英国的内尔·哈维森是一位全色盲患者,他的世界里只有黑白灰。为了能分辨出颜色,他在头上装上天线(电子眼),于头盖骨内植入芯片,能够把眼前的颜色拍下来转化为特定的声波从而「听见」颜色。他还因此成为第一个被政府承认的 Cyborg (电子人)。
▲色盲艺术家 内尔·哈维森
眼睛是我们的心灵之窗,它不仅点缀我们的脸庞,还帮助我们认识这个世界的缤纷。然而有小部分人因为眼睛有色彩认知的障碍,以致于他们对色彩的观点与大部分人截然不同。这种认知障碍视程度称为色弱或色盲。
那么眼睛为什么会分不出颜色呢?除此之外我们视觉上还有哪些缺陷?今天极客君就给大家来科普一下眼睛的奥秘。
从袜子中发现的色盲症
关于色彩认知,我们先来看看传闻中近代化学之父——约翰·道尔顿买袜子的故事。
▲约翰·道尔顿
某一次圣诞节前夕,孝顺的道尔顿去百货给母亲买生日礼物。精挑细选之后,他买下了一双「棕灰色」的长袜。当道尔顿把这双长袜送给他母亲时,母亲却十分不解:为何要送颜色如此鲜艳的袜子给自己?
▲左:实际的袜子 右:道尔顿眼中的袜子
道尔顿也十分疑惑,眼中这个低调沉稳的颜色为何是母亲口中的「颜色鲜艳」?
为了找到答案,道尔顿经过潜心钻研最终发现了色盲症。他还发表了一篇关于色盲的论文,成了首位发现色盲症的人,也是首位被发现的色盲症患者。虽然这个故事里有许多疑点难以解释,但是道尔顿确确实实是色盲症患者。
色盲影响辩色的原因,目前科学的说法是:因为我们眼睛里的视锥细胞。色盲症患者就是因为分辨成三原色及其他混合颜色的锥细胞受损或缺失,导致对于颜色的分辨能力下降,从而难以辩色。
▲视锥细胞
而色盲也是一种遗传性疾病,红绿色盲决定于X染色体上的两对基因,即红色盲基因和绿色盲基因。由于这两对基因在X染色体上是紧密连锁的,因而常用一个基因符号来表示。红绿色盲的遗传方式是X连锁隐性遗传,由于男性的性染色体为XY,女性为XX,故而在遗传概率上,男性色盲患者数量远远大于女性数量。如果母亲是色盲症患者,其儿子一定是色盲。
我要这眼睛有何用?
除了色彩的分辨以外,我们的眼睛还有很多故事。它还会受一些图像所影响,在大脑产生错觉导致所见不一定为真,来看看这些典型的错觉:
贝汉转盘
▲在这个转盘中你看到了什么颜色?
这个转盘叫贝汉转盘,曾有一个理论称:在贝汉转盘中,人看见黑白以外的颜色就会有相对应的性格。于是贝汉转盘在当时被做成性格测试在网络上疯传。然而这种性格测试并不具有科学依据。
贝汉转盘仅由黑白两色块组成,但是转动时却能看见其他颜色,对此现象目前并没有确切的结论。这口锅估计还得视锥细胞背。
缪勒莱耶错觉
猜猜这两条线段,哪条比较长?
如果你的答案是上面那条,那你就被眼睛「坑」了。这两条线段其实一样长。
这是缪勒莱耶错觉,又称箭形错觉。
▲掏出尺子量一量,AB和CD是不是一样长?
对于这种错觉有一种叫神经抑制作用的理论,与侧抑制相似。它认为当两个轮廓彼此贴近时,视网膜上相邻的神经团就会相互抑制,导致轮廓位移从而产生错觉。
「眼」上得来终觉浅,绝知此事要躬行呀!以后遇到类似的抉择,还是要以测量过的结果为准呀~
侧抑制
说到箭形错觉,不得不提侧抑制,这是一个非常典型的视觉现象。
看图中上下拼接在一起的两块板子,你觉得哪一块颜色更深呢?上面那块?
那你就又双叒叕错了。不信的话用一根手指挡在两块板子中间你就知道了。
不肯伸手指极客君也能满足你。
在两块板子中间用原谅色一涂,颜色就很明了。那么造成这个错觉的原因是什么呢?没错,就是侧抑制。
▲右边的灰色方块要比左边的颜色浅
科学家发现,我们的视网膜是众多光敏神经细胞组成;它工作时不可能只激活单独一个细胞,所以细胞激活则必然影响周围的细胞。在刺激某个细胞有较大的反应时,接着刺激它邻近细胞,反应又会减弱。也就是说,周围的细胞抑制了它的反应。这就是侧抑制现象。
视觉后象
除了侧抑制,我们来看看更有意思的视觉后象。严格来说视觉现象不算是错觉,而是一种视觉生理现象。它分为正后像和负后像两种。
▲刺眼的阳光
正后像指刺激消失后残留的亮度或颜色与刺激相似的视觉后像。比如我们看完太阳或者灯光之后,闭上眼也可以看到的阴影。
负后像是刺激消失后残留的亮度性质与刺激相反、颜色性质与刺激互补的视觉后像。
盯着图片的中心看 10 秒之后,对着墙壁快速眨眼。是不是看到了耶稣?这就是负后像。
看见图片中心那颗黑点了吗,盯着它 20 秒。
发现了吗?在盯了它 20 秒之后,即使把图片换成黑白,你也会看到一张彩色图片。如果眨眼,图片就会变回黑白,这也是负后像。
Geek君有话说
眼睛是地球上最精妙最神奇的结构之一,在当年连达尔文也无法解释为何大自然会进化出如此复杂又实用的组织。它简直就如神创论者所说是神的馈赠。
然而神也是吝啬的,他在给了我们人类如此多的馈赠的时候,也给了我们留下了许多的缺陷,像色盲症患者在生活中就遭受到种种不便,比如无法考驾照、大学无法就读一些专业、公务员考试职位歧视等等。
而科技的发展给了我们机会去补足这些缺陷,相信在不久的将来,我们人类能够用科技消除这些不平等,让每个人都能够看到这个世界所拥有的真正色彩。
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