<noframes id="bbxb7"><pre id="bbxb7"></pre>

      <pre id="bbxb7"><track id="bbxb7"></track></pre>
      <pre id="bbxb7"></pre>
        <track id="bbxb7"><strike id="bbxb7"><rp id="bbxb7"></rp></strike></track>

        <address id="bbxb7"><pre id="bbxb7"></pre></address>

        <track id="bbxb7"></track>
        生活科普:我看到的藍色,是你看到的同一種藍嗎?
        來源:賽先生
        發布時間:2023-01-04
        瀏覽次數:2209

        版權歸原作者所有,如有侵權,請聯系我們

        眼睛的生理結構存在差異,大腦處理圖像的方式不盡相同,而且,人類使用的語言多種多樣,所處的環境也是千差萬別。這些因素交織在一起,讓我們得以用各自獨特的方式捕捉和描述著這個世界的繽紛色彩。

        撰文 | 尼古拉·瓊斯(Nicola Jones)

        翻譯 | 李可

        校譯 | 陳曉雪

        圖片顏色可能看起來像是一種物理現實,但我們對它的感知受到從生物學到心理學,再到文化和語言等一切事物的影響。圖源:Knowable Magazine

        如果我問你,樹、天空和日落分別是什么顏色?你一定認為答案顯而易見。但事實證明,人們用眼睛看世界的方式有著很大的差異,個人與個人之間、不同的文化群體之間,均存在這樣的差異。

        眼睛的生理機制、大腦處理圖像的方式,以及用于談論顏色的語言,很多因素都在影響著我們感知和談論色彩的過程,這些因素本身,也存在差異的空間。

        單從眼睛的生理結構來看,大多數人都有三種類型的視錐細胞,包括短波視錐細胞、中波視錐細胞、長波視錐細胞,作為眼睛的光接收器,不同類型的視錐細胞負責感知不同波長的光。但有些遺傳變異會導致某一種視錐細胞異?;蛘咄耆珌G失,從而導致個體色覺的改變,這些個體可能是我們通常所說的色盲,也有可能是色彩感知的超能力者。

        除此之外,性別、年齡、出生的時間和季節,甚至虹膜的顏色,都會不同程度地影響著我們感知色彩的方式。

        那么,關于色覺的差異,還有哪些有趣的問題?最近,《Knowable Magazine》采訪了英國薩塞克斯大學視覺神經科學家珍妮·波頓(Jenny Bosten),她曾在2022年的《視覺科學年度回顧》上發表與人類色覺差異相關的研究論文。

        Q1:彩虹有幾種顏色?

        珍妮·波頓:物理上,彩虹是一個連續的光譜。在可見光范圍內,光的波長在兩端之間平滑地變化,沒有線條,也沒有尖銳的中斷。在這個范圍內,人眼能夠辨別的顏色遠不止七種,但是我們通常會說彩虹有七種顏色:紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫。這就是歷史和文化對色覺描述的影響。

        Q2 :你也是這樣告訴自己的孩子的嗎?他們現在一個10歲,一個5歲?

        珍妮·波頓:我沒有教他們關于色彩的任何東西,因為我很想觀察他們關于色彩的天然認知。比如我5歲的女兒會說:“我們要去那個藍色的樓嗎?”而在我看來,那是一棟在藍色天空下的白色建筑。還有人說,孩子們最初會稱天空是白色的,后來他們才慢慢學會感知它是藍色的。我對觀察孩子身上所有這些潛在的東西很感興趣。

        Q3:世界上大多數人對紅色、黃色和藍色這些基礎色調的看法是一致的,是這樣嗎?

        珍妮·波頓:目前已經有一些大數據記錄了不同文化下的顏色分類形式,數據表明這些分類是有一些共性的。這說明人類在學著將顏色進行分類時具有一定的生物學限制。但并非每種文化都有相同數量的類別。因此,也有人認為顏色分類是文化性的,色彩文化的演化使得顏色分類有了變化。

        一種文化下的語言最初可能對顏色只進行了兩到三種區分,隨著時間的推移,分類的復雜性逐漸增加。比如在古威爾士語中,藍色和綠色是沒有區別的,它們都屬于“Grue”(綠色)的范疇。而俄語中單對藍色就有“siniy”深藍色和“goluboy”淺藍色兩個詞語進行區分。那么,能說做出這種區分的說話者對顏色有著不同的感知嗎?還是僅僅是語言學上的東西?我覺得還沒有定論。

        Q4:2015年,網上有關于一條裙子到底是白金條紋還是藍黑條紋的爭論。為什么人們的看法會有如此大的不同?

