人类不同于其他动物,能看到上百种颜色,你知道人是如何分辨出这些颜色的吗?
视网膜上的电信号
想要知道人类为什么能看到颜色,就要先了解人类为何能看见物体。人能够看到物体,主要还是因为光线,这些物体有些会自己发光,有些能反射光线,这些光线进入我们的眼中,我们就能看到物体了。
这也是为什么在漆黑的夜里,你什么都看不到的原因。而这些反射的光线,大部分都是太阳光或者月亮光,甚至人造的光线也可以。但是无法发出光线和反射的物体,我们凭借肉眼是完全看不到的。
而光线进入人的眼睛后,会经过人的眼角膜和晶状体,而这些结构就像是一个凸透镜,光线经过后发生折射,这光线呈现到眼球后面的视网膜上面,不过这些光线和你看到的物体是相反的。
当视网膜接收到这些光线后,会产生一种电信号,电信号会直接传递到大脑中让大脑进行分析和处理。那电信号又是如何产生的呢?电信号一般是在神经元之间传递,神经元的髓鞘部分是产生电信号的主要部位。
主要是细胞膜两端有大量的钾离子和钠离子,细胞膜上面又有钠离子和钾离子专属的通道,在接收到信号之前,这两个通道是紧闭的。当接收到信号以后,这些离子通道会打开,这里离子的流动便会形成电流,这就是电信号产生的原因。
电信号传播的过程,可以说是人类视觉感知的基础,没有这个过程,人类的视觉感知就会受到很大的影响。那么当我们了解这个过程以后,再来理解人是如何看到颜色的。
颜色之旅
当我们已经了解人是如何看到物体的,我们就可以用同样的原理来探求,人是如何看到颜色的。当我们看到一些物体后,视网膜上的两种细胞就会变得非常兴奋,那就是视锥细胞和视杆细胞。
这两种细胞是根据自己外形来进行命名的,视锥细胞的一端没有连接细胞并且像一个锥子,所以被称为视锥细胞。而视杆细胞两端都连接着细胞,更像是一个支杆一样。两者在长相上还是有很大的相似度的。
甚至有些学者认为视锥细胞是视杆细胞进化而来,当然真相如何我们已经无从得知了。视锥细胞主要分布在中间,也就是光线经过晶状体反射的集中地方。而视杆细胞则是分布在视锥细胞周围。
换句话说就是光线主要照射在视锥细胞上,是主要分析光线的细胞,而视杆细胞则会处理一些分散的光线。视锥细胞就有些像接收信号的天线,而不同颜色的光线是有不同频率的,视锥细胞就会作为“天线”,来感受光线的频率。
根据不同的频率,来辨别不同的颜色。此时视杆细胞也没闲着,它会去尽可能的收集一些分散的光线,从而提高判断颜色的准确度。不过也因为两种细胞的特性,导致视锥细胞只能分辨出颜色,而视杆细胞只能判断光线的明暗。
眼睛对颜色做出判断之后,我们的大脑又是如何感知到颜色的呢?
感知颜色
经过我们的了解,我们知道眼睛是如何看到物体并分别出颜色的,但是这些颜色的信息是如何传递到大脑的呢?很简单,我们已经讲过了,大脑中的信息是通过神经元之间的电信号来进行传递的。
而事实上,我们的视锥细胞并不能感知到颜色,但是会准确感知到光线的频率,而这些频率对应什么颜色,是由我们的大脑进行判断的,我们的视锥细胞只能算是一个精准的光线频率捕捉器。
其实光线中的信息还是非常多的,不过我们只说颜色,我们的视锥细胞会将光线的频率转变为电信号,这些电信号会经过外侧膝状体到达视皮质区。大脑的这个区域便会对信息开始加工。
当信息到达人的V4区,也就是“颜色及色对比形状区”,人对颜色的感知才真正开始,当然仅靠这一个区域也是不行的,还需要大脑的其他区域进行协助,是一个相当复杂的过程。
颜色真的存在吗?其实颜色就是不同频率的光的显现,并且也不是所有的生物都能感受到颜色,而是越高级的动物能感受到的颜色就越多,大部分的动物眼中只有黑白灰三种颜色,所以从某种意义上来说,颜色可以是人类大脑的“幻想”,实质上还是一种光线。
那星星为什么是白色的呢?其实星星发出的是五彩的光线,但是无奈星星离我们太遥远了,等到光线传到我们眼里,也就只剩下白色的光线频率了。