Astronomie

Basis des Farbindex

Basis des Farbindex

Als Amateurastronom seit 60 Jahren und immer so interessiert an der Wissenschaft wie am Beobachten, dachte ich, dass ich die Grundlagen ziemlich gut verstehe. Aber ich höre gerade einen Fern-Audit-Kurs in den Grundlagen der angewandten Astronomie und stellte fest, dass ich eine falsche Vorstellung vom Farbindex hatte.

Ich hatte angenommen, dass der CI abgeleitet wurde, indem man die eigene Größe des Sterns in jedem der, sagen wir, der B und V Durchlassbänder, dann Subtrahieren, um den CI zu erhalten (z. B. indem das Verhältnis der Flussintensitäten, ausgedrückt als Betrag) genommen wird.

Nicht so! Es wird abgeleitet, indem die Größe des Sterns gemessen wird relativ zu Standardnullpunkten (die Größe von Vega bei jeder dieser Wellenlängen), die definiert zu sein Größe 0 für diese Wellenlänge, dann subtrahieren, um das CI zu erhalten.

Meine Frage ist: Warum zwei Flüsse relativ zu einem Standard messen und dann diese beiden Werte vergleichen, anstatt sie einfach relativ zueinander zu messen? Warum nicht Messen Sie einfach den Fluss bei jeder Wellenlänge, nehmen Sie das Verhältnis, drücken Sie dies als Größe aus und verwenden Sie das als CI? Die Beziehungen sind in beiden Fällen gleich, nur mit einem anderen Nullpunkt (denken Sie an 0K und -273°C). Es scheint, als würde man herausfinden, wie weit Cleveland und Chicago voneinander entfernt sind, indem man die Entfernung von jedem von NYC misst und subtrahiert, anstatt nur den Abstand zwischen ihnen zu messen. Ich sehe nicht, dass die Konvention etwas anderes bewirkt, als "neutralen" weißen Sternen einen CI von 0 zuzuweisen. Oder übersehe ich etwas?


Was Ihnen vielleicht fehlt, ist, dass keine zwei Kombinationen aus Teleskop, Filter und Detektor gleich sind. Ein durch Ihre Methode definierter Farbindex würde von verschiedenen Beobachtern unterschiedlich gemessen.

Die Lösung besteht darin, Standards mit definierten Helligkeiten und Farben zu definieren, die alle Beobachter verwenden können, um ihre Beobachtungen zu kalibrieren.

Tatsächlich ist die grundlegende Messung $$ B-V = alpha (b-v) + z + eta X,$$ wo $b$ und $v$ sind native gemessene Magnituden (-2,5 log das detektierte Adu mit einer Korrektur für die Belichtungszeit) und $X$ ist die Luftmasse. Die Konstanten $alpha$, Null Punkte $z$ und Extinktionskoeffizient $eta$ werden durch die Beobachtung eines Netzes von Sekundärstandards mit einer Reihe von Farben bei einer Reihe von Luftmassen bestimmt.


Die Definition von Farbe in der Astronomie

Im letzten Abschnitt haben Sie sich die Farben einiger Sterne in der SDSS-Datenbank angesehen. Möglicherweise haben Sie sie als rot, blau, gelb oder weiß klassifiziert. Aber vielleicht hattest du Schwierigkeiten, herauszufinden, welche Farbe einige der Sterne hatten. War es rot oder orange? Gelb oder weiß? Farbe ist ein subjektives Urteil, was eine Person "Blau" nennt, kann ein anderer Farbton sein als das "Blau" einer anderen Person.

Wenn Astronomen etwas von der Sternenfarbe lernen wollen, müssen sie zuerst eine Definition von Farbe haben, auf die sich jeder einigen kann, eine Messung, die jeder machen kann, um die Farben verschiedener Sterne zu vergleichen. Die von ihnen gewählte Messung ist diejenige, die Sie im letzten Abschnitt gefunden haben: Farbe ist der Größenunterschied zwischen zwei Filtern.


Farbkreisdefinition:

Ein Farbkreis ist ein illustrativer Satz von Farbtönen um einen abstrakten Kreis, der die Beziehungen zwischen drei Farbkategorien zeigt, einschließlich Primärfarben, Sekundärfarben und Tertiärfarben.
Dies ist nur eine grundlegende und einfache Erklärung zum Farbkreis, während es mehr als nur Beziehungen zeigt, die wir in diesem Artikel behandeln werden.

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Farbindex

Unsere Redakteure prüfen, was Sie eingereicht haben, und entscheiden, ob der Artikel überarbeitet werden soll.

Farbindex, in der magmatischen Petrologie die Summe der Volumenprozente der farbigen oder dunklen Mineralien, die im Gestein enthalten sind. Volumenprozente mit einer Genauigkeit von bis zu 1 Prozent können unter dem Mikroskop unter Verwendung einer Punktzähltechnik über einen ebenen Abschnitt des Gesteinsvolumens geschätzt werden, und können auch visuell an Handproben im Feld angenähert werden.

Wie ursprünglich dargestellt, wurden die Begriffe felsisch und mafisch in einem allgemein beschreibenden Sinne verwendet, um die relativen Häufigkeiten von hellen bzw. dunklen Mineralien in einem magmatischen Gestein anzugeben. Die gebräuchlichsten hellen Minerale sind die Feldspäte, Feldspathoide und Kieselsäure oder Quarz, was den Begriff felsisch ergibt. Andere felsische Mineralien sind Korund, Zirkon, Muskovit, Lepidolith und Calcit. Zu den reichlich vorhandenen dunklen Mineralien gehören Olivin, Pyroxen, Amphibol, Biotit, Granat, Turmalin, Eisenoxide, Sulfide und Metalle. Die meisten Mineralien fallen in diese beiden großen Gruppen.

Im Großen und Ganzen zeigt die Mineralfarbe das spezifische Gewicht der Mineralmineralien an, die eine hellere Farbe haben und auch ein geringeres Gewicht haben. Dunklere Mineralien enthalten normalerweise mehr der relativ schweren Elemente, insbesondere Eisen, Magnesium und Kalzium.


Inhalt

In fast allen Fällen behalten farbenblinde Menschen die Blau-Gelb-Unterscheidung bei, und die meisten farbenblinden Menschen sind eher anomale Trichromaten als vollständige Dichromate. In der Praxis bedeutet dies, dass sie oft eine begrenzte Unterscheidung entlang der Rot-Grün-Achse des Farbraums beibehalten, obwohl ihre Fähigkeit, Farben in dieser Dimension zu trennen, eingeschränkt ist. Farbenblindheit bezieht sich sehr selten auf vollständige Monochromie. [9]

Dichromate verwechseln oft rote und grüne Gegenstände. Zum Beispiel kann es schwierig sein, einen Braeburn-Apfel von einem Granny Smith oder Rot von Grün einer Ampel ohne andere Hinweise zu unterscheiden – zum Beispiel Form oder Position. Dichromate neigen dazu, zu lernen, Textur- und Formhinweise zu verwenden, und können so Tarnungen durchdringen, die entwickelt wurden, um Personen mit normalem Farbsehen zu täuschen. [10]

Die Farben der Ampeln sind für einige Dichromate verwirrend, da der sichtbare Unterschied zwischen den rot/gelben Ampeln und den Natrium-Straßenlaternen nicht ausreichend ist. Das Grün kann mit einer schmutzigweißen Lampe verwechselt werden. Dies ist ein Risiko auf hügeligen Straßen mit hoher Geschwindigkeit, auf denen Winkelhinweise nicht verwendet werden können. Die Farblampensignale von British Rail verwenden leichter erkennbare Farben: Das Rot ist blutrot, das Bernstein ist gelb und das Grün ist eine bläuliche Farbe. Die meisten britischen Straßenampeln sind vertikal auf einem schwarzen Rechteck mit weißem Rand montiert (das eine "Sichttafel" bildet) und so können Dichromate leichter nach der Position des Lichts innerhalb des Rechtecks ​​suchen - oben, in der Mitte oder unten. In den östlichen Provinzen Kanadas werden horizontal angebrachte Ampeln im Allgemeinen nach Form unterschieden, um die Identifizierung für Menschen mit Farbenblindheit zu erleichtern. [ Zitat benötigt ] In den Vereinigten Staaten geschieht dies nicht nach Form, sondern nach Position, da das rote Licht immer links ist, wenn das Licht horizontal ist, oder oben, wenn das Licht vertikal ist. Problematisch ist jedoch ein einzelnes Blinklicht (z.B. Rot für Stopp, Gelb für Vorsicht).

