在可見光譜範圍內,眼睛對不同波長的光線的感受性是不同的。在可見光的光譜中,人眼對波長處於中央部分最敏感、明度更強。
視覺係統如何助我們獲得顏色體驗?
我們的視覺係統通過怎樣的機能運作以使我們獲得豐富多彩的顏色體驗?引起視覺的適宜刺激是波長範圍大約為400納米至700納米的光波(包括直射光和反射光),它們被稱為可見光。可見光的物理屬性包括波長、振幅和純度,與之相對應的心理屬性分別為色彩、亮度和飽和度。
1色彩
我們對物體色彩的感覺決定於物體表麵反射光的波長。雖然我們一般隻能說出幾十種色彩,但實際上我們的視覺可以區分大約200多種色彩。
2飽和度
指色彩的純潔性。各種單色光是最飽和的色彩,物體的色飽和度與物體表麵反射光譜的選擇性程度有關,越窄波段的光反射率越高,也就越飽和。對於人的視覺,每種色彩的飽和度可分為20個可分辨等級。
3亮度
物體對光的反射率越高,我們就越感到明亮;吸收光越多,則越暗。我們的視覺大約可以分辨500個不同等級的亮度。
200個色彩×20個飽和度× 500個亮度=2百萬個顏色視覺。
僅靠我們的眼睛,就可用兩百萬種的形式來感受外部世界,那真是叫五顏六色、多姿多彩了。
關於色覺的理論有哪些?
關於色覺產生的機製,早在19世紀初就有兩位學者(ThomasYoung和Helmholtz)提出了著名的Young—Helm—holtz三色說。Young根據紅、綠、藍三原色可以產生各種色調的顏色混合規律提出假設:視網膜上有三種神經纖維,每種纖維的興奮都可以引起一種原色的感覺。Helmholtz對此作了補充,提出光譜的不同成分引起三種纖維不同比例的興奮,它們有不同的興奮曲線。混合色是三種纖維按一定比例同時興奮的結果。對光譜上的每一種波長的光,三種纖維都有其特有的興奮水平,三種纖維不同程度地同時興奮就產生了相應的色覺。
三原色學說能很好地解釋各種色覺構成的原因,但不能解釋色盲。三原色理論認為色盲是由於缺乏一種或兩種或三種纖維所導致,照此推理應有紅、綠、藍色盲和全色盲四種色盲,但實際生活中常見的都是紅—綠色盲,而藍色盲和全色盲很少,即使是全色盲的,發現仍有白色感覺,顯然是該理論所無法解釋的。
黑林提出了四色說,這是對立過程理論的前身。黑林認為,視網膜存在著三對視素:黑—白視素,紅—綠視素,黃—藍視素。它們在光刺激的作用下表現為對抗的過程,黑林稱之為同化作用和異化作用。例如,在光刺激時,黑—白視素異化,產生白色經驗;在沒有光刺激時,黑—白視素同化,產生黑色經驗。按同樣的道理,在紅光刺激下,紅—綠視素異化,產生紅色經驗;在綠光刺激下,紅—綠視素同化,產生綠色經驗。在黃光作用下,黃—藍視素異化,產生黃色經驗;在藍光作用下,黃—藍視素同化,產生藍色經驗。
這一理論可以很好地解釋色盲現象。根據該理論,色盲的存在是由於視網膜上缺少一對或兩對感光視素引起的,如果缺少的是紅—綠視素,就會導致紅—綠色盲;如果缺少的是黃—藍視素,就會導致黃—藍色盲。但該學說不能解釋為什麼三原色可以產生光譜上的一切顏色視覺。
我們生活中一些有趣的現象體現了什麼視覺原理?
如果我們從亮處突然進入黑暗的房間,或在亮著燈自習時,突然斷電,起初我們一下子什麼也看不見了,一小會兒後,我們才漸漸地看到房間裏相對較明顯的事物,最後終於也能慢慢看清房間裏大部分事物了。這種身處黑暗中,雙眼對暗照明逐漸適應的過程,就是暗適應的過程。