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人眼色觉简介

发布时间:2023-01-30 13:54:44 浏览量:1423 作者:Wilson

摘要

前言:可见光是电磁波中能引起视觉的部分,其波长范围为390-770 nm。色(即颜色)是可见光入射人眼以后,为光敏细胞感受,在大脑中产生的一种综合感觉,这种感觉称为色觉。不同波长的光对人眼引起不同的颜色感受。

正文


人眼色觉简介


前言:可见光电磁波中能引起视觉的部分,其波长范围为390-770 nm。色(即颜色)是可见光入射人眼以后,为光敏细胞感受,在大脑中产生的一种综合感觉,这种感觉称为色觉。不同波长的光对人眼引起不同的颜色感受。大致划分如下:


红770-622 nm橙622-587 nm
黄597-577 nm绿577-492 nm
青492-470 nm蓝470-455 nm
紫455-390 nm


图1.可见光光谱


通常所谓的可见光是对人类而言的,其它动物的“可见光”可以和人类不同。例如,蜜蜂可以感受光谱中的紫外波段,而鹰则甚至连人所能看到的蓝光也可不见。此外,巴甫洛夫曾以狗进行条件反射试验(《大脑两半球机能讲义》),证实狗的视觉能够区分圆形和椭圆形,但是不能区分同形状的不同颜色,对狗而言,光是不分色的,狗眼中所见的只是不同深浅的灰色(后来证实狗能分辨少量颜色,但是对颜色的敏感程度远低于人眼视觉)。


人眼视网膜的圆锥细胞具有色觉,圆锥细胞因其所含的光敏素不同而分成三类:

(1)含蓝敏素的圆锥细胞,只对400-500 nm的光敏感;

(2)含绿敏素的圆锥细胞,只对470-600 nm的光敏感;

(3)含红敏素的圆锥细胞,只对550-700 nm的光敏感;


图2.人眼结构简化示意图


当眼睛接受光刺激以后,如果三类圆锥细胞中单独一种引起反应,则单独产生蓝、绿、红等色觉;如果有两类或三类圆锥细胞引起反应,则产生黄、紫、橙等其它混合色觉;三类圆锥细胞同时受到适当比例的刺激,则产生白色色觉,白色减弱时就成为灰色,如果在光敏细胞中缺乏红敏素,则成为红色色盲。


在对人眼进行解剖学实验的很早以前,亥姆霍兹(H.Helmholtz,1821-1894)就提出了光的三基色原理。他认为只要假定红光,绿光和蓝光的色为三种基色,把这三种光按照一定比例混合,在视觉中就可以产生光谱上所有的色,还可以产生光谱中没有的色,如品红、墨绿等。光的混合服从加色法。后来大量实验证明,选择基色的方法不是唯一的,但以红、绿、蓝为基色,则和解剖学的实验结果相符合,由于这三种颜色的光不是单一的波长,而是有一定的波长范围,为了选用统一的标准,1931年国际照明委员会规定下列单色光作为标准基色:

红色光——700 nm

绿色光——546.1 nm

蓝色光——453.5 nm


结语:应该指出,色觉是一种综合感觉,它并不与光的波长有一一对应关系。一定波长的光产生一定的色觉,但要产生同一色觉,却可以有多种色光的组合方式。例如波长为390-455 nm的光使眼产生紫色色觉,但蓝光与红光同时作用于 眼也能产生紫色色觉,虽然它们的波长完全不同。


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