Die Gegenprozesstheorie des Farbensehens ist eine der Theorien, die dazu beigetragen haben, unser aktuelles Verständnis des Sehens zu entwickeln. Die Theorie besagt, dass unsere Fähigkeit, Farbe wahrzunehmen, von drei Rezeptorkomplexen mit gegensätzlichen Wirkungen gesteuert wird. Diese drei Rezeptorkomplexe sind der Rot-Grün-Komplex, der Blau-Gelb-Komplex und der Schwarz-Weiß-Komplex. (Aktuelle Forschungen legen nahe, dass die wahren Paarungen für diese Rezeptorkomplexe tatsächlich blau-gelb, rot-cyan und grün-magenta sind.)
Nach der Theorie des gegnerischen Prozesses kann unser Geist nur die Anwesenheit einer Farbe eines Paares gleichzeitig registrieren, weil sich die beiden Farben gegenüberstehen. Die gleiche Art von Zelle, die aktiviert wird, wenn Sie Rot sehen, wird bei grünem Licht deaktiviert, und die Zellen, die bei grünem Licht aktiviert werden, werden deaktiviert, wenn Sie Rot sehen - daher können Sie kein Grün-Rot sehen.
Gegnerische Prozesstheorie vs. Trichromatische Theorie
Während die trichromatische Theorie einige der Prozesse verdeutlicht, die an unserem Farbsehen beteiligt sind, erklärt sie nicht alle Aspekte des Farbsehens. Die Gegenprozesstheorie des Farbensehens wurde von Ewald Hering entwickelt, der feststellte, dass es einige Farbkombinationen gibt, die Menschen einfach nie sehen.
Während wir zum Beispiel oft grünlich-blau oder bläulich-rot sehen, sehen wir nicht rötlich-grün oder gelblich-blau. Die Theorie des gegnerischen Prozesses legt nahe, dass die Farbwahrnehmung durch die Aktivität zweier gegnerischer Systeme gesteuert wird: eines Blau-Gelb-Mechanismus und eines Rot-Grün-Mechanismus.
So funktioniert der gegnerische Farbprozess
Der Prozess der gegnerischen Farbe funktioniert durch einen Prozess erregender und hemmender Reaktionen, wobei sich die beiden Komponenten jedes Mechanismus gegenüberstehen.
Rot erzeugt beispielsweise eine positive (oder erregende) Reaktion in einer Zelle, während Grün eine negative (oder hemmende) Reaktion hervorruft. Wenn diese Zelle aktiviert wird, teilt sie unserem Gehirn mit, dass wir rot sehen. In der Zwischenzeit gibt es eine gegnerische Zelle, die eine positive Reaktion auf grüne Wellenlängen des Lichts und eine hemmende Reaktion auf rotes Licht erhält. Mit anderen Worten, diese beiden Zelltypen in einem Rot-Grün-Rezeptor-Komplex können nicht gleichzeitig aktiviert werden.
Beispiel für einen gegnerischen Farbprozess
Die Gegnerprozesstheorie erklärt die Wahrnehmungsphänomene negativer Nachbilder. Ist Ihnen schon einmal aufgefallen, dass Sie nach längerem Anstarren eines Bildes nach dem Wegschauen möglicherweise ein kurzes Nachbild in Komplementärfarben sehen?
Sie können diesen Effekt in Aktion sehen, indem Sie die folgende Demonstration ausprobieren.
- Nehmen Sie ein kleines weißes Quadrat und legen Sie es in die Mitte eines größeren roten Quadrats.
- Schauen Sie etwa 30 Sekunden lang auf die Mitte des weißen Quadrats und dann sofort auf ein weißes Blatt Papier und blinzeln Sie, um das Nachbild zu sehen.
- Welche Farbe hat das Nachbild? Sie können dieses Experiment mit Grün, Gelb und Blau wiederholen.
Wie erklärt die Theorie des gegnerischen Prozesses Nachbilder? Das Anstarren auf das rote Bild für 30 bis 60 Sekunden führte dazu, dass die weißen und roten Zellen des Gegners "ermüdet" wurden (was bedeutete, dass sie schwächere Signale sendeten, um Energie zu sparen).
Wenn Sie Ihren Fokus auf eine leere Oberfläche verlagern, haben diese Zellen nicht mehr die Reize, die sie zum Feuern auffordern. Wenn die weißen und roten Rezeptorzellen kurzzeitig deaktiviert werden, feuern die gegenüberliegenden schwarzen und grünen Zellen als Reaktion. Als Ergebnis sehen Sie ein kurzes Nachbild, das schwarz und grün statt weiß und rot ist.
Die aktuelle Forschung hat diese Erklärung leicht aktualisiert. Es scheint, dass die grünen Rezeptorzellen nicht aktiviert werden, weil die roten Zellen gehemmt werden. Tatsächlich scheint das Nachbild in der Hirnrinde und nicht in der Netzhaut erzeugt zu werden.
Gemäß der Komplementärfarbentheorie registriert jede Rezeptorpaarung Komplementärfarben – es gibt keine Weiß/Schwarz-Paarung. Wenn Komplementärfarben addiert werden, ergeben sie Weiß. Wenn Sie auf das rote Bild starrten, gewöhnte sich Ihr Gehirn an das Rot und unterdrückte die Signale, die es von den roten Blutkörperchen erhielt. Als Sie Ihren Blick auf das weiße Papier richteten, sah Ihr Gehirn weniger rotes Licht als zuvor und "subtrahierte" rot gedanklich von dem, was es sah. Die grünen Zellen waren jedoch nicht unterdrückt und konnten volle Signale senden. Weiß "minus" Rot ist grün, daher haben Sie einen grünen Blitz gesehen.
Welche Farbsehtheorie ist richtig?
Obwohl die Komplementärfarbentheorie die aktuellste ist, tragen die Trichromatische Theorie und die Gegenprozesstheorie dazu bei, die Komplexität des Farbsehens zu erklären.
Die trichromatische Theorie erklärt, wie die drei Arten von Zapfen unterschiedliche Lichtwellenlängen erkennen. Die Theorie des gegnerischen Prozesses erklärt, wie sich die Zapfen mit den Ganglienzellen verbinden und wie gegnerische Zellen durch bestimmte Lichtwellenlängen angeregt oder gehemmt werden. Die Komplementärfarbentheorie erklärt, welche Wellenlängen in welche Farben übersetzt werden und wie diese Farben im Gehirn verarbeitet werden.