Väriaisti

Väriaisti eli värinäkö tarkoittaa monilla eliöillä olevaa kykyä nähdä eri värejä. Värinäkö on osa näköaistia.
Ihmisen värinäkö toimii siten, että silmän verkkokalvon kolmentyyppiset tappisolut reagoivat valon eri aallonpituuksiin ja välittävät näkötiedon näköhermon kautta aivoihin, jotka tuottavat siitä värihavainnon.
Ihmisen väriaisti.
Ihmisen nykymuotoinen värinäkö kehittyi 30–40 miljoonaa vuotta sitten. Tuolloin ihmisen edeltäjät elivät metsissä, joissa oli eduksi kyetä erottamaan kasvien värikkäät ravintorikkaat osat vihreistä osista. Väreillä pystyttiin myös viestimään suvunjatkamisaikeista aiempaa tehokkaammin.
Ihminen havaitsee sateenkaaren värit violetista punaiseen. Ihminen ei pysty havaitsemaan violettia lyhytaaltoisempaa ultraviolettia väriä, kuten jotkin muut eläinlajit. Ultravioletti valo ei ensinkään pääse ihmissilmän linssistä sisään, eikä ihmisellä ole myöskään sen havaitsemiseen kykeneviä tappisoluja.
Ihmisen näköjärjestelmän osia ovat silmä, näköhermo ja aivot. Värien prosessointia näköjärjestelmässä kuvataan vyöhykemallilla, jonka kolme tasoa ovat verkkokalvotaso, koodaustaso ja havaintotaso.
Silmässä olevan verkkokalvon tappisolut sisältävät fotopigmenttejä eli väriaineita, jotka toimivat suodattimina imemällä itseensä vain tietyillä aallonpituusjaksoilla olevat valon säteet. Tappireseptoreita on kolmentyyppisiä sen mukaan, mihin aallonpituuksiin ne kaikkein herkimmin reagoivat. Eniten on punaherkkiä tappisoluja, toiseksi eniten viherherkkiä soluja, ja vähiten siniherkkiä soluja. Valokvantin absorboituminen aiheuttaa tappisolun pigmentissä kemiallisen muutoksen, joka laukaisee sähköisen ketjureaktion verkkokalvon ylemmissä soluissa. Reseptoreista saapuvat kolmenlaiset signaalit muuntuvat bipolaari- ja gangliosoluissa vastaväriparien keltainen/sininen ja punainen/vihreä mukaisiksi opponenttisignaaleiksi. Tämän vuoksi ihminen ei kykene aistimaan samassa värissä sekä punaisuutta että vihreyttä, tai sekä sinisyyttä että keltaisuutta.
Tappisolujen eri tyyppien herkkyyskäyrät ovat osittain päällekkäiset. Sen vuoksi esimerkiksi turkoosia väriä aistivat viherherkkien M-reseptorien lisäksi hiukan myös L- ja S-reseptorit. Jos M-reseptoreja stimuloidaan keinotekoisesti laserpulsseilla niin, että L- ja S-reseptorit eivät aktivoidu, aivoissa saadaan aikaan luonnollisesti esiintymätön väriaistimus, jota on kuvattu ennennäkemättömän kylläiseksi turkoosiksi.
Näköaistitieto siirtyy silmästä näköhermon ja näköjuosteen kautta aivoihin, jotka käsittelevät sen. Värihavainnon syntyminen aivoissa on hyvin monimutkainen tapahtumasarja, ja aistitietoa prosessoidaan sekä vaiheittain että rinnakkain. Tieto menee aluksi primaarisen näköaivokuoren alueisiin, jotka sijaitsevat takaraivolohkossa. Sieltä tieto siirtyy kahta eriytynyttä väylää pitkin päälakilohkoon ja ohimolohkoon.
Tavallisin ihmisen värinäön poikkeama on puna-vihersokeus. Harmaakaihi voi aiheuttaa värinäön vääristymän. Ihmisen värihavainto ei yleensä muutu ikääntymisen seurauksena, mutta kyky havaita värieroja heikkenee.
Eläinten väriaisti.
Lintujen tappisolut havaitsevat värejä hiukan ihmisestä poikkeavalla tavalla, sillä jotkin sävyt näkyvät niille voimakkaampina kuin ihmisille. Lisäksi useimmat linnut näkevät myös ultravioletin värinä muiden joukossa, sillä niillä on tappisoluja myös ultravioletin havaitsemista varten. Linnut pystyvät lisäksi erottamaan värejä ihmistä tarkemmin, sillä niillä on ihmistä enemmän tappisoluja. Monen lintulajin koirailla on kirkkaan ultravioletteja kuvioita, jotka herättävät naaraiden huomion parinvalintatilanteessa. Linnut näkevät ultravioletin myös muualla luonnossa: esimerkiksi petolinnut näkevät myyrien ultravioletin värisen virtsan ja pystyvät sen perusteella suunnistamaan alueille, joilla myyriä on.
Monilla kalalajeilla on neljäntyyppisiä tappisoluja, eli ne ilmeisesti näkevät lintujen tapaan myös ultravioletin ja käyttävät ultraviolettia viestinnässään.
Hyönteiset kykenevät yleensä näkemään sinisen, vihreän ja ultravioletin. Vain osa hyönteislajeista näkee myös punaisen.
Nisäkkäillä laajan väriskaalan näkeminen on yleistä aamuhämärissä eläneillä lajeilla, ja alkunisäkkäällä oli siksi myös ultraviolettinäkö. Monet pussieläinlajit havaitsevat värit punaisesta ultraviolettiin. Nykyisin nisäkkäistä ultravioletin näkevät erillisenä värinään myös eräät lepakot ja monet jyrsijät, kuten rotta ja gerbiili. Lisäksi monet muut nisäkkäät näkevät ultravioletin violettina, mistä on hyötyä erityisesti hämäräeläimille, sillä valon lyhimmät aallonpituudet viipyvät näkyvillä pidempään kuin muut. Moni nisäkäs, kuten kissa, koira ja hevonen, ei näe punaista väriä.
Nisäkkäistä värit aistivat ihmisen kaltaisesti vain vanhan maailman apinat. Uuden maailman apinoissa esiintyy punavihervärisokeutta.
Useimmat eläinlajit eivät näe punaisen tuolla puolen olevaa infrapunaista, joka on valon aallonpituuksista kaikkein pitkäaaltoisinta. Infrapunan aistimiskyky on tiettävästi vain joillain käärmeillä, kuten joillain boilla ja pytoneilla. Kaikkein tarkin infrapunanäkö on kalkkarokäärmeellä. Käärmeet aistivat infrapunaiset aallonpituudet kuononsa sivuilla olevilla kuopilla, mutta käärmeen aivot käsittelevät nämä havainnot osana näköaistimustaan.