颜色视觉是视觉系统分辨光的不同波长特性的能力,与我们的日常生活、工作息息相关。本章简要介绍有关颜色视觉的现象、理论和色觉异常。
一、环境亮度 不同的照明条件下,人眼的光谱敏感曲线会发生变化。在明视状态下,光谱吸收峰在555nm,而在暗视状态下,光谱吸收峰在507nm,暗视觉比明视觉的峰值向短波段偏移,即Purkinje’s偏移或Purkinje’s现象。因此,明视状态下等亮度的蓝花和红花,在暗视状态下,蓝花看起来较亮。
二、Bezold-Brucke效应 当光强度增加时,绝大多数波长的光,其色调会发生细微改变,尤其是长波段的光,这种现象称为Bezold-Brucke效应。例如逐渐增加红光的强度,最终会有变黄的感觉。一般而言,光强度增加时,波长短于478nm的光,将倾向变蓝;波长长于478nm的光,倾向变黄。波长为478、503和578nm的光,不随亮度增加而发生色觉变化,称为不变点。可能的机制是:较亮时,蓝-黄拮抗通道活性较强,色觉受其影响较大,故较易将颜色分辨为蓝或黄色。而不变点的波长使拮抗通道保持平衡,色觉感知不变。
三、颜色视野 视锥细胞在视网膜上的分布是不均匀的,所以视网膜的感色特性也不一致。黄斑中央区对色最敏感,中心凹20°~30°以外的区域为红-绿色盲区,中心凹70°~80°以外的区域,对黄-蓝色的辨色力也消失,成为全色盲区,后者只有光觉而无色觉。 即使在中心凹内,对不同色调的感知也不相同。15′视角以内,对红色的感受性最高,对蓝-黄色的感受性最低。即<15′视角的目标,人眼是蓝-黄色盲,可能与缺乏S-视锥细胞有关。如果目标再缩小,则对红-绿色的辨认也会发生困难,但对各颜色的明度感觉依然保留。
四、注视时间 注视时间与色觉也有关系。若对一种颜色保持注视的时间很短(1/1000秒),颜色的饱和度就会大为降低,变得很浅。以570nm的黄光最为明显。可能的解释是刺激时程过短,不足以引起色觉感知。若注视一种颜色过久后,色觉系统会产生疲劳,对该颜色的分辨力渐渐下降,不能分辨原来的颜色。
五、颜色的连续对比 人眼对某一色调适应后(持续注视一段时间)再观察另一色调时,后者会发生变化,带有适应色调的补色成分,这种现象称为颜色的连续对比。如当眼注视大面积的高强度红光一段时间后,转看黄光,这时黄光会显现出绿色。这种现象可以用Hering学说来解释,当外在颜色刺激停止时,与此颜色有关视素的对立方相对较强,因而产生原来颜色的补色。
六、颜色的同时对比 在视场中,相邻区域的不同颜色相互影响叫颜色的同时对比。在红色背景上放一小块白纸,用眼睛注视白纸中心几分钟,白纸会表现出绿色。如果背景为黄色,则白纸会出现蓝色。每一颜色都在其周围诱导出其补色。若相邻区域互为补色时,则彼此加强其饱和度,在两颜色的边界,对比现象更加明显。
七、色光的相加混合和染料的相减混合 颜色混合实验可以用色光混合也可以用染料混合实现。色光混合是相加混合,其最佳三原色红、绿、蓝光以一定比例混合后,得到白光的感觉。这种色光混合中,虽然原色调不复存在了,但各色光的明度是相加的。例如蓝光和黄光为拮抗色,故以一定的比例混合可得到白光。 染料混合属于相减混合,比色光的混合复杂。其最后的颜色决定于染料各自吸收一部分光后,余下的光的混合。黄染料与蓝染料混合,黄染料主要吸收蓝光等短波长的光,蓝染料吸收了长波段的光,余下的只有中波长的绿光。染料混合的最佳三原色黄、青、紫染料混合在一起,得到是黑色。因为三种染料把所有波长的光都吸收了。 |