杆状体和锥状体在色彩感知中的作用

杆状体和锥状体在色彩感知中的作用

色彩感知是人类视觉系统的基本功能之一，了解其原理有助于人们更好地理解视觉科学和色彩理论。

在其他博客中，我们讨论了光线、物体和观察者之间的相互作用（即色彩三要素），这些要素使我们能够色彩感知。现在，我们将深入探讨色觉的内部机制。

当人类“看到”一种颜色时光首先，会通过角膜进入眼睛。晶状体和瞳孔有助于聚焦光线并控制进入光线的数量。当聚焦的光线照射到眼球后部时，视网膜会将光能转化为生化信号，然后发送到大脑进行处理。

这种将光能转化为生化能的过程由两种类型的光感受器完成：锥体和杆状体。这些细胞位于视网膜内，在我们感知周围环境的过程中发挥着至关重要的作用。视杆细胞负责弱光下的视觉（散光视觉），而锥体细胞则在强光下工作（光视觉），使我们能够看到颜色。

锥状体是色觉的基础

锥状体在每只眼睛中约有 600 万个，主要集中在视网膜的中心区域–眼窝。锥状体有三种类型，分别对不同波长的光敏感：长光（红光）、中光（绿光）和短光（蓝光）。这种灵敏度的多样性使得人们可以通过这些光感受器发出的信号组合来感知各种颜色。

低光条件下的视杆细胞

视杆细胞的数量大大超过视锥细胞，人眼中约有 1.2 亿个视杆细胞。它们对光线高度敏感，但不能辨别颜色。相反，视杆细胞能检测灰色的深浅，对夜视和周边视力至关重要。它们对光线的高度敏感性使它们在黑暗环境中发挥着至关重要的作用，能让我们探测到形状和运动。

视杆细胞和锥体细胞如何协同工作

杆状体和锥状体共同帮助我们检测光的强度和颜色。视杆和视锥优势之间的转变使人类能够在各种光照条件下都能看清东西。在明亮的环境中，锥状体能提供详细的颜色信息。在较暗的环境中，视杆细胞会接管视力，使视觉继续保持单色。视杆细胞和视锥细胞之间的这种功能分化与合作是人类视觉在不同光照环境下保持适应性的基础。

有时，在短（S）、中（M）和/或长（S）方面会出现缺陷。(L）锥体，它可能导致色觉障碍，如色盲。根据受影响的光感受器的不同，颜色感知也会受到不同的影响。下面的例子显示了人类正常的色觉范围与短波、中波或长波光感受器有缺陷的人的色觉范围的对比。

色彩感知因人而异

每个人对色彩的体验都不尽相同。视杆细胞和视锥细胞密度和分布的自然变化、如上图所示的色盲等遗传病、你的年龄或正在服用的药物、大脑化学成分的差异，以及其他一些因素这意味着不是每个人都能以相同的方式感知色彩。

了解更多有关色彩科学的基础知识以及人类色彩视觉的变化，这些变化使色彩传达成为一项挑战！