Chapter 5感觉(2)

Part 3:视觉

一、视觉的适宜刺激

（一）可见光谱

•视觉的适宜刺激是光波。

•光波是能够作用于人类眼睛器官并引起视觉的可见光（波长大约在400纳米至700纳米之间），是人类视觉产生的适宜刺激。

（二）波长和色调

•可见光在电磁波谱中从波长400纳米左右开始，使人产生紫色感觉。随着波长的增长，依次产生蓝色、绿色、黄色和橙色的感觉。当波长达到700纳米时，会产生红色的感觉。

•色调是颜色的基本特征，指光谱上各种不同波长的可见光的视觉效应。

孟塞尔颜色立体模型圆周环圈

二.视觉的生理基础

（一）人的眼睛结构

•人眼与照相机在结构、功能上的相同之处。

眼睛具备收集和汇聚光线的能力，即光线先进入角膜，然后通过充满液体的前房，再通过瞳孔。为了汇聚光线，晶状体通过改变形状来聚焦物体，以聚焦远处的物体或聚焦近处的物体。

•为了控制进入眼睛的光线量，眼睛利用虹膜内肌肉的舒张和收缩来改变瞳孔的大小。视网膜如同照相机里面的感光部分，

（二）视网膜

•光刺激进入眼睛后，经过眼睛的折光系统，在眼球后壁的视网膜上被记录，然后向大脑传递神经信号。因此，眼睛的关键作用是把光波转换为光神经信号。这个过程是在视网膜上完成的。

•视觉的感光机制是视网膜上的感光细胞，感光细胞有两种：即视杆细胞和视锥细胞，统称为视细胞。 

视网膜中心有一个很小区域是中央凹，在这个部位仅有视锥细胞而没有视杆细胞。

在中央凹附近，有一个对光不敏感的区域，称为盲点，来自视网膜的视神经节细胞在这里会聚成视神经。

•视杆细胞和视锥细胞在功能上具有不同分工，当视锥细胞活动时，视杆细胞则处于休息状态，反之亦然。

•视杆细胞对光敏感度高，能在夜晚及昏暗条件下感受光刺激作用而引起视觉，即具有夜光觉的功能，它只能区别明暗。

•与此相反，视锥细胞对光的敏感性较低，感觉阈值高，只能在白昼光的条件下感受光刺激的作用而引起视觉，即具有昼光觉的功能。然而它们却能辨别颜色，能看清物体表面细节与轮廓边界，空间分辨能力

中央凹的视锥细胞将神经冲动传导到神经节细胞，在视网膜的边缘，视杆细胞和视锥细胞将神经冲动会聚到相同的双极细胞和神经节细胞。双极细胞的轴突形成视神经，视神经将眼睛接受的视觉信息传递到大脑中枢。

（三）感受野

•能够引起某一个神经元或神经纤维反应的感觉细胞群所分布的可见区域，称为感受野。

（四）视觉的神经通路

•视觉信息由视网膜加工处理后把信息传递到大脑皮层的枕叶区域，在此之前经历的信息传导途径，即视觉的神经通路。

三、颜色视觉理论

•人的眼睛是对一定波长范围内的光波的反映，光是一种电磁波的混合，在作用于眼睛视网膜的视锥细胞后，引起颜色感觉。

•颜色视觉理论是对颜色混合、颜色对比和色盲等现象进行科学解释和说明。

•最有影响的颜色视觉理论主要有两种学说，扬—赫尔姆霍茨（Young-Helmholtz）的三原色理论和黑林（Hering）的颉颃加工理论

（一）三色说

•英国物理学家T．扬（Thomas Young）和赫尔姆霍茨先后提出关于色觉产生的解释理论．1802年，扬假设，眼睛能区分出红、绿、蓝三种颜色，然后沿着三种不同类型的神经纤维向脑发出色觉信号。

•在视网膜上存在三种颜色的感觉神经元，这三种感觉神经元分别与红、绿、蓝相对应。

•著名生理学家赫尔姆霍茨提出视网膜内有三种不同的视神经纤维，它们分别含有对红、绿、蓝的波长相应的感光色素。

•第一种视神经纤维兴奋时产生红色感觉、第二种视神经纤维兴奋时产生绿色感觉、第三种视神经纤维兴奋时产生蓝色感觉

（二）四色说

•德国生理学家和心理学家黑林（E.Hering）于1878年提出颜色视觉理论，他认为人的视网膜上有三对互相颉颃的视素：红-绿、黄-蓝、白-黑。

四、视觉现象

（一）颜色混合

•扬-赫尔姆霍茨的三色说假设视网膜视锥细胞具有三种感光物质，分别感受红、绿、蓝三种不同的光波，并认为一切颜色视觉都可以由红、绿、蓝三色光混合而得

三原色是红、绿、蓝。颜料混合是减色混合，其三原色是黄、青、紫，两者具有截然不同的过程。

有以下三条颜色混合定律。

1．补色律

•任何一种颜色与它的互补色的适当比例相混合而产生白色或灰色，那么，混合的两种颜色称为互补色。

2．间色律

•任何两种非补色相混合，产生一种新的混合或介于两者之间的中间色。例如，蓝色和红色混合得到紫色；红色和黄色混合得橙色等。

3．代替律

•任何不同颜色的光混合产生的颜色，产生的颜色相同的混合色，可以相互替代，即两个颜色中任何一个都可以用不同的颜色混合后产生相同的颜色来代替，并达到相同的视觉效果。 

（二）视觉适应

•适应是感受器在刺激的持续作用下，人的感受性发生变化的现象。适应现象最明显的是视觉适应。视觉适应分为暗适应和明适应。

（三）视敏度：即视力

•视敏度是指视觉器官对物体形态辨别精细程度的能力，一般以能够辨别两个点或两条平行线之间的最小距离为其衡量标准。

视力的差异比较大，因人而异。达到1．5或1．5以上为好的视力，其计算公式是：

•              V = D’/D

•V为视力，D’为标准观察距离（5米），D是良好照明条件下能够分辨的视标细节单位与分视角时的所在距离。

（四）视觉后象

•视觉后象是刺激刺激停止对人体的作用以后在大脑中暂时保留的印象。由兴奋过程留下的痕迹，存在于各种感觉之间。视觉后象主要是视网膜中视觉感受器内色素的漂白和复原有关。

•视觉后象分为正后象和负后象。

•正后象是保持刺激物具有的同一品质。

•如果后象品质与刺激物相反，称为负后象。

•色觉也有后象，但一般是负后象。颜色刺激的负后象是原注视颜色的补色。