、または裸眼天文学のような特定の状況下で赤色光を使用するようになった。

明所システムと暗所システムの両方をアクティブにすることが望ましい条件下では、赤色光が解決策を提供する。 潜水艦はそこで働く乗組員のビジョンを容易にするために十分に点灯していますが、乗組員が計器パネルを読み取って暗い調整を行うことができるようにするには、制御室を別に点灯する必要があります。 赤いライトを使用するか、または赤いゴーグルを着用することによって、コーンは、明所視(すなわち、読書に必要な高鋭い視力)を提供するのに十分な光を受け取ることができる。 ロッドは、長い波長の光に敏感でないため、明るい赤色光で飽和しないので、乗員は暗いままです。 同様に、飛行機のコックピットは赤色のライトを使用しているので、パイロットは機外で見るために夜間視力を維持しながら、機材や地図を読み取ることができます。

赤いライトは研究環境でよく使われます。 多くの研究動物(ラットおよびマウスなど)は、錐体光受容体の数がはるかに少ないため、明視野が限られています。 赤いライトを使用することにより、動物の被験者は夜間の動物の活動期である「暗闇の中」に保たれますが、長い波長に敏感なコーンの1種類(「コーン」)を持つ人間の研究者は、完全に暗順応された(しかし、低鋭敏)暗視野の視界であっても、器具を読んだり、手順を実行することができなかった。 同じ理由で、夜間動物の動物園の表示は、しばしば赤い光で照らされます。

歴史
この効果は1819年にJan EvangelistaPurkyněによって発見されました。 プルキニエは、開花したボヘミアン畑の長い散歩中に夜明けに頻繁に瞑想するポリマートであった。 プルキニエは、晴れた日の午後には彼の好きな花が鮮やかに赤く見え、夜明けにはとても暗く見えたことに気づいた。 彼は、目には、明るい全体的な光の強さのためのものと夕暮れと夜明けのものとを見るために、1つではなく2つのシステムが色を見るようになっていると推論した。

Purkinは彼のNeueBeiträgeにこう書いた:

客観的には、照明の程度は色の質の強さに大きな影響を及ぼす。 これを最も鮮明に証明するには、日の出前にいくつかの色を取り、徐々に軽くなるようにしてください。 当初、黒と灰色だけが見えます。 特に、最も明るい色、赤と緑が最も暗く見えます。 黄色はバラ色の赤と区別できません。 ブルーが私に目立つようになった。 日光、すなわちカーミン、朱色、オレンジの中で最も明るく燃える赤のニュアンスは、彼らの平均的な明るさとは対照的に、かなりしばらく暗くなっています。 グリーンは私にとって青みがかったように見え、その黄色の色合いは昼光だけが増えるにつれて発達する。