Farbsehstörungen können als erworben oder vererbt klassifiziert werden.

  • Erworben: Krankheiten, Medikamente (z. B. Hydroxychloroquin[11] ) und Chemikalien wie Styrol [12] oder organische Lösungsmittel [13] können Farbenblindheit verursachen. [14] [15]
  • Vererbt: Es gibt drei Arten angeborener oder angeborener Farbsehstörungen: Monochromie, Dichromie und anomale Trichromie.

Genetik Bearbeiten

Farbenblindheit ist typischerweise eine erbliche genetische Störung. Es wird am häufigsten von Mutationen auf dem X-Chromosom vererbt, aber die Kartierung des menschlichen Genoms hat gezeigt, dass es viele ursächliche Mutationen gibt – Mutationen, die Farbenblindheit verursachen können, stammen von mindestens 19 verschiedenen Chromosomen und 56 verschiedenen Genen (wie online auf der Online Mendelsche Vererbung beim Menschen (OMIM)).

Zwei der häufigsten erblichen Formen der Farbenblindheit sind die Protanomalie (und seltener die Protanopie – die beiden zusammen oft als „Protans“ bezeichnet) und die Deuteranomalie (oder seltener die Deuteranopie – die beiden zusammen oft als „Deutans“ bezeichnet) ). [21] Sowohl "Protans" als auch "Deutans" (von denen die Deutans bei weitem die häufigsten sind) werden als "rot-grün-farbenblind" bezeichnet. Sie umfassen etwa 8% der menschlichen Männer und 0,6% der Frauen nordeuropäischer Abstammung. [22]

Einige der Erbkrankheiten, von denen bekannt ist, dass sie Farbenblindheit verursachen, sind:

Angeborene Farbenblindheit kann angeboren sein (von Geburt an) oder im Kindes- oder Erwachsenenalter beginnen. Je nach Mutation kann sie stationär sein, also ein Leben lang gleich bleiben, oder progressiv. Da progressive Phänotypen mit einer Verschlechterung der Netzhaut und anderer Teile des Auges einhergehen, können bestimmte Formen der Farbenblindheit zu einer legalen Blindheit führen, d. h. einer Sehschärfe von 6/60 (20/200) oder schlechter, und führen oft zu einer vollständigen Erblindung.

Farbenblindheit betrifft immer die Zapfen-Photorezeptoren in der Netzhaut, da die Zapfen die Farbfrequenzen des Lichts erkennen.

Ungefähr 8 % der Männer und 0,4 % der Frauen sind auf die eine oder andere Weise rot-grün-blind, sei es eine Farbe, eine Farbkombination oder eine andere Mutation. [23] Männer haben ein höheres Risiko, eine X-chromosomale Mutation zu erben, weil Männer nur ein X-Chromosom haben (XY, wobei das Y-Chromosom völlig andere Gene trägt als das X-Chromosom) und Frauen zwei (XX) haben, wenn eine Frau ein normales X-Chromosom zusätzlich zu dem, das die Mutation trägt, erbt, wird sie die Mutation nicht zeigen. Männer haben kein zweites X-Chromosom, um das Chromosom zu überschreiben, das die Mutation trägt. Wenn 8 % der Varianten eines bestimmten Gens defekt sind, beträgt die Wahrscheinlichkeit, dass eine einzelne Kopie defekt ist, 8 %, aber die Wahrscheinlichkeit, dass zwei Kopien beide defekt sind, beträgt (0,08)² = 0,0064 = 0,64 % .

Andere Ursachen Bearbeiten

Andere Ursachen für Farbenblindheit sind Hirn- oder Netzhautschäden, die durch Unfälle und andere Traumata verursacht werden, die eine Schwellung des Gehirns im Hinterhauptslappen verursachen, und Schäden an der Netzhaut, die durch ultraviolettes Licht (Wellenlängen 10 bis 300 nm) verursacht werden. Schäden treten oft erst später im Leben auf.

Farbenblindheit kann sich auch im Bereich degenerativer Erkrankungen des Auges, wie Katarakt und altersbedingter Makuladegeneration, sowie als Teil der Netzhautschädigung durch Diabetes darstellen. Vitamin-A-Mangel kann auch Farbenblindheit verursachen. [24]

Einige subtile Formen der Farbenblindheit können mit einer chronischen lösungsmittelinduzierten Enzephalopathie (CSE) in Verbindung gebracht werden, die durch langfristige Exposition gegenüber Lösungsmitteldämpfen verursacht wird. [25]

Die Rot-Grün-Blindheit kann durch Ethambutol verursacht werden, ein Medikament zur Behandlung von Tuberkulose. [26]

Die typische menschliche Netzhaut enthält zwei Arten von Lichtzellen: die Stäbchenzellen (aktiv bei schwachem Licht) und die Zapfenzellen (aktiv bei normalem Tageslicht). Normalerweise gibt es drei Arten von Zapfenzellen, die jeweils ein anderes Pigment enthalten, die aktiviert werden, wenn die Pigmente Licht absorbieren. Die spektralen Empfindlichkeiten der Zapfen unterscheiden sich, einer ist am empfindlichsten für kurze Wellenlängen, einer für mittlere Wellenlängen und der dritte für mittlere bis lange Wellenlängen im sichtbaren Spektrum, mit ihren Spitzenempfindlichkeiten im blauen, grünen und gelb-grünen Bereich des Spektrums bzw. Die Absorptionsspektren der drei Systeme überlappen und kombinieren sich, um das sichtbare Spektrum abzudecken. Diese Rezeptoren sind als Kegel mit kurzer (S), mittlerer (M) und langer (L) Wellenlänge bekannt, werden aber auch oft als blaue, grüne und rote Kegel bezeichnet, obwohl diese Terminologie ungenau ist. [27]

Die Rezeptoren reagieren jeweils auf einen breiten Wellenlängenbereich. Zum Beispiel hat der langwellige "rote" Rezeptor seine Spitzenempfindlichkeit im Gelb-Grün, etwas vom roten Ende (längste Wellenlänge) des sichtbaren Spektrums entfernt. Die Empfindlichkeit des normalen Farbsehens hängt tatsächlich von der Überlappung der Absorptionsbereiche der drei Systeme ab: Unterschiedliche Farben werden erkannt, wenn die verschiedenen Zapfentypen unterschiedlich stark stimuliert werden. Rotes Licht zum Beispiel stimuliert die langwelligen Kegel viel stärker als die anderen, und eine Verringerung der Wellenlänge bewirkt, dass die anderen beiden Kegelsysteme zunehmend stimuliert werden, was zu einer allmählichen Änderung des Farbtons führt.

Viele der am Farbsehen beteiligten Gene befinden sich auf dem X-Chromosom, was dazu führt, dass Farbenblindheit bei Männern viel häufiger ist als bei Frauen, da Männer nur ein X-Chromosom haben, während Frauen zwei haben. Schätzungsweise 2–3% der Frauen haben zwei leicht unterschiedliche rote Zapfen [28] und können als Tetrachromate betrachtet werden. Von einer solchen Frau wurde berichtet, dass sie eine echte oder funktionelle Tetrachromatin ist, da sie Farben unterscheiden kann, die die meisten anderen Menschen nicht können. [29] [30]

Der Ishihara-Farbtest, der aus einer Reihe von Bildern von farbigen Flecken besteht, ist der am häufigsten verwendete Test zur Diagnose von Rot-Grün-Farbmängeln. [31] Eine Figur (meist eine oder mehrere arabische Ziffern) ist als eine Reihe von Punkten in einer leicht abweichenden Farbe in das Bild eingebettet und mit normalem Farbsehen, aber nicht mit einem besonderen Farbfehler zu sehen. Der vollständige Testsatz verfügt über eine Vielzahl von Kombinationen von Abbildungen und Hintergrundfarben und ermöglicht die Diagnose, welcher bestimmte Sehfehler vorliegt. Das oben beschriebene Anomaloskop wird auch bei der Diagnose einer anomalen Trichromie verwendet.

