Monochromacy (mono significa um e cor cromo) é entre os organismos ou máquinas a capacidade de distinguir apenas uma única freqüência do espectro de luz eletromagnética. No sentido físico, nenhuma fonte de radiação eletromagnética é puramente monocromática, mas pode ser considerada como uma distribuição gaussiana de frequências em torno de um pico. Da mesma forma, um sistema visual de um organismo ou de uma máquina não pode ser monocromático, mas distinguirá um conjunto contínuo de freqüências em torno de um pico, dependendo da intensidade da luz. Organismos com monocromacia são chamados monocromas.

Muitas espécies, como todos os mamíferos marinhos, o macaco-coruja e o leão-marinho australiano (foto à direita) são monocromaticos em condições normais. Em humanos, a ausência de discriminação de cor ou má discriminação de cores é um entre vários outros sintomas de doenças hereditárias ou adquiridas graves como por exemplo acromatopsia hereditária (OMIM 216900 262300 139340 613093), acromatopsia adquirida ou monocromacia de cone azul hereditária (OMIM 303700).

Humanos
A visão em humanos é devida a um sistema que começa com os fotorreceptores de Rods e Cones, passa pelas células ganglionares da retina e chega ao córtex visual do cérebro. A visão de cores é obtida através de células-cones, cada uma capaz de distinguir entre uma faixa contínua de freqüências, células ganglionares da retina e córtex visual. Os bastonetes, que são extremamente abundantes (cerca de 120 milhões), estão na periferia da retina humana. As hastes respondem apenas a leves níveis de luz e são muito sensíveis à luz, portanto, completamente inúteis à luz do dia porque a luz brilhante as descora. Cones, que são principalmente perto da fóvea no olho e são menos ativos na luz fraca, mais útil na luz brilhante e essenciais para a visão de cores. Existem três tipos de cones em olhos humanos normais (curto, médio e longo comprimento de onda, às vezes chamados de azul, verde e vermelho); cada um detecta um intervalo diferente de comprimentos de onda. Os bastonetes superam os cones em cerca de 20 a 1 na retina humana, mas os cones fornecem cerca de 90% da entrada do cérebro. Os cones respondem mais rápido que os bastões, e possuem três tipos de pigmentos com sensibilidades de cores diferentes, onde as hastes só têm uma e, portanto, são acromáticas (incolores). Por causa da distribuição de bastonetes e cones no olho humano, as pessoas têm boa visão de cores perto da fóvea (onde estão os cones), mas não na periferia (onde estão as varetas).

Esses tipos de daltonismo podem ser hereditários, resultantes de alterações nos pigmentos cônicos ou em outras proteínas necessárias ao processo de fototranspiração:

Tricromacia anômala, quando um dos três pigmentos cônicos é alterado em sua sensibilidade espectral, mas a tricromacia (distinguindo a cor pelas distinções verde-vermelho e azul-amarelo) não é totalmente prejudicada.
Dicromacia, quando falta um dos pigmentos do cone e a cor é reduzida apenas à distinção verde-vermelho ou apenas à distinção azul-amarelo.
Monocromacia quando dois dos cones não são funcionais.
Monocromacia quando todos os três cones não são funcionais, e a percepção da luz é alcançada apenas com suas células bastonetes. A visão de cores é reduzida para preto e tons de cinza e branco.
A monocromacia é um dos sintomas de doenças que ocorrem quando na retina humana apenas um tipo de receptor de luz é funcional em um nível particular de iluminação. A monocromacia é um dos sintomas de doença adquirida ou hereditária, como, por exemplo, acromatopsia adquirida, acromatopsia autossômica recessiva hereditária e monocromacia do cone azul recessiva ligada ao cromossomo X.

Existem dois tipos básicos de monocromacia. “Os animais com visão monocromática podem ser monocromadores de haste ou monocromadores de cone. Esses monocromadores contêm fotorreceptores que possuem uma única curva de sensibilidade espectral”.

