Wat is kleur: kan blauw wit lijken?

Illustration by Zhenya Pashkina www.pashkina.com 2017. All rights reserved.

Voor de meeste mensen is de wereld kleurig. Dat komt doordat objecten in de wereld slechts een deel van het zonlicht reflecteren. Het zonlicht zelf is wit: het bevat alle golflengten van het licht. Korenbloemen reflecteren licht van rond de 450 nanometer (golflengte) en daarom hebben ze een uitgesproken kleur. Onze ogen zijn erop gebouwd verschillen in golflengten waar te nemen. We hebben daarvoor kegels in ons netvlies naast de staafjes die ongevoelig zijn voor kleur. Als kegels geprikkeld worden geven eraan gekoppelde neuronen elektrische signalen door aan de visuele cortex in de hersenen

Figuur 1. kegels (blauw) en staafjes (geel) in de retina van het oog. (gekleurde electronen-microscoop foto)
Figuur 2. Gevoeligheid van drie soorten kegels (cone) bij verschillende golflengtes van het licht. S = Short: korte golflengte; M = Medium: middellange en L = Long: lange golflengten)

We hebben drie soorten kegels, gevoelig voor verschillende golflengten. Bij een golflengte van 450 nanometer worden vooral de S kegels geprikkeld. Bij een golflengte van 500 nanometer worden ook de M kegels geprikkeld en verandert de waargenomen kleur richting groen. En zo kunnen we met behulp van die drie kegelsoorten duizenden, miljoenen schakeringen van licht met golflengten tussen ongeveer 380 en 780 nanometer onderscheiden.

De naam van een kleur maakt uit

Dat klinkt allemaal behoorlijk exact: golflengtes die worden waargenomen in de ogen en doorgegeven als elektrische signalen naar de hersenen. Maar de kleur die we zien, ons bewust worden, is minder vast. Mijn vrouw houdt van combinaties van groen en blauw in kleren, meubels, quilts. Veel mensen vinden dat die kleuren niet bij elkaar passen of zelfs vloeken. Misschien ziet zij ze anders? Dat zou wel kunnen. Het komt voor dat ik het over een blauwe jas heb, en zij niet weet wat ik bedoel. Totdat ze begrijpt dat ik het over die groene jas heb. Het gaat dan natuurlijk om een kleur in het tussengebied tussen blauw en groen.

Hoe je kleuren benoemt is niet alleen voor communicatie en voorkómen van misverstanden van belang. Dat laten Lera Boroditsky en haar medewerkers zien. Zij bestuderen de invloed van taal op ons denken. In het Russisch bestaat de kleur blauw niet, maar twee kleuren die lichter blauw, “goluboy”, en donkerder blauw, “siniy”, aanduiden. Nu blijkt dat Russen twee kleuren blauw die weinig verschillen, sneller onderscheiden als ze tot verschillende categorieën behoren -één “goluboy” en één “siniy”- dan wanneer ze tot dezelfde categorie behoren. Maar als ze tegelijkertijd woorden moeten repeteren van getallen, dan valt dat verschil weg. Ze kunnen dan niet de woorden voor die twee kleuren blauw in hun hoofd gebruiken. Dus alleen als ze de verschillende woorden voor licht- en donkerblauw kunnen gebruiken, kunnen ze de verschillende kleuren sneller onderscheiden. Dat betekent dat de woorden voor kleuren de subjectieve gewaarwording of interpretatie van kleuren beïnvloeden.

Golflengtes zijn objectief, maar kleuren niet

Zelfs hoe we een kleur zien is niet objectief. Dat wordt het duidelijkst geïllustreerd door een hype op internet begin 2015 rond “The Dress”.