Positionieren Sie sich ca. 75 cm von Ihrem Monitor entfernt, sodass sich das Farbtestbild, das Sie betrachten, auf Augenhöhe befindet, lesen Sie die Bildbeschreibung und sehen Sie, was Sie sehen können! Es ist nicht in allen Fällen erforderlich, den gesamten Bildersatz zu verwenden. In einer groß angelegten Prüfung kann die Prüfung auf sechs Prüfungen vereinfacht werden, eine der Prüfungen 2 oder 3, eine der Prüfungen 4, 5, 6 oder 7, eine der Prüfungen 8 oder 9, eine der Prüfungen 10, 11, 12, oder 13 und einer der Tests 14 oder 15. [ Dieses Zitat braucht ein Zitat ]

Da der Ishihara-Farbtest nur Zahlen enthält, kann er bei der Diagnose kleiner Kinder, die den Umgang mit Zahlen noch nicht gelernt haben, möglicherweise nicht hilfreich sein. Um diese Probleme frühzeitig zu erkennen, wurden alternative Farbsehtests entwickelt, die ausschließlich Symbole (Quadrat, Kreis, Auto) verwenden.

Neben dem Ishihara-Farbtest erlauben die US Navy und die US Army auch Tests mit dem Farnsworth Lantern Test. Dieser Test ermöglicht 30 % der Personen mit Farbmangel, deren Mangel nicht zu stark ist, zu bestehen.

Ein weiterer von Klinikern verwendeter Test zur Messung der chromatischen Diskriminierung ist der Farnsworth-Munsell 100-Farbton-Test. Der Patient wird gebeten, einen Satz farbiger Kappen oder Chips so anzuordnen, dass ein allmählicher Farbübergang zwischen zwei Ankerkappen entsteht. [32]

Der HRR-Farbtest (entwickelt von Hardy, Rand und Rittler) ist ein Rot-Grün-Farbtest, der im Gegensatz zum Ishihara auch über Platten zum Nachweis der Tritan-Defekte verfügt. [33]

Die meisten klinischen Tests sind so konzipiert, dass sie schnell, einfach und effektiv sind, um breite Kategorien von Farbenblindheit zu identifizieren. In akademischen Studien zur Farbenblindheit besteht hingegen ein größeres Interesse an der Entwicklung flexibler Tests, um gründliche Datensätze zu sammeln, Kopunktionspunkte zu identifizieren und nur auffällige Unterschiede zu messen. [34]

Klassifizierung Bearbeiten

Arten von Farbenblindheit und die verwendeten Begriffe

Konussystem rot Grün Blau Nein=normal
EIN=anomal
Nein EIN Nein EIN Nein EIN
1 Normales Sehen Trichromat Normal
2 Protanomalie Anomaler Trichromat Teilweise
Farbe
blind
Rot-
Grün
3 Protanopie Dichromat
4 Deuteranomalie Anomaler Trichromat
5 Deuteranopie Dichromat
6 Tritanomalie Anomaler Trichromat Blau-
Gelb
7 Tritanopie Dichromat
8 Achromatopsie Monochromatisch Total farbenblind
9 Tetrachromat Tetrachromat
10

Basierend auf dem klinischen Erscheinungsbild kann die Farbenblindheit als vollständig oder teilweise beschrieben werden. Totale Farbenblindheit ist viel seltener als partielle Farbenblindheit. [35] Es gibt zwei Haupttypen von Farbenblindheit: Schwierigkeiten bei der Unterscheidung zwischen Rot und Grün und Schwierigkeiten bei der Unterscheidung zwischen Blau und Gelb. [36] [37] [ zweifelhaft – diskutieren ]

Immunfluoreszenz-Bildgebung ist eine Möglichkeit, die Rot-Grün-Farbkodierung zu bestimmen. Herkömmliche Farbcodierung ist für Personen mit Rot-Grün-Blindheit (Protanopie oder Deuteranopie) schwierig zu unterscheiden. Das Ersetzen von Rot durch Magenta oder Grün durch Türkis verbessert die Sichtbarkeit für solche Personen. [38]

Die verschiedenen Arten der erblichen Farbenblindheit resultieren aus einem teilweisen oder vollständigen Funktionsverlust eines oder mehrerer der drei verschiedenen Zapfensysteme. Wenn ein Konussystem kompromittiert ist, ergibt sich eine Dichromie. Die häufigsten Formen menschlicher Farbenblindheit resultieren aus Problemen mit entweder den mittel- (grün) oder langwelligen (rot) empfindlichen Konussystemen und machen es schwierig, Rot-, Gelb- und Grüntöne voneinander zu unterscheiden. Sie werden zusammenfassend als "Rot-Grün-Farbenblindheit" bezeichnet, obwohl der Begriff zu stark vereinfacht und etwas irreführend ist. Andere Formen der Farbenblindheit sind viel seltener. Dazu gehören Probleme bei der Unterscheidung von Blau von Grün und Gelb von Rot/Pink und die seltenste Form von allen, vollständige Farbenblindheit oder Monochromie, wo man keine Farbe von Grau unterscheiden kann, wie in einem Schwarz-Weiß-Film oder einer Fotografie.

Protanope, Deuteranope und Tritanope sind Dichromate, das heißt, sie können jede Farbe, die sie sehen, mit einer Mischung aus nur zwei Primärfarben abgleichen (im Gegensatz zu denen mit normalem Sehvermögen (Trichromaten), die drei Primärfarben unterscheiden können). Dichromate wissen normalerweise, dass sie ein Farbsehproblem haben, und dies kann ihr tägliches Leben beeinträchtigen. 2 % der männlichen Bevölkerung haben ernsthafte Schwierigkeiten, zwischen Rot, Orange, Gelb und Grün zu unterscheiden. (Orange und Gelb sind unterschiedliche Kombinationen von rotem und grünem Licht.) Farben in diesem Bereich, die einem normalen Betrachter sehr unterschiedlich erscheinen, erscheinen einem Dichromat als gleich oder ähnlich. Die Begriffe Protanopie, Deuteranopie und Tritanopie stammen aus dem Griechischen und bedeuten jeweils "Unfähigkeit zu sehen (Anopie) mit dem ersten (Schutz-), zweite (deuter-) oder drittens (trit-) [Kegel]".

Eine anomale Trichromie ist die am wenigsten schwerwiegende Art von Farbmangel. [39] Menschen mit Protanomalie, Deuteranomalie oder Tritanomalie sind Trichromaten, aber die Farbübereinstimmungen, die sie machen, unterscheiden sich von den normalen. Sie werden anomale Trichromate genannt. Um einem gegebenen spektralen gelben Licht zu entsprechen, benötigen protanomale Beobachter mehr rotes Licht in einer Rot/Grün-Mischung als ein normaler Beobachter, und deuteranomale Beobachter benötigen mehr Grün. Aus praktischer Sicht haben viele protanomale und deuteranomale Menschen jedoch nur sehr geringe Schwierigkeiten, Aufgaben auszuführen, die ein normales Farbsehen erfordern. Einige sind sich möglicherweise nicht einmal bewusst, dass sich ihre Farbwahrnehmung in irgendeiner Weise von der normalen unterscheidet.

Protanomalie und Deuteranomalie können mit einem Instrument namens Anomaloskop diagnostiziert werden, das spektrales rotes und grünes Licht in variablen Anteilen zum Vergleich mit einem festen spektralen Gelb mischt. Wenn dies vor einem großen Publikum von Männern geschieht, wird, da der Rotanteil von einem niedrigen Wert aus erhöht wird, zuerst ein kleiner Teil des Publikums ein Spiel erklären, während die meisten das gemischte Licht als grünlich sehen, dies sind die Deuteranomalen Beobachter. Als nächstes, wenn mehr Rot hinzugefügt wird, wird die Mehrheit sagen, dass eine Übereinstimmung erreicht wurde. Schließlich, da noch mehr Rot hinzugefügt wird, erklären die verbleibenden, protanomalen Beobachter eine Übereinstimmung an einem Punkt, an dem normale Beobachter das gemischte Licht als definitiv rötlich sehen.

