Definicja pojęcia:

barwa

Barwa, kolor – właściwość ciał materialnych określana przez następujące parametry: odcień, natężenie (jasność), nasycenie oraz czystość, odbierana jako subiektywne wrażenie zmysłowe przez receptory zmysłu wzroku, polegające na absorpcji różnej długości fal światła widzialnego; dla organizmów żywych oraz ich struktur wyróżnia się barwę strukturalną (barwę optyczną) powstającą wskutek zjawiska ugięcia, nakładania się bądź rozproszenia fal świetlnych na powierzchni różnych struktur organizmów żywych oraz barwę barwnikową warunkowaną obecnością barwników.
  1. Fizyczna natura barwy
  2. Postrzeganie barw
  3. Barwy organizmów żywych

Fizyczna natura barwy

Barwa (kolor) jest właściwością ciał materialnych, która odbierana jest jako subiektywne wrażenie zmysłowe przez receptory zmysłu wzroku, polegające na absorpcji różnej długości fal światła widzialnego (widzialnej części promieniowania elektromagnetycznego).

Barwa jest charakteryzowana przez następujące parametry:
  • odcień (ton, chromatyczność) – określany przez długość fali elektromagnetycznej w zakresie światła widzialnego (380-780 nm); zakres długości fali dla barw prostych wynosi: 653-770 nm (barwa czerwona), 590-635 nm (barwa pomarańczowa), 565-590 nm (barwa żółta), 520-565 nm (barwa zielona), 500-520 nm (barwa jasnoniebieska), 450-500 nm (barwa niebieska), 430-450 nm (barwa ciemnoniebieska), 380-430 nm (barwa fioletowa);
  • natężenie (jasność) – określane jako udział ilości światła danej barwy w stosunku do ogółu panujących warunków oświetleniowych;
  • nasycenie – określane jako udział achromatyczności w danej barwie; malejące wraz ze wzrostem udziału barwy białej (np. barwa czerwona, różowa, biała);
  • czystość – określana jako udział achromatyczności w danej barwie; malejąca wraz ze wzrostem udziału barwy czarnej (np. barwa czerwona, czerwonobrązowa, czarna).

Barwy można podzielić na:


  • barwy proste (monochromatyczne, widmowe) – otrzymane w wyniku rozszczepienia światła białego oraz barwy złożone – składające się z mieszaniny barw prostych;
  • barwy niekolorowe (achromatyczne) – barwy nie posiadające odcienia (barwa biała, czarna, szarości) oraz barwy kolorowe (chromatyczne) – barwy posiadające odcień (np. barwa czerwona, żółta, zielona).
Zakres światła widzialnego, fot. shutterstock

Postrzeganie barw

Zdolność postrzegania barw występuje u stawonogów, głowonogów oraz kręgowców; oczy pozostałych zwierząt rozróżniają wyłącznie stopień natężenia światła oraz różne odcienie czerni. Zakres długości fal światła widzialnego odbieranego przez zmysł wzroku większości zwierząt zawiera się w przedziale 400-700 nm; zakres ten u niektórych zwierząt może być przesunięty w kierunku podczerwieni (np. u węży, niektórych ryb, owadów krwiopijnych) bądź w kierunku nadfioletu (np. u pszczół i ptaków).

Odbieranie bodźców świetlnych u kręgowców możliwe jest dzięki obecności w siatkówce oka komórek światłoczułych – pręcików i czopków. Pręciki wrażliwe są na światło o słabym natężeniu i odpowiedzialne są postrzeganie kształtów i ruchu. Czopki wrażliwe są na światło barwne oraz światło białe o dużym natężeniu i odpowiedzialne są za rozróżnianie barw. Siatkówka człowieka oraz blisko spokrewnionych ssaków naczelnych zawiera trzy rodzaje czopków – czopki wrażliwe na światło niebieskie, zielone i czerwone (widzenie trichromatyczne). Niektóre kręgowce (np. ptaki, ryby, gady, płazy) posiadają dodatkowy rodzaj czopków wrażliwych na ultrafiolet (widzenie tetrachromatyczne).
Struktura siatkówki oka ludzkiego. Komórkami odpowiedzialnymi za odbieranie bodźców wzrokowych są pręciki oraz trzy rodzaje czopków: czopki wrażliwe na światło niebieskie, zielone i czerwone, fot. shutterstock

