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昆虫の「目」にはどう見えている? 不思議な視覚の世界をのぞいてみよう

昆虫の「目」にはどう見えている? 不思議な視覚の世界をのぞいてみよう

出典:Wallpapers Craft – Download butterfly, eyes wallpaper

人の目は、いわゆる「光の三原色」によって色の違いを見ることができます。しかし昆虫の場合はどうでしょうか。カメラ眼と複眼という、そもそもの構造が異なる生物では、見ている世界も異なっているに違いありません。

そこで今回は、虫が見る視覚の世界について調べてみました。

紫外線を見ることができる昆虫の「目」

人が見ることのできる可視光線は、380~780nm(ナノメートル=10億分の1メートル)の波長をもつ電磁波です。人の色覚は、赤・緑・青の3種類の錐体細胞(視細胞)を使い分けることで、三原色という光の違いを見ることができるのです。

一方、チョウやミツバチなど、昆虫の多くは「複眼」と呼ばれる目の構造を持っています。複眼とは、個眼と呼ばれる細かなレンズの集合体であり、いわば光ファイバーを無数に束ねたような構造を持っています。

昆虫の視覚_02
出典:flickr – Compound Eyes

こうした昆虫の持つ複眼は、人が見ることのできない、いわゆる「不可視光」を見ることができる色覚をそなえています。

例えばミツバチは、青・緑の視細胞に加え、紫外線を感じる視細胞と感光層をもっています。つまりミツバチには赤や黄色はよく見えませんが、その代わりに紫外線を見る能力を持っているのです。

さらにチョウの場合には、赤・緑・青に加えて、紫外線を見ることのできる4原色をそなえています。そして面白い実験結果として、チョウやミツバチには「偏光」が見えることがわかっています。

偏光とは、一定の方向に直進する光の波長のことです。電磁波である光にはさまざまな方向の波が重なっていますが、偏光の場合、その波長が1つの方向に整えられています。いわゆる“偏光フィルター”は、ある方向の光の波だけを通すことで、人工的に偏光を作り出しているのです。

昆虫の視覚_03
出典:CamerasFor.Net – Digital Photography Tips

しかし偏光と非偏光との違いを、人の目は区別することができません。ですがミツバチは、太陽光の位置や角度に現れる偏光を感知することで、正確な帰巣をおこなうことができます。ミツバチにとって、いわば偏光はコンパス変わりなのです。

そしてミツバチ以外の多くの昆虫も、偏光を感知することで太陽の位置を知ることができると考えられているのです。

紫外線の世界で生きる昆虫と、可視光の世界で生きる人間

私たち人間は、光を7色のスペクトルに分けることで色による刺激を受けています。こうして分光された波長が私たちの見ることのできる光の領域であり、この領域からさらに長い波長を「赤外線域」、逆に短い波長を「紫外線域」と呼んでいます。

これが昆虫たちの生きる“不可視光の世界”です。では私たちとは異なる光の波長域で生きる昆虫たちには、世界はどのように見えているのでしょうか?

例えば、人の目には可視光を全て反射する色が「白」として感じられますが、昆虫にはこの色が2通りに見えます。その物質が可視光と紫外線を全て反射している場合には「白」、可視光は反射しても紫外線を吸収する場合には、その物体の「固有の色」として見えるのです。後者の場合、その色は人の目にとって未知の色となります。

驚き!昆虫には世界はこう見えていた

昆虫の視覚_04
出典:Daily Mail Online – A bees-eye view: How insects see flowers very differently to us

上の画像を見てください。この画像は、エゾツルキンバイという花をノルウェーの科学者ビョルン・ロスレット氏が撮影した写真です。左の写真が普通に撮影したもの、そして右の写真が紫外線撮影により昆虫の見ている世界を再現したものです。

人の目で見るエゾツルキンバイは黄色い単色の花ですが、紫外線撮影されたものは白い縁取りに鮮烈な赤が中央に配置され、あたかも花粉や蜜のある位置を昆虫たちにアピールしているかのようです。

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出典:Daily Mail Online – A bees-eye view: How insects see flowers very differently to us

次の画像はアネモネ・ネモローサという花の写真ですが、紫外線撮影されたものは濃い青色の花弁をしています。これは、昆虫がしばしば暗い色に惹かれる傾向があるからです。

いかがでしょうか?私たち人間が見る世界と、昆虫たちが見る世界とでは、これほどまでに異なっているのです。もし私たちが紫外線を見ることのできるメガネをかけたとしたら、そのあまりの色彩の変化に愕然としてしまうことでしょう。

驚異的といえる複眼の視野

ただし、「視力」という意味では、昆虫の持つ複眼は決して高い能力を持っているわけではありません。仮に人の目を1.0とすると、アゲハチョウの場合では0.02、ショウジョウバエにいたっては0.003ほどしかありません。

しかし複眼の利点は違うところにあり、その圧倒的な視野の広さと動体視力では、人は全く及ぶことはできません。例えば、左右に突き出たドーム状の複眼をもつカマキリの場合、ほぼ360度の視野を持っていると考えられています。もちろんチョウの場合も同様に、広い視野角を持っています。