Rot-Grün-Farbblindheit Bearbeiten

Protanopie, Deuteranopie, Protanomalie und Deuteranomalie sind häufig vererbte Formen der Rot-Grün-Blindheit, die einen erheblichen Teil der menschlichen Bevölkerung betreffen. Betroffene haben Schwierigkeiten, Rot- und Grüntöne aufgrund des Fehlens oder der Mutation der roten oder grünen Photorezeptoren der Netzhaut zu unterscheiden. [21] [40] Es ist geschlechtsgebunden: Die genetische Rot-Grün-Blindheit betrifft Männer viel häufiger als Frauen, weil die Gene für die roten und grünen Farbrezeptoren auf dem X-Chromosom liegen, von denen Männer nur eines haben und Weibchen haben zwei. Frauen (XX) sind nur dann rot-grün-blind, wenn beide ihre X-Chromosomen sind mit einem ähnlichen Mangel defekt, während Männer (XY) farbenblind sind, wenn ihr einzelnes X-Chromosom defekt ist. [41]

Das Gen für die Rot-Grün-Blindheit wird von einem farbenblinden Mann auf alle seine Töchter übertragen, die in der Regel heterozygote Trägerinnen sind und somit nicht betroffen sind. Eine Trägerin wiederum hat eine 50-prozentige Chance, eine mutierte X-Chromosom-Region an jeden ihrer männlichen Nachkommen weiterzugeben. Die Söhne eines betroffenen Mannes werden das Merkmal nicht von ihm erben, da sie sein Y-Chromosom und nicht sein (defektes) X-Chromosom erhalten. Sollte ein betroffener Mann Kinder mit einer Trägerin oder einer farbenblinden Frau haben, können ihre Töchter farbenblind sein, indem sie von jedem Elternteil ein betroffenes X-Chromosom erben. [41]

Da während der Entwicklung einer Frau in jeder Zelle zufällig ein X-Chromosom inaktiviert wird, können deuteranomale Heterozygoten (dh weibliche Träger der Deuteranomalie) Tetrachromaten sein, weil sie die normalen langwelligen (roten) Rezeptoren haben, die normalen mittelwelligen (grünen) Rezeptoren , die anormalen mittelwelligen (deuteranomalen) Rezeptoren und die normalen autosomalen kurzwelligen (blauen) Rezeptoren in ihrer Netzhaut. [28] [29] [30] Das gleiche gilt für die Träger der Protanomalie (die zwei Arten von langwelligen Rezeptoren haben, normale mittelwellige Rezeptoren und normale autosomal kurzwellige Rezeptoren in ihrer Netzhaut). Wenn eine Frau durch den seltenen Zufall heterozygot ist für beide Protanomalie und Deuteranomalie, sie könnte pentachromatisch sein. Diese Situation könnte eintreten, wenn sie beispielsweise das X-Chromosom mit dem abnormalen langwelligen Gen (aber normales mittelwelliges Gen) von ihrer Mutter, die Trägerin der Protanomalie ist, und ihr anderes X-Chromosom von einem deuteranomalen Vater geerbt hat. Eine solche Frau hätte einen normalen und einen abnormalen Langwellenrezeptor, einen normalen und abnormalen Mittelwellenrezeptor und einen normalen autosomalen Kurzwellenrezeptor – insgesamt 5 verschiedene Arten von Farbrezeptoren. Der Grad, in dem Frauen, die Träger von Protanomalie oder Deuteranomalie sind, nachweislich tetrachromatisch sind und eine Mischung aus vier Spektrallichtern benötigen, um einem beliebigen Licht zu entsprechen, ist sehr variabel. In vielen Fällen ist es kaum wahrnehmbar, aber in einer Minderheit ist die Tetrachromie sehr ausgeprägt. [28] [29] [30] Jameson et al. [42] haben gezeigt, dass mit geeigneter und ausreichend empfindlicher Ausrüstung nachgewiesen werden kann, dass jede weibliche Trägerin von Rot-Grün-Blindheit (d. h. heterozygote Protanomalie oder heterozygote Deuteranomalie) mehr oder weniger tetrachromatisch ist. Menschen, bei denen sich Deuteranopie oder Deuteranomalie manifestieren, werden manchmal als Deutans bezeichnet, solche mit Protanopie oder Protanomalie als Protane. [43]

Da die Deuteranomalie die bei weitem häufigste Form der Rot-Grün-Blindheit bei Männern nordwesteuropäischer Abstammung ist (mit einer Inzidenz von 8%), folgt daraus, dass der Anteil der Träger (und der potentiellen deuteranomalen Tetrachromaten) unter den Weibchen dieses genetischen Stamms 14,7% (dh 92% × 8% × 2), basierend auf dem Hardy-Weinberg-Prinzip. [41]

  • Protanopie (1% der Männchen): Da die roten Zapfen für langwellig empfindliche Netzhautzapfen fehlen, sind diejenigen mit dieser Erkrankung nicht in der Lage, zwischen Farben im grün-gelb-roten Bereich des Spektrums zu unterscheiden. Sie haben einen neutralen Punkt bei einer Cyan-ähnlichen Wellenlänge um 492 nm (siehe Spektralfarbe zum Vergleich) – das heißt, sie können Licht dieser Wellenlänge nicht von Weiß unterscheiden. Bei einem Protanop ist die Helligkeit von Rot, Orange und Gelb im Vergleich zu normal stark reduziert. Dieses Dimmen kann so ausgeprägt sein, dass Rot mit Schwarz oder Dunkelgrau verwechselt werden kann und rote Ampeln erloschen erscheinen. Sie können lernen, Rot von Gelb hauptsächlich aufgrund ihrer scheinbaren Helligkeit oder Helligkeit zu unterscheiden, nicht aufgrund eines wahrnehmbaren Farbtonunterschieds. Violett, Lavendel und Violett sind von verschiedenen Blautönen nicht zu unterscheiden, da ihre rötlichen Anteile so abgedunkelt sind, dass sie unsichtbar sind. Zum Beispiel können rosa Blüten, die sowohl rotes Licht als auch blaues Licht reflektieren, für das Protanope nur blau erscheinen. Es wurden sehr wenige Menschen gefunden, die ein normales Auge und ein protanoisches Auge haben. Diese einseitige Dichromate berichten, dass sie nur mit geöffnetem protanopic Auge Wellenlängen, die kürzer als der Neutralpunkt sind, als blau und solche länger als gelb sehen. Dies ist eine seltene Form der Farbenblindheit.
  • Deuteranopie (1 % der Männchen): Da die grünen Zapfen für mittelwellige Zapfen fehlen, sind die Betroffenen wieder nicht in der Lage, Farben im grün-gelb-roten Bereich des Spektrums zu unterscheiden. Ihr neutraler Punkt liegt bei einer etwas längeren Wellenlänge, 498 nm, einem grünlicheren Farbton von Cyan. Ein Deuteranope leidet unter den gleichen Farbtonunterscheidungsproblemen wie Protanope, jedoch ohne das abnormale Dimmen. Violette Farben werden nicht als etwas Gegenteiliges zu Spektralfarben wahrgenommen, alle diese erscheinen ähnlich. Diese Form der Farbenblindheit wird auch als Daltonismus nach John Dalton (seine Diagnose wurde 1995, etwa 150 Jahre nach seinem Tod, als Deuteranopie durch DNA-Analyse seines erhaltenen Augapfels bestätigt). Äquivalente Begriffe für Daltonismus in romanischen Sprachen wie daltonismo (Spanisch, Portugiesisch und Italienisch), Daltonismus (Französisch), Daltonismus (Rumänisch) und in slawischen Sprachen wie daltonizam (Kroatisch), daltonizam/далтонизам (Serbisch), далтонизъм (Bulgarisch), далтонизам (Mazedonisch),дальтонизм (Russisch), дальтонізм (Ukrainisch) und дальтанізм (Weißrussland) werden immer noch verwendet, um Farbenblindheit im weiteren Sinne oder Deuteranopie im engeren Sinne zu beschreiben. Deuteranopische einseitige Dichromate berichten, dass sie mit nur ihrem geöffneten deuteranopischen Auge Wellenlängen, die kürzer als der Neutralpunkt sind, als blau und länger als dieser als gelb sehen. [44]
  • Protanomalie (1% der Männer, 0,01% der Frauen): [45] Da sie eine mutierte Form des langwelligen (roten) Pigments haben, deren Spitzenempfindlichkeit bei einer kürzeren Wellenlänge als in der normalen Netzhaut liegt, sind protanomale Individuen weniger empfindlich gegenüber Rot heller als normal. Dies bedeutet, dass sie weniger in der Lage sind, Farben zu unterscheiden, und sie sehen gemischte Lichter nicht so, dass sie die gleichen Farben haben wie normale Beobachter. Sie leiden auch unter einer Verdunkelung des roten Endes des Spektrums. Dies führt dazu, dass Rottöne in der Intensität bis zu dem Punkt abnehmen, an dem sie mit Schwarz verwechselt werden können. Protanomalie ist eine ziemlich seltene Form der Farbenblindheit und macht etwa 1% der männlichen Bevölkerung aus. Sowohl Protanomalie als auch Deuteranomalie werden auf dem X-Chromosom getragen.
  • Deuteranomalie (am häufigsten – 6 % der Männer, 0,4 % der Frauen): [45] Diese Personen haben eine mutierte Form des mittelwelligen (grünen) Pigments. Das mittelwellige Pigment wird in Richtung des roten Endes des Spektrums verschoben, was zu einer Verringerung der Empfindlichkeit gegenüber dem grünen Bereich des Spektrums führt. Anders als bei der Protanomalie bleibt die Farbintensität unverändert. Die deuteranomale Person gilt als "grün schwach". Zum Beispiel erscheinen dunkelgrüne Autos am Abend für deuteranomale Menschen schwarz. Wie Protanomate sind Deuteranomate schlecht darin, kleine Farbtonunterschiede im roten, orangen, gelben und grünen Bereich des Spektrums zu unterscheiden. Sie machen Fehler bei der Benennung von Farbtönen in diesem Bereich, weil die Farbtöne etwas in Richtung Grün verschoben erscheinen. Im Gegensatz zu Protanomaten tun deuteranomale Menschen jedoch nicht habe das Problem "Helligkeitsverlust".