A monocromatose da haste (RM), também chamada de acromatopsia completa congênita ou daltonismo total, é uma forma rara e extremamente grave de um distúrbio retiniano hereditário autossômico recessivo que resulta em deficiência visual grave. As pessoas com RM têm uma acuidade visual reduzida (geralmente cerca de 0,1 ou 20/200), têm daltonismo total, foto-aversão e nistagmo. O nistagmo e a aversão à foto geralmente estão presentes nos primeiros meses de vida e a prevalência da doença é estimada em 1 / 30.000 em todo o mundo. Além disso, como os pacientes com RM não têm função de cone e função de haste normal, uma monocromatografia de bastão não pode ver nenhuma cor, mas apenas tons de cinza. Veja também Pingelap # Color-cegueira.
A monocromacia de cone (CM) é a condição de ter bastões e cones, mas ter apenas um tipo de cone funcional. Uma monocromada de cone pode ter boa visão de padrão em níveis normais de luz do dia, mas não será capaz de distinguir matizes.
Em humanos, que possuem três tipos de cones, os cones sensíveis ao comprimento de onda curto (S ou azul), médio (M ou verde) e longo (L ou vermelho), possuem três formas diferentes de monocromacia de cone, denominadas de acordo com a única classe de cone funcional:

A monocromacia do cone azul (BCM), também conhecida como monocromacia do cone S, é uma doença do cone ligada ao X. É uma síndrome congênita de disfunção congênita estacionária rara, afetando menos de 1 em cada 100.000 indivíduos, e é caracterizada pela ausência da função dos cones L e M. A BCM resulta de mutações em um único gene de opsina híbrido vermelho ou vermelho-verde, mutações nos genes opsina vermelho e verde, ou deleções no LCR adjacente (região de controle loco) no cromossomo X.
Monocromacia verde-cone (GCM), também conhecida como monocromacia M-cone, é uma condição em que os cones azul e vermelho estão ausentes na fóvea. A prevalência desse tipo de monocromacia é menor que 1 em 1 milhão (1.000.000).
A monocromacia vermelho-cone (RCM), também conhecida como monocromacia L-cone, é uma condição na qual os cones azul e verde estão ausentes na fóvea. Como o GCM, o RCM também está presente em menos de 1 em 1 milhão (1.000.000) de pessoas. Estudos em animais mostraram que o lobo noturno e o furão têm menor densidade de receptores do tipo L-cone.
A monocromacia do cone tipo II, se a sua existência fosse estabelecida, seria o caso em que a retina não contém bastonetes e apenas um único tipo de cone. Tal animal seria incapaz de enxergar a todos em níveis mais baixos de iluminação e, é claro, seria incapaz de distinguir os matizes. Na prática, é difícil produzir um exemplo de tal retina, pelo menos como condição normal para uma espécie.
Animais que são monocromatismos
Costumava-se afirmar com segurança que a maioria dos mamíferos que não os primatas eram monocromadores. No último meio século, entretanto, evidências de visão de cores pelo menos dicromática em várias ordens de mamíferos se acumularam. Enquanto mamíferos típicos são dicromatas, com cones S e L, duas das ordens de mamíferos marinhos, os pinípedes (que incluem o selo, leão marinho e morsa) e cetáceos (que incluem golfinhos e baleias) claramente são monocromadores cônicos, já que O sistema de cones sensíveis a comprimentos de onda curtos é geneticamente incapacitado nesses animais. [Duvidoso – discutir] O mesmo é verdadeiro para os macacos da coruja, gênero Aotus.

Os pesquisadores Leo Peichl, Guenther Behrmann e Ronald HH Kroeger relatam que, das muitas espécies animais estudadas, há três carnívoros que são monocromadores de cone: guaxinim, guaxinim e kinkajou e alguns roedores são monocromadores de cone porque não possuem o S -cone. Esses pesquisadores também relatam que o ambiente vivo do animal também desempenha um papel significativo na visão dos animais. Eles usam o exemplo da profundidade da água e a menor quantidade de luz solar que é visível quando se continua a descer. Eles explicam da seguinte forma: “Dependendo do tipo de água, os comprimentos de onda que penetram mais profundamente podem ser curtos (águas claras, azuis) ou longas (águas turvas, marrons ou costeiras).” Portanto, a variedade de disponibilidade visível em alguns animais resultaram na perda de suas opsinas S-cone.

Capacidade de monocromatografia
De acordo com Jay Neitz, um renomado pesquisador de visão de cores da Universidade de Washington, cada um dos três cones padrão de detecção de cor na retina de tricromatas pode captar cerca de 100 gradações de cor. O cérebro pode processar as combinações desses três valores para que o humano médio possa distinguir cerca de um milhão de cores. Portanto, uma monochromat seria capaz de distinguir cerca de 100 cores.