        珍妮·波頓:科學家們對于這張照片也很感興趣。那時候有很多相關的研究,甚至有期刊專門為這個話題出了一期特刊。最后這些研究達成的一個共識是,你看到的裙子顏色很大程度上取決于你認為它處于什么樣的光線下。認為裙子是藍黑條紋的人,會覺得光線是明亮的淡黃色;而認為裙子是白金條紋的人,則覺得光線是一種朦朧的淡藍色。也就是說,最終是大腦判斷衣服上的照明是何種光線。

        不同的人以不同的方式解讀2015年著名的“裙子”照片,這取決于他們的大腦假設的照明情況。圖源:KNOWABLE MAGAZINE 修改自 D.H. BRAINARD & A.C. HURLBERT / CURRENT BIOLOGY 2015
        但接下來的問題是,為什么人們對照明光線的感知會有如此差異?這有可能人們在不同光照條件下的自身體驗不同,比如說你更習慣或者更熟悉偏藍色的LED燈還是溫暖的陽光。這種光照條件的判斷還會受到其他因素的影響,比如說隨著年齡的增長,眼睛發生的生理變化。

        Q5:個體間色覺差異最顯然的原因之一,是基因變異導致的視錐細胞的異常,這些異常有多少種?

        珍妮·波頓:人類有三種視錐細胞,變異的組合會有很多很多。我們目前比較熟悉長波視錐細胞(L,主要感知紅光)和中波視錐細胞(M, 主要吸感知綠光)的變異。這兩種細胞會表達相應的光敏視蛋白,當光被接收時,視蛋白會改變形狀,并決定細胞對波長的敏感度。編碼每個視蛋白的基因有七個多態性位點,因此變異的組合數量會非常龐大。

        Q6:常見的色覺變異是紅綠色盲,這是什么原因造成的呢?

        珍妮·波頓:紅綠色盲是L型或者M型視錐細胞異常造成的一種嚴重的紅綠色覺缺陷,患者可能缺失某種視錐細胞,或者他們的這兩種視錐細胞沒有功能。

        紅綠色覺缺陷也被稱為道爾頓癥,以英國化學家約翰·道爾頓(1766年9月6日-1844年7月27日)命名。約翰認為自己的色覺與大多數人并沒有明顯的不同,但他發現在一些情況下,自己對顏色的描述與周圍的人不同,卻與他的兄弟相同。他認為這是因為眼睛里多了一個濾鏡導致的。許多年后,科學家對其DNA進行了測序,檢測出他是二色視者。

        還有一種輕度的色盲類型是異常的三色視覺者,這些人仍然有上述兩種不同的視錐細胞,但本該識別不同波長光的兩種視錐細胞會表現出相似的波長識別范圍,因此他們對紅色和綠色之間的感知差異的范圍會被縮小。

        多數人的眼睛里有三種類型的視錐感光細胞,每一種對不同波長或顏色的光最敏感。有些人有缺陷或缺失的視錐細胞,有些人有四種不同的類型。圖源:WIKIMEDIA COMMONS KNOWABLE MAGAZINE
        Q7:對于那些病情更嚴重的人來說,世界是什么樣的?

        珍妮·波頓:對于二色視者來說,他們基本上失去了一整個色覺軸,其色覺是一維的。至于看起來是什么樣子,我很難說,因為我們主觀上不知道那個維度的兩極是什么。通常將這個軸描述為正常顏色空間中紫羅蘭色和石灰綠之間的軸。但實際上,它可以是任何兩種被感知的色調。關于這個我們真的還不知道。

        還有些二色視者只有一只眼睛是異常的。研究者讓他們把二色眼看到的顏色和正常三色眼看到的顏色相匹配,結果發現有時他們用二色眼看到的顏色比我們預期的要多。但我們不知道這是否是典型的二色視者看到的顏色,因為他們沒有三色眼來幫助將看到的畫面連接大腦。

        Q8:色覺異常是否總是讓色彩變得單調?有沒有一些基因變異可以增強顏色感知?

        珍妮·波頓:在大多數情況下,色覺異常會導致能辨別的顏色減少。但是在一些特殊的情況下,異常三色視者的視錐細胞在不同的波長上都會敏感,他們可以分辨出正常三色者不能區分的某些顏色,這種現象被稱為觀察者同色異譜。

        還有一種情況是四色視者,四色視者有兩條X染色體,同時攜帶產生變異視錐細胞視蛋白分子和普通視錐細胞視蛋白分子基因。我們知道存在這樣的人,但不確定她們是否可以使用額外的視錐細胞來獲得額外的色覺維度,看到普通三色視者看不見或不能分辨的顏色。

        對異常三色視者,曾經有一個測試,觀察者需要用紅光和綠光混出一種黃色,而有些人找不到任何與黃色相匹配的混合物。他們需要三種顏色混合在一起,而不是兩種顏色。也就是說他們有四種原色,而不是通常的三種原色。很難證明這是如何發生的,為什么會發生,或者他們到底看到了什么。

        類似的圖片經常被用來判斷一個人是否是色盲。大多數人可以看到圓圈中的數字,而色覺有缺陷、缺失或改變視錐細胞的人可能無法分辨顏色中的數字。

        Q9:這些人知道自己有超級色覺嗎?