Blau-Gelb-Farbenblindheit Bearbeiten

Menschen mit Tritanopie und Tritanomalie haben Schwierigkeiten, zwischen bläulichen und grünlichen Farbtönen sowie gelblichen und rötlichen Farbtönen zu unterscheiden.

Farbenblindheit, die die Inaktivierung des kurzwellig-empfindlichen Zapfensystems (dessen Absorptionsspektrum im Blauvioletten gipfelt) beinhaltet, wird genannt Tritanopie oder, locker, blau-gelbe Farbenblindheit. Der Neutralpunkt des Tritanops liegt in der Nähe eines gelblichen 570 nm. Grün wird bei kürzeren Wellenlängen und Rot bei längeren Wellenlängen wahrgenommen. [48] ​​Die Mutation der kurzwellig empfindlichen Zapfen heißt Tritanomalie. Tritanopie ist gleichmäßig auf Männer und Frauen verteilt. Jeremy H. Nathans (mit dem Howard Hughes Medical Institute) zeigte, dass das Gen, das für den blauen Rezeptor kodiert, auf Chromosom 7 liegt, das von Männern und Frauen zu gleichen Teilen geteilt wird. Daher ist es nicht geschlechtsgebunden. Dieses Gen hat keinen Nachbarn, dessen DNA-Sequenz ähnlich ist. Blaue Farbenblindheit wird durch eine einfache Mutation in diesem Gen verursacht.

  • Tritanopie (weniger als 1% der Männchen und Weibchen): Ohne die kurzwelligen Zapfen sehen die Betroffenen kurzwellige Farben (Blau, Indigo und Spektralviolett) als grünlich und stark abgedunkelt, einige dieser Farben sogar als schwarz. Gelb und Orange sind nicht von Weiß bzw. Rosa zu unterscheiden, und violette Farben werden als verschiedene Rottöne wahrgenommen. Diese Form der Farbenblindheit ist nicht geschlechtsgebunden.
  • Tritanomalie (für Männer und Frauen gleichermaßen selten [0,01% für beide]): [45] Mit einer mutierten Form des kurzwelligen (blauen) Pigments. Das kurzwellige Pigment wird in den grünen Bereich des Spektrums verschoben. Dies ist die seltenste Form der anomalen Trichromie-Farbenblindheit. Im Gegensatz zu den anderen anomalen Trichromie-Farbmängeln wird die Mutation für diese Farbenblindheit auf Chromosom 7 übertragen. Daher ist sie in männlichen und weiblichen Populationen gleichermaßen verbreitet. Der OMIM-Gencode für diese Mutation lautet 304000 "Colorblindness, Partial Tritanomaly". [49]

Totale Farbenblindheit Bearbeiten

Die totale Farbenblindheit ist definiert als die Unfähigkeit, Farbe zu sehen. Obwohl sich der Begriff auf erworbene Störungen wie zerebrale Achromatopsie, auch bekannt als Farbagnosie, beziehen kann, bezieht er sich typischerweise auf angeborene Farbsehstörungen (d. h. häufiger Stäbchenmonochromie und seltener Zapfenmonochromie). [50] [51]

Bei der zerebralen Achromatopsie kann eine Person Farben nicht wahrnehmen, obwohl die Augen in der Lage sind, sie zu unterscheiden. Einige Quellen betrachten dies nicht als echte Farbenblindheit, da das Versagen der Wahrnehmung und nicht des Sehens liegt. Sie sind Formen der visuellen Agnosie. [51]

Monochromie ist die Bedingung, nur einen einzigen Kanal zu besitzen, um Informationen über Farbe zu übermitteln. Monochromate besitzen eine völlige Unfähigkeit, irgendwelche Farben zu unterscheiden und nehmen nur Helligkeitsschwankungen wahr. Es tritt in zwei Hauptformen auf:

    , häufig genannt Achromatopsie, wo die Netzhaut keine Zapfenzellen enthält, so dass neben der fehlenden Farbunterscheidung auch das Sehen bei normaler Lichtstärke erschwert ist. Obwohl sie normalerweise selten ist, ist Achromatopsie auf der Insel Pingelap, einem Teil des Bundesstaates Pohnpei, Föderierte Staaten von Mikronesien, wo sie genannt wird, sehr verbreitet maskun: etwa 10 % der Bevölkerung dort haben es und 30 % sind nicht betroffene Träger. Die Insel wurde im 18. Jahrhundert von einem Sturm verwüstet (ein Beispiel für einen genetischen Engpass) und einer der wenigen männlichen Überlebenden trug ein Gen für Achromatopsie. Die Bevölkerung wuchs vor den 1940er Jahren auf mehrere Tausend an. ist die Bedingung, sowohl Stäbchen als auch Kegel zu haben, aber nur eine einzige Art von Kegel. Ein kegelförmiger Monochromat kann bei normalem Tageslicht eine gute Mustersicht aufweisen, kann jedoch keine Farbtöne unterscheiden. Die Monochromie der blauen Zapfen (X-Chromosom) wird durch die mangelnde Funktionalität der L- und M-Zapfen (rot und grün) verursacht. Es wird auf dem X-Chromosom an der gleichen Stelle wie Rot-Grün-Farbblindheit kodiert. Die spektralen Spitzenempfindlichkeiten liegen im blauen Bereich des sichtbaren Spektrums (nahe 440 nm). Menschen mit dieser Erkrankung zeigen im Allgemeinen Nystagmus ("wackelnde Augen"), Photophobie (Lichtempfindlichkeit), verminderte Sehschärfe und Myopie (Kurzsichtigkeit). [52] Die Sehschärfe fällt normalerweise in den Bereich von 20/50 bis 20/400.

Farbmängel sind nicht heilbar. ″The American Optometric Association reports a contact lens on one eye can increase the ability to differentiate between colors, though nothing can make you truly see the deficient color.″ [53]

Lenses Edit

Optometrists can supply colored spectacle lenses or a single red-tint contact lens to wear on the non-dominant eye, but although this may improve discrimination of some colors, it can make other colors more difficult to distinguish. A 1981 review of various studies to evaluate the effect of the X-chrom contact lens concluded that, while the lens may allow the wearer to achieve a better score on certain color vision tests, it did not correct color vision in the natural environment. [54] A case history using the X-Chrom lens for a rod monochromat is reported [55] and an X-Chrom manual is online. [56]

Lenses that filter certain wavelengths of light can allow people with a cone anomaly, but not dichromacy, to see better separation of colors, especially those with classic "red/green" color blindness. They work by notching out wavelengths that strongly stimulate both red and green cones in a deuter- or protanomalous person, improving the distinction between the two cones' signals. As of 2012, sunglasses that notch out color wavelengths are available commercially. [57]

Apps Edit

Many mobile and computer applications have been developed to help color blind individual to view better differentiate between colors. Some applications launch a simulation of colorblindness to allow people with typical vision to understand how people with color blindness see the world, which can improve inclusive design for both groups. This is achieved using an LMS color space. [58]

After analyzing what colors are confusing, daltonization algorithms can be used to create a color filter for people with color blindness to notice some color differences more easily. [59]

Rates of color blindness [ Klärung nötig ] [ Zitat benötigt ]
Males Females
Dichromacy 2.4% 0.03%
Protanopia (red deficient: L cone absent) 1.3% 0.02%
Deuteranopia (green deficient: M cone absent) 1.2% 0.01%
Tritanopia (blue deficient: S cone absent) 0.001% 0.03%
Anomalous trichromacy 6.3% 0.37%
Protanomaly (red deficient: L cone defect) 1.3% 0.02%
Deuteranomaly (green deficient: M cone defect) 5.0% 0.35%
Tritanomaly (blue deficient: S cone defect) 0.0001% 0.0001%