昆虫の視覚_06

ですが私たちは、この可視能力を持つことで、鮮やかな色彩に彩られた世界を感じることができています。こうして見ることのできる世界はとても美しいものですが、逆にいえば、私たちが生きる世界は視覚によってつくられた世界であるともいえるのです。

そう考えると、世界が1つの形を持っていると考えることは難しい気もしてきます。もしかすると、あなたの大切な人が見ている世界と、あなたが見ている世界とでは、少しずつ異なっているのかもしれませんね。

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【参考】
昆虫の視覚世界を探る -チョウと人間、目がいいのはどちら?-
http://www3.chubu.ac.jp/documents/research_life_health/content/6141/6141_d7db16a6c91c8b63e3b7172f76231633.pdf
Daily Mail Online – A bees-eye view: How insects see flowers very differently to us
http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-473897/A-bees-eye-view-How-insects-flowers-differently-us.html
キャノン|サイエンスラボ – 水面はなぜ光るの?
http://web.canon.jp/technology/s_labo/light/001/05.html

文/キネコ
目ディア

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3D映像が飛び出して見えない理由「視覚」がおよぼす原因とは?

3D映像が飛び出して見えない理由「視覚」がおよぼす原因とは?

皆さんは3D映像をご覧になったことがあるでしょうか?キャラクターが目の前に飛び出してくるかのような迫力たっぷりの映像は、通常の映像では得られない臨場感がありますよね。

しかし、こうした3D映像を見ることのできない人々が少なからず存在しています。彼らは、いったいなぜ3D映像を見ることができないのでしょうか。その理由を探ってみましょう。

3D映像が見えない人たち、実はこんなにいます

映画がフィルム方式からデジタル方式に切り替わって、すでに長い年月が経過しています。現在では身近な存在となっている3D(立体)映画も、デジタル技術の普及によって大きな進化を遂げてきました。

しかし、こうした技術を体験するためには、私たちの視覚による個人差を考えないわけにはいきません。これまでにも『目ディア』で取り上げてきた“立体視”の能力にも個人差があり、3D映像を見ることのできない一部の人たちが存在しているのです。

まずは、こうした人々の意見に耳を傾けてみましょう。

いかがでしょう。3D映像を見ることのできない方には、片目が見えないことによるもの、斜視によるもの、乱視によるものなど、さまざまな理由があるようです。

なかには、左右の視力が異なるために3D映像を見ることができないという方もいました。

以前に<レンブラントが『立体盲』だったという記事>でご紹介したように、ものを立体的に見るためには「両眼視」という能力が不可欠となります。3D映像とは、この両眼視により生じた「視差(ズレ)」をスクリーンの上で再現することで立体として見せているのです。

3D映像を見ることのできない人は、約5%

3D映像_02

出典:REALITYPOO – 5.3-D Can Help Diagnose Vision Problems

原因はさまざまですが、3D映像を見ることのできない人は全体の約5%におよぶと考えられています。これは両眼視困難者の絶対数を表すデータではないので注意が必要ですが、マーケティングという意味では無視できない数字ということができるでしょう。

ではなぜ、これらの人々は3D映像を楽しむことができないのでしょうか?すでにいくつかの実例を紹介していますが、その理由を視覚に限定すると、大きく分けて以下のようなものが考えられます。

・不同視(左右の目で視力が大きく異なること)
・斜視
・強度の乱視
・利き目の偏りが大きい
・片目の視力喪失

私事になりますが、筆者も眼振(眼球振盪 がんきゅうしんとう)という症状を抱えているため、立体視に関してはいささかの障害を感じることが少なくありません。その他にも、映像酔いが激しいなど、生理的に3D映像を楽しめない人の存在も考えられるでしょう。

また、一口に3D映像といっても、「偏光フィルター方式」や「干渉フィルター方式」、「液晶シャッター方式」など複数の種類があります。3D映像を見ることができない人の中には、特定の方式との相性が悪い方もいるかもしれません。

しかし、こうした人の中には、トレーニングにより3D映像を見ることができるようになる可能性も考えられます。どうしても3D映像を楽しみたい方は、眼科でご相談されることを検討されてはいかがでしょうか?

▼3Dや立体視についてなら、こんなコラムもご参考に!
迫力満点!大人気の『3D映画』 映像が立体的に見える仕組みとは?
鉛筆だけで描いた絵が飛び出す!? 永井秀幸の3Dトリックアートがすごい!
視力回復、老眼改善!画像と動画で『立体視トレーニング』に挑戦
早めの気づきと治療が大切! あらためて知りたい『斜視』について
近年、子どもたちにも急増中!? 左右に視力差がある『不同視』とは?

▼画像や映像を見ていると、目が乾く?
目のトラブルについて~ドライアイ~(ロート製薬 商品情報サイト)

【参考】
Wikipedia – 立体映画
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%AB%8B%E4%BD%93%E6%98%A0%E7%94%BB
Topa-z – 3D映像が立体に見えない?
http://bjns.blog113.fc2.com/blog-entry-36.html

文/キネコ
目ディア

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