我們生活在一個(gè)五彩繽紛的世界里。可是你是否思考過，我們是如何感知這些絢爛色彩的？又是否注意過在月黑風(fēng)高的夜晚，白天看上去絢麗無比的花朵，仿佛消失了顏色？
就讓我們一起了解一下身體自帶的高端“單反相機(jī)”——眼睛，是如何感知色彩的吧。
眼睛是由哪些部分組成的
首先咱們得先從眼睛的結(jié)構(gòu)說起。
為了便于理解，我將晶狀體比作相機(jī)的鏡頭，將視網(wǎng)膜比作相機(jī)的底片。外界光線通過角膜，并通過晶狀體（鏡頭）的焦距調(diào)節(jié)功能使光線不偏不正的落在視網(wǎng)膜（底片）上。
這樣，我們就可以看清外界的物體了。在這順便提一下，如果光線不能準(zhǔn)確地落在視網(wǎng)膜上，而是落在視網(wǎng)膜前或視網(wǎng)膜后的話，就會造成我們?nèi)粘Ｋf的近視或遠(yuǎn)視。
視網(wǎng)膜的功能是什么呢
下面，咱們重點(diǎn)要談一談我們眼睛的“底片”，也就是視網(wǎng)膜的功能。
如上圖所示，光線在落在視網(wǎng)膜后，首先會激活位于后方的視錐細(xì)胞和視桿細(xì)胞，被激活的細(xì)胞會將所見的圖像信息向前通過雙極細(xì)胞傳至視神經(jīng)細(xì)胞。最后由視神經(jīng)細(xì)胞將信號傳遞給大腦，大腦通過處理之后我們就可以感覺到外界的畫面了。
視錐細(xì)胞和視桿細(xì)胞的區(qū)別
但是為什么我們白天可以看到五彩繽紛的世界，而到了夜間我們就只能看到一個(gè)無色彩的世界呢？
接下來我就要進(jìn)一步介紹一下位于視網(wǎng)膜后部的視細(xì)胞——視錐和視桿細(xì)胞了。
兩種視細(xì)胞的結(jié)構(gòu)示意圖
看了上圖，是不是從形態(tài)上就可以清楚地區(qū)分兩種細(xì)胞呢？
哺乳動物的視網(wǎng)膜包含兩種視細(xì)胞，負(fù)責(zé)白天彩色視覺的被稱為視錐細(xì)胞，負(fù)責(zé)夜間非彩色視覺的被稱為視桿細(xì)胞。對于我們?nèi)粘龆鳌⑷章涠⒌娜祟悂碚f，雖然夜間視覺相對不是很重要，但是視桿細(xì)胞的數(shù)量卻占據(jù)了所有視細(xì)胞總數(shù)的95%（約一億個(gè)），而視錐細(xì)胞僅僅占5%（約五百萬個(gè)）。在夜間處于主導(dǎo)地位的視桿細(xì)胞只有一種，但是支持彩色視覺的視錐細(xì)胞可以被細(xì)分為三種：藍(lán)色(S)，綠色(M)和紅色(L)視錐細(xì)胞。他們分別對波長為430，530以及561nm的光線最為敏感。
上圖顯示了藍(lán)色(S)，綠色(M)和紅色(L)視錐細(xì)胞在不同波長時(shí)的激活程度。比如波長在430-450nm的藍(lán)光可以最大限度的激活藍(lán)色視錐細(xì)胞。
從數(shù)量上來說，屬于少數(shù)派的藍(lán)色視錐細(xì)胞占據(jù)了視錐細(xì)胞總數(shù)的10%，而紅色和綠色則共同占據(jù)了90%。
上圖顯示了三種視錐細(xì)胞的分布情況。可以明顯看出紅色和綠色明顯要大于藍(lán)色細(xì)胞的數(shù)目。
視錐細(xì)胞在視網(wǎng)膜中的分布也是有重點(diǎn)和非重點(diǎn)的。我們視網(wǎng)膜處的被稱為“黃斑”的地方是視覺最敏感部位。在此處的視錐細(xì)胞分布數(shù)量（200,000/mm2）要多于視網(wǎng)膜周邊處將近100倍。這也就解釋了為什么發(fā)生在黃斑部的病變對視力的影響是很明顯的。
我們晚上為什么看不清花的顏色呢
在大致了解了視細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和形態(tài)后，我就可以談?wù)劜噬曈X（日間視覺）和無色彩視覺（夜間視覺）的形成機(jī)制了。
夜間視覺的形成機(jī)制比較簡單，因?yàn)橹鲗?dǎo)夜間視覺的視桿細(xì)胞雖然對光的敏感程度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于視錐細(xì)胞，但是由于沒有像視錐細(xì)胞那樣感知顏色的能力，所以在幽暗的夜色中我們雖然能看到東西，但卻往往感覺不到物體的色彩。
而彩色視覺的形成機(jī)制非常復(fù)雜，因?yàn)樗粌H包括所看物體的色彩性質(zhì)，還包括了其周圍物體的時(shí)間、空間，以及色彩特性。另外，視網(wǎng)膜之外的神經(jīng)處理過程也參與了色彩感知。
目前比較公認(rèn)的解釋彩色視覺的有兩個(gè)相互互補(bǔ)的學(xué)說：1. 三原色理論，2. 對立作用理論。
三原色理論是指三種視細(xì)胞分別對紅，綠和藍(lán)最為敏感。
對立作用理論認(rèn)為紅色和綠色，藍(lán)色和黃色是相互排斥的。即一種顏色阻止另外一種顏色的感知。也就是說我們不可能感知到綠紅色或黃藍(lán)色。這個(gè)理論解釋了為什么我們在沒有黃色感知的視細(xì)胞的情況下卻仍然能夠感知黃色。因?yàn)榧t色和綠色疊加后形成了黃色，其抑制了藍(lán)色的感知。另一方面，當(dāng)藍(lán)色光刺激藍(lán)色感知的視細(xì)胞后，又抑制了我們對黃色的感知，從而我們看見了藍(lán)色。
現(xiàn)在認(rèn)為這兩個(gè)理論描述了色覺形成的不同階段。即三原色理論在視細(xì)胞層面，而對立作用理論在視細(xì)胞相互作用的神經(jīng)層面解釋了色覺的形成。
因此，視錐細(xì)胞讓我們看見五彩繽紛的色彩，體會生活的美好。視桿細(xì)胞雖然沒有色彩識別能力，卻能幫助小伙伴們在幽暗的月光下看見東西，體會無色彩世界的另一種美。眼睛是心靈的窗戶，各位小伙伴們要愛惜自己的眼睛哦。
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