Ik weet niet wat jij ziet. Ik zie een blauwe jurk met zwarte strepen. Maar veel mensen zien een witte jurk met gouden strepen. Hoe kan dat? Hoe we een kleur zien hangt af van de belichting. Dat is niet gek, want de kleur van een object wordt bepaald door de reflectie van het licht dat er op valt. Als je buiten loopt is het licht wit, terwijl kunstlicht, binnen, warmer is, met meer licht van lange golflenten. Omdat je bij de foto niet kunt zien waar hij genomen is, hangt het ervan af hoe je de belichting van de jurk op de foto interpreteert. Mensen die aannemen dat natuurlijk, buitenlicht op de jurk valt, zien hem wit en goudkleurig, terwijl mensen die aannemen dat kunstlicht, binnen op de jurk valt, hem zien als blauw en zwartkleurig. Dat aannemen gaat onbewust. Als duidelijk zou zijn dat de foto buiten of binnen is genomen, zou er geen twijfel over de kleur zijn. Maar hoe kan het dat zonder die informatie ik blauw en zwart zie en iemand anders wit en goud? We weten geen van beiden in welk licht de foto is genomen. Bij twijfel beslist het onbewuste brein! Het blijkt dat oudere mensen en vrouwen vaker wit en goud zien dan jongere mensen en mannen. Mogelijk komt dat doordat ouderen en vrouwen vaker daglicht typen zijn en jongeren en mannen vaker nachtuilen. Of dat klopt weet ik niet. Wel is duidelijk dat ons brein onbewust kiest op basis van veronderstellingen. Die veronderstellingen verschillen dus tussen het ene en het andere individu. Je kunt ook zeggen dat welke kleur je ziet berust op vooroordelen. Daarbij is interessant dat je brein kiest voor blauw en zwart of voor wit en goud en niet iets ertussen in.

De foto van deze jurk werd zo een hype omdat het niet normaal is dat mensen zo verschillen in het waarnemen van dezelfde golflengte. Meestal hebben we ongeveer dezelfde vooroordelen!

Zijn korenbloemen blauw?

Over de kleur van de korenbloemen waar ik mee begon zal zelden discussie ontstaan, ook niet als ze binnen in een vaas staan. Dus zijn korenbloemen blauw? Dat kan je zo niet zeggen. Van wit licht weerkaatsen ze vooral golflengten rond de 450 nanometer. Die nemen we waar met onze ogen, maar pas veel verderop in ons brein koppelen we de naam blauw eraan. Die jurk weerkaatst ook licht rond de 450 nanometer, maar dat noemen sommige mensen wit. In figuur 2 staan de gevoeligheid van de kegels en de bijbehorende golflengtes met kleuren aangegeven, maar dat laatste is dus eigenlijk onjuist.

Sommige filosofen zeggen daarom dat kleur objectief niet bestaat. Dat is ook weer overdreven, want de golflengte van de ene streep van de jurk is anders dan van de ander. Dat is objectief meetbaar, of je ze nu wit en goud of blauw en zwart noemt. En hoe je een kleur noemt maakt uit hoe je die kleur behandelt: Russisch of Nederlands. Dus misschien is het beste te zeggen dat verschillen in weerkaatste golflengten bestaan en dat we die benoemen als kleuren. Bij dat benoemen spelen subjectieve factoren een rol. Dus wat is kleur?

Bronnen
Longden, K. D. (2016). "Central Brain Circuitry for Color-Vision-Modulated Behaviors." Current biology : CB 26(20): R981-R988.
Lafer-Sousa, R., K. L. Hermann, et al. (2015). "Striking individual differences in color perception uncovered by 'the dress' photograph." Current biology : CB 25(13): R545-546
Daniel C. Dennett (2015) “Why and How Does Consciousness Seem the Way it Seems?” in Open Mind. Thomas Metzinger & Jennifer M. Windt (Eds), Open Mind Group. www.open-mind.net. ISBN: 978-3-95857-102-0. p. 894-923.
Boroditsky, L. (2011). "How language shapes thought." Scientific American 304(2): 62-65.
Kelber, A. and D. Osorio (2010). "From spectral information to animal colour vision: experiments and concepts." Proceedings. Biological sciences 277(1688): 1617-1625
Winawer, J., N. Witthoft, et al. (2007). "Russian blues reveal effects of language on color discrimination." PNAS 104(19): 7780-7785.


Lex
Een hoopvol stukje. Ben ik dan toch niet kleurenblind? Subjectieve factoren spelen immers volgens jou ook een rol. Zou het ook kunnen zijn dat stemming de kleurwaarneming beïnvloedt? Groet, lex

Peter Moleman
Beste Lex, Ik heb geaarzeld of ik aan het begin moest vermelden dat het verhaal natuurlijk niet opgaat of anders uitpakt voor mensen die kleurenblind zijn. Die missen immers (de functie van) één of meer soorten kegels. Maar of stemming de kleurwaarneming beïnvloedt weet ik niet en ik kan er ook niets over vinden. De vraag is of je dan alles letterlijk of overdrachtelijk grijs, grauw en kleurloos ziet in geval van gedaalde stemming en (te?) prachtig kleurig bij gestegen stemming. Het is wel bekend dat stemming geurwaarneming beïnvloedt. Ik kan me voorstellen dat dat ook voor kleur geldt, hoewel geurwaarneming anders werkt. Ik ben bezig aan een bericht over geur.

