Zhasne sa svetlo, zatiahnu sa závesy a miestnosť sa ponorí do čiernej. Aspoň tak to opisujeme. Tma je pre nás čierna rovnako samozrejme, ako je sneh biely a tráva zelená.
Lenže tma nie je predmet, ktorý by mal čierny povrch. Nie je to čierna látka, ktorá po zhasnutí zaplní izbu. Tma je jednoducho stav, keď k očiam prichádza veľmi málo viditeľného svetla alebo neprichádza takmer žiadne.
Prečo ju teda vnímame ako čiernu? A prečo ani v dokonale tmavej miestnosti často nevidíme úplne čistú čiernu, ale skôr neurčitú sivú hmlu, drobné bodky či pohybujúce sa škvrny?
V redakcii sme sa pozreli na to, čo pri tme robia oči a mozog. Odpoveď sa totiž neskrýva v samotnej tme, ale v spôsobe, akým vzniká zrakový vnem.
Aby sme niečo videli, potrebujeme svetlo
Predmety vidíme preto, že sa od nich svetlo odrazí a dostane sa do očí. Svetlo prejde cez rohovku a zrenicu, šošovka ho zaostrí na sietnicu a svetlocitlivé bunky ho premenia na elektrické signály. Tie pokračujú zrakovým nervom do mozgu.
Keď sa pozeráme na červené jablko, nejde o to, že by z neho vychádzala akási „červená farba“. Jeho povrch časť dopadajúceho svetla pohltí a časť odrazí. Svetlo, ktoré sa odrazí k očiam, mozog vyhodnotí ako červené.
Ak však svetlo na predmet vôbec nedopadá, nemá sa od neho čo odraziť. Oči nedostanú dostatok informácií o jeho farbe, tvare ani polohe. Výsledkom nie je nový obraz nazývaný tma. Výsledkom je nedostatok zrakového signálu.
Mozog tento stav vníma ako veľmi nízky jas – teda ako tmu alebo čiernu.
Čierny predmet a tma nie sú to isté
Čierne tričko a tmavá miestnosť môžu na pohľad pôsobiť podobne, fyzikálne však ide o dve rozdielne veci.
Čierny predmet je osvetlený, ale jeho povrch pohltí veľkú časť viditeľného svetla a len málo ho odrazí smerom k očiam. Stále však môže mať viditeľný tvar, záhyby, odlesky a tiene.
Tma vzniká vtedy, keď samotného osvetlenia nie je dostatok. Predmet by mohol byť biely, červený alebo modrý, no bez svetla jeho farbu neuvidíme.
Čierna farba je teda vlastnosťou toho, ako povrch pracuje so svetlom. Tma je nedostatok svetla, ktoré by mohlo vytvoriť obraz.
Pre ľudské videnie však oba prípady znamenajú podobný výsledok: na sietnicu dopadá veľmi málo svetla. Preto ich mozog zobrazuje podobne.
Prečo tma nemôže byť napríklad zelená?
Farby vznikajú podľa toho, aké vlnové dĺžky svetla zachytia bunky v sietnici nazývané čapíky. Ľudia majú tri základné typy čapíkov, ktoré reagujú najmä na rôzne oblasti viditeľného spektra.
Aby sme niečo vnímali ako modré, zelené alebo červené, musí do oka prísť svetlo, ktoré jednotlivé typy čapíkov podráždi v určitom pomere. V úplnej tme však neprichádza dostatok svetla na vytvorenie takéhoto farebného rozdielu.
Mozog teda nemá informáciu, z ktorej by mohol zostaviť konkrétnu farbu. Namiesto zelenej, červenej alebo modrej zostane iba veľmi nízky jas.
Preto tma nepôsobí ako farebná plocha. V našom zrakovom systéme sa nachádza na najtmavšom konci stupnice jasu, ktorý označujeme ako čierny.
Za šera preberajú prácu tyčinky
Sietnica neobsahuje iba čapíky na farebné videnie. Nachádzajú sa v nej aj tyčinky, ktoré sú omnoho citlivejšie na slabé svetlo a pomáhajú nám vidieť za šera a v noci.
Tyčinky však neposkytujú plnohodnotné farebné videnie. Dokážu veľmi citlivo zachytiť rozdiely v jase, ale nerozlišujú farby tak ako čapíky.