Color blindness affects a large number of individuals, with protans and deutans being the most common types. [21] In individuals with Northern European ancestry, as many as 8 percent of men and 0.4 percent of women experience congenital color deficiency. [60]

The number affected varies among groups. Isolated communities with a restricted gene pool sometimes produce high proportions of color blindness, including the less usual types. Examples include rural Finland, Hungary, and some of the Scottish islands. [ Zitat benötigt ] In the United States, about 7 percent of the male population—or about 10.5 million men—and 0.4 percent of the female population either cannot distinguish red from green, or see red and green differently from how others do (Howard Hughes Medical Institute, 2006 [ Klärung nötig ] ). More than 95 percent of all variations in human color vision involve the red and green receptors in male eyes. It is very rare for males or females to be "blind" to the blue end of the spectrum. [61]

Prevalence of red–green color blindness among males [62]
Population Nummer
studied
%
Arabs (Druzes) 337 10.0
Aboriginal Australians 4,455 1.9
Belgians 9,540 7.4
Bosnians 4,836 6.2
Britons 16,180 6.6
Chinese 1,164 6.9
DR Congolese 929 1.7
Dutch 3,168 8.0
Fijians 608 0.8
French 1,243 8.6
Germans 7,861 7.7
Hutu 1,000 2.9
Indians (Andhra Pradesh) 292 7.5
Inuit 297 2.5
Iranians 16,180 6.6
Japanese 259,000 4.0
Mexicans 571 2.3
Navajo 571 2.3
Norwegians 9,047 9.0
Russians 1,343 9.2
Scots 463 7.8
Swiss 2,000 8.0
Tibetans 241 5.0
Tswana 407 2.0
Tutsi 1,000 2.5
Serbs 4,750 7.4

The first scientific paper on the subject of color blindness, Extraordinary facts relating to the vision of colours, was published by the English chemist John Dalton in 1798 [63] after the realization of his own color blindness. Because of Dalton's work, the general condition has been called daltonism, although it usually refers specifically to red–green color blindness.

Design implications Edit

Color codes present particular problems for those with color deficiencies as they are often difficult or impossible for them to perceive.

Good graphic design avoids using color coding or using color contrasts alone to express information [64] this not only helps color blind people, but also aids understanding by normally sighted people by providing them with multiple reinforcing cues. [65] [ Zitat benötigt ]

Designers need to take into account that color-blindness is highly sensitive to differences in material. For example, a red–green colorblind person who is incapable of distinguishing colors on a map printed on paper may have no such difficulty when viewing the map on a computer screen or television. In addition, some color blind people find it easier to distinguish problem colors on artificial materials, such as plastic or in acrylic paints, than on natural materials, such as paper or wood. Third, for some color blind people, color can only be distinguished if there is a sufficient "mass" of color: thin lines might appear black, while a thicker line of the same color can be perceived as having color. [ Zitat benötigt ]

Designers should also note that red–blue and yellow–blue color combinations are generally safe. So instead of the ever-popular "red means bad and green means good" system, using these combinations can lead to a much higher ability to use color coding effectively. This will still cause problems for those with monochromatic color blindness, but it is still something worth considering.

When the need to process visual information as rapidly as possible arises, for example in an emergency situation, the visual system may operate only in shades of gray, with the extra information load in adding color being dropped. [ Zitat benötigt ] This is an important possibility to consider when designing, for example, emergency brake handles or emergency phones.

Occupations Edit

Color blindness may make it difficult or impossible for a person to engage in certain occupations. Persons with color blindness may be legally or practically barred from occupations in which color perception is an essential part of the job (e.g., mixing paint colors), or in which color perception is important for safety (e.g., operating vehicles in response to color-coded signals). This occupational safety principle originates from the Lagerlunda train crash of 1875 in Sweden. Following the crash, Professor Alarik Frithiof Holmgren, a physiologist, investigated and concluded that the color blindness of the engineer (who had died) had caused the crash. Professor Holmgren then created the first test using different-colored skeins to exclude people from jobs in the transportation industry on the basis of color blindness. [66] However, there is a claim that there is no firm evidence that color deficiency did cause the collision, or that it might have not been the sole cause. [67]

Color vision is important for occupations using telephone or computer networking cabling, as the individual wires inside the cables are color-coded using green, orange, brown, blue and white colors. [68] Electronic wiring, transformers, resistors, and capacitors are color-coded as well, using black, brown, red, orange, yellow, green, blue, violet, gray, white, silver, gold. [69]

Driving Edit

Some countries have refused to grant driving licenses to individuals with color blindness. In Romania, there is an ongoing campaign to remove the legal restrictions that prohibit colorblind citizens from getting drivers' licenses. [ Zitat benötigt ]

The usual justification for such restrictions is that drivers of motor vehicles must be able to recognize color-coded signals, such as traffic lights or warning lights.

Piloting aircraft Edit

While many aspects of aviation depend on color coding, only a few of them are critical enough to be interfered with by some milder types of color blindness. Some examples include color-gun signaling of aircraft that have lost radio communication, color-coded glide-path indications on runways, and the like. Some jurisdictions restrict the issuance of pilot credentials to persons who suffer from color blindness for this reason. Restrictions may be partial, allowing color-blind persons to obtain certification but with restrictions, or total, in which case color-blind persons are not permitted to obtain piloting credentials at all. [70]

In the United States, the Federal Aviation Administration requires that pilots be tested for normal color vision as part of their medical clearance in order to obtain the required medical certificate, a prerequisite to obtaining a pilot's certification. If testing reveals color blindness, the applicant may be issued a license with restrictions, such as no night flying and no flying by color signals—such a restriction effectively prevents a pilot from holding certain flying occupations, such as that of an airline pilot, although commercial pilot certification is still possible, and there are a few flying occupations that do not require night flight and thus are still available to those with restrictions due to color blindness (e.g., agricultural aviation). The government allows several types of tests, including medical standard tests (e.g., the Ishihara, Dvorine, and others) and specialized tests oriented specifically to the needs of aviation. If an applicant fails the standard tests, they will receive a restriction on their medical certificate that states: "Not valid for night flying or by color signal control". They may apply to the FAA to take a specialized test, administered by the FAA. Typically, this test is the "color vision light gun test". For this test an FAA inspector will meet the pilot at an airport with an operating control tower. The color signal light gun will be shone at the pilot from the tower, and they must identify the color. If they pass they may be issued a waiver, which states that the color vision test is no longer required during medical examinations. They will then receive a new medical certificate with the restriction removed. This was once a Statement of Demonstrated Ability (SODA), but the SODA was dropped, and converted to a simple waiver (letter) early in the 2000s. [71]

Research published in 2009 carried out by the City University of London's Applied Vision Research Centre, sponsored by the UK's Civil Aviation Authority and the U.S. Federal Aviation Administration, has established a more accurate assessment of color deficiencies in pilot applicants' red/green and yellow–blue color range which could lead to a 35% reduction in the number of prospective pilots who fail to meet the minimum medical threshold. [72]

Art Edit

Inability to distinguish color does not necessarily preclude the ability to become a celebrated artist. The 20th century expressionist painter Clifton Pugh, three-time winner of Australia's Archibald Prize, on biographical, gene inheritance and other grounds has been identified as a protanope. [73] 19th century French artist Charles Méryon became successful by concentrating on etching rather than painting after he was diagnosed as having a red–green deficiency. [74] Jin Kim's red–green color blindness did not stop him from becoming first an animator and later a character designer with Walt Disney Animation Studios. [75]

Rights of the color blind Edit

Brasilien Bearbeiten

A Brazilian court ruled that people with color blindness are protected by the Inter-American Convention on the Elimination of All Forms of Discrimination against Person with Disabilities. [76] [77] [78]

At trial, it was decided that the carriers of color blindness have a right of access to wider knowledge, or the full enjoyment of their human condition.

