視覺系統

演講:蘇士哲副教授

許多人認為光看起來有顏色，是光天然所具有的物理性質，這事實上是人們對彩色視覺的錯誤觀念。電磁波本身是沒有顏色的，顏色是我們的視覺系統做出的解讀。

大家都知道三原色紅綠藍，但為什麼在連續的紅橙黃綠藍靛紫中，就這三種顏色最特別？又為什麼不是兩種或四種原色呢？另外，真實世界的黃花和電腦螢幕上的黃花，它們的顏色實質上是不一樣的。前者只反射出單一頻率的黃光電磁波，而後者則是用綠光和紅光合成出來的。

人類分辨色彩的能力靠的是視網膜上的錐細胞。它們可以分為三種：L、M、S錐細胞，各有不同的吸光波長。也就是說，我們的視覺系統是按著這三種錐細胞的相對反應強度來產生顏色的知覺。電腦螢幕就是最好的例子，螢幕上的每個畫素都包含了R、G、B三種發光元件，接下來只要控制它們的亮度就可以產生所有的顏色了。

從錐細胞輸出的訊號不會直接通往腦，而是先經過一些處理。訊號經過的神經元具有拮抗的特性，目前已知的有三種：L-M拮抗、L+M-S拮抗、L+M+S拮抗。L、M、S三種錐細胞如果有一種的數目太少或甚至根本沒有的話，就會成為色盲。另外，各種動物的錐細胞數目也不盡相同，比如鳥類有四種，貓、狗則只有兩種。