Először is, teljes sötétségben lehetetlen bármit is látni. A teljes sötétség a fény hiányát jelenti, és a szemünk a fénytől függ a látáshoz. Ezzel együtt elég ritka, hogy teljes sötétségben legyünk, még éjszaka is. A felhőkről visszaverődő városi fények, az autók fényszórói, a Hold, a csillagok, sőt maga az éjszakai égbolt légfénye is halvány fénnyel tölti meg az éjszakát. A sötétséggel kapcsolatos legtöbb tapasztalatunk valójában részleges sötétséget jelent; amikor még mindig van egy kis fény. És így van az, hogy elég idő elteltével a szemünk képes alkalmazkodni és látni a részleges sötétségben jelenlévő alacsony fényszintet.

Azonban meglepő módon az emberi szemnek több órára van szüksége ahhoz, hogy teljesen alkalmazkodjon a sötétséghez, és elérje optimális érzékenységét a gyenge fényviszonyokra. A látásérzékenység leggyorsabban a sötétségnek való kitettséget követő első néhány percben növekszik. Emiatt sokan úgy gondolják, hogy szemük már néhány perc elteltével elérte avagy maximális érzékenységet. De több órával a sötétben való expozíció után az emberi szem folyamatosan alkalmazkodik, és szép lassan növeli az érzékenységet. Ennek a folyamatnak három főszereplője a pupilla, és a retinán található csapok és a pálcikasejtek.

Haladjunk gyorsaság szerint, a leggyorsabban reagáló rész a pupillánk. A pupilla az a sötét lyuk a szem elülső része közelében, amely beengedi a fényt a szembe, hogy a fény képet tudjon alkotni a hátoldalon (a retinán). A pupillát körülvevő szivárványhártya izmokat tartalmaz, amelyek a pupilla méretét szabályozzák. Gyenge fényviszonyok esetén a szivárványhártya a lehető legnagyobbra tágítja a pupillát. Ez a tágulás a lehető legtöbb fényt engedi be a szembe, így az érzékenység fokozódik. A pupilla hozzájárulása a sötétadaptációhoz mindössze néhány másodperctől egy percig tart. Ez tehát gyors, de a látásunk itt még nem az igazi.

A retina mentén található csapok felelősek a színlátásért. A digitális fényképezőgép pixelrácsához hasonlóan a retina mentén elhelyezkedő csapok hatalmas térbeli tömbje érzékeli a látott képet alkotó színes fény különböző részeit. Maguk a csapok is képesek alkalmazkodni a részleges sötétséghez. A csapok rodopszint tartalmaznak, amely a sok fényérzékeny vegyi anyag egyike. A rodopszin nagyon érzékeny a fényre, és ez az elsődleges vegyi anyag, amelyet a csapok használnak, amikor gyenge fényviszonyokkal dolgoznak. A probléma csupán az, hogy a rodopszin annyira érzékeny a fényre, hogy normál fényviszonyok mellett a fény deformálja és deaktiválja (fotobleach) ezt a vegyi anyagot. A nap nagy részében, amikor normális fényben járkálunk, a szemünkben lévő rodopszin deaktiválódik. Azonban a sötétben a rodopszin képes regenerálódni és újra aktiválódni, így újra érzékennyé válik a fényre, és javul az éjszakai látásunk. Ez a regenerációs folyamat azonban időbe telik. A csapoknak körülbelül 10 percig tart, amíg alkalmazkodnak a sötéthez. Ez tehát egy kicsit lassabb folyamat, de cserébe már jobban is látunk vele.

Végül a szemünkben lévő pálcikasejtek felelősek a fekete és fehér látásért. Ők az igazi mesterek, amikor a gyenge fényviszonyok közötti látásról van szó. A szemünkben lévő pálcikák több mechanizmuson keresztül érik el ezt a nagyszerű éjszakai látást:

A kúpokhoz hasonlóan a pálcikasejtek is tartalmaznak rodopszint, a fényre rendkívül érzékeny vegyi anyagot, azonban a pálcikasejtek jóval nagyobb mértékben támaszkodnak a rodopszinra, mint a csapok, így minden egyes pálcikasejt 100-1000-szer érzékenyebb, mint egyetlen csap. Emellett pedig a retinán sokkal több pálcika is van (100 millió), mint csap (5 millió).

Mindezek mellett pedig több pálcika ugyanahhoz a kimeneti jelhez (ugyanahhoz az interneuronhoz) kapcsolódik. Ez lehetővé teszi a kisebb fényszintek érzékelését, azonban ez a képfelbontás rovására megy.

Viszont a pálcikák lassan reagálnak a fényre (hosszú időn keresztül gyűjtik a fényt). Ez egyrészt azt is jelenti, hogy lassabban állnak be a sötétre, ugyanis pálcikasejteknek több órára van szükségük ahhoz, hogy teljesen sötéthez alkalmazkodjanak. De azt is jelenti, hogy az alacsony fényviszonyok között a gyors változások, mozgások érzékelése kevésbé pontos, éles. Ezt te is tapasztalhattad már, ha valamikor este a teljes sötétben futottál, vagy kerékpároztál, és a környezet kissé elmosódott a mozgás hatására.

Összefoglalva, a sötétségnek való kitettség hatására pupilláink másodpercek alatt kitágulnak, kúpjaink kb. 10 perc alatt alkalmazkodnak, pálcikáink pedig néhány óra múlva alkalmazkodnak teljesen.

Ehhez még egy érdekes legenda, hogy állítólag sok félszemű kalóznak valójában mindkét szeme épp volt, és azért hordtak az egyiken szemtakarót, hogy a sötéthez hozzászokjon az egyik szemük, így amikor a fedélzetről hirtelen leugrottak a hajó belsejébe, akkor csak áttették a szemfedőt a másik szemükre és az már hozzá is volt szokva a sötéthez. Hogy ez a történet igaz-e az talán sose derül ki, de mindenesetre a kalóz elve helyes volt, mert a szemnek valóban szignifikáns időre van szüksége ahhoz, hogy átálljon, és ez egy hajó elfoglalásánál nem mindig áll rendelkezésre…

Forrás: WTAMU EDU