Niby wszystko jest jasne. Światło wpada do oka przez źrenicę (która jest otworem w rogówce). Następnie przechodzi przez soczewkę, której grubość jest tak regulowana, żeby obraz został odwzorowany na siatkówce, czyli „z tyłu” oka. Tam znajdują się komórki, które sygnał świetlny przerabiają na impulsy nerwowe. Na końcu tej drogi jest mózg, w którym na podstawie sygnałów nerwowych odtwarzany jest obraz.

Ogórek z pomidorem

Oko, nerwy, mózg… co ma największy wpływ na to, że widzimy? To pytanie o tyle bez sensu, że każdy z tych elementów jest niezbędny. Chociaż… oko jest w pewnym sensie elementem biernym całego procesu widzenia. Nerwy wzrokowe działają jak kabel elektryczny. One tylko przesyłają sygnały. To w mózgu dzieje się najwięcej. To tutaj powstaje obraz trójwymiarowy z połączenia obrazów z dwóch oczu. Mózg, mając do dyspozycji dwa obrazy tego samego obiektu, ale widzianego pod nieco różnymi kątami, potrafi na ich podstawie „wyprodukować” obraz przestrzenny. Dzięki temu (zjawisko zwane jest stereopsją) nie tylko potrafimy ocenić dokładnie kształty, ale także odległość. W skrócie, dzięki temu widzimy świat przestrzennie, choć na siatkówce naszych oczu odwzorowany jest on dwuwymiarowo, a więc „na płasko”.

W mózgu falom elektromagnetycznym o różnej długości nadawane są kolory. Dlaczego pomidor jest koloru czerwonego? Gdy na przedmiot padnie białe, naturalne światło, jego część (światła) jest przez przedmiot pochłaniana, a część odbijana. Pomidor pochłania niemal wszystkie długości fal, za wyjątkiem jednej. Odbija falę, której długość wynosi od ok. 630 do ok. 780 nm. Gdy taka fala trafi do ludzkiego oka, mózg „wytworzy” wrażenie koloru czerwonego. Gdy do oka trafia fala o długości ok. 550 nm, mózg „wytworzy” wrażenie widzenia czegoś zielonego. Pytanie zatem, czy pomidor rzeczywiście jest czerwony, a ogórek zielony, jest trochę bez sensu. To mózg tak nam podpowiada. Każdy człowiek widzi te przedmioty mniej więcej w ten sam sposób, ale niektóre zwierzęta mogą wspomniane pomidory i ogórki widzieć zupełnie inaczej.

Koty z psami i ptakami

Zwierzęta są do bólu pragmatyczne. Ewolucja nie lubi rozrzutności. Rozrzutność powoduje mniejszą specjalizację, a ta oznacza porażkę w wyścigu o ofiarę, o zdrowe potomstwo, o przetrwanie. Różnice w widzeniu kolorów, nawet w obrębie jednej gromady, takiej jak ssaki, nie mówiąc już o owadach, są gigantyczne. Zasada działania oka jest podobna, ale część światłoczuła i przede wszystkim „oprogramowanie”, czyli mózg, są różne. To ostatnie jest związane z potrzebami danego gatunku. Dobrym przykładem jest jeż. On widzi świat w odcieniach szarości. Jego oczy (i mózg) nie widzą kolorów, bo one mu nie są do niczego potrzebne. Z jednym wyjątkiem. Jeże widzą kolor brązowy, bo takie właśnie są ślimaki i dżdżownice. Dzięki temu rozwiązaniu jeże w czarno-białym świecie dokładnie widzą to, co może być pokarmem. Psy widzą tylko trzy kolory (żółty, niebieski i fioletowy). Cała reszta jest dla nich jedynie odcieniem szarości. Psom do życia nie jest potrzebny kolorowy świat. Po to, by przeżyły (mowa o psach dzikich, a nie kanapowcach, które jedzenie w granulkach mają podetknięte w misce pod sam nos), muszą widzieć na duże odległości i szybko rozpoznawać niewielkie, poruszające się zwierzątka. I w tym psy są mistrzami. Niektóre rasy dokładnie widzą na odległość prawie jednego kilometra!

A co z kotami? Mówi się, że widzą w ciemności. To nieścisłość. W totalnie ciemnym pokoju koty nic nie zobaczą. Faktem jednak jest, że widzą w warunkach, w których człowiek jest ślepy. Potrafią wykorzystywać bardzo niewielkie ilości światła, bo mają w oku lustro (kilkanaście warstw odbijających światło komórek). Nawet najmniejsza ilość światła, która wpadnie do kociego oka, przez odbicia jest zwielokrotniana. Koty domowe wyraźnie widzą przy około 15 proc. światła potrzebnego człowiekowi do widzenia. Coś za coś. Gdy jest zbyt jasno, koty widzą gorzej niż ludzie. A co z kolorami? Wydaje się, że koci mózg nie potrafi nadawać kolorów, a to znaczy, że zwierzę widzi świat monochromatycznie (co niekoniecznie musi znaczyć, że w odcieniach szarości).

