人為什麼看不到光的顏色

A. 為什麼在比較暗的屋子裡會分不清顏色

因為我們看到的顏色實際是物體反射出來的光線，比如說，用一束含有所有波長的光線照射紅顏色的物體時，該物體吸收除紅色光波（波長750nm）之外所有波長的光線而反射紅色光波，所以我們看到該物體為紅色。然而，晚上卧室光線太弱，物體反射的光強度太小，以至我們看不到太多的光線，所以事物失去了光彩。

在光強度較小的情況下，人視網膜分辨色彩的圓錐細胞的效率大大降低，所以不容易分辨色彩，只能看清楚大致形狀

B. 為什麼在夜晚很難看清物體

夜晚很難看清物體的原因主要有兩個方面。首先，夜晚的光線遠少於白天，人眼依賴光線來吸收和識別物體，因此在光線不足的情況下，人眼難以准確識別物體。其次，夜晚光線不足導致顏色傾向於深黑色。顏色是由物體反射光線而形成的，由於夜晚反射光線顯著減少，物體的顏色顯得更加接近於黑色，這使得物體之間的顏色差異難以區分，進一步影響了我們對物體的識別。

在夜晚，環境光線變得非常微弱，這直接影響了人眼捕捉光線的能力。人眼通過視網膜上的感光細胞（視桿細胞和視錐細胞）來接收光線信息。在白天，視錐細胞能夠更有效地工作，幫助我們識別顏色和細節。然而，在夜晚，視錐細胞的敏感度下降，視桿細胞開始發揮作用，它們對光線的敏感度更高，但只能識別黑白信息，不能分辨顏色。這使得夜晚環境中的顏色變得更為單調，通常趨向於黑色或深灰色，這不僅限制了我們對顏色的識別，也增加了識別物體的難度。

此外，夜晚的光線環境變化還可能引發視覺疲勞。長時間處於光線不足的環境中，人眼的調節功能會受到影響，導致視力模糊和視覺疲勞。特別是在光線極其微弱的情況下，為了適應低光環境，人眼需要不斷地調整瞳孔大小，這不僅消耗了更多的視覺能量，還可能導致視覺疲勞和視力下降。因此，夜晚光線的不足不僅影響了我們對物體的識別能力，還可能對眼睛健康產生不利影響。

綜上所述，夜晚光線的不足不僅使得物體顏色趨向於深黑色，還限制了人眼識別物體的能力，同時也可能引發視覺疲勞。這些因素共同作用，使得夜晚看清物體變得更加困難。

C. 為什麼眼睛在夜間無法辨別色彩

眼睛在夜間無法辨別色彩是因為無色彩視覺造成的。

我們生活在一個五彩繽紛的世界裡。可是你是否思考過，我們是如何感知這些絢爛色彩的？又是否注意過在月黑風高的夜晚，白天看上去絢麗無比的花朵，彷彿消失了顏色？

就讓我們一起了解一下身體自帶的高端「單反相機」——眼睛，是如何感知色彩的吧。

眼睛是由哪些部分組成的

首先咱們得先從眼睛的結構說起。

為了便於理解，我將晶狀體比作相機的鏡頭，將視網膜比作相機的底片。外界光線通過角膜，並通過晶狀體（鏡頭）的焦距調節功能使光線不偏不正的落在視網膜（底片）上。

這樣，我們就可以看清外界的物體了。在這順便提一下，如果光線不能准確地落在視網膜上，而是落在視網膜前或視網膜後的話，就會造成我們日常所說的近視或遠視。

視網膜的功能是什麼呢

下面，咱們重點要談一談我們眼睛的「底片」，也就是視網膜的功能。

如上圖所示，光線在落在視網膜後，首先會激活位於後方的視錐細胞和視桿細胞，被激活的細胞會將所見的圖像信息向前通過雙極細胞傳至視神經細胞。最後由視神經細胞將信號傳遞給大腦，大腦通過處理之後我們就可以感覺到外界的畫面了。

