如果您曾经穿过黑暗的衣服,后来意识到自己穿着的衬衫不是您以为是的颜色,那么您并不孤单。识别颜色在黑暗中,即使在弱光下,不同的颜色也可能非常相似。
但是,为什么在黑暗中辨别颜色比在明亮的光线下更难呢?
由于我们在不同的照明条件下的看法,人类感知颜色的能力各不相同。 人眼 包含两种类型的感光体,或检测光的神经细胞:杆和锥体。每个光感受器都包含吸收光的分子,称为光鲜,在光击中时会发生化学变化。这触发了光感受器中的一系列事件,促使其向大脑发送信号。
杆负责在黑暗中实现视力,称为苏格兰视觉。它们是由层和光鲜层制成的。 萨拉·帕特森(Sara Patterson),纽约罗切斯特大学的神经科学家。
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她说,即使在黑暗的情况下,杆也特别擅长捡灯,因为“这些堆栈中的每一个都是光子吸收的机会。”光子是颗粒 电磁辐射 —在这种情况下,可见光—可以通过暴露于相对较少的光子来激活杆。
另一方面,锥体是在明亮的光线或光波视觉中造成视觉的原因。大多数人都有三种类型的锥细胞,每种细胞都对可见光的不同波长范围敏感,这与不同的颜色相对应。不同锥体吸收光分子的小变化使它们专门用于检测红色,绿色或蓝光。
但重要的是,单个锥细胞无法区分颜色。 A. P. Sampath,UCLA的神经科学家。当锥细胞内的分子吸收光子时,它只会激活锥体。那时,尚未处理有关光的颜色或强度的信息。当大脑结合眼睛中所有三种类型的锥体的反应时,就会出现色觉;微小的生物电路将这些反应转化为我们看到的颜色。
圆锥体在明亮的光线下主导视力,因为杆迅速变得饱和或被光子不知所措,大脑基本上将杆的活性调节。这就是为什么我们可以在明亮的光线下轻松看到颜色的原因。但是,随着太阳落山的变暗,或者您关闭房间的灯光,杆开始接管,因为它们对灯的敏感比圆锥更敏感。
杆占主导地位,而锥仅被微弱激活。但是,与锥体不同,杆只有一种类型。彩色视觉来自比较三种类型的锥细胞的响应,这在杆位主导的视力中不可能。因此,在黑暗中,我们无法很好地区分颜色。
但是,在某些条件下,杆仍可能影响颜色感知。从昏暗的角度来看,我们的眼睛在称为介质视觉的中间范围内作战,其中杆和锥体都会有助于视觉,但两者都没有主导。
Sampath说:“在这个介质范围内,有理由相信杆也可以通过提供明显的光谱敏感性来与圆锥体进行比较,从而有助于颜色加工。”杆对绿光最敏感,在此中间范围内,它们为大脑提供了额外的信息,以与锥细胞相比。
帕特森说,在浅色的浅色和紫色,蓝色和绿色突然流行时,红色色调在紫色和圆锥视觉之间的这种跨界也产生了浦肯野效应。在暮光之城或 在整个日食期间。
Sampath说,即使我们晚上看不到颜色,我们的视觉系统也可以使我们在从无月的夜晚到盲目明亮的滑雪坡的大量光强度获取信息。
他说:“视觉系统令人惊讶的一件事是,我们具有这种巨大的强度,并且正在不断变化。”“但是我们可以容纳12个光强度的数量级。没有合成探测器可以管理这种类型的性能。”
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