(27)《颜色-不是你想象的那样》

这次我们回到《颜色-不是你想象的那样》的第一篇,那里说:我们看到的颜色只是大脑对不同波长的可见光(380nm~780nm)的一种编码而已。不同生物能感受到或能看到的光谱波长是不一样的

人眼如何看到颜色,准确地说,是大脑如何解读这些通过眼睛角膜(cornea)和晶状体(lens)到达视网膜(retina),再经过视网膜上的光感受器(感光细胞)、双极细胞和神经节细胞传递到大脑视皮层的光波。

【在公众号“领略色彩之雅”中回复“感光”了解视觉是如何产生】

大脑如何解读?大脑的运行原理都很难说得清,所以很多理论都是建立在假设之上,只要能解释清楚就能运用。所以对于大脑对颜色的解读上,主流上有两种假说:三原色理论和对立四色理论

1
三原色理论

视网膜上的感光细胞中三种视锥细胞(S、M、L)对不同波长的刺激是不一样的。下图展示了不同视锥细胞的光谱响应曲线。三条曲线分别对应三种视锥细胞。他们的峰值分别出现在短波长(S),中波长(M)和长波长(L),所以我们也这样命名。

短波长(S)对应蓝色,中波长(M)对应绿色,长波长(L)对应黄色,所以叫做三色理论。

【在公众号“领略色彩之雅”中回复“红绿”详细了解三种视锥细胞(S、M、L)作用】

这个三色理论很好解释颜色混色现象,也是色度学计算的基础。但不能完全解释色盲现象。

色盲是指缺乏或完全没有辨别色彩的能力。通常说的色盲多是指红绿色盲,红绿色盲比较常见。色盲又分许多不同类型,仅对一种原色缺乏辨别力者,称为单色盲,如红色盲,又称第一色盲,比较多见;绿色盲,称为第二色盲,比第一色盲少些;蓝色盲,即第三色盲,比较少见。如果对两种颜色缺乏辨别力者,称为全色盲,较为罕见。

红绿色盲应该看不见黄色,根据这个三原色理论,我们能看到黄光是因为中波长感光细胞M(绿)和长波长感光细胞L(红)对刺激的响应,我们才能看到黄光。但红绿色盲却能看到黄色,所以后来又产生另一个理论——对立四色理论。

2
对立四色理论

这个对立四色理论是假设人眼视网膜上有三对色素:

  1. 红-绿

  2. 黄-蓝

  3. 黑-白

这三对色素的代谢作用产生四种颜色及明暗的感觉。

每对色素的代谢作用包括分解合成两个对立过程,分解和合成,只能选择一个。

  • 有光刺激黑-白色素分解,产生白色感觉;无光刺激时,黑-白色素重新合成,产生黑色感觉。

  • 红光刺激红-绿色素分解,产生红色感觉;绿光刺激时,红-绿色素重新合成,产生绿色感觉。

  • 黄光刺激黄-蓝色素分解,产生黄色感觉;蓝光刺激时,黄-蓝色素重新合成,产生蓝色感觉。

总的来说,三对对立色素合成产生白、红、黄感觉,分解产生黑、绿、蓝的感觉。

这个假设很好的解释了色盲的现象。色盲的产生是由于缺乏某一对色素的结果。甚至能解释颜色对比和正负后像的形象。瑞典的色彩设计工具,自然颜色系统(Natural Colour System, NCS)也是根据这个假说建立的色彩空间。

【在公众号“领略色彩之雅”中回复“色彩空间”了解自然颜色系统】

可惜的是对立四色理论不能解释颜色混合规律,混色规律可是现代色度学的基础。

3
如何选择

三原色理论和对立四色理论,各有各道理,都能解释常见的颜色现象。所以我们可以综合这两种解说:

视网膜上的视锥细胞感受器是三色机制的,而视神经传导通路中的视觉信息是四色机制的。

来自视网膜上三种视锥细胞(S、M、L)对光的刺激,可能是通过双极细胞的处理加工成对立四色(红-绿,黄-蓝),再经过神经元细胞的传递,把光信息传递到大脑视皮层,让我们能感知颜色,领略色彩之雅。

4
再说色盲

虽然色盲的人能感受到的颜色比正常人少,但注意,色盲不是缺陷,因为色盲对生存无碍。一旦环境变化,能感受更多颜色的人的生存受到威胁时,而感受到更少颜色的大脑更适应变化后的环境,他们的生存率反而提高。

《颜色-不是你想象的那样》的第一篇提到:

人类为什么只能看得见380nm~780nm 波长的光呢?

【在公众号“领略色彩之雅”中回复“编码”查看开篇文章】

我认为经过进化后的人类,只能见到可见光就已经足够可以生存下来,没有必要进化出能够看到所有光的器官。

因为有时候能见到太多的光谱反而是一种累赘,一方面消耗更多的能量来维持看到这些光谱的器官,另一方面接受太多的信息反而不能让人类专注于当下。况且有时候就连可见光的颜色也是一种干扰,让人类只关注于物体的颜色而忽略隐藏的图形。反倒是色盲的人,更能关注到物体的轮廓,更容易找到下图中狙击手的位置。

(0)

相关推荐