        珍妮·波頓:我們招募的女性不知道自己的色覺狀態。她們中超過50%有四種視錐細胞。但通常情況下,有兩種視錐細胞只有非常微小的不同,所以這可能不足以產生四色視覺。

        人們對顏色的主觀體驗是很私密的,你很難知道你的色彩視覺和周圍的人相比如何。約翰·道爾頓是第一個發現有紅綠色盲的人,那是在1798年,這件事本身已經是最近的事了。他是很嚴重的一種類型,但他對此并不完全清楚。

        Q10:除了基因,是否還有其他生物學差異會影響色覺?

        珍妮·波頓:晶狀體會隨年齡增長而變黃,特別是在40歲以后,這種變化會減少到達視網膜的藍光量。葉黃素和玉米黃質又稱為黃斑色素,能夠吸收藍光的色素,過濾紫外線。飲食能夠很大程度上影響色素的沉積,黃斑色素是來自綠葉菜等蔬菜的物質,吃得越多,色素就越濃。此外,虹膜顏色與辨色能力也有一些小的相關性:它可能是你在非常精確的顏色辨別時的決定因素,藍色眼睛的人似乎比棕色眼睛的人在顏色辨別測試中的表現稍微好一些。

        Q11:我們對顏色的感知是否也會受到周圍環境的影響?換句話說,如果我在綠色的叢林中長大,或者在黃色的沙漠中長大,我會在彩虹的這些區域中區分更多的顏色嗎?

        珍妮·波頓:是的。這是目前色彩科學的一個熱門研究課題。例如,一種語言中是否有單獨的詞來分別表示綠色和藍色,似乎在某種程度上取決于一個文化群體居住環境周圍是否有大型水體。再強調一次,這是語言學上的問題,我們不知道這是否會影響他們的實際感知。

        人們對黃色的感知也受到季節的影響。約克有一項研究對“冬天是灰色和陰郁的,夏天是綠色和美好的”這種現象做了分析,他們發現人們對純黃色的波長感知隨著季節而變化,雖然變化很小,但仍然是可測量的。

        出生時的季節對色覺也有影響,尤其是如果你出生在北極圈,影響會非常大。這可能與你在視覺發育過程中所接觸到的光的顏色有關。

        環境的影響可以通過兩種相反的方式影響色覺感知:不同的環境可以導致感知的個體差異,但共享的環境也可以抵消生物學的差異,使人們的色覺感知更加相似。

        Q12:這么多的差異,似乎很難全部拆開或者區分是生理上的還是文化上的。這真的讓人回到那個哲學難題:我看到的藍色,是你看到的同一種藍色嗎?

        珍妮·波頓:是的。我一直認為顏色是一種非常迷人的東西,尤其是對顏色的主觀體驗。大腦是如何這種感知仍然是個謎。在我決定致力于研究這個問題的很早之前,我就一直在思考這個問題。

        版權聲明:
        本文授權翻譯自Annual Reviews 旗下雜志 Knowable Magazine。Annual Reviews是一家致力于向科研工作者們提供高度概括、綜合信息的非營利性機構,且專注于出版綜述期刊。
        原文標題“Color is in the eye, and brain, of the beholder”,作者Nicola Jones,2022年10月27日發布于 Knowable Magazine。
        鏈接:https://knowablemagazine.org/article/mind/2022/science-of-color-perception

        來源:賽先生



        歡迎掃碼關注深i科普!

        我們將定期推出

        公益、免費、優惠的科普活動和科普好物!


        聽說,打賞我的人最后都找到了真愛。
        做科普,我們是認真的!
        掃描關注深i科普公眾號
        加入科普活動群
        • 參加最新科普活動
        • 認識科普小朋友
        • 成為科學小記者
        翁公小雪在厨房张开腿进出

        <noframes id="bbxb7"><pre id="bbxb7"></pre>

            <pre id="bbxb7"><track id="bbxb7"></track></pre>
            <pre id="bbxb7"></pre>
              <track id="bbxb7"><strike id="bbxb7"><rp id="bbxb7"></rp></strike></track>

              <address id="bbxb7"><pre id="bbxb7"></pre></address>

              <track id="bbxb7"></track>