我們可以在我們的電腦屏幕上看到生活中的大部分顏色,甚至還可以把電腦屏幕上展示的顏色給打印出來。
然而,可能會讓許多人感到意外,這樣的顏色其實(shí)只對我們有效,其它動物根本看不到這些顏色。
那么,問題就來了,為什么電腦屏幕只對我們有效?動物看到的電腦屏幕中的畫面又會是什么樣的呢?
電腦屏幕是如何顯示顏色的?
大部分電腦都是使用RGB屏幕,而RGB屏幕是由稱為像素的小點(diǎn)組成的,而每個(gè)像素又都是由三種“基本”顏色組成,分別是紅、綠、藍(lán)。
為了做到這一點(diǎn),每個(gè)像素其實(shí)是被設(shè)計(jì)成由三個(gè)發(fā)不同顏色光的小“點(diǎn)”組成,大概有點(diǎn)像下圖這樣:
我圈起來的部分就是表示一個(gè)像素,每個(gè)像素都分別有一個(gè)紅條,一個(gè)綠條和一個(gè)藍(lán)條組成。
因此,我們在屏幕上所能看到的最小點(diǎn)其實(shí)不是像素,而是組成像素的這三個(gè)“彩條”。
當(dāng)然,我們無法用肉眼看到這些小彩條,現(xiàn)代電腦屏幕的分辨率都非常高,我們想要看到它的話必須通過某種放大鏡。
每個(gè)小彩條只會發(fā)出它自己顏色的光,那么問題就變成了,我們的眼睛是如何通過這三個(gè)顏色的光來看到其它顏色的?
其實(shí)答案很簡單,就是視覺錯(cuò)覺,而其它動物不具備我們這樣的視覺錯(cuò)覺,所以我們電腦屏幕構(gòu)建的色彩對它們無效。
但是,要想知道為什么我們會產(chǎn)生這種視覺錯(cuò)覺,那么就得從我們的眼睛如何看到顏色說起。
人眼如何看到顏色?
眾所周知,人眼看到的顏色或者說可見光是電磁波的一部分,而電磁波是一個(gè)連續(xù)的波長范圍,從無線電波到微波,再到X射線和伽馬射線都是電磁波譜的一部分,只是它們的波長不同而已。
人眼能夠檢測到的電磁波波長大約是400納米到800納米之間,超過部分我們稱為紅外線,低于的部分則是紫外線,兩者都是我們看不到的波長范圍。
光線可以是任何這些波長的混合,但不管這些波長怎么混合,當(dāng)它與物質(zhì)相互作用時(shí),某些波長的光會被吸收,而另外一些則不會。
沒有被吸收的光就會反射出來,進(jìn)入我們眼睛的可見光部分就會被我們感知到顏色。
早在幾百年前,偉大的物理學(xué)家牛頓就已經(jīng)觀察到這一點(diǎn),他表示顏色不是物體固有的,而是它反射了的光線。
我們感知光的地方就是我們的視網(wǎng)膜,那里有兩種主要起作用的光感受細(xì)胞,分別是視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞,兩者會將光刺激變成電信號和大腦互動。
其中視桿細(xì)胞可以檢測可見光的大部分波長,但是它無法將其區(qū)分開來,所以這些細(xì)胞一般是負(fù)責(zé)我們對亮度的感知。
由于視桿細(xì)胞主要分布在視網(wǎng)膜的邊緣,所以你會發(fā)現(xiàn)當(dāng)你注視前方的時(shí)候,你周圍周邊視覺會不那么豐富多彩;
另外,由于我們擁有相當(dāng)高比例的視桿細(xì)胞(差不多有1.2億個(gè),而視錐細(xì)胞只有600萬個(gè)左右),所以你在晚上燈光昏暗的時(shí)候可以看到東西,而很難辨別顏色。
我們注視前方的時(shí)候,看到的可能是這樣的,圖源:cambri
另一方面是視錐細(xì)胞,這些細(xì)胞才是負(fù)責(zé)顏色的部分。
然而,我們的眼睛并不像耳朵那樣可以清晰地分辨可見光波長。
耳朵可以識別單個(gè)音符、聲音和樂器,但眼睛不行,眼睛通常只能檢查到三個(gè)波長范圍,一個(gè)是紅光波長范圍,一個(gè)是藍(lán)光波長范圍,另外一個(gè)則是綠光,有三種不同視錐細(xì)胞負(fù)責(zé)。
注意,不同視錐細(xì)胞感知的都是一定波長范圍,而不是特定的某個(gè)波長,這是因?yàn)槊糠N視錐細(xì)胞都會被一系列波長的光所激活。
正是由于三種視錐細(xì)胞檢測到的是一個(gè)范圍,所以這些細(xì)胞并不能區(qū)分該范圍內(nèi)的兩個(gè)波長之間的差異,也不能區(qū)分該范圍內(nèi)的單色光和混合波長光之間的差異。
實(shí)際上,我們能夠感知到豐富多彩的顏色是大腦分析三種視錐細(xì)胞的輸入后構(gòu)建出來的,由于每種視錐細(xì)胞都會被100種波長激活,所以有許多人認(rèn)為我們的眼睛可以看到100萬種顏色——三種視錐細(xì)胞激活情況的所有組合。
也正因?yàn)槿绱?,只要用三種顏色,我們就可以重建我們能看到的大多數(shù)顏色。
這里需要提一下,三種顏色的組合能夠顯示的顏色遠(yuǎn)沒有達(dá)到眼睛所能分辨的全部,只是基本夠用了而已。
很多人認(rèn)為粉色是不存在的顏色,因?yàn)闆]有一個(gè)波長顯示這個(gè)顏色,它是我們大腦根據(jù)紅、綠、藍(lán)構(gòu)建的錯(cuò)覺。
其實(shí),從我們對顏色的感知中就不難發(fā)現(xiàn),不僅是粉色,我們的大腦可以構(gòu)建出大部分顏色,我們的電腦屏幕正是這么做的。
最后:動物看屏幕會看到什么?
既然電腦屏幕只是基于人類視錐細(xì)胞的一種視覺錯(cuò)覺,那么自然沒法與其它動物共享,因?yàn)椴煌瑒游镆曞F細(xì)胞的光譜特性基本是不同的,甚至連視錐細(xì)胞的種類數(shù)量都會不同。
比如,大部分哺乳動物其實(shí)只有2種視錐細(xì)胞——藍(lán)色視錐細(xì)胞和綠色視錐細(xì)胞(在哺乳動物中,人類的眼睛絕對是強(qiáng)大的),大部分鳥類則有4種,而螳螂蝦更是達(dá)到16種。
如果給不同的動物看我們的電腦屏幕的話,它們其實(shí)只能看到物體的模樣。
就顏色而言,它們不僅與我們看到的非常不同,而且與它們自己平??吹降恼鎸?shí)物體也非常不同。
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文章來源:快科技