Barwy organizmów żywych

Barwy organizmów żywych mogą być uwarunkowane ich składem chemicznym (obecnością związków organicznych i nieorganicznych wchodzących w skład organizmu lub budujących jego poszczególne części), np. u jednokomórkowców; obecnością barwników (barwy barwnikowe) bądź strukturą komórek i tkanek, w szczególności naskórka i jego wytworów (barwy strukturalne). U niższych bezkręgowców i strunowców wynikają również z rodzaju pobieranego pokarmu, nagromadzonych produktów przemiany materii oraz obecności symbiontów (np. glonów, bakterii).

Barwy barwnikowe (barwy chemiczne, barwy pigmentowe) są uwarunkowane obecnością barwników pochłaniających światło o danej barwie, występujących w stanie rozproszonym w różnych częściach ciała (np. oskórku, naskórku i jego wytworach, narządach wewnętrznych) bądź zlokalizowanych w specyficznych komórkach barwnikowych (np. chlorofile w chloroplastach, melaniny w melanoforach). 

Głównymi barwnikami roślin są chlorofile nadające roślinom (głównie liściom) barwę zieloną, karotenoidy (ksantofile, karoteny) nadające kwiatom i owocom barwę żółtą, czerwoną, pomarańczową i różową, flawonoidy nadające kwiatom i liściom barwę żółtą oraz antocyjany nadające kwiatom, owocom i liściom barwę czerwoną, fioletową i niebieską.

Barwniki odpowiedzialne za barwę ciała głowonogów oraz kręgowców (ryb, płazów i gadów) zlokalizowane są w komórkach barwnikowych określanych mianem chromatoforów. Do chromatoforów zalicza się ksantofory (zawierające żółte pterydyny), erytrofory (zawierające czerwone lub pomarańczowe karotenoidy) oraz melanofory (zawierające brązowo-czarne eumelaniny). Odpowiednikiem chromatoforów u ptaków i ssaków są melanocyty zawierające ziarna melaniny.

Najpiękniejszymi barwami barwnikowymi cechują się rurkopławy, ukwiały, osiadłe wieloszczety, motyle, chrząszcze, ryby raf koralowych oraz ptaki egzotyczne (np. turaki).

Połyskujące, metaliczne barwy strukturalne (barwy optyczne) powstają wskutek ugięcia (dyfrakcji), nakładania się (interferencji) bądź rozproszenia fal świetlnych na powierzchni różnych struktur organizmów żywych (pancerzyki owadów, perłowe powłoki muszli mięczaków, skrzydła motyli, oskórki, łuski gadów, pióra ptaków). Najpiękniejszymi barwami strukturalnymi cechują się motyle oraz ptaki egzotyczne (np. kolibry, nektarniki, cudowronki, zimorodki).
Niebieska barwa kwiatów kosaćca bródkowego (Iris germanica) warunkowana jest obecnością delfinidyny – barwnika z grupy antocyjanów, fot. shutterstock

Bibliografia

  1. Henryk Szarski (red.); “Anatomia porównawcza kręgowców”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1992;
  2. Hazel Rossotti; “Colour. Why the World Isn't Grey”; Princeton University Press 1985. ;
  3. Zdzisława Otałęga (red. nacz.); “Encyklopedia biologiczna T. I, VII, XII”; Agencja Publicystyczno-Wydawnicza Opres, Kraków 1998-2000.;
  4. Jan Kopcewicz, Stanisław Lewak (red.); “Fizjologia roślin”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2012.;
  5. David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker; “Podstawy fizyki T. 4”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2015.;
  6. Johnatan Elphick; “The World of Birds”; Natural History Museum, London, 2014.;
Legenda. Pokaż objaśnienia oznaczeń i skrótów
Szukaj
Oceń stronę
Ocena: 4.5
Wybór wg alfabetu:
a b c ć d e f g h i j k l ł m n o q p r s ś t u v w x y z ż ź
Pasaż zakupowy