顏色視覺(jué)
| A+醫(yī)學(xué)百科 >> 顏色視覺(jué) |
顏色視覺(jué)(color vision)，光譜上380～760納米(nm)波長(zhǎng)的輻射能量作用于人的視覺(jué)器官所產(chǎn)生的顏色感覺(jué)，又稱色覺(jué)。在可見(jiàn)光譜上從長(zhǎng)波端到短波端依次產(chǎn)生的色覺(jué)為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、紫（見(jiàn)表）。相鄰的顏色間還存在著各種中間色，如橙黃、綠藍(lán)等。人眼對(duì)光譜各波長(zhǎng)的辨別能力是很不一樣的，對(duì)光譜某些部位，如480納米和565納米特別敏感，在這兩個(gè)部位上，波長(zhǎng)變化不到1納米人眼便可看出顏色的差別，而比較不敏感的部位是在540納米附近及光譜的兩端。在整個(gè)光譜上人們可以分辨100多種不同的顏色。物體表面的顏色取決于物體反射和吸收照射在其上的光波的情況。一個(gè)表面在白光照射下呈現(xiàn)紅色，是由于它吸收了短波長(zhǎng)的光而反射了長(zhǎng)波長(zhǎng)的光。
顏色有3個(gè)基本特性：色調(diào)、飽和度和明度(見(jiàn)彩圖)。色調(diào)是區(qū)別不同色彩的特性，如顏色能夠借以區(qū)別為紅、橙、黃、綠、藍(lán)等；飽和度是指彩色的純潔程度，光譜上的各單色光的飽和度最大，其摻入的白色越多，就越不飽和；明度是彩色光的明亮程度， 彩色物體表面的光反射率越高，明度就越大。用一個(gè)三維空間的紡錘體可以方便地說(shuō)明顏色3個(gè)基本特性的相互關(guān)系（圖1）。任何一個(gè)顏色都在這個(gè)顏色立體中占據(jù)一個(gè)位置。（見(jiàn)孟塞爾顏色系統(tǒng)）
視網(wǎng)膜兩種基本感光細(xì)胞及感色區(qū) 人眼視網(wǎng)膜中存在兩種感光細(xì)胞，錐體細(xì)胞和桿體細(xì)胞。錐體細(xì)胞能分辨顏色，桿體細(xì)胞對(duì)微光起作用，但不能分辨顏色。視網(wǎng)膜上只存在桿體細(xì)胞或錐體細(xì)胞很少的動(dòng)物，如狗、貓、鼠、貓頭鷹、豬等都沒(méi)有色覺(jué)。類人猿具有與人一樣的色覺(jué)。白天活動(dòng)的鳥(niǎo)、爬行動(dòng)物、多刺魚(yú)類、昆蟲(chóng)都有色覺(jué)。由于錐體細(xì)胞主要分布在視網(wǎng)膜中央，桿體細(xì)胞多分布在邊緣部位。因此，有正常色覺(jué)的人，在視網(wǎng)膜中央部位能分辨各種顏色，但向邊緣部位過(guò)渡時(shí)，由于錐體細(xì)胞減少，辨別顏色的能力便逐漸減弱。人的視網(wǎng)膜能夠感受顏色的區(qū)域因顏色而不同，白色最寬，然后依次是藍(lán)色和黃色，紅色和綠色最窄。因此，與中央?yún)^(qū)相鄰的外周部位先失去紅、綠色的感覺(jué)，在視網(wǎng)膜更外周部位，對(duì)黃、藍(lán)色的感覺(jué)也消失，只有明暗的感覺(jué)（圖2）。
顏色混合 人們不僅對(duì)單色光產(chǎn)生色覺(jué)，而且對(duì)幾種單色光的混合光也可以產(chǎn)生同樣的色覺(jué)。例如，520納米的單色光產(chǎn)生綠色，510納米與530納米的單色光混合也可以產(chǎn)生綠色，而且人眼感覺(jué)不出這兩者有什么差別。光譜中色光混合是一種加色混合。用3種原色光：紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)按一定比例混合可以得到白色光或光譜上任意一種色光。為了匹配某一特定顏色(C)所需的三原色數(shù)量叫做三刺激值，分別以R、G、B表示。顏色方程為：
(C)∈R(R)+G(G)+B(B)。
