電磁波涵蓋了各種波長,而位於400~700 nm之間的電磁波,能夠被我們眼睛所感知,因此被稱為可見光.然而,為什麼在一連串的色彩中,只有紅、綠、藍被稱為光的三原色?原因在於我們眼睛裡負責感知色彩的細胞-椎細胞上.
椎細胞感光光譜
椎細胞可依據吸收光的波段不同分為L、M和S椎細胞.
這三種細胞受到光的刺激後,分別傳遞不同強弱的訊號到大腦,大腦再解讀成我們所熟悉的顏色.
日常中的3C產品,便是透過轉換這三種顏色的強弱,使我們產生看到某種顏色的光的錯覺.
另外,這三種椎細胞的訊號之間還會互相拮抗.有三種類型:
L+M-S(紅,綠光信號刺激,藍光抑制)、
L-M(紅光信號刺激,綠光信號抑制)、
L+M+S(無任何抑制,感受亮度)
L+M-S輸出的訊號若為正,即為黃光;若為負,即為藍光.(如圖的上半部)
而L-M的訊號若為正,即為紅光;若為負,即為綠光.(如圖的下半部)兩者訊號交錯,再佐以L+M+S的亮度訊號,即為我們所看見的色彩.
由於椎細胞主要分布在眼睛的黃斑部,因此物體移動到接近視界中心時,才分辨得出顏色.
步驟:
令受測同學的視線和桌面平行,且只能盯著標的物(紅色夾子)不動.
請另一組員拿一隻彩色筆,並從零度開始移動.
分別記錄下受測同學看見物體身影和色彩的角度.
實驗實況
深色系(深綠色、紫色)和淺色系(橙色、紅色)之間並無規律性的影響.可能是數據不足所致.
步驟:
開始挑戰網路上的視覺遊戲(網址:www.arealme.com/colors/zh/ )
紀錄得分
樂在遊戲中的同學
步驟:
緊盯彩色方塊中心10~15秒,並看向白色方塊
紀錄所見影像
圖片來源:由2019清大生科科培營第01組的馮道可前輩所繪製
https://sites.google.com/site/2019nthusummercamp01/
原本為紅色的位置顯現藍色,原本藍色的位置顯現橘色,兩者為視覺系統上互相拮抗的色彩.
步驟:
遮住右眼,左眼盯著右邊的黑色圓圈,並緩慢地移動紙張.記錄下十字從視野消失的距離.
遮住左眼,右眼盯著左邊的黑色十字,並緩慢地移動紙張.記錄下圓圈從視野消失的距離.
雙眼睜開,盯著任意一個記號,緩慢地移動紙張.記錄下另一記號從視野消失的距離.
可見單眼的視野相較於雙眼明顯變小.
原理:人的左右眼會分別提供不同的影像.這些影像經過大腦整合後便會產生立體感.
步驟:
實驗桌沿線0.5、1、1.5公尺分別放了一個燒杯,請受測者閉上一隻眼睛並蹲於桌旁.
請一組員拿起乒乓球在受測者面前沿線向前移動.當受測者感覺球已抵達杯口時便喊停.此時拿球的組員將球放下,並記錄落地點和杯子的距離.
左眼、右眼各測一次,最後測雙眼.
右眼觀
左眼觀
雙眼觀
實驗實況
可見雙眼對物體的遠近較為敏銳.
資料來源
色彩新論 -從心理設計到科學應用
2016清大生科科培營第15組 https://sites.google.com/site/2016nthusummercamp15/
2016清大生科科培營第02組 https://sites.google.com/site/2016nthusummercamp02/