視錐細胞和視桿細胞的區別

但是為什麼我們白天可以看到五彩繽紛的世界，而到了夜間我們就只能看到一個無色彩的世界呢？

接下來我就要進一步介紹一下位於視網膜後部的視細胞——視錐和視桿細胞了。

兩種視細胞的結構示意圖

看了上圖，是不是從形態上就可以清楚地區分兩種細胞呢？

哺乳動物的視網膜包含兩種視細胞，負責白天彩色視覺的被稱為視錐細胞，負責夜間非彩色視覺的被稱為視桿細胞。對於我們日出而作、日落而息的人類來說，雖然夜間視覺相對不是很重要，但是視桿細胞的數量卻占據了所有視細胞總數的95%（約一億個），而視錐細胞僅僅佔5%（約五百萬個）。在夜間處於主導地位的視桿細胞只有一種，但是支持彩色視覺的視錐細胞可以被細分為三種：藍色(S)，綠色(M)和紅色(L)視錐細胞。他們分別對波長為430，530以及561nm的光線最為敏感。

上圖顯示了藍色(S)，綠色(M)和紅色(L)視錐細胞在不同波長時的激活程度。比如波長在430-450nm的藍光可以最大限度的激活藍色視錐細胞。

從數量上來說，屬於少數派的藍色視錐細胞占據了視錐細胞總數的10%，而紅色和綠色則共同占據了90%。

上圖顯示了三種視錐細胞的分布情況。可以明顯看出紅色和綠色明顯要大於藍色細胞的數目。

視錐細胞在視網膜中的分布也是有重點和非重點的。我們視網膜處的被稱為「黃斑」的地方是視覺最敏感部位。在此處的視錐細胞分布數量（200,000/mm2）要多於視網膜周邊處將近100倍。這也就解釋了為什麼發生在黃斑部的病變對視力的影響是很明顯的。

我們晚上為什麼看不清花的顏色呢

在大致了解了視細胞的結構和形態後，我就可以談談彩色視覺（日間視覺）和無色彩視覺（夜間視覺）的形成機制了。

夜間視覺的形成機制比較簡單，因為主導夜間視覺的視桿細胞雖然對光的敏感程度要遠遠強於視錐細胞，但是由於沒有像視錐細胞那樣感知顏色的能力，所以在幽暗的夜色中我們雖然能看到東西，但卻往往感覺不到物體的色彩。

而彩色視覺的形成機制非常復雜，因為它不僅包括所看物體的色彩性質，還包括了其周圍物體的時間、空間，以及色彩特性。另外，視網膜之外的神經處理過程也參與了色彩感知。

目前比較公認的解釋彩色視覺的有兩個相互互補的學說：1.三原色理論，2.對立作用理論。

三原色理論是指三種視細胞分別對紅，綠和藍最為敏感。

對立作用理論認為紅色和綠色，藍色和黃色是相互排斥的。即一種顏色阻止另外一種顏色的感知。也就是說我們不可能感知到綠紅色或黃藍色。這個理論解釋了為什麼我們在沒有黃色感知的視細胞的情況下卻仍然能夠感知黃色。因為紅色和綠色疊加後形成了黃色，其抑制了藍色的感知。另一方面，當藍色光刺激藍色感知的視細胞後，又抑制了我們對黃色的感知，從而我們看見了藍色。

現在認為這兩個理論描述了色覺形成的不同階段。即三原色理論在視細胞層面，而對立作用理論在視細胞相互作用的神經層面解釋了色覺的形成。

因此，視錐細胞讓我們看見五彩繽紛的色彩，體會生活的美好。視桿細胞雖然沒有色彩識別能力，卻能幫助小夥伴們在幽暗的月光下看見東西，體會無色彩世界的另一種美。眼睛是心靈的窗戶，各位小夥伴們要愛惜自己的眼睛哦。