Vereinigte Staaten Bearbeiten

In the United States, under federal anti-discrimination laws such as the Americans with Disabilities Act, color vision deficiencies have not been found to constitute a disability that triggers protection from workplace discrimination. [79]

A famous traffic light on Tipperary Hill in Syracuse, New York, is upside-down due to the sentiments of its Irish American community, [80] but has been criticized due to the potential hazard it poses for color-blind persons. [81]

Some tentative evidence finds that color blind people are better at penetrating certain color camouflages. Such findings may give an evolutionary reason for the high rate of red–green color blindness. [10] There is also a study suggesting that people with some types of color blindness can distinguish colors that people with normal color vision are not able to distinguish. [82] In World War II, color blind observers were used to penetrate camouflage. [83]

In September 2009, the journal Nature reported that researchers at the University of Washington and University of Florida were able to give trichromatic vision to squirrel monkeys, which normally have only dichromatic vision, using gene therapy. [84]

In 2003, a cybernetic device called eyeborg was developed to allow the wearer to hear sounds representing different colors. [85] Achromatopsic artist Neil Harbisson was the first to use such a device in early 2004 the eyeborg allowed him to start painting in color by memorizing the sound corresponding to each color. In 2012, at a TED Conference, Harbisson explained how he could now perceive colors outside the ability of human vision. [86]


Researchers measure the basis of color vision

Dr. Wolf M. Harmening from University Eye Hospital Bonn, together with American colleagues, studied color vision by probing individual sensory cells -- photoreceptors -- in the human eye. The results confirm that the photoreceptor cells of the retina are especially sensitive to colors corresponding to their visual pigments, even when stimulated in isolation. A new observation is that proximity effects play a key role: sensitivity of tested photoreceptors varied depending on which cell classes were located in their immediate neighborhood. The results have now been published in advance online and will soon be published in the Journal of Neuroscience.

It is a constant 'aha' effect: when the light is switched on in a dark room, color vision sets in. "This not only makes the world more colorful," says Dr. Wolf M. Harmening, who heads an Emmy Noether research group at Bonn University Eye Hospital. "Color also allows spatial detail to become apparent that has proven vital for survival over the course of evolution." Some predator camouflage can only be identified through color. Poisonous animals and plants also provide warning signals through color. That human color vision emerges from three independent channels within the retina is well established in the vision science literature. By stimulating individual photoreceptor cells in living subjects, the lead authors Dr. Wolf M. Harmening from University Eye Hospital Bonn and Dr. William S. Tuten from the University of California, Berkeley, together with colleagues from the US universities in Seattle, Washington and Birmingham, Alabama, have now shown on a cellular scale how the human retina conveys color signals.

To do this, the researchers used an ophthalmoscope that can examine and stimulate the human retina non-invasively. The novel method -- Adaptive Optics Scanning Laser Ophthalmoscopy -- employs a combination of a laser and a very high-resolution microscope, which can even map individual sensory cells in the retina. The research team has now used this ophthalmoscope to study vision in the retinas of two human subjects. According to common theory, all color stimuli can be formed by mixing the primary colors red, green, and blue. While rod photoreceptors are specialized for seeing in the dark, cone photoreceptors convey color vision. They carry light sensitive pigments specialized to absorb wavelengths near the primary colors, the basis of trichromatic vision.

Mapping of the retina

The researchers initially mapped the cone mosaic on the subjects' retinas by measuring light absorption for certain wavelengths in each photoreceptor. In this way, they were able to determine the sensory cells' identity, or class, within the framework of trichromacy. By reducing the intensity of the stimulation light, the researchers were then able to determine a detection threshold in each cone, at which light was just barely seen by the subjects. "This is important because we could use the sensitivity of each cell to determine how overall perception is governed by the contribution of individual cones," reports Harmening.

Most notably, the sensitivity of single cells also depended on the immediate neighboring cells. "If a cone sensitive to red light is surrounded by cells that are more sensitive to green, this cone is more likely to behave like a green cone," summarizes Harmening. Studying visual processing of color is complex, in part because the brain does not receive raw data from individual photoreceptors but rather an already preprocessed retinal signal. Harmening: "Spatial and color information of individual cones is modulated in the complex network of the retina, with lateral information spreading through what are known as horizontal cells."

Their finding supports previous assumptions about color vision. "What's new is that we can now study vision on the most elementary level, cell-by-cell," says the scientist. Conventional tests of vision use stimuli that necessarily activate hundreds to thousands photoreceptor cells at the same time. Harmening emphasizes that cellular-scale retinal computation such as the proximity effect has important implications, for basic and clinical research. "When the basis of vision is understood better, we open avenues for new diagnoses and treatments in case of retinal disease," says Harmening. The novel single cell approach offers access to new findings in ophthalmology.


The C.I.E. Chromaticity Diagram

The diagram at left represents the the mapping of human color perception in terms of two CIE parameters x and y. The spectral colors are distributed around the edge of the "color space" as shown, and that outline includes all of the perceived hues and provides a framework for investigating color.

The diagram given here is associated with the 1931 CIE standard. Revisions were made in 1960 and 1976, but the 1931 version remains the most widely used version. The diagram at lower left is a rough rendering of the 1931 CIE colors on the chromaticity diagram.


Fazit

We have shown that the Gesnerioideae flowers show remarkable color diversity, which is due to the use of the ABP up to its full capacity, including the deoxyanthocyanin branch, which is rarely employed in angiosperms. Utilizing both branches in the ABP provides Gesnerioideae with alternative options for floral color production without forcing an evolutionary dead-end, resulting in extraordinary floral color diversity and different signaling strategies adapted for bees and hummingbirds. By improving our understanding the biochemical basis of floral color in the Gesnerioideae, we provide clear perspectives to identify the genetic changes responsible for floral color shifts and test the effects of these transitions on plant-pollinator interactions and angiosperm diversification.


On the Basis of Color

In her book, Abyssinian Nomad, Maskaram Haile writes about her 9-month journey from Cape to Cairo. As I was reading the book, I shared some of her stories with my parents. I jokingly suggested I would embark on the same journey. My mom immediately responded, “They will kill you thinking you are Middle Eastern.”

It was not the first time someone compared me to a middle eastern or a foreigner in general. I have a very light skin tone which has led some people to believe I am an outlander. I am Ethiopian, and to the best of my knowledge, I don’t have a foreign ancestor. Yet, my African curly hair is not enough proof to convince some people of that fact. Children have stopped me on streets, service providers have attempted to talk to me in English and occasionally, I have been nudged and verbally harassed.

The most memorable moment for me, however, came a few months ago. I tutor a 9-year-old girl and her 13-year-old brother. One day the girl said to me, “You are very pretty because you are white. I wish I was like you.” She even went further and compared me with another lady with a light skin tone. Based on her 9-year-old logic, I was “prettier” because I was “whiter.” It shocked me to my core to be faced with the fact that this beautiful and smart dark-skinned, young lady deemed herself inferior on the basis of color. Luckily, the 2019 winner of the Miss Universe beauty pageant was a black woman. So I was able to show my student one can be black and beautiful. It was also a chance for me to make her aware of how beauty pageants nowadays shed some light on the knowledge of contenders on global issues, diverting the contests from being entirely about external appearance.

Where does colorism come from?
It is believed colorism—discrimination based on skin color and not race—is the collateral damage of European colonialism and slavery. White was the suppressor and black was the suppressed. And long after that time has passed, we still associate light skin color with power and knowledge. In the western world, darker skin color is connected with crime, being uneducated and being scary. People are more fearful of black men than they are of fair skinned ones. And within the black community, dark-skinned people may dismiss light-skinned people thinking the latter “are not entirely black.” Colorism exists here in Africa, too. Light-skinned individuals are generally more likely to be trusted and given responsibility.

Is there a logical base to colorism?
The truth is there is no scientific justification that skin tone has a causal relationship with a person’s intelligence. Skin color is controlled by many genes in our DNA and by the amount of Melanin (a group of pigments that control UV radiation penetration) in the skin. Some researchers have attempted showing a connection between light skin color and intelligence, concluding intelligence is controlled by the Caucasian traits individuals possess. They made the common mistake in data analysis which is to confuse correlation with causation. The actual causation lies in the simple fact that light-skinned individuals are less likely to be discriminated against and more likely to have access to quality education.

But Ethiopia was not colonized. Why are we affected by colorism?
We pride ourselves with this part of our history. We celebrate it and show it off to the world telling every foreigner we meet, “We are the only African country that was never colonized!” While we are busy feeding our egos and living in our ancestors’ reality, the younger generation is being brainwashed to believe the rule of thumb is, “Go white or go home.” No, we were not colonized. Yes, we have a diverse and rich history. But instead of re-living the same story come Adwa memorial day, how about we write a new one?

