二、人眼視覺色彩系統(tǒng)
色彩的產(chǎn)生主要是因為人眼接收來自物體表面或內(nèi)部對于光源的反射或透射,因此色彩是由光、物體特性與人眼視覺機(jī)構(gòu)等三大因素所涵蓋,在前期的文章中對于光源照射到物體而產(chǎn)生的作用已經(jīng)予以說明,而在本文中將針對有關(guān)物體反射或透射的光進(jìn)入人眼視覺系統(tǒng)后,如何感覺到色彩的原由來加以闡述。
眼睛是靈魂之窗,扮演著評估、觀看及判斷的角色,然而眼睛究竟是如何接受外界物體反射(透射)或是發(fā)出的光線,使人們感受到色彩的感覺呢?首先我們要了解真正能夠在人眼的視覺系統(tǒng)上產(chǎn)生色彩感覺的電磁波是可見光波,其波長范圍大約在380nm到780nm,然而在這段可見光譜中,各種不同波長的電磁波可產(chǎn)生不同的色彩感覺,而自然蜀的色彩有數(shù)億萬種顏色,那么人眼的視覺系統(tǒng)上對于物體反射或透射的光所產(chǎn)生的色彩刺激辨識,究竟是如何進(jìn)行的呢?究其主要原因在于人眼的視覺系統(tǒng)中的感光細(xì)胞?桿狀細(xì)胞及錐狀細(xì)胞作用的結(jié)果,以下將針對上述視覺感光細(xì)胞的視覺特性來加以說明:
1. 桿狀細(xì)胞
桿狀細(xì)胞只有在較暗條件下才會作用,其亮度為0.01尼特(nits)以下,是屬于高感度、低解析度的細(xì)胞,只能辨識明暗的變化,對于色彩無感覺作用,也就是說桿狀細(xì)胞對于光只有黑白明暗的感覺作用。其感度范圍在400~600nm。
2. 錐狀細(xì)胞
由于在微弱的光線下,錐狀細(xì)胞并無法產(chǎn)生作用,所以它是屬于低感度的細(xì)胞,適合于日間視覺;但是當(dāng)光亮度達(dá)幾尼特的光亮條件下時,錐狀細(xì)胞即能夠分辨色彩和物體的細(xì)節(jié),為低感度、高解析度的細(xì)胞。錐狀細(xì)胞包含了三種不同種類感色細(xì)胞,其分別為感受長波長的紅色色光-(錐狀細(xì)胞、中波長的綠色色光-(錐狀細(xì)胞以及短波長的藍(lán)色色光-(錐狀細(xì)胞,所以錐狀細(xì)胞可以分辨色彩。其感度范圍在400~700nm 。三種不同種類感色細(xì)胞對于光譜波長的最大感度點(peak sensitivity)分別位于可見光譜中的藍(lán)色色光范圍-420nm、綠色色光-530nm及黃綠色光-560nm,在視網(wǎng)膜上的三種不同種類感色細(xì)胞其數(shù)量比例大約為"gamma=40:20:1。
所以經(jīng)由上述的解釋說明,我們可以了解人眼視覺感受到色彩的主要原因是由于視網(wǎng)膜上的三種不同種類感色細(xì)胞的重疊光譜(overlapping spectra)特性,使可見光譜中的每一波長均具有唯一的吸收率,經(jīng)由這三種錐狀細(xì)胞的吸收比例,人眼的視覺系統(tǒng)就能分辨出物體的顏色。此外,由于人眼具有三種不同的錐狀細(xì)胞,所以在色彩視覺理論上便發(fā)展出多年來一直在色彩科學(xué)上居于主導(dǎo)地位的"視覺色彩三原色說"-(Three-cimponent or Trichromatic theory),有關(guān)"視覺色彩三原色說"將于下次色彩技術(shù)專文中來予以說明。

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