光在普遍意義上來(lái)說(shuō)是某一頻段能量的一種特殊傳播方式,并且具有波粒二象性,提及能量就不得不說(shuō)電磁波(又叫做電磁輻射,是玻色子),你可以簡(jiǎn)單的理解為空間中電場(chǎng)與磁場(chǎng)相互垂直且同相振蕩的一種具有能量的波。
電磁波的依托載體是光子,它并不需要依靠介質(zhì)進(jìn)行傳播,在真空中的傳播速度大小與光速相等,速度為299792458m/s≈3×10?m/s。
我們將不同頻率(波段)的電磁波進(jìn)行分類,有超長(zhǎng)波、長(zhǎng)波、中波、短波、超短波與微波如:無(wú)線電波、微波、紅外線(超遠(yuǎn)紅外、遠(yuǎn)紅外、中紅外、近紅外)、可見(jiàn)光、紫外線、X射線和γ射線(也稱放射性輻射)等等。
而我們通常所說(shuō)的“光”,也就是可見(jiàn)光,是人眼可以察覺(jué)到的一段電磁波(波長(zhǎng)約在380~780nm)。
可見(jiàn)光經(jīng)三棱鏡后(分光計(jì))會(huì)折射出紫、藍(lán)、青、綠、黃、橙、紅顏色的光線(光譜),當(dāng)然顏色不是光的性質(zhì),它并不存在于物理學(xué)中,物理學(xué)對(duì)于光只講波長(zhǎng)、振幅和相位。
可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍:390-760納米。紅光:波長(zhǎng)范圍:760-622納米;橙光:波長(zhǎng)范圍:622~597納米;黃光:波長(zhǎng)范圍:597~577納米;綠光:波長(zhǎng)范圍:577~492納米;青光:波長(zhǎng)范圍:492-450納米;藍(lán)光:波長(zhǎng)范圍:450-435納米;紫光:波長(zhǎng)范圍:435-390納米。
用通俗易懂的話解釋,顏色是色覺(jué)生物對(duì)不同波長(zhǎng)的可見(jiàn)光的一種生物感知。(對(duì)于生物)
一個(gè)物體的顏色實(shí)質(zhì)上是一個(gè)函數(shù):即一個(gè)對(duì)于可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的電磁波吸收以及反射的程度,也可以說(shuō)是關(guān)于電磁波長(zhǎng)的函數(shù)。
此外,顏色還包含亮度、色調(diào)、飽和度。
人類具有三種視錐細(xì)胞分別對(duì)黃綠色、綠色、藍(lán)色比較敏感,并且人類的眼睛是無(wú)法分辨純色光和混色光的,比如單紫色光和紅藍(lán)混合而成的紫色光,單單依靠眼睛是無(wú)法分辨的,這些混合光大多不存在光譜上。視桿細(xì)胞的作用主要在感光上面。
The arrangement of the three cone classes in the living human eye。
CIE色度圖,能夠清晰反映出人眼對(duì)色彩分辨的,在CIE色度圖中只有弧線上的顏色才是光譜色,其它的顏色都是人眼能分辨出來(lái),但卻在光譜中找不到。
視錐細(xì)胞的吸收譜
當(dāng)然人所看到的,不一定是真實(shí)的,比如單紫色(波長(zhǎng)380-420nm的單色光)對(duì)視錐細(xì)胞中長(zhǎng)波(黃綠色)敏感和短波(藍(lán)色)敏感的細(xì)胞都有比較低的刺激,以至于人眼對(duì)此的反饋也比較弱,紅光混合藍(lán)光會(huì)在我們眼睛當(dāng)中形成紫光,這一種看似是“紫”但用光譜儀分析一下便可知道事實(shí)并不是這樣,或者可以這樣表達(dá),在波長(zhǎng)為420nm(紅)的光和波長(zhǎng)為564nm(藍(lán))的光混合射入人眼之后,所引起的視錐細(xì)胞的狀態(tài)的組合中,存在這樣的一種生物感知的組合,而這種組合不能由任何的單一頻率的可見(jiàn)光射入人眼引起(個(gè)例除外),這一概念可以廣泛引申到其它例子之中。
PS:紅視椎細(xì)胞在對(duì)單色紫光的敏感程度上遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于藍(lán)視椎細(xì)胞,這導(dǎo)致肉眼可見(jiàn)的單色紫光看起來(lái)是偏藍(lán)色的。對(duì)于純色與混色光,人眼不具備分辨能力。
除此之外,其實(shí)每個(gè)人對(duì)顏色的感知多多少少是存在差異性的,給某兩人看某種顏色,可能一人覺(jué)得它比較淡,另一個(gè)人或許會(huì)有不同的看法,本質(zhì)上這是個(gè)體視錐細(xì)胞的差異。
簡(jiǎn)單描述一下“顏色”的大概形成過(guò)程,視錐細(xì)胞產(chǎn)生的生物電信號(hào),生物電信號(hào)通過(guò)視網(wǎng)膜上雙極細(xì)胞(bipolar cells)、神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(ganglion cells)之后進(jìn)一步處理,再由視神經(jīng)傳送給大腦中掌控視覺(jué)信息處理的部分區(qū)域,讓人產(chǎn)生色覺(jué)。
題外話在生物界當(dāng)中,大多數(shù)哺乳動(dòng)物具有二種視錐細(xì)胞,很多鳥(niǎo)類都是四種視錐細(xì)胞或者五種視錐細(xì)胞,當(dāng)然還有有十六種視錐細(xì)胞的皮皮蝦。
色盲癥狀可以分為單色覺(jué)與雙色覺(jué);單色覺(jué)的人眼里只有灰色;雙色覺(jué)之中可分為三類1.紅色盲:具體表現(xiàn)是看紅色是黑色,對(duì)藍(lán)色和紫色混淆分不清。
2.綠色盲:此類患者沒(méi)有對(duì)綠色敏感的視錐細(xì)胞。
3.藍(lán)色盲:此類患者沒(méi)有對(duì)藍(lán)色敏感的視錐細(xì)胞。
色盲患者會(huì)在其中看到數(shù)字5
色弱患者
當(dāng)然除了色盲還有色弱,其中也被區(qū)分為:紅色弱(區(qū)別于紅色盲,紅色盲眼中完全沒(méi)有長(zhǎng)波敏感的視錐細(xì)胞L-cones,而在紅色弱眼中有L-cones,但是其頻譜響應(yīng)不正常)藍(lán)色弱、綠色弱。
關(guān)注點(diǎn)點(diǎn)科學(xué),大家下期再見(jiàn)!
聯(lián)系客服