「色の恒常性」の版間の差分

この色の恒常性は古くから知られているが、初めてこの問題を物理的な視点からとらえたのはVon Helmholtzであると言われている。照明光など物体に届く光は物体固有の分光反射率で反射され、その反射光が私たちの網膜に届く。つまり、網膜に届く光のスペクトル（波長成分）は、照明光のスペクトルの変化に伴って変化している。しかし、私たち人間は照明条件の変化に影響されずに、同じ物体を同じ色として知覚することができる。このような色の恒常性は、人間のみならず[[サル]]などの[[動物]]<ref><pubmed>15268857<pubmed><ref>や昆虫<ref><pubmed>11060214</pubmed></ref>にも存在することが確認されている。色の恒常性がどのようなメカニズムによって実現されているのかについてこれまで多くの研究がおこなわれてきた。諸説あるが、注意を向けている物体から反射される光のスペクトルのみならず、その周辺の領域から反射される光のスペクトルを合わせて分析することによって、その時点での照明条件を推定し、その推定値を用いて対象となる物体からの反射光の値を補正していると考えられている。

1960年代に、サルの第1次視覚野（V[[1野]]）には、ある特定の波長をもつ光に選択的に反応するが、実際の刺激の色には反応しない細胞があることがつきとめられていた。その後、セミール・ゼキは、V1野にある波長選択性細胞とは対照的に、ある特定の波長には反応しないが、実際の色に反応する細胞が、サルの第4次視覚野（V[[4野]]）とよばれる領域に存在することを発見した<ref><pubmed>6621878</pubmed></ref>。この研究では次のような実験が行われた。V1のある細胞の[[受容野]]に、モンドリアン図形の様々な色のパッチがくるように図形の位置を移動させるが、このときパッチに対して照射する赤・緑・青の光の強さを変化させて、いずれのパッチからも同じスペクトルをもつ光が反射されるように調整する。すると、そのV1の細胞は異なるパッチに対して同じ強さで反応することが分かった。これにより、V1の細胞は実際の色には関係なく、反射光がもつ特定の波長に対して選択的に反応すると言える。一方のV4の細胞は、同じスペクトルの光が反射されていても、特定の色のパッチのみしか反応しないことがわかった。これにより、照明光の特性に影響されず、実際の色に対して選択的に反応を示す細胞がV4には存在すると言える。こうして色の恒常性を生み出すために非常に重要な脳領域が存在することが証明された。

また、ゼキらは、[[ヒト]]においても色の恒常性に関連する視覚処理が後頭葉の腹側に位置する紡錘状回，舌状回（V4，V4α）で行われていることを脳機能イメージングにより明らかにした<ref><pubmed>10466157</pubmed></ref>。これらの領域は、照射する光のスペクトルや強度がダイナミックに変化する中でモンドリアン図形を見ているときに、変化しない光のもとで見ているときに比べてより強く活動することを示した。また、サルおよびヒトの脳損傷研究では、V4領域が損傷された場合には、色の恒常性が低下することが報告されている<ref><pubmed>8466667</pubmed></ref><ref><pubmed>7784436</pubmed></ref>。

2004年、色の恒常性を含めた色を知覚する機能は、生後の視覚経験によって獲得されることが明らかとなった<ref><pubmed>15268857</pubmed></ref>。この実験では、生まれて間もないサルを1年間、単色光だけで照明された環境で飼育した。その後、カード課題を用いてこれらのサルの[[色覚]]を検査したところ、白色光のもとではある特定の色のカード（例えば赤色）を選択できるが、照明光のスペクトルを変化させると、その色のカードを選択できなくなるなど、色の恒常性に重篤な障害を持つことが示された。また、その後通常の環境に戻しても、容易には色の恒常性が回復することはなかった。このことは、色の知覚においても[[臨界期]]が存在することを示唆するものである。