Menno Oosterhoff
Je eindigt met de vraag. Wat is kleur? Beleving zou ik zeggen. Het begint met licht van diverse golflengtes, dan prikkeling van kegeltjes, dan electrische stroompjes in de neuronen, eerst naar de thalamus en dan naar de visuele cortex. Het wordt dan in een context geplaatst en dan uiteindelijk komt het tot de beleving. Pas dan is het kleur. Ik weet niet of dat helemaal klopt want in de thalamus vindt vaak ook al een vooroordeel plaatst, dus misschien is daar ook al enige beleven, maar dan van een andere orde van bewustzijn dan corticaal

Peter Moleman
Beleving, lijkt mij ook. Je schrijft: ''Het wordt dan in een context geplaatst en dan uiteindelijk komt het tot de beleving''. Heb je door dat je daar van beschrijvingsniveau wisselt, van grofstoffelijke beschrijving naar .....? En je hebt het over de thalamus, maar wist je dat in de retina het signaal al beïnvloed wordt op de manier die jij (en ik; als metafoor natuurlijk) vooroordeel noemen? Zou dan in de retina al enig beleven zijn? Je hebt misschien gelijk dat kleur niet te definiëren valt op het grofstoffelijke niveau. Maar ''beleven'' is een andere categorie en verklaart dus niets op het grofstoffelijk niveau, al valt er op dat niveau misschien heel wat over te zeggen. Zie ''Het Ego is dood, lang leve het ego'' waar een professor ''de universiteit'' laat zien. Heb jij wel eens een universiteit gezien? Zo ja, stuur me dan een foto of tekening van een universiteit svp.

Lijn Schutte
Hilarisch: ik lees deze tekst op ''geschreven volgorde'' van boven naar beneden dus, en zie de foto van ''the dress'' in wit en goud. Terwijl ik me afvraag of ik hem niet in blauw en zwart kan zien, door langer kijken en concentreren - zoals je ineens de opgetrokken knie van een ruggelings neergevleide, naakte vrouw ontdekt in de neusbrug van de getekende Freud in de prent ''What''s on a man''s mind?'' - lees ik een verklaring voor mijn kleurvoorkeur in mijn ouder (? Ik ben 50) en vrouw zijn. Dan lees ik de dag- of kunstlichtinterpretatie en probeer nog eens of ik de andere kleuren kan zien als ik me de jurk in een winkel met kunstlicht voorstel. Niets. De jurk blijft wit met goud. Overtuigend wit met goud: ik kan me eigenlijk niet voorstellen dat iemand zwart kan zien in wat toch overduidelijk goud is; wit met lichtblauw verwarren, snap ik nog. Wit in de schaduw wordt ook lichtblauw. Maar goud voor zwart aanzien? Gouden sierraden of schilderijlijsten kleuren toch ook niet plotsklaps zwart, zodra iemand een lamp aanknipt? Nee, die zwartkijkers kijken gewoon niet goed, mompelt mijn brein. Dan heb ik het tekstje uit en zoek naar de plek om te reageren. Ik wil mijn enthousiasme over zo''n leuke site optypen en vragen bij welke golflengte in nanometers onze L-kegels dan actief worden en welke kleur(-en) die dan voornamelijk waarnemen. Het is even zoeken. Ik scrol naar beneden. Nee, hier lijkt het niet te zijn, alleen deelmogelijkheden: facebook, twitter, mail.. Misschien dan helemaal bovenaan? Ik scrol weer helemaal naar boven en kom langs de foto van ''the dress''. Maar iemand heeft intussen die foto vervangen! Nu is hij namelijk blauw met zwarte strepen! Hoe is het mogelijk! Moet ik mijn lampje uitknippen? Heeft de poging chocola te maken van het golflengtediagram mijn breinfunctie vermannelijkt? Of is 50 anno 2018 toch best nog wel jong? De ''dress'' blijft overtuigend blauw met zwart. Hoe iemand daar nu wit en goud van kan maken, is mij een raadsel.