A owady?

Być może najbardziej zróżnicowane widzenie występuje u owadów. Choć ważka i mrówka należą do tej samej grupy, to, co rejestrują ich oczy i interpretuje mózg, jest całkowicie inne. Owady mają oczy złożone. Każde oko składa się z wielu „małych oczek”. To tzw. ommatidia. Każde z takich „pojedynczych oczu” ma swoją rogówkę i swoje komórki światłoczułe. Ma też coś w rodzaju soczewki (tzw. stożek krystaliczny), co – podobnie jak soczewka w oku człowieka – może zmieniać swoją grubość. W mózgu owada obrazy z każdego z „osobnych” oczek składane są w jeden. Jak owad widzi świat? Trudno powiedzieć, ale najprawdopodobniej jak mozaikę, jak pejzaż namalowany przez impresjonistę, czyli złożony z kropek albo ciapek. Im więcej pojedynczych oczek (ommatidiów), tym wyraźniejszy obraz i tym łatwiej jest owadowi zauważyć ruch. I tutaj pojawiają się spore różnice pomiędzy poszczególnymi owadami. Te, które nie potrzebują wzroku, a jedynie informację ciemno–jasno, mają ommatidiów zaledwie kilka. Na przykład mrówka robotnica, która w mrowisku posługuje się węchem, ma ich zaledwie 6. Ale już mucha domowa ma ich kilka tysięcy. Najbardziej złożone oczy wśród wszystkich owadów mają ważki. Każde oko składa się z kilkudziesięciu tysięcy oczek pojedynczych.

Jeszcze ciekawiej wygląda – z punktu widzenia owada – świat kolorów. Owady widzą kolory, których ludzie nie zauważają, bo oczy tych pierwszych są wrażliwe na promieniowanie ultrafioletowe (którego nasze oko nie rejestruje). W efekcie to, co dla nas jest białe, dla motyla czy pszczoły może być kolorowe. Gdyby założyć „owadzie okulary”, okazałoby się, że białe płatki kwiatów są pełne przepięknych kolorowych wzorów. No tak. Patrząc na kolorową łąkę warto pamiętać, że to, co widzimy (i czym się zachwycamy), to zaledwie wycinek rzeczywistości. Ta sama łąka dla owadów jest jeszcze bardziej kolorowa. Jak wyglądają kolory, które widzą owady, a których my nie znamy? Nie wiadomo. Pasjonujące, prawda?

Warto wiedzieć

• Małe dzieci widzą do góry nogami, bo soczewka w oku odwraca obraz. U osoby dorosłej dzieje się to samo, ale mózg wie, że musi rejestrowany obraz odwrócić, by był „prawidłowy”. U dziecka mózg musi się tego dopiero nauczyć. Wydaje się, że dziecko widzi już prawidłowo około 3.–4. miesiąca życia.

• Dzięki oczom ptaki nawet z dużej wysokości potrafią wypatrzyć biegnącą mysz. Oczy umożliwiają ptakom także orientację przestrzenną. W siatkówce ptasich oczu jest znacznie więcej światłoczułych komórek niż u ludzi. Dzięki temu widzą one więcej szczegółów. Co najciekawsze, ptaki potrafią nie tylko regulować grubość soczewki (co potrafi też człowiek), ale także kształt całej gałki ocznej. W efekcie ptaki potrafią… przybliżać obraz podobnie jak aparat fotograficzny z funkcją zoom. W centralnej części pola widzenia jastrzębie mają zdolność powiększenia obrazu nawet 2,5-krotnie.

• Czy wszyscy ludzie widzą te same kolory? Niekoniecznie. Komórki siatkówki są wrażliwe na światło dzięki specyficznym białkom, które je budują. Okazuje się, że te białka nie są u wszystkich identyczne. A to sugeruje, że widzimy świat w różnych odcieniach. To, co dla jednej osoby jest fioletem, dla innej może być różem. To, co dla jednej jest pomarańczem, dla drugiej jest już brązem. Na to nakładają się różnice w widzeniu kolorów pomiędzy płciami. Kobiety widzą znacznie więcej odcieni niż mężczyźni. Nie ma to jednak związku z budową oka, tylko raczej mózgu. U mężczyzn znacznie częściej występują wady wzroku związane z rozpoznawaniem kolorów.

• Niektóre zwierzęta (gady) mają trzecie, tzw. termiczne, oko. Widzą więc także źródła ciepła. Takie oczy widzą nie kształty, tylko raczej ruch.