Tetrachromacie je současné vnímání viditelného rozsahu spektra elektromagnetického záření čtyřmi různými typy receptorů světla . Tetrachromacie mohla u obratlovců vzniknout přibližně před 540 miliony let – tehdy se společným předkem obratlovců objevilo všech pět rodin opsinových genů [2] : čtyři pro denní vidění (fotopsiny, obsažené v čípcích) a jedna pro noční vidění ( rodopsin , obsažené v tyčích a fungující pouze při velmi slabém osvětlení). Konzervativnější odhad je 375 Ma, kdy žil poslední společný předek ryb a tetrapodů (viz Tiktaalik ).
Zvířata, která jsou převážně noční, často ztrácejí své tetrachromatické vidění. Předci savců tak ztratili dvě rodiny fotopsinů a nyní má většina savců dichromatické vidění [3] . Asi před 35-40 miliony let se objevil další světelný receptor citlivý na dlouhovlnnou část spektra, který vytvořil opičí trichromaty a umožnil jim rozlišovat červené, oranžové, žluté a zelené barvy [4] .
Někteří lidé mají mutaci, která má za následek další, čtvrtý typ kužele. Takoví lidé jsou tetrachromanti a odhaduje se, že tuto vlastnost má asi 12 % žen [5] . Ve většině z nich se však čtvrtý typ čípků nijak neliší od těch stávajících a jejich barevné vnímání je shodné s vnímáním většiny lidí.
Pouze v případě velmi vzácné dodatečné mutace se křivka citlivosti čtvrtého typu čípků liší od ostatních tří křivek a takoví lidé jsou schopni vidět další odstíny [3] . Pokud se tedy křivka citlivosti čtvrtého typu čípků nachází mezi křivkami M-čípků (s vrcholem citlivosti v zelené části spektra) a L-čípů (s vrcholem ve žlutozelené části spektra spektrum), vzniká schopnost rozlišit velké množství odstínů ve žlutozelené části spektra. [5] [6] .
Zároveň u člověka nedochází k rozšíření viditelného spektra do ultrafialové oblasti. Faktem je, že hranice v krátkovlnné oblasti není určena citlivostí odpovídajícího opsinu, ale průhledností čočky v této oblasti spektra [3] . Jak člověk stárne, jeho čočka v blízkém ultrafialovém záření ztrácí průhlednost a záření, které děti vidí, je již pro dospělé neviditelné.
Primáti (lidé a opice Starého světa , stejně jako samice opic Nového světa ) jsou trichromáti, mají tři typy kuželů [7] . Barevný obraz průměrného člověka je tvořen kombinacemi tří základních barev ( červená , zelená , modrá ). Při nízké intenzitě světla však mohou tyčinky zlepšit barevné vidění [8] tím, že v barevném prostoru vytvoří malou oblast tetrachromacie. Pruty jsou nejcitlivější na zelené a modré barvy.
Lidské oko obsahuje tři typy čípků, které se liší svým pigmentem citlivým na světlo. Dva z nich jsou kódovány X chromozomem [3] . Protože ženy mají ve svých buňkách dva různé chromozomy X, některé z nich mohou mít čípky s různými pigmenty , v důsledku čehož jsou plnohodnotnými tetrachromáty a mají čtyři souběžné typy čípků - každý typ s určitým stupněm citlivosti na různé vlnové délky světla ve viditelném spektru [6] . Jedna studie naznačila, že 2–3 % žen na celém světě může mít čtyři typy čípků s vrcholem citlivosti mezi standardními červenými a zelenými čípky, což vede k významnému zvýšení barevné diferenciace [9] . Další[ co? ] studie ukázala, že 0,5 % žen a 8 % [10] mužů může mít dva fotoreceptory a jeden s genetickou mutací a odpovídající sníženou gradaci vnímání barev ve srovnání se zdravými trichromáty. Jiné studie však ukazují, že minimálně 50 % žen a 8 % mužů může mít 4 fotopigmenty, což je projev několika variant genu pigmentu L opsin, který může významně přispívat k barevnému vidění. Za ceteris paribus naše výsledky naznačují, že pokud by takoví muži byli testováni v této studii, pravděpodobně by vykazovali zvýšené vnímání relativně „normálních“ trichromátů, podobně jako naše výsledky pro heterozygotní ženy. Zlepšená barevná diskriminace zde prezentovaných druhů tedy odráží rozdíl ve vnímání barev, který koreluje s dědičným znakem vázaným na X. Jedná se o faktor, který dosud nebyl v psychologickém studiu zpracování barev zohledněn u významné části ženských jedinců a menší, ale významné části obecné mužské populace [9] . V červnu 2012, po 20 letech studia žen se čtyřmi typy čípků (nefunkční tetrachromáty), neurovědka Gabriele Jordanová identifikovala ženy, které dokázaly rozlišit větší škálu barev než trichromáty [11] [12] . Také se vědcům podařilo najít ženu se skutečnou funkční tetrachromacií, která skutečně rozlišovala odstíny mnohem lépe než obvykle [3] .
U lidí dochází k předvizuálnímu zpracování v neuronech sítnice . Není známo, jak tyto nervy zareagují na nový barevný kanál, tedy zda jej dokážou zpracovat samostatně nebo jednoduše propojit pomocí stávajících kanálů. Vizuální informace opouští oko prostřednictvím zrakového nervu ; není známo, zda má zrakový nerv volné zdroje, aby se vyrovnal s novým barevným kanálem. V mozku dochází k různým post-obrazovým zpracováním ; není známo, jak budou různé části mozku reagovat, pokud se objeví nový barevný kanál. V roce 2009 vědci z University of Washington a Florida oznámili, že se jim podařilo vložit chybějící gen do buněk sítnice barvoslepé veverky . Pět týdnů po léčbě opice náhle začala rozlišovat mezi červenou a zelenou [13] [14] [15] .