Aj preto sa za šera farby postupne vytrácajú. Predmety môžu byť ešte viditeľné, no svet pôsobí sivšie a menej farebne. Známe príslovie, že v noci je každá mačka čierna, má teda celkom dobrý biologický základ.
Keď svetla ubudne ešte viac, prestanú stačiť aj tyčinky. Obraz stratí detaily a zostane tma.
Prečo si oči musia na tmu zvyknúť?
Po prechode zo slnečnej ulice do tmavej miestnosti sa môže zdať, že nevidíme vôbec nič. Po niekoľkých minútach sa však začnú objavovať obrysy nábytku, dverí alebo okien.
Tomuto procesu sa hovorí adaptácia na tmu. Zrenice sa rozšíria a zrakový systém postupne zvýši svoju citlivosť. Čapíky sa prispôsobia pomerne rýchlo, zatiaľ čo tyčinkám trvá dosiahnutie vysokej citlivosti dlhšie.
V miestnosti preto často nebola absolútna tma. Nachádzalo sa v nej len tak málo svetla, že ho oči spočiatku nedokázali dostatočne využiť. Keď sa prispôsobili, začali zachytávať aj veľmi slabé svetlo prenikajúce cez škáry, okná či spodnú časť dverí.
Ak by do očí neprichádzalo skutočne žiadne svetlo, ani dokonale prispôsobený zrak by neodhalil predmety ukryté v miestnosti.
Ani úplná tma nemusí vyzerať úplne čierno
Keď človek zatvorí oči v tmavej miestnosti, často nevidí dokonale hladkú čiernu plochu. Môže sa objaviť tmavosivý závoj, jemné zrnenie, neurčité škvrny alebo drobné záblesky.
Nie je to dôkaz, že sa v tme pred očami niečo pohybuje. Zrakový systém nie je ani bez svetla úplne neaktívny. Svetlocitlivé bunky a nervové obvody vytvárajú aj vlastnú spontánnu aktivitu, označovanú ako vnútorný zrakový šum.
Veľmi slabý sivastý vnem, ktorý človek môže pozorovať v úplnej tme, sa niekedy označuje nemeckým výrazom Eigengrau, teda „vlastná sivá“. Dokonalá tma preto subjektívne nemusí vyzerať tak čierno ako čierny predmet pozorovaný vedľa jasne bieleho pozadia.
Mozog totiž nevníma jas absolútne. Neustále porovnáva jednotlivé časti obrazu. Čierna vedľa bielej pôsobí hlbšie než tma bez akéhokoľvek svetlého bodu, s ktorým by sa dala porovnať.
Prečo je v tme niekedy vidieť záblesky?
Svetlo môžeme mať pocitovo pred očami aj bez toho, aby do nich skutočne dopadlo. Takéto zrakové vnemy sa nazývajú fosfény.
Môžu vzniknúť napríklad po jemnom zatlačení na zatvorené oči, pri podráždení sietnice alebo aktivácii zrakových oblastí mozgu. Človek potom vidí svetelné body, krúžky či farebné obrazce, hoci ich nevytvoril žiadny predmet pred ním.
Jednorazové drobné vnemy nemusia znamenať nič neobvyklé. Náhle nové záblesky sprevádzané množstvom plávajúcich bodiek alebo zmenou videnia je však vhodné riešiť s očným lekárom.
Aj tento jav ukazuje, že videnie nevzniká len tým, že svetlo „premietne fotografiu“ do oka. Je to výsledok činnosti celého zrakového systému vrátane mozgu.
Tma teda nie je čierna farba rozliata po miestnosti
Tma sama osebe nemá farbu. Je to stav, pri ktorom do očí neprichádza dostatok viditeľného svetla. Bez svetla sa nevytvorí informácia o farbách ani detailoch a mozog túto minimálnu úroveň jasu vníma ako čiernu.
To, čo nazývame čiernou tmou, je teda zmes fyziky a ľudského vnímania. Fyzika neposkytne oči dostatok svetla a mozog z nedostatku signálu vytvorí najtmavší možný obraz.
A ani ten nemusí byť dokonale čierny. Zrakový systém zostáva aktívny, vyrába vlastný šum a občas nám ukáže sivé zrnenie či drobný záblesk. Tma teda neznamená, že oči a mozog prestali pracovať. Znamená len, že nemajú čo poriadne vidieť.