相加混色的結(jié)果可以用一個(gè)色三角表示。1854年H.G.格拉斯曼將顏色混合現(xiàn)象歸納為3條定律，即補(bǔ)色律、中間色律和代替律。每一種色光都有另一種同它相混合而產(chǎn)生白色的色光，這兩種色光稱為互補(bǔ)色。例如藍(lán)色和黃色，綠色和紫色，紅色和青色混合都能產(chǎn)生白色。兩種非補(bǔ)色混合則不能產(chǎn)生白色，而會(huì)產(chǎn)生一種新的混合色或者介乎兩者之間的中間色。如混合紅與綠，按混合的比例不同，可以得到介乎它們之間的橙、黃、黃橙等各種顏色?？雌饋?lái)相同的顏色可以由不同的光譜組成，但他們?cè)陬伾旌现械男Ч麉s相同。只要感覺(jué)上是相似的顏色，都可以相互代替，所得到的視覺(jué)效果是同樣的。例如，顏色A＝顏色B，顏色C＝顏色D，則A+C＝B+D；又如A+B＝C，而X+Y＝B，則A+(X+Y)＝C。這就是代替律，它是一條很重要的定律，現(xiàn)代色度學(xué)就是以它為基礎(chǔ)而建立的。顏色混合定律只適用于色光的混合，而不適用于染料、顏料的混合。染料、顏料的色混合是一種減色混合，它的三原色是黃、青、紫。根據(jù)加色法原理，將黃色光與藍(lán)色光按一定比例混合可以得到白色光，但是，混合黃和藍(lán)色顏料得到的卻不是白色而是綠色。顏料的色混合得到的顏色是顏料吸收了一定波長(zhǎng)的光線以后所反射的光線的波長(zhǎng)。例如將黃顏料和青顏料混合，黃顏料從白光中吸收了藍(lán)光，而青顏料吸收了紅光，在入射的白光中只剩下綠光，因此，我們便得到綠色的感覺(jué)。（見(jiàn)彩圖）
彩色電視、彩色攝影以及三色印刷就是根據(jù)顏色混合原理，采用三原色模擬原景物顏色的。
顏色對(duì)比和顏色適應(yīng) 在視野中，相鄰區(qū)域的不同顏色的相互影響叫顏色對(duì)比。同樣一種顏色，放在暗背景上看起來(lái)覺(jué)得明亮些，而放在亮背景上則顯得暗些，這是明度對(duì)比的結(jié)果。兩塊綠色紙片，一塊放在藍(lán)色背景上，一塊放在黃色背景上，在黃色背景上的帶上了藍(lán)，在藍(lán)色背景上的帶上了黃，這是色調(diào)對(duì)比的結(jié)果。一種顏色與背景色之間的對(duì)比，通常都是從背景中誘導(dǎo)出一個(gè)補(bǔ)色，黃和藍(lán)是互補(bǔ)色，因此放在藍(lán)色背景上的綠色紙片帶上了黃色。
當(dāng)人眼注視某一顏色一段時(shí)間后就會(huì)引起顏色視覺(jué)的變化，這就是顏色適應(yīng)（見(jiàn)彩圖）。如注視某一色光，在對(duì)該色光適應(yīng)之后，再把眼睛轉(zhuǎn)到另一種色光時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)后一種色光受先前色光的影響而帶上了適應(yīng)光的補(bǔ)色成分。眼睛注視一個(gè)紅色的光圈幾分鐘后，把視線移向一白色背景時(shí)，會(huì)見(jiàn)到一個(gè)藍(lán)綠色的光圈出現(xiàn)在白色的背景上。顏色適應(yīng)的這種效應(yīng)叫負(fù)后象。
色覺(jué)異常 對(duì)某些顏色辨別能力差，或?qū)δ承╊伾?，甚至所有顏色都不能辨別的現(xiàn)象稱為色覺(jué)異常。大約有8％左右的男性及0.5％左右的女性的色覺(jué)有缺陷。色覺(jué)異常根據(jù)情況可分為三色覺(jué)異常（色弱）、二色覺(jué)（部分色盲）及單色覺(jué)（全色盲）。色弱患者又有紅色弱和綠色弱之分?；忌醯娜穗m然仍可具有三色視覺(jué)，但對(duì)顏色的感受性卻很低。常見(jiàn)的色盲是紅綠色盲，紅綠色盲對(duì)紅光和綠光反應(yīng)不敏感，不能區(qū)分紅光與黃光或綠光。藍(lán)黃色盲則較罕見(jiàn)，患者只有紅、綠色感覺(jué)。單色覺(jué)者完全喪失對(duì)任何顏色的辨別能力，這種人很少，他們只有明暗的感覺(jué)，把一切物體都看成是灰色和白色的。
色盲多是先天的，也有后天的。先天色盲與遺傳有關(guān)，一般是隔代遺傳。先天色盲目前尚無(wú)法醫(yī)治。后天色盲往往由于各種原因造成，如視網(wǎng)膜疾病、視神經(jīng)障礙、腦損傷、醫(yī)藥中毒以及維生素缺乏等。采用假等色圖案可以檢查色覺(jué)異常，具有正常色覺(jué)的人能很容易地分辨出圖案，而那些色覺(jué)異常者卻不能從背景中分辨出圖案來(lái)。（見(jiàn)彩圖）
參考書(shū)目
荊其誠(chéng)等著：《色度學(xué)》，科學(xué)出版社，北京，1979。
| 關(guān)于“顏色視覺(jué)”的留言： |  訂閱討論RSS
|
|
目前暫無(wú)留言 | |
| 添加留言 | |