What are the effects of colorism?
Multiple studies have been conducted showing the effects of skin color on employment. There is also the risk of being questioned and harassed by police. Some people go as far as bleaching their skins to be lighter, which usually has a negative consequence on their health. More close to home, colorism affects emotional health of individuals. Women, being shaped by society to give high consideration for physical appearance, tend to have lower self-esteem and self-worth simply because they have dark skin.

How can we mitigate this?
Like every other global issue, colorism calls for an effective leadership strategy—a strategy that starts with the self and builds up. Most of us are confused about who we are. We are angry at the world for the times we were hurt based on our color. We are divided among ourselves based on the tones of our skins when our ancestral roots are the same. We have to start by first loving who we are—internally and externally. We should be proud of our African scientists, painters, writers, the list goes on, that come in all shades of color. We have to focus on the media and the stories our siblings and kids are exposed to. If all they see is white scientists and white media personnel, they are going to believe white is the default. But while social media activism and niche discussions are important in creating a conducive environment for change, we need unity. We need a “clear and shared vision.” We need agile leadership.


Last week, former Starbucks CEO and 2020 presidential hopeful Howard Schultz drew outrage—not over policy positions or campaign slogans or even his company’s chronically burnt French roast, but word choice. In a clip from a January CNBC Q&A that surfaced on Twitter, Schultz was asked whether he thought that billionaires had too much influence on American public life. He responded, “The moniker billionaire now has become the catchphrase. I would rephrase that, and I would say that people of means have been able to leverage their wealth and their interest in ways that are unfair, and I think that … directly speaks to the special interests that are paid for by people of wealth and corporations who are looking for influence.”

To me, this quote and Schultz’s larger statement show him relatively clearly, if weakly, responding that rich people do have too much influence and that fixating only on billionaires would be too narrow of a focus. But that was not the consensus of the progressive internet. Instead, many came away with the impression that Schultz thinks that billionaire is a pejorative, and that we should all be nicer to folks like him by using the softer people of means.

Regardless of what Schultz really meant, it’s worth considering why we are so ready to hear people of means as a slimy obfuscation rather than as a neutral rephrasing or expansion of the category of person in question. Because that readiness speaks to a larger linguistic problem that has implications far beyond the primaries.

The “people of/with x” formulation—wherein people who have some quality, like size or disability, are condensed into a solid noun—has become increasingly common (particularly on the left) since the 1990s. The sentiment behind that semantic shift is the same one that underlies the move from terms like “victims of HIV” and “homeless” to ones like “people living with HIV” and “living unhoused,” respectively. Or the move from “disabled people” or “handicapped people” to “people with disabilities.” It is a euphemistic linguistic model that intends to center humanity separate from situation or identity, and it is a model that creates new terms that are supposed to, as John McWhorter wrote for Slate in 2016, “rise above pejorative connotations that society has linked to the thing in question.” Its biggest success story might be the phrase people of color.

While people of color may not have risen to the same level of prominence as minorities just yet, there is a growing sense that the former should replace the latter when specifically referring to people who aren’t white. Minority, along with nonwhite, necessarily defines people by a negative, as lacking some quality that would place them in the majority category. (And as American demographics continue to change, there’s a possibility that minorities will become as inaccurate nationally as it has always been globally.) Similarly, the now-passé colored people held associations with the state-sanctioned apartheid of the Jim Crow South, where roles in public life were defined by whether one was colored or not. Eingeben people of color. While the phrase has existed long before its current heyday (appearing as far back as 1807 in legal records), it seems to have begun its modern ascent in the late 1980s. A 1988 New York Times piece on the phrase describes a comic strip that suggests people of color as a “new-age” replacement for colored people. “Politically, [people of color] expresses solidarity with other nonwhites, and subtly reminds whites that they are a minority,” wrote columnist William Safire.

These are noble origins. But for all the good intentions behind it, the success of people of color has brought with it a strong potential for misuse. In our modern discourse, the phrase has come to be thought of as both the most courteous way to refer to a nonwhite person and a signal that its user is down for the cause of racial justice. It has become depressingly common for a well-meaning white person to, despite my fairly conspicuous self-identification as black, refer to me as a woman or writer of color. In that choice lies an uneasiness, either with referring to me as black—despite its accuracy—or with the potential of misidentification of my race. In either case, person of color on some level serves to make the (typically white) speaker feel better, rather than me, the person whom the terminology is theoretically for.

In many spaces, the term functions now as performative fauxgressive politeness—as one of the many buzzwords such as intersectionality oder systemic that one can drop, with little understanding, to display her wokeness. In its presence, more accurate terminology is forgone because it feels easier and safer (mainly for white people) to just say people of color.

Take, for example, Rolling Stone describing Sen. Tim Scott, in a recent article on Republican support of noted racist Rep. Steve King, as a person of color rather than as a black man. This is a choice that, at the very least, creates a lack of journalistic clarity since, as the only black Republican senator, Scott’s toeing of the party line with regard to King’s racism is particularly newsworthy. What’s needed here is specificity, not genteel ease—and that’s not the only case where people of color elides crucial detail. For example, using people of color when discussing the history of chattel slavery or police brutality flattens the specificities of anti-black racism in America. Using people of color when referring to the genocide of native and indigenous people in America obfuscates particular histories of colonial violence. Suggesting that newsrooms or corporate boards need to hire more people of color when there are specifically no Latino people or Southeast Asians on the payroll suggests that any nonwhite person will do, that we are all the same and bring the same experience to the table.

The swift and intense reaction to Schultz’s “people of means” suggests, to me at least, that we have become sensitive to the misuse of this formulation. We know, on some level, that people of color and its cousins have evolved from a compassionate shift in our linguistic paradigms to tools that people in positions of racial or other kinds of power can use to appear politically sensitive while doing little, if any, of the actual work of social justice. In POC’s case, what was partially meant to support a sense of radical solidarity between different marginalized communities has been so watered down as to be comfortable in the mouth of someone who either wore blackface or a Klan hood, or thought either was worthy of appearing in his yearbook page. It’s a term that, in many ways, still centers whiteness and suggests that anti-blackness doesn’t exist in Latino communities or that anti-immigrant sentiments don’t exist in black American ones. A term that has happily been co-opted by vice presidents of diversity who think there is a way to make a space welcome to nebulous “people of color” without addressing issues specific to different communities.

This is not to say that people of color has no place in our lexicon anymore. There are times and places where it is the most accurate term—when discussing the need for diversity in the largely white publishing world, for example. But we cannot allow people of color to erase specificity for the sake of ease, to suggest that calling someone black is somehow impolite or to allow those uncomfortable with blackness to obscure their discomfort behind “progressivism.” There’s no question that the move toward the “people of/with x” formulation was meant to confer humanity onto those who have been dehumanized. But now, it’s increasingly apparent that the communities this linguistic shift was supposed to dignify might no longer be the primary beneficiaries of it. The pendulum of sensitivity feels like it’s swinging away from marginalized communities and toward the comfort of the powerful. That’s partially why Schultz’s word choice, whatever he actually meant, rankled so many. The only way to bring it back in the proper direction is to get rid of the hiding places in the language we use and to use the words we really mean.

Rachelle Hampton is a culture writer and reporter at Slate. Her work has appeared in the New Republic, Pacific Standard, Smithsonian Magazine, and In These Times. She still hasn't recovered from Tumblr's demise.


Color

It is common practice to define pure colors in terms of the wavelengths of light as shown. This works well for spectral colors but it is found that many different combinations of light wavelengths can produce the same perception of color.

This progression from left to right is from long wavelength to short wavelength, and from low frequency to high frequency light. The wavelengths are commonly expressed in nanometers (1 nm = 10 -9 m). The visible spectrum is roughly from 700 nm (red end) to 400 nm (violet end). The letter I in the sequence above is for indigo - no longer commonly used as a color name. It is included above strictly for the reason of making the sequence easier to say as a mnemonic, like a person's name: Roy G. Biv - a tradition in the discussion of color. The University of Walkato posts a suggested set of characteristic wavelengths to associate with the colors.

The inherently distinguishable characteristics of color are hue, saturation, and brightness. Color measurement systems characterize colors in various parameters which relate to hue, saturation, and brightness. They include the subjective Munsell and Ostwald systems and the quantitative CIE color system.

White light, or nearly white light from the Sun, contains a continuous distribution of wavelengths. The light from the Sun is essentially that of a blackbody radiator at 5780 K. The wavelengths (spectral colors) of white light can be separated by a dispersive medium like a prism. Even more effective separation can be achieved with a diffraction grating.