|
图示：梵高的星空（镇楼图） 人类以及大多数动物的眼睛，都依靠两类细胞来感光，视杆细胞和视锥细胞。其中，视杆细胞负责夜晚的弱光感知，视锥细胞负责白天强光下的精细并且带有色觉的感知。 人类的拥有感知三种颜色的视锥细胞，将这三种颜色混合，得到五彩斑斓的彩色视觉感知。那么这三种视锥细胞的光敏度范围见下图。 图示：人类三种视锥细胞的光敏度范围，字母代表波长：L长波=红色；M中波=绿色（中）；S短波=紫色。注意使用颜色只是更通俗一些。严谨的说法还是得依靠波长来定义。 图示：将三种视感受器的光敏感度投射到色谱上 从图中可见，对我们眼睛的视锥细胞来说，感光范围分布在从波长390到700的范围内，并且在这个范围内，我们有三种不同的视锥细胞，对该波长范围内的光，各有敏感的感知范围。构成人眼三原色——红绿紫（注意并非常见的红绿蓝，蓝色对人眼来说是合成出来的，并非原色）。 假如某个人由于基因缺陷的原因，导致感受S短波的视锥细胞缺失，那么他她就不在能精确感知波长范围390~500的光，虽然M和L视锥细胞在这种情况下会有一定的感光作用，但不在敏感区，这种感光作用的价值就很小了。所以，人类拥有从390~700nm的感光范围的生物学原因是为了看到彩色的世界。至于视杆细胞，其感光范围很小。 图示：虚线代表人眼视杆细胞的感光范围，它的敏感点在498nm。视杆细胞的优点是合适波长的单光子就能激活它，这就是为何它是暗视觉的主力。 回到我们的主题，现在我们要进一步追问，为何人类需要看到彩色的世界？毕竟，这世上大多数动物并不需要看到彩色世界，照样生存得很好，比如猫、狗、猪、羊等等，实际上十二生肖中，只有人和猴能看到彩色世界。 从进化的角度的简短解释是，当我们的灵长类共祖，从一种夜行的吃虫子的小动物转变为日行的主要依赖吃花花草草和果实的动物，它们的眼睛对色彩的感知能力与植物的花和果实的颜色进化，彼此促进，协同进化。 通过果实的色彩变化，植物能够利用动物传播自己成熟的种子，而动物也能获得植物提供的营养，彩色视觉，则是互利合作的基础。毕竟，一眼看上去就知道水果是否已经成熟的效率远比不停的用舌头尝试要快得多，并且节省资源，避免